人机工程范文
时间：2023-03-18 21:39:53
人机工程范文第1篇
关键词：机械设计 人机工程 人性化设计
中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1007-0745（2013）06-0186-01
机械设计从古至今一直是人们所关心的问题，古代的中国就已经有很多复杂的机械设计。在机械设计过程中，除了结构上的合理以外，还要考虑到力学、温度、工作环境和材料的强度等问题。如今，随着科学技术的发展，人们对舒适度的要求越来越高。即人-机-环境之间的关系 ，也就是我们常说的人机工程学。机械设计本身就是一个复杂的过程，如果想要做到人性化的设计，就要在设计的每一步将人性化最大化，同时保证设计的可行性和经济性。
一、人机工程学的应用
人机工程学是年轻的学科，近年来才受到科学工作者的广泛关注 。 它运用人体的生理和心理等方面，结合机械的特定功能和操作空间进行研究的一门学科。人机工程学与我们的生活紧密相连，因此在设计和制造过程中，必须把人作为第一考虑范畴，这样才体现了人性化的设计理念。人机工程学提供人体各部分的尺寸、体重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系，并分析在操作过程中的活动范围、动作惯性、速度等动态参数，分析人的生理及心理变化以及对劳动负荷的承受程度和效率变化。
二、人机工程在机械设计中的应用
2.1机械设计的操作性和舒适性
操作是人表达自己思想的手段和方式。机械设计要满足人的输出部位对操作的要求。在设计过程中，机器的运转状况是要充分考虑的。设计的合理，人操作起来就会很舒适，不仅提高了工作效率，也会减轻人的疲劳程度，从而可以延长人的工作时间，减少因疲劳而带来的事故。
操作位置的安排和外形的设计以及操作空间的布局都是影响机械操作性的主要元素。从人机工程的角度出发，各种设计必须以人的生理特点为基础，便于大多数人的使用，各种警示标语和符号要规范化，符合操作动作并尽量使操作者省力降低其操作强度。各种操作手柄的设计要适宜，使操作者舒适。关于空间的设计，也是人机工程在机械设计中的一个重要方面。对于机械设计而言，首先要区分工作时是立姿还是坐姿，其次再确定两种姿势下的操作范围，通过空间的设计来减少操作者的疲劳程度，实现人机的统一。
显示系统的设计也是人机设计可操作性的一个重要方面。显示系统是人与机械信息交流的通道。人通过显示系统的数值来判断机器的运作情况，从而做出合适的改变。如果显示系统与操作系统不协调，则机械整体的可操作性就大大下降。
2.2机械设计的安全性
机械设计的安全性仍然是机械设计的重点。安全性是人性化的第一体现。机械的安全性直接影响人的安全。在较为恶劣的条件下，安全性更为重要。除了机械在结构和材料的设计方面，利用人机工程学，强化机械的可操作性，可以有效的改善机械的安全性。同时在设计上要采取措施，避免操作失误，对机器进行防护。在设计时，就要首先考虑到可能出现的问题，可以采取一些措施减缓这种错误带来的危害。如防超载的安全装置、控制开关的锁定装置等。目前一些先进的设计，使得机械具有自检功能，当出现问题时，通过程序判断，可以准确找出问题发生的地方，便于排除故障。除此以外，还要有对人的保护装置，比如汽车设计中的安全气囊、ABS防抱死系统等。在具体设计中，我们要根据不同的情况作出不同的措施，利用人机工程学，解决好设计中的问题。
2.3绿色设计
适宜的环境对操作者来说是十分必要的。在优美的环境里工作，心里比较愉悦，身体就不会疲劳，共作效率就会提高。因此人机工程学里，环境对人工作效率、身体健康的影响也是十分重要的一部分。操作空间里的空气清新度、光线强度、温度和湿度等都会对人的工作产生影响。高温使人心情急躁，注意力下降；低温使人的感知度下降，操作灵活性下降。这些都会对操作过程中的安全性产生消极影响。在操作室的噪音问题，也会使操作者产生烦躁心理，因此降噪设计也是人机工程学的一部分。
除以上的设计外，美化操作空间的设计，也为提高操作者的工作效率做出了贡献。如在操作室里的色彩配置、照明和音响等。对操作室的门窗，在造型和视野上加以改进，颜色上更加丰富、协调，也可以提高生产效率。于此同时，在生产过程中，尽量选用高品质、可重复利用的材料。减少在生产过程中带来的不利影响。在实际生产活动中，要保证环境不仅能调操作者的工作效率，还要保证其安全性，创造一个既安全又绿色的环境。
三、人机工程学在机械设计中的研究方向
人机工程学现如今正在致力于研究人-机-环境系统这一整体，通过这类研究，设计出适合的机械设备，创造优美的操作环境，从而协调三者的关系，提高工作效率。随着科学技术的进步和发展，尤其是计算机的快速进步以及各类软件开发，以人机工程学为基础的机械设计，完全可以通过各种参数的设定和软件模拟来计算出设计的合理性。通过模拟的结果来改进设计中的不足，从而得到一个合理的设计。这样可以节省大量的时间和成本，设计出更加人性化和更加高性能的产品。人机工程学在机械设计中的研究必然会向着信息化、智能化的方向发展。
随着人机工程学的研究深入，以及人们对自身生理特点的认识的深化，人机工程学在机械设计领域的应用也必将逐步推广。人机工程学的基本原理和出发点也会逐渐受到机械设计者的重视，人性化的设计也会成为主流。人具有社会性和主管能动性，在从事机械工程设计时一定要重视人-机-环境的有机结合，只有充分考虑这些，才能达到人与机械的协调，才能发挥机械的全部效能，才能够达到机械设计预期的效果。这不仅是设计者要努力的方向，也是未来机械设计的趋势，所以必须引起人们的足够重视。
参考文献：
[1]杨丽艳 浅谈人机工程在机械设计中的应用[J].机械研究与应用，2010（9）.
[2]赵占西，王小妍。 人机工程学应用研究综述[J].人类工效学，2009（15）.
人机工程范文第2篇
关键词：飞机；驾驶舱；人机工程
设计合理的驾驶舱，要求可以为飞行员提供飞行信息，使其可以精准的控制飞机，完成飞行任务。对飞机驾驶舱进行人机工程设计，核心要求对飞机安全、性能进行保障，充分发挥具有的作战效能，提高人机匹配度，为飞行员提供安全舒适的操作环境。应结合实际情况，对现存不足进行分析，采取有效措施进行优化。
1飞机驾驶舱人机工程设计分析
对飞机驾驶舱人机工程设计内容进行分析，涉及到的学科比较多，包括照明、视觉、色彩、多体动力学、光学以及生物力学等，需要根据实际操作应用需求，做好每个节点的科学设计，确保可以满足飞行员操作要求。驾驶舱设计可分为需求定义、概念设计、总体设计、详细设计以及试飞几个阶段，在不同阶段均需要明确相应的人工工程设计要点和目的。例如需求定义阶段，要确定合理的设计理念，并完成需求分析，确定各子系统设备系统需求，并在此基础上完成人因评估输出设计理念评估、需求分析与评估。概念设计阶段即重点对驾驶舱功能流程与需求操作进行分析，确定概念设计框架，然后便可进行初步设计，做好人机功能分配与操作界面设计，并要适当引入人机工程新型技术与系统功能[1]。详细阶段则必须要结合驾驶舱工程模拟器对机组工作负荷进行分析，并确定情景意识与人机差错，对飞机操作程序进行优化，为试飞阶段打好基础。
2飞机驾驶舱人机工程设计要点
2.1人机工程设计要求
2.1.1一体化
即控制和显示一体化要求，确定位置与运动关联分析必要性，将功能相关控制和显示设置在一起，并按照操作顺序与功能进行分类，将其设置在最方便位置[2]。
2.1.2标记标牌
任何标记标牌的设计，无论是内容还是位置均需要具有较高的可识别性、解读性，可以根据其内容描述来执行措施避免伤害。一般标记标牌与安全性关系较小且空间有限制时，可以采取垂直方向布置，内容从上到下读取。且各类标记标牌要按照内容进行设置，避免与其他项目和标签造成混乱。对于标记标牌的设置，要注意不得将其设置在会对飞行员行动产生影响的位置，尤其是手或手臂位置。
2.1.3声音要求
飞机驾驶舱设备仪器运行是否为正常状态对整个飞行任务执行来说具有重要意义，在危险来临时，飞行员可以更快的通过音频信号获得相应信息，及时采取操作措施。即应在飞机驾驶舱内设置音频警告信号，确保飞行员可以更容易发现问题。
2.2人机工程设计要点
2.2.1总体布局
驾驶舱内集合了众多功能子系统，与人机工程有着密切联系，为保证满足飞行员操作要求，需要保证驾驶舱内总体布局的合理性，最大限度降低飞行员心理、生理压力，减少飞行任务过程中的疲劳感。对于控制器、显示器等设备设计时需要结合机组人员操作习惯，并对内部功能系统进行合理分配，提高各子系统间作业协调性，更符合人体力学需求。任何设备的安装与配置，均不得对飞行员行为产生阻碍，可以满足身高在157.5cm~190.5cm机组人员活动空间要求，为飞行任务中的飞行员提供最大的自由度[3]。另外，还要保证有宽阔、清晰和不失真的视界，可以在飞机实用限制内安全完成任何机动动作。还要减少诸如耳机、麦克风导线产生的干扰，以及空间不够对行为产生影响。
2.2.2控制台布局
操纵台上需要设置控制器与显示器，并要严格设计控制台尺寸，降低操作难度，且结构设计上也应更符合人体机能操作要求。还应对飞行员心理和生理特点进行综合分析，按照常规标准对操纵台进行设计，或者也可以按照预期运动方向操作进行设计，如手柄向下，受控部位放下；手柄向上，受控部位收上；手柄向后，受控部位向后；手柄向前，受控部位向前。且要适当提高受控部件性能参数，或者部件接通。还可以在操纵台上设置相关显示装置，并保证操作作业的协调性，获得最高人机工效。另外，应根据使用时机和功能，来对各操作装置进行集中布置，尤其是飞行控制、动力燃油系统与导航系统，布置方位要便行员操作。
2.2.3仪表面板设计
仪表面板主要包括显示器与控制器，主要负责飞行员与各种仪器的对话，在飞行任务中为仪器观察和操作最为频繁的部位。基于人机工程设计要求，应将仪表面板设置在驾驶员正前方，且控制与驾驶员视线成直角，视距在710mm。飞行员坐姿时，仪表面板与地面夹角保持70°~80°，且面板高度要控制在视线水平线10°以内，以及高于视水平线45°，最佳应与驾驶员眼高平行。
2.2.4显示器布置
飞机驾驶舱内各机器设备功能复杂，且各子系统间存在密切联系，在有限操作空间内集中了多个显示器与操纵器，为保证飞行员操纵精准性与快速性，获得最佳人机信息交流系统，在设计时需要确定使用顺序、操作功能、使用频率与重要性四项准则，根据控制器与操纵器设置顺序排列布置，降低飞行员记忆与操作难度。其中，应尽量将功能相同、相关显示器和操纵器组合在一起，且保证使用频率高的在最佳视区或最佳操作区，相反使用频率小的则可以布置在次要区域，更好的满足实际操作需求。其中，要注意紧急制动器的布置，虽然使用频率低，但是要保证设置位置的合理性，避免位置不便于操作而出现安全事故。
3结束语
对飞机驾驶舱设计要求进行分析，为保证可以切实满足飞行员操作要求，需要做好驾驶舱内整体布局，保证各功能系统间配置的合理性，确保所有系统均可以协调作业，且不会对飞行员操作行为产生不良影响。
作者:李焕武 单位:东方航空技术有限公司江西分公司
参考文献:
[1]鞠峰.飞机驾驶舱人机工程设计研究[D].西北工业大学，2007.
[2]马智.飞机驾驶舱人机一体化设计方法研究[D].西北工业大学，2014.
人机工程范文第3篇
关键词：人机工程；汽车总布置；设计应用
人机工程是二战后新兴的边缘学科，人机工程伴随着汽车行业的发展而不断的成熟，目前，人机工程已经广泛的应用到了汽车开发设计当中。汽车想要获得贴近用户并人性化的设计结果，离不开人机工程设计的应用，当前，我国在汽车人机工程设计方面尚处于起步阶段，尚未形成一个完整有效的设计方法。
1、汽车人机工程设计的主要内容
“以人为本”已经成为了当前汽车开发设计的重要理念，而要实现“以人为本”汽车的人机工程设计首要的就要做到汽车乘车者舒适、安全，驾车者感到操作快捷、方便且不疲劳。由于不同驾驶者的身材差异较大，但汽车的尺寸布置是固定的，因此，要仔细研究人机工程，确保一个操控件能够最大程度的适用不同驾驶者的姿势舒适性以及手脚伸缩性的要求。比如，在进行油门踏板的操作时，矮个子的驾驶者座椅要比高个的靠前些，但是他们在腿和手臂的长度方面差距缺很小，造成身材娇小的女人相比高大的男人更容易接触到仪表板。
目前，汽车人机工程最常用的物理仿真模型为人体模板，人体模板的尺寸是经过多久人体测量数据处理和选择而来。目前百分位是全球比较认可的表达方式，通常百分位主要有三个档次：第5百分位、第50百分位；第95百分位。比如：第95百分位表示，该汽车的驾驶者中等于或小于这种尺寸的人有95%之多，剩余的5%则身高高于这个尺寸。
在汽车人机工程计划中，人体模板的百分位的肯定首要基于计划参数和计划工具的布局特色。人体模板的侧重点不同，例如：第5百分位的人体模板通常用于确定手臂活动的可及范围和脚踏板的位置，而95百分位的人体模板则主要用力确定内部空间尺寸，如腿、脚活动的占有空间[1]。
2、汽车总布置设计中人机工程的应用
2.1、整车尺寸
汽车总布置设计中要充分考虑人机工程是要求，在布置时要本着由内向外的原则，既首先确定车内空间，而后设计行李箱与发动机舱，做到不但确保乘车人员的舒适性和安全性，而且要确保汽车整体性能的前提下，尽可能减少车体尺寸。如汽车采用第五百分位的人体模型样板时，车辆的整体长度要利用眼椭圆做前风窗下沿和发动机舱前端高点以下的盲区结合后风窗下沿高点和行李箱后端高点以下的盲区情况确定，此外，前后保险杠也要注意达到撞法规的规定。控制缓冲部分的伸出长度，太短容易造成安全隐患，太长则产生浪费。
2.2确定最小离地间隙
汽车最小离地间隙的确认，能够为汽车室内空间布置设计提供更加有力的支撑，确认汽车最小离地间隙应结合汽车本身的实际用途参考边石高度的道路建筑规范以及现行关系最小离地间隙标准的规定，综合确定车辆最小离地间隙，汽车离地间隙设计参考值如表1。
2.3踏板布置
由于踏板的使用性比较频繁，因此在布置踏板时要做好长时间操作的舒适性布置，加速踏板未踩下时，要确保踝关节角度大于等于87°，踩到底后踝关节角度要不大于105°。踏板中心高度应该使驾驶员脚部的拇趾点踩在踏板中心位置。加速踏板前后位置在考虑踩踏行程所需的空间后应尽量靠前，以节省空间，加速踏板布置对于操纵舒适性具有重要影响。为了保障驾驶员在踩踏踏板的过程中，踏板的表面能够与驾驶员鞋底有良好的贴合，要结合踏平面角具体确定踏板表面的倾斜角度。当布置完成完踏板之后，要对三种百分位驾驶员的下肢舒适性进行研究分析，在研究的过程中对于女性驾驶员要考虑到穿高跟鞋驾驶的情况[2]。
2.4驾驶员设计H点布置
由于驾驶员乘坐位置必须与整车尺寸相适应，以保证驾驶员良好的前方视野，在概念设计初期就需要将驾驶员乘坐方案确定下来。保障驾驶员前方视野是驾驶员座位设计的首要条件，确定具有极限人体尺寸驾驶员的乘坐极限位置，据此来确定驾驶员群体的乘坐位置分布范围。驾驶员乘坐位置设计不能脱离整车的外形、尺寸约束和性能要求。驾驶员H点布置方案应该包括驾驶员群体的乘坐位置分布范围。对于具有两向H点调节行程的座椅，正常驾驶时有两个重要的设计H点位置：最前位置和最后位置。对于轿车，身材高大的驾驶员乘坐位置通常偏后、偏下，以便于获得良好的前方上视野、降低顶盖高度和避免进出时腿部与转向盘干涉；身材矮小的驾驶员乘坐位置则偏前、偏上，以满足其前方下视野和操作转向盘要求。H点调节范围（包括水平调节量TL23和TLl8，以及垂直调节量TH17）根据5百分位女子和95百分位男子设计确定。如果调节轨迹为曲线，还要根据其他百分位驾驶员来设计H点位置确定调节轨迹形状。座椅调节机构设计需参照设计H点调节轨迹，其调节范围应大于正常驾驶时设计H点调节范围，例如：座椅调节机构前调极限位置可参照5百分位女子设计H点确定，后调极限位置参照95百分位男子设计H点确定。
对于具有四向H点调节行程的座椅，正常驾驶的设计H点调节行程需要根据最前最高位置、最前最低位置、最后最高位置和最后最低位置4个设计H点位置确定。六向调节行程座椅主要用于一些高级轿车上，其调节行程需要根据6个设计H点位置确定[3]。
3、我国人机工程在汽车总布置设计中的发展趋势
“以人为本、以人为中心”是当前汽车设计的重心，汽车设计追求的目标和主题是汽车的舒适性、安全性。而安全性与舒适性与人息息相关，所以，人机工程学在汽车总布置设计中的应用得到了越来越多的关注。目前，以美国为首的西方发达国家在这方面经过多年的探索，已经取得了丰硕的研究成果。现代我国主要车型基本都是国外引进，自主研发能力比较弱，国外的汽车设计不能完全适合我国国情，一味得模仿和引进国外的设计并不能满足国内的实际需求，我国的汽车设计应在学习和引进国外先进技术的同时结合我国的具体国情，设计符合中国人需求的汽车。因此，我国人机工程的发展要做好以下两个方面：一、对于人体尺寸的测量数据要全面掌握，其中人体尺寸数据不但要包含静态尺寸、动态尺寸，而且还要划分高矮、年龄，此外，对于人的腿长短、胖瘦等人体特征也要区分开来，并在此基础上汇总数据信息，建立中国人自己的人体模型数据库。二、研究分析中国人的活动能力大小，尤其是脚操纵力、手操纵力。
4、结语
随着科技的不断发展，数字化设计应用的日益广泛，未来人机工程在汽车总布置设计中也向精确化、智能化发展，注重人信息处理能力的提高和发展。人机工程对于人机环境的研究也更加深入，促使人机工程系统的综合效能更高，汽车更适合人类使用。（作者单位：沈阳航空航天大学）
参考文献：
[1]张冰.人机工程在汽车总布置设计中的应用[J].装备制造技术.2005（03）21-22
[2]任金东.汽车人机工程学[M].北京市：北京大学出版社，2010（08）.102-113
人机工程范文第4篇
关键词 驾驶舱设计;人机工程
中图分类号：U46 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）21-0072-01
1 绪论
人机工程驾驶舱设计中的重要性：
科技的发展促使着各行各业都逐渐向自动化、智能化方向发展。在以前需要人为完成的工作在当今时代很大部分都能够由计算机来自动完成，而且比人工完成的速度更快、精确度更好，这就使得人机之间的关系发生了转变。在现今人工智能技术、自动化技术已经被人们熟练的应用机的操作中，但是不管技术如何先进，人依旧是操作的主体，在整个过程中依旧起着决定性的作用。因此，为了更好的将飞机的作用发挥出来，必须要对人的体力、心理、生理等对人们产生影响的因素做到充分的考虑，使飞机驾驶舱设计适合人的要求，构成以人为中心的统一的人-机-环境系统。
2 人机工程在驾驶舱设计中的应用
人机工程学是按照人的特性来设计和优化人-机-环境系统的科学。其主要目的是使人能安全、健康、舒适和有效地进行工作。
人机工程学与航空技术的结合，是人机工程学研究和应用的一个极其重要的方面。在航空技术（如飞机驾驶舱）的人机系统设计中，无论是人机分工、人机界面设计，引入人机工程学的原理和方法，并渗入到航空技术设计之中，进行分析、评价和设计，会进一步提高人机系统整体优化水平。
2.1 人机工程学发展概况
人机工程学作为一门科学，其建立和发展仅50余年。
第一次世界大战至第二次世界大战期间，由于军事的需要，使用了飞机、潜艇等现代化设备，开始重视兵员的选拔和训练，人机关系有所改善，主要是使人去适应已定型的机器装备。
第二次世界大战至20世纪60年代，由于新设计的武器装备不符合人的生理心理特点，即使经过严格训练的人也难以适应，并经常发生事故，从而促使人们把人机匹配的研究方向从过去的由人适应机器转向使机器适合于人。1959年，国际人类工效学学会（IEA）正式成立，标志着人机工程学已发展成为一门成熟的学科。
20世纪70年代后，人机工程已渗透至各个行业，且在高新技术领域中予以应用。1975年，国际标准化组织（ISO）成立了人类工效学标准化技术委员会（TC 159），标志着人机工程学的应用进入了一个新阶段。
人机工程学在我国起步较晚，20世纪70年代末才确立起来并获得蓬勃发展，1989年，中国人类工效学学会（CES）成立，并于1992年被国际人类工效学学会（IEA）接纳为正式成员，标志着我国的人机工程学已进入一个新的发展阶段。
2.2 人机工程设计
人机工程在飞机驾驶舱设计中应用的目的是提高驾驶员操作效率、减轻驾驶员工作负荷，以确保系统的安全可靠。飞机驾驶舱设计对人机性能有两方面的要求：1）客观的人机工程学设计原则;2）对这些设计原则的正确履行，使之在设计中转化为驾驶舱的布局、尺寸、形态等各项指标中合理的人机数据。
2.2.1 人机工程设计原则
人机工程设计中应遵循的原则是安全、高效、舒适，这三个要求是相辅相成的。
安全是人机界面设计的第一原则，评估人机界面的安全性主要从以下几个方面来进行：是否对飞行员有直接的生理伤害;是否易于造成飞行员的错误;提供一个友好的显示界面;飞行员要能够迅速有效地控制各个系统。
驾驶舱人机界面的舒适程度不仅仅关乎于驾驶人员的感觉，同时能够影响到他们的心理及生理。这对于驾驶人员能力的发挥有很大的影响，甚至间接的影响到飞行的安全问题，因此，对此我们必须加以重视。
在设计驾驶舱人机界面的过程中，设计人员通常首先考虑的都是高效原则，将设计的功能和性能作为首要问题进行考虑，而对安全以及舒适度放在了次位，或者没有做到足够重视。其实在整个设计的过程中，这三者之间是紧密相关、互相影响的。因此在设计时应该对三方面通盘考虑，突出重点。同时应该加大科研投入，设计出飞行员喜欢的人机界面。
2.2.2 人机工程在飞机驾驶舱设计中的应用
1）人体尺寸数据库及人体建模。
随着CAD、CATIA等计算机辅助绘图软件的飞速发展，在飞机驾驶舱设计中，越来越多的用到人体模型。人体模型的建立，需要广泛搜集人体尺寸数据，并建立人体尺寸数据库及相关标准。我国在2003年了飞行员专用标准《中国男性飞行员人体尺寸》GJB4856-2003。
利用飞行员的人体尺寸数据，可以在CATIA等软件中构建人体模型，来优化驾驶舱设计，使整个人机系统中的人和机器合理匹配。
2）操纵台、仪表板和座椅等设计。
驾驶员眼位确定后，在进行操纵台、仪表板和座椅等设计时需考虑驾驶员视野要求、驾驶员对操纵器件的可达性要求等。
在驾驶员眼位确定的前提下，应根据驾驶员坐姿身体尺寸设计操纵台、仪表板的位置及倾斜角度，将安全操作所需要进行观察辨认的所有显示器和控制器提供给驾驶员。使他们在需要观察一个控制器或显示器时不需要移去一个障碍物或重新调节座椅，满足第5百分位到第95百分位的驾驶员可视性、可达性要求。
飞机座椅属于工作用座椅，在座椅设计时，通过以往的飞机各元件人机工程设计原理和相关试验，按照驾驶员坐姿身体尺寸设计座高、座宽、座深、座面倾角、靠背、靠背倾角、扶手高度和坐垫，满足第5百分位到第95百分位的驾驶员可达性要求。
3）可达性、可视性评估验证。
采用电子模型与实体模型相结合的方法，供飞行员体验新飞机驾驶舱，对可视性和可达性进行评估验证，提高设计效率和质量。
利用CATIA等软件设计1：1的飞机驾驶舱模型，并用CATIA软件中的人机工程模块进行驾驶姿势评价、视域分析和可达性仿真验证，对驾驶舱的设计进行评估和完善，能够有效的缩短研制的周期并降低研制成本，给飞行员建立一个舒适、安全的飞行环境。
3 未来人机工程在驾驶舱设计中应用展望
尽管目前我们已经将CITTA等软件的人机工程设计与仿真验证应用于设计驾驶舱的过程中，但是就现实情况而言还不能够完全的满足驾驶员体验驾驶舱的要求，而且因为软件中生成的人体模型没有穿着衣物，这样对衣物尺寸的设计会有很大的影响。虚拟座舱的适时出现能很好的解决这一问题。
虚拟座舱是虚拟现实技术在航空领域的重要应用。虚拟座舱有临境性、交互性和想象力的特点，能使人进入一种封闭的虚拟环境，通过人机接口输出3维视觉、听觉和触觉信息，多通道刺激人的感官，从而使人在头脑中形成身临现实环境的感觉;同时，又能接受人的手指动作、话音、头眼指向等多通道控制信息，实现人机交互。
参考文献
[1]飞机设计手册[M].飞机设计手册总编委会航空工业出版社.
人机工程范文第5篇
关键词：办公室座椅 设计 人机工程研究
一、人机工程学概述
1、人机工程学概念
国际人类工效学学会（International Ergonomics Association，简称IEA）为人机工程学下了最有权威、最全面的定义，即人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。
2、人机工程学标准
设计出一款性价比高的产品既符合人体运动的原理又能最大程度帮助人体工作，在人机工程上具有一定的标准：
（1）所设计的产品与人体的各种尺寸、用力顺序是否匹配；
（2）使用者的整体感觉，是否使用方便、快捷；
（3）在使用过程中是否可以有效地规避操作中的风险和意外；
（4）设计出来的产品是否能够作者迅速掌握，安全操作；
（5）设计的产品是否便于清洗和维修保养。
3、人机工程学重要意义
现今社会，在新产品的设计中人机工程学因素往往是企业提高其社会竞争力的法宝之一，任何与人性化有关的产品都会受到关注，创新性越来越受到推崇。在中国制造极其丰富的今天，如何能够让我们所设计的产品更加符合人们的心意是创造商品价值的制胜法宝。如何将人们的心意融入到产品设计中，充分考虑人们的切实需求则是人机工程学研究的重要课题。因此，如何将人机工程学研究与社会实际的生产融为一体是产品设计又一新的领域，这个领域的良性发展对社会的发展进步有着巨大的推动作用。
二、办公室座椅与人体健康之间的关系
随着社会的进步，人们生活和工作的环境越来越舒适，对工作中影响健康的若干问题十分关注，其中不得不提到与大家工作密切的办公用品—座椅。由于现代人的脑力劳动多过体力劳动，坐姿就成为取代站姿的人体姿势的常态，因此要想健康地工作和生活就需要关注人体坐姿的生理特点以及健康状况。人体正确的坐姿应是上身挺直，收腹，两下肢并拢，膝关节略高出髋部。正确的姿势往往要求人们腰要直立，但久坐的人往往身体处在自然放松的阶段，虽感到轻松但长久下来脊柱的S形成畸形，椎间盘内压力比直腰时的大，压力造成腰痛。坐直可以避免这类现象的发生，但在正襟危坐的过程中增大了肌肉的负荷使人感到不适，难以坚持。经过学者的研究发现，长期的坐姿不正确会导致脊柱与椎间盘的负荷过大，形成慢性的腰肌劳损，进而严重的导致腰椎间盘突出，导致压迫神经形成麻痹，与此同时也会对身体其他器官和系统造成不同程度的影响。
三、办公室座椅的人机工程学分析
办公室座椅的设计要兼具健康与舒适两大功效，同时还有很多细节需要考虑在内，例如：座椅移动的灵活性、便捷性等。针对这些复杂的设计我们应该将人体工作时的各项参数考虑在内以保障座椅与人体的匹配程度。人机工程学应将人体在多种姿态下的参数考虑周全，设计合理的支撑，座椅设计尽可能地辅助人体保持自然的脊柱弯曲，减轻背部肌肉以及腰椎的压力。同时在关注脊柱的同时也不可忽略其他身体部位，就上半身而言头颈不能过分前倾、座椅扶手要有合理的支撑以便可以使手腕感到舒适又可以活动灵活；就下半身而言最重要的就是大腿应接近水平且两脚应被地面支持。从人体压力作用的角度考虑同样不能忽略了坐姿给臀部造成的压力，设计巧妙的座椅应做到既美观又有足够坐骨结节的支撑作用，同时弹性的座椅材质可以使人体与座椅更加紧密的结合。
四、办公室座椅的设计原则
通过人机工程学原理对办公室座椅的理论分析，大致可以得出有关办公室座椅设计的基本原则：
（1）办公室座椅的形式和尺度与办公时人体坐姿舒适程度有关；
（2）办公室座椅的尺度必须与人体结构测量值相互匹配；
（3）办公室座椅的设计必须能提供坐在其上的办公人员有足够的支撑与稳定功用；
（4）办公室座椅的设计必须能使坐在其上的人员的身体有足够的空间改变其身体姿势；
（5）办公室座椅的靠背，尤其是在腰部的支撑，需要设计在第4、5腰椎的高度上，这样可降低长时间坐姿给脊柱所产生的紧张压力；
（6）办公室座椅的座垫必须拥有合适的软硬度，能够使办公人员在坐姿舒适的同时又可以有助于将人体重量的压力平均分布于坐骨结节附近。
综上所述，办公椅通常是由座椅骨架、弹性材料、固定部件、蒙皮（护面）、附件（调节、移动部件）等构成。基于人机工程学理论来设计一把在办公室内长时间使用的椅子，要考虑座椅给使用者带来的便捷和舒适感、降低久坐产生的疲劳度、提高工作效率、材料是否节能环保等因素。这些都关系到用户的生理感受、心理体验、健康安全并影响其对产品的评价和购买欲望。
五、结论
办公室座椅的设计创新从人体工程学研究领域更加以人为本，在保证人体正确的坐姿的同时考虑到坐姿舒适度、座椅移动的灵活性、座椅其他辅助功能的操作性以及座椅的美感。健康舒适的办公室座椅会为人体工作效率的提高做出很大的贡献。办公室座椅的设计就其功用来说是一项非常具有科学挑战的设计，许多因素的相互作用最终形成完美的办公室座椅，设计师在设计办公室座椅时不仅要懂得设计的美感更不能忽略人体形态结构以及生理心理等复杂现象。因此，无疑人机工程学原则是办公室座椅设计的关键要素。
参考文献：
[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，2000.143-151.
[2] 陆剑雄，张福昌，申利民. 坐姿与座椅设计的人机工程学探讨[J].人类工效学，2005，11（4）.
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人机工程范文第6篇
〔关键词〕医疗器械;人机工程;具体应用;人机界面;可靠性;安全性
在科技发展的推动下，医疗器械的使用功能得到了丰富。目前，医疗器械产品的可靠性虽然得到了很大的提升，但在实际应用中由于人为因素的影响，医疗事故仍时有发生［1］。在医疗器械设计中应用人机工程能够促进医疗器械产品安全性能与可靠性能提升，故我们针对人机工程在医疗器械中的应用进行了如下探讨。
1人机工程概述
人机工程是一项研究人同系统中其他因素之间相互作用和应用的学科。人机工程专家研究的目的是优化和设计环境、系统、产品、工作，让其更加满足人们需求。人机工程学研究的目的是揭开人与环境、机之间存在的规律，以实现人－环境－机系统的优化。人机工程学是在对人－环境－机的特性认真研究的基础上，将人和“物”共处的环境作为系统进行研究［2］。在该系统中人、环境、机之间相互依存、相互作用的关系决定了系统的性能。医疗器械的间接或者直接作用决定了人机工程使用的安全性能。科技的发展使医疗器械的操作控制与内部结构更加精准、精细，医疗器械的可靠性能也得到了很大的提升。但是人的生理机能进化较小，因此对医疗器械进行人机工程学设计，才能让医疗器械更适合人进行操作，切实实现人机统一。
2人机工程在医疗器械设计中的具体应用
医疗器械的种类繁多，在对医疗器械进行设计时需要对多方面的因素进行分析。以人为中心的设计原则不仅能够让设计出的医疗器械能够容易理解与使用，同时还能减少医护人员的训练力度，增强医疗器械与人之间的亲和力。让医疗器械更加具有人性化，还能够减少患者焦虑、恐惧的不良情绪［3］。人性化设计的医疗器械能够提升医护人员的操作效率，确保操作的可靠性。不断完善产品质量，能够提高医疗设备对医护人员和患者的吸引力，进而提升医疗器械竞争优势。2.1人机界面人机界面是人与计算机进行信息交换、信息传递媒介对话的接口，是重要的计算机组成部分，而人机交互就是研究人和计算机之间互相影响的技术。人机界面可以分为环境性人机界面、情感性人机界面、功能性人机界面。人机界面的划分并不是绝对的，3种类型的界面存在重叠与交互。进行人机界面设计应当遵循以下几点原则:(1)合理性，在确保系统设计明确、合理的基础上，任何设计都必须进行定量分析;(2)动态性，每一个产品既需要多维空间理念，同时也需要空间、时间变换，以及思维认识、情感演变因素［4］;(3)多样化，设计应当进行多样化考虑;(4)交互性，界面设计交互非常重要，其不仅是信息的传递，而且也是人接受程度的反馈;(5)共通性，界面应当确保协调、统一，环境、情感与功能不能单独存在。2.2安全性安全性能是医疗器械设计的关键，安全性设计应当遵循以下三点:(1)产品本身不会对使用者与被使用的健康产生影响;(2)产品设计以及相关配置必须满足安全原则，同时还应考虑到相关行业的技术水平;(3)材料的选择，尤其是涉及易燃物品和毒物，应特别注意材料与体液、细胞和生物组织的相容性。2.3触觉设计按钮是现代医疗器械产品控制装置的主要方式，伴随着电子技术水平的提升，按钮控制器成为主要的轻型触觉控制器。按钮控制器不仅有开、关控制的功能，同时还具备转换功能。伴随着印刷电路的发展，操作者只需在操作面板上轻触特定的标志区域就能够实现功能转换的目的。2.4作业空间设计医疗器械应当满足操作人员不同体型和操作姿势的需求，因此医疗器械需要通过增加各种附件配合主机。但是无限地扩展会导致生产成本增加，同时也导致设备维护难度提升。在设计医疗器械产品时，机构应当根据用户体型与操作的需求自动调节。这样不仅能够让患者接受非常舒适的治疗，减少患者治疗过程中的痛苦，而且还能提升医护人员操作的效率与可靠性。2.5材质设计不同材料的内部组织与构造存在一定的差异，质感也存在较大的差异。根据材料不同的特性和人们心理感受差异，合理的选择材质非常重要。医疗器械应当避免大面积的应用金属材质，与金属材质相比较，塑料材质亲和力更好，患者更容易接受，这也是大部分的医疗器械应用塑料外壳的原因之一。医疗器械应当采用亚光表面，因为亚光表面能够降低医疗器械强烈的视觉冲击，同时也能达到较好的清洗效果。
3未来发展趋势
未来医疗器械中人机工程技术的发展将会体现在以下几方面:(1)绿色医疗，在生态哲学指导下，注重可持续发展和生态保护，才能满足以人为本的设计理念;(2)虚拟人机工程，未来虚拟工程模型、虚拟人机工程设计、虚拟现实系统以及虚拟诊所等将会出现;(3)数字化人机工程，未来将会出现人机咨询系统、人机评价系统、服务分析系统以及人机工程分析系统等;(4)智能化人机工程，未来将会出现自动优化的人机智能系统和自动学习人机工程系统等。综上所述，在医疗器械设计中应用人机工程学，能够提升医疗器械的应用价值和安全性能，降低医疗事故的发生率。注重医疗器械设计细节，能够促进医疗服务质量提升和医疗卫生事业的进一步发展。
［参考文献］
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人机工程范文第7篇
随着物质生活水平的提高，人们对家具的要求越来越高。为了满足消费者不同层次的需求，人机工程学在家具设计中的应用应达到一个更高的层次，不仅对人—机—环境这三者之间的因素进行分析，提供尺度参数、原则和依据，而且提出了以“人”为核心的设计思想，通过对这一思想的充分应用，情感化设计在家具设计中占据主导地位，将家具演绎得多姿多彩。
【关键词】
人—机—环境；家具设计；情感化设计
一、家具设计中“人、机、环境”因素的分析是最基本的设计准则和要求
（一）人机工程学为家具设计中“物”的功能和合理性提供科学依据国际人体工程学学会对人体工程学下的定义是：人体工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素，研究人和机械及环境的相互作用，研究在工作、家庭生活和休闲时怎样统一考虑工作效果、健康、安全、舒适等问题的科学。[1]人机工程学为家具设计提供科学的尺度参考，家具设计中考虑“消费者”和“家具”及“空间”的因素，提供了适宜的人体尺度参数、物的参数和空间参数。人机工程学中“人”的尺寸参数为家具尺寸提供了依据，根据家具的使用特性提供三种尺寸设计标准：5%代表“小身材”，50%代表“适中”身材，95%代表“大”身材。设计师需要根据家具的用途和使用情况合理选用百分位来进行设计，以此确定家具各个部分的尺寸，任何一个部件的设计都离不开人体尺度的参考，例如通过膝高就可确定椅高，人体尺寸确定了家具各个部分的尺寸，当然还可以根据消费者的需求来进行设计。人体静态、动态尺寸为家具设计提供了尺度参考，人体的肌肉和骨骼结构为家具设计的合理性提供了依据，设计合理的家具能够降低体能的损耗和减轻疲劳，提高工作效率。眼睛的结构、特性及对色彩的敏感度等为家具色彩设计提供了可靠的依据，好的色彩设计可以缓解眼疲劳、调节心情、提高工作效率。同时，设计家具要充分考虑消费者的个人情况和环境，让家具和消费者、环境完美地结合，达到资源优化利用的效果。
（二）人机工程学在家具设计中对人-机-环境三者之间的分析，为家具设计提供了最基本的设计准则和设计方法人体工程学中研究生理机能和心理机能的关系为家具的功能性提供了科学的依据。家具作为日常生活中的重要用品，存在的首要条件就是具有功能性，家具的功能性决定了它的形态、造型和用材等等。纯艺术的形态和造型具有一定的美感，而家具形态和造型不仅是形态造型的创新、达到形式美，更主要的是用它来充实功能性，实现造型和功能的统一，成为实用美的经典。这一点在古人设计家具时就得到了证实，《长物志图说》中说：“脚凳以木质滚凳，长二尺，阔六寸，高如常式，中分一档，内二空，中车圆木两根，两头留轴转动，以脚踹轴，滚动往来，盖涌泉穴精气所生，以运动为妙。”[2]古人设计的脚凳充分挖掘了其功能性，通过运动按摩脚底穴位来达到减轻脚的肌肉疲劳和静态损伤，起到提精聚气的效果，这不正是人机工程学研究的初衷吗？这也是现在消费者更青睐量身定做家具的原因：充分利用空间格局，在功能上将小储物空间改造成大储物空间，改善家庭居住条件，同时和室内设计风格或环境相协调，创造出令人身心愉悦的生活空间。将冰箱、洗衣机和家具有机结合起来，形成一个整体，考虑嵌入式的设计，不仅节省了空间，还使得这些物件看起来整齐有序，具有良好的装饰效果；不想浪费小空间怎么办呢？人机工程学提出的有机结合三者之间的关系，提供了解决办法，比如：转角处的小空间在市面上是无法买到合适的家具安置的，如果空着的话，不仅浪费空间还会带来影响美观的问题，因此可以根据空间的大小、家具尺寸和消费者的需求来定制家具，如做成柜子、榻榻米或其它家具，将“消费者”、“家具”及“空间”充分协调配置，获得最高效率，利用墙面空间、楼梯转角空间来制作储物架、书架，既显得独特，又扩大了储物的空间，让小户型显出最大的实用度。同时，人体工程学还为家具设计提供了方法，比如：机房桌椅设计就要依据人机工程学中生理机能和心理机能之间的关系来设计，对电脑座椅进行功能性分析，避免静态疲劳产生的损害，以此来解决“电脑桌椅”与学生之间各种相关功能的最优化，创造出与学生的生理、心理相协调的家具，这就是设计中需要决的新课题，或者说是设计的一种新方法。
二、人机工程学中提出的人性化设计思想的应用
（一）人机工程学提出的人性化设计的思想在家具设计中的应用人机工程学研究目的是为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据，追求实现人类和技术完美和谐融合的目标，达到家具安全、健康和舒适的目的，并使人在工作、生活中提高效率，这就是人机工程学中提出的人性化设计思想，即在设计家具时要以人为本，不要仅仅只是设计家具。一件优良的家具必然是人、空间、技术、经济、文化等诸多因素平衡之后的产物，但其中起主导作用的必然是人，一切家具如果离开了人的因素，这件家具就失去了存在的价值。家具不仅仅提供给人们完成“起、居、饮食”等日常使用的功能，它还是文化的传播者和引领时尚、健康生活的先导。为满足不同消费人群的物质和文化需求，市场需要风格各异、配套齐全、层次分明的家具。在家具产品丰富的今天，那些人无我有、人有我优、人优我特的家具往往更受消费者的青睐，能以此来体现自己的与众不同、张扬个性，这就凸显了人机工程学中提出“人性化”设计的重要性所在，也是家具发展的必然趋势。
（二）在家具设计应用中情感化设计是人性化设计的升华在家具的基本功能得到满足以后，消费者开始追求新奇的、具有象征性的、充满文化性和娱乐性的家具产品，以此来满足自己的心理需求。此时，人机工程学中提出的以人为本的设计理念得到进一步提升，设计的关注点更多地放在了家具的感性因素方面。人们的消费文化有了新的倾向，由“温饱型”向“文化型”转变，家具的功能已不再是全部，人们更加关注家具所负载的文化内涵，在设计中更加考虑“精神”和“文化内涵”等情感因素。家具是我们日常生活中必不可少的产品，是人与生活进行情感交流的载体，如何为家具注入情感性因素显得尤为重要。优秀的设计师都转向对家具的情感化设计，从消费者、家具与情感的关系引出了情感化设计，从积极性、大众性、深刻性、未来指向性和象征性等五个方面来体现情感化设计的特点，设计中要考虑消费者的因素、文化因素、美学法则、艺术因素等四个方面的内容，从而找到设计的出发点。家具情感化设计应具备功能情感、消费情感、重符号语意、人—家具—环境相结合的特点，使家具使用的情感从舒适提升到愉悦，这也是现代优秀设计师将家具演绎得多姿多彩、能满足不同层次消费者需求的法宝。
现代高科技电子产品的普及、生活节奏的加快使人们感觉到孤独、疏远和感情的失衡，再加上住房空间的有限性，使得人们回到家就各自进入了自己的手机或电脑空间，忽略了与家人的沟通，忽略了阅读的重要性，使得家庭式的阅读成为了一件比较奢侈的事情，尤其是对孩子的教育产生了严重的负面影响。在情感化家具设计中，设计师充分利用居住空间为家庭量身定做了一个阅读空间，将沙发背景墙、楼梯转角空间或隔断做成书架的形式，再配以同种风格的沙发和桌子，通过家具的围合形成一个半开放式的阅读空间，使家具成为情感的承载者，促进家人之间的交流和沟通，从而营造出良好的阅读氛围。在休息的日子里，可以和家人一起阅读，静静地在书海中遨游，惬意放松、享受生活，同时也慢慢培养了孩子的阅读兴趣。这种由家具空间的组合变化产生的本能情感化慢慢转换为行为的情感化，可以使人们慢慢地感受到由家具围合所创造的情感阅读空间带来的心理愉悦和超脱。
将环境氛围营造得让我们感到亲切、舒适、超脱，是家具设计在造型和功能上不断追求的目标，这也是中国明清时期的家具让我们流连忘返、偏爱的原因，这正如《考工记图说》中所说的：“这不是怀旧，而是人类对‘原乡’的一种与生俱来的记忆。在那里，我们仿佛跃入那个以身体接触全部物质创造的年代，在融会天地的古代劳动中体会生命存在的快乐。”[3]
三、总结
总而言之，在消费者群体越来越复杂的情况下，设计师要想抓住消费者的需求，除了考虑人机工程学三者之间的因素外，更重要的是要不断升华人机工程学所提出的人性化设计。优秀的设计师将情感注入家具设计中，开辟出家具设计的新道路，这正是对人机工程学应用的升华。
参考文献：
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人机工程范文第8篇
【关键词】人机工程 GUI 设计
一、人机工程学的学科内容
人机工程学是一门研究人类、机器和环境之间相互作用的学科，它主要目的是为了使设计的机械设备或者人机系统能够满足人的生理和心理特征，使其能够更好的为人类服务。在工业设计中，我们通常将其定义为：对于成批量生产的产品，凭借专业知识、经验以及视觉感受等赋予其材料、结构、色彩等新的品质和资格。人机界面是人和机器在交互过程中非常重要的一个层面，也可以称之为用户界面。它是人和机器之间进行通信的媒介，负责信息的输入和输出，其设计的好坏直接影响用户的使用效果，是现代设计中非常重要的一个方面。
二、GUI的设计及色彩的特征
（一）GUI设计的流程
对于一个完整的用户界面设计包括其启动界面的设计、软件架构设计、相应按钮的设计、面板的设计、菜单的设计以及图标和滚动条的设计等等。跟其他产品一样其设计的过程非常复杂，包括前期的调研、总体设计、具体设计和实施[1] [2]，是一个需要循环测试和评估的设计过程。
（二）色彩在GUI设计中的作用
在人机界面使用过程中，色彩对人类的影响最为重要，会受到人们的首先关注，其次才是形状或者其他。所以对于人类来说色彩直接影响着其精神感受，在设计的过程中就要考虑到用户的审美观，使用户在使用的过程中产生舒适感和美感。
GUI的设计可以分为网页和软件两种不同的类型，其设计时对色彩的选择也不尽相同。在网页的色彩设计过程中有很大面积的色块区域，其像素空间也较大，设计师在设计色彩时有较大的发挥空间。但是在对软件的GUI设计时要考虑到工程类的严谨性和专业性，目前大多数采用了灰色作为其背景色，那么对于其图标的色彩设计就会受到很大的限制，且其色彩不宜超过64色。在整个GUI设计中首先要做到简单明了，对用户起到引导的作用，引导用户得到正确的联想和操作。其次还要保证色彩的柔和性，降低不同区域间的对比度，使用户在使用的过程中不会感觉眼睛疲劳。
（三）人机交互界面色彩的选择
在进行人机界面的色彩选择时首先要明确主色调，以体现界面的主题。在工业设计中一般选择浅灰色、浅黄色、浅蓝色以及浅绿色等浅颜色的背景，再配以深色系的字，这样既能够突出重点，又能够得到大多数人的认可。对于人机界面中其他的一些内容不宜选用抢眼的颜色，否则就会喧宾夺主，当然并不是完全不能应用，为了突出强调某些因素可以采用明亮的色彩，但是不能使用太多，否则就会适得其反，达不到强调的效果[3]。
在进行色调选择时一般要考虑一下三点：
1.暖色调一般会给人一种温暖的效果，冷色调则相反，使人感到冷清。
2.高彩度的暖色调给人刺激和兴奋，低彩度的冷色调能够使人平静思索。
3.高明色调使人感觉清爽、明快，低明色调则使人感觉深沉和庄重。
在选择颜色进行背景色搭配时一样不能使用对比强烈的色彩；使用大面积颜色时要选用低对比度的背景，否则会影响其图片和文字的辨别，严重时会发生互溶现象，使图片和文字不容易被辨识。例如在进行标题背景色设计时可以采用较深的颜色，配以鲜明的字体，这样一方面可以吸引用户的注意力，另一方面起到了突出界面主题的作用[4]。
三、人机工程学在GUI设计中的重要作用
设计的目的是为了更好的为人类服务，所以人是设计中首先要考虑的因素。人机工程学也是把人作为第一要素来考虑，它在GUI设计中的作用可以简单的概括为以下三个方面：
（一）提供人体尺度参数。人体工程学是人际工程学中研究中一个重要的方向，为GUI的设计提供人体结构尺度、生理尺度以及心理尺度等相关数据，从而为设计者设计人机界面提供可靠地参考依据。
（二）提供功能合理性设计参数。在设计过程中为设计者提供界面中各个要素的形状、大小以及色彩和布局等的参数，使其能够实现人和机器之间通信功能的最优化，进而最大限度的适应人类心理和生理需求。
（三）提供系统设计的理论依据。人机工程学是研究人和机以及机所处的环境一门科学，人机工程学的原理存在于用户界面设计的每一个过程中。在这个完整的人机系统中系统要能够为用户提供继续、后退和退出等命令的说明[5]。
四、设计实例
在这次设计中我们以一款儿童英语学习软件为例进行，设计了其登陆界面和一系列图标，其界面色彩丰富、图标的可指示性强。
上述图标和界面的设计主要采用了黄色调作为主色调，能够给人一种活泼、灿烂和可爱的感觉。对于儿童英语课程的学习来说其用户主要是儿童，这种色调的选择可以使其在使用过程中感到喜欢，增加了其愉快度，从而能够更好的帮助儿童学习英语。
五、结论
论文以人机工程学为基础，对其在GUI设计中的相关内容进行了阐述，介绍了基于人机工程学的GUI界面设计的方法，并且介绍了色彩在界面设计中的重要作用和如何选择合适的色彩以达到更好的效果。在文章的最后做着还给出了一个设计实例，验证了人机工程软件界面设计方法的指导性。
参考文献：
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[4]吴瑜，《人机交互设计界面问题研究》武汉理工大学出版社，2004年
人机工程范文第9篇
1、在显示装置上的体现汽车上目前使用的最普遍的显示装置主要是各种信号灯、仪表盘。从车辆人机工程学的角度就是要求驾驶员从显示装置获取信息既要准确又要迅速，而且实现简单。下面从信号灯和仪表盘两个方面介绍人机工程学在其设计和选用上的体现，在汽车信号灯设计上的体现是信号灯必须清晰醒目，以使用目的不同为区分，而且信号灯在满足要求的情况下要放在显眼的位置，与操纵机构不能发生干涉，如信号灯背景色首选灰暗色，警戒等不利因素信号灯用红色，提醒信号灯用黄色，运行正常用绿色，信号灯位置最好与操纵机构分布在不同象限等。在汽车仪表盘设计上的体现是数量信息和一般性能用数字显示仪表，优点是读数快、占用面积小，质量信息、调节性能、监控性能用指针运动型模拟显示式仪表，优点是不用读出具体数值，直接从指针位置就可判别。
2、在操纵装置上的体现汽车中操纵装置种类繁多，分类方法各不相同。但主要分为手控和脚控。总的来说，从人机工程学的角度体现为：按钮、踏钮、扳钮适合开关控制，旋转选择开关适合分级控制、旋钮适合粗细调节控制，扳钮开关适合快调节控制等，曲柄适用于费力、移动幅度大且精度不高的调节，手轮适用于微调，旋塞适用于无级调节，钥匙适用于有安全要求的装置，脚踏板适用于动作简单、快速、需要较大操作力的调节等。操纵装置设计要适应于人的生理特点，方便大多数使用如操纵力度应按驾驶员的中、下限能力设计，运动方向要同机器的运行状态相协调如汽车转向盘，而且尽量能利用人体自然动作和重力来进行设计。操纵装置的形状和样式尽量和它的功能有逻辑关系且便于辨认和记忆，操纵装置的大小应适合于人的手或脚进行操作，至于操纵装置的布置也要适合驾驶员的习惯和逻辑。
3、在驾驶空间上的体现驾驶空间在汽车上的体现主要是驾驶室，其设计是综合考虑人体方方面面因素，对驾驶室的空间布置、工作台、座椅、环境进行人机工程学设计，为驾驶员创造舒适和方便的驾驶条件，因此驾驶室的设计一定要符合人机工程学原理。作业空间布置是指在作业空间确定之后，对显示装置、操纵装置的位置安排设计。驾驶室空间布置人机工程学主要体现在显示装置和操纵装置的重要性、使用频率、功能、使用顺序等方面，如紧急制动，一旦使用，就要保证准确而且迅速地响应。经常使用的装置要置于驾驶员易见及易触碰的位置。配电指示与其开关应设置在同一区域。工作台的关键尺寸及安装其上的显示装置和操纵装置的相对尺寸，均要以人体测量数据为基准。驾驶座椅的结构型式应尽量和驾驶坐姿的各种操作活动的要求向匹配，使驾驶员在驾驶的过程中基本保持身体稳定、舒适，且能进行精准的操作和控制。良好的驾驶座椅设计应尽可能保证驾驶员在连续数小时的工作中，身体能够得到很好的支持,座椅设计在大多数情况下是需要试验和经验来保证的。GB/T12552-90《载货汽车驾驶员操作位置尺寸》，GB/T13053-91《客车驾驶区尺寸》，GB/T6235-97《农业拖拉机驾驶座及主要操纵装置尺寸》，以及我国机械行业标准JB/T6716-93《农业拖拉机驾驶室门道、紧急出口与驾驶员的工作位置尺寸》，JB/T6715-93《农业拖拉机驾驶座标志点》等许多标准中，规定了有关车辆驾驶室的作业空间布置和尺寸的推荐数据。
二、结束语
总之，人机工程学在汽车设计上的体现远远不止文章中所涉及的，我们从人机工程学的研究内容和其在汽车设计上的体现，充分感受到这门学科在汽车研发和设计时的重要性，车辆人机工程学对于改善驾驶员的劳动条件及车内乘客的舒适性、保护其身心健康、确保其生命安全有明显的促进作用。
人机工程范文第10篇
关键词:人机工程学;机械工程;人性化设计
中图分类号:F8 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2010)06-0314-02
0 前言
人机工程学是一门运用系统科学理论和方法,正确处理人、机、环境之间的关系,研究人――机――环境系统相互作用及最优组合的工程技术科学。其研究的对象是人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;其研究的内容是人和机器及环境之间的相互作用;其研究的目的是提高工作效率,保证人的健康、安全和舒适性等问题。
机械设计是一项极其复杂的工程,在设计过程中不仅需要设计人员考虑机械的材料、力学、温度、工作环境、工作强度和频率等因素外,还要求充分考虑人 ――机――环境之间的关系。因而人机工程学在机械工程领域,扮演着非常重要的角色。人们在设计机械产品的时候会因为所设计的作业空间的不同,颜色、温度、亮度等因素考虑角度的不同,对人的作业效能和作业疲劳等方面考虑的不同,使同一种机械产品在工作中产生不同的效果。这些效果可能表现在工作效率的不同,工作者安全的保障与否,工作者工作时间的长短差异等等。因此,在机械工程中,我们一定要综合考虑人、机、环境三者之间的关系,不仅要注重工作效率,还要注重作业人以及环境。
1 人机工程学的应用技术
人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学及工程学等学科的研究方法和手段,综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。通过人机工程学的研究与应用,可为机械设计中考虑“人”的因素提供人体尺寸参数;为机械设计中考虑“物”的功能合理性提供科学依据;为机械设计中考虑“环境”因素提供设计准则;为进行人、 机、环境系统设计提供理论依据。
1.1 人体尺度在机械工程中的应用
为了使各种与人体尺度有关的设计对象能符合人的生理特点,让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境之中,就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度。在进行各种机械、设备、设施和工具等的设计时,首先要考虑的问题就是如何使它们适合于人的形态和功能的范围的限度。例如,所有的作业动作都必须在人的肢体活动所能及的范围之类,其高低位置必须与人体相应部位的高度位置相适应;同时还要考虑将其布置在人操作方便,反应最灵敏的范围之内。其目的是为了提高设计对象的宜人性,让使用者能够安全、健康、舒适、高效率的工作,从而有利于减少人体的疲劳和提高人机系统的效率。
人体不同部位的尺寸在机械设计中扮演着不同的角色,现举一些人体主要尺寸的应用原则:
(1)肘部高度:对于确定柜台、梳妆台、厨房案台、工作台、以及其他站着使用的工作表面的舒适高度,肘部高度数据是必不可少的。通过科学研究发现,最舒适的高度是低于人的肘部高度7.6cm。休息平面的高度大约应该低于肘部高度的2.5-3.8cm。
(2)大腿厚度:这是设计柜台、书桌、会议桌、课桌、家具及其他一些室内设备和为人们提供座位的设备的关键尺寸。要是大腿和大腿上方的物体有一定间隙。
(3)立姿垂直手握高度:可用于确定开关、控制器、拉杆、把手、书架以及衣帽架等等的高度。
以上只是列举了一部分。在设计过程中要充分考虑人体的各种尺寸,使设计出来的产品让人用着舒服,并尽量减轻人的疲劳感;同时还要注重工作效率的提高。
1.2 人体机能的应用
人主要有9个子系统,其中与外界直接发生联系的主要有三个系统,即感觉系统、神经系统和运动系统。人在人机系统中作用过程大致如图1。
图1由图可知,要使系统有效运行,要求人体各部位协调工作。感觉器官感受外界的信息;大脑理解和决策信息;运动器官执行相应的动作。
1.2.1 感觉系统
不同的感觉通道有不同的适应场合。例如视觉通道适合传递比较复杂或抽象的信息,比较长或需要延迟的信息,与空间方位、空间位置有关的信息等;听觉通道传递比较复杂的信息,短的或无需延迟的信息,与时间无关的信息,快速响应的信息等;触觉通道适合非常简明的、需要快速传递的信息,经常用受触摸的机器或装置的场合等。
当我们的信息用视觉通道传递时,我们设计机械装置时,要综合考虑人的视角与视力,视野与视距,中央视觉和周围视觉,色觉与色视野,暗适应和明适应等各方面的因素。例如眼睛沿水平方向运动比沿竖直方向运动快而且不宜疲劳;视线的变化习惯从左到右,从上到下;颜色对比与人眼也有一定关系,所以危险等信号标志都用红色。
当信息用听觉通道传递时,要综合考虑声音的频率,动态范围,人耳的方向敏感度,掩蔽效应等。同时,还要注意考虑人耳的安全。
1.2.2 神经系统
通过感觉通道传入的信息,在大脑中枢进行复杂的处理。大脑处理信息的速度以及对信息的记忆活动等都具有很重要的意义。对于人脑反应的速度,我们在设计产品的过程中不能使之快于人脑的速度。同时,我们又要充分利用人脑的记忆功能,进行复杂只能活动的能力,来合理设计,从而提高效率,创造价值。
1.2.3 运动系统
运动系统是人体完成各种动作和从事生产劳动的器官系统。骨的功能,各种关节的活动范围,肌肉的强度与力度等,都是我们设计机械器件时应该考虑的。例如关节必须处在一定的舒适调节范围内。对于肢体的运动,要考虑肢体的出力范围,运动范围,动作速度与频率等。
因此为了使操作者可以灵活、方便、快捷地执行动作,我们要考虑作对象的空间与操作者肢体所能及的范围的关系,完成工作所需要的力与操作者可以提供的力之间的关系等。
2 环境因素的影响
在机械设计中经常要考虑的环境因素很多,如温度、湿度、照明、噪声、振动、粉尘、风力及有毒物质等;随着人类生产活动领域的扩大,影响因素还有失重、超重、异常气压、加速度及电离辐射等。设计者必须全面考虑各种条件和要求,将环境因素和人的因素与机器的所要达到的要求结合起来进行综合分析和决策,求得正确的解决方案。
3 结束语
综上所述,现代机械工程的设计阶段要充分考虑人机工程学原理,进行人性化的设计。综合考虑环境因素,人的因素在设计中的影响。在保证工作者舒适、安全、健康、方便、快捷、灵活工作的同时,保证工作效率,寻求更优更高效的方法,找到人――机――环境间的最佳组合。
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