人机工程学

人机工程学（精选8篇）

1.人机工程学 篇一

人机工程学习题

第一章 人机工程学概论(习题)

1、简述人机工程学的定义

2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子

3、说出人机工程学科常见的名称

4、简要地说明现代人机工程学研究的内容和方法？

5、讲述人机工程学发展的4个阶段

6、人机工程学与工业设计的关系？

7、随机列举数种产品，初步分析其中存在的人机问题并提出解决方案

第二章 人体测量与数据应用(习题)

1、什么是人体测量学？人体测量中的主要统计函数？

2、常用的人体测量仪器有哪些？

3、人体测量立姿要求？

4、人体尺寸数据的特征有哪些？

5、人体尺寸分布状况的描述方法？

6、学会查人体尺寸表。成年男子坐姿两肘间宽大于473mm的人所占百分位数是多少？

7、求华南地区男子（18－55）胸围的P98百分位数

8、人体测量数据应用的原则？

9、产品人体尺寸设计的方法与步骤？

10、人体尺寸修正量的意义及构成。

11、举例说明实际中需要心理修正量的设计实例。

12、公共汽车顶棚的扶手横杆高度应属于哪一型产品尺寸设计？

13、请确定火车卧铺铺长的最小功能尺寸和最佳功能尺寸？

第三章 人的感知与运动特征(习题)

1、什么叫视野及视野的分类？

2、什么叫视觉的暗适应与明适应？

3、造成眩光的主要因素有哪些？

4、视觉的特征有哪些？

5、听觉的特征？

6、什么叫听觉的掩蔽效应？

7、触觉的特征？

8、如何提高人的信息处理能力？

9、什么是操纵力？手与脚的操纵力有哪些特点？

10、什么是反应时间？如何缩短反应时间？

11、肢体的运动输出特性主要有那些方面？

12、影响运动准确性的因素有那些？

13、操作运动准确性要求主要包括哪几个方面？

第四章 显示装置设计(习题)

1、什么是人机的信息界面，信息界面模型？

2、在人机系统中，信息显示的方式及特征？

3、简述显示器的设计原则。

4、简述数字式显示和指针式模拟显示各有什么优点。

5、简述听觉传示装置的分类以及其实用用范围。

6、音响和报警装置的设计原则是什么？

7、在设计语言传示装置时，应注意哪些问题？

8、从人机工程学的角度论述设计荧光屏和信号灯的一般原则。

9、为什么“开窗形”仪表比较好而“垂直直线形”最差？

10、仪表显示器指针的设计原则？

11、仪表刻度盘尺寸设计原则？

12、视觉传达设计中文字的合理尺寸涉及的因素有哪些？

13、图形符号设计应遵循的原则？

第五章 操纵装置设计(习题)

1、常用的操纵器有哪些？

2、操纵装置的人机工程学因素包括哪些方面？

3、防止误操作设计有哪些方法？

4、为何要对控制器进行编码，控制器的编码有哪几种形式？

5、操纵与显示的相合性设计应遵循哪些原则？

第六章 作业空间设计(习题)

1、各种作业岗位的特征、应用范围、设计要求和原则？

2、视觉信息作业岗位设计要点？

3、作业空间包含哪三种不同的空间范围？

4、在进行作业空间设计时，一般应遵守哪些基本原则？

5、作业空间设计的社会心理因素？

6、应该如何进行作业空间设计？

7、作业场所布置总则和顺序？

8、控制台的常用形式和设计要点？

9、工作座椅设计的主要依据？

10、工作座椅设计要点、结构形式和主要参数？

11、简述手工工具设计与使用不适引起的有关疾患？

12、手工工具设计的原则？

13、根据手握工具的设计原则，设计一种新型鼠标或其他工具，并分析其设计根据。

14、根据人体尺寸及椅子设计原则，分析目前学生用椅的缺点，设计一种适合学生用的椅子;可以根据自己的兴趣，设计其他座椅。

第七章 作业环境设计(习题)

1、人体对环境的适应程度如何？

2、人与热、光、声、振动、毒物环境的关系？

3、如何进行事故分析？

4、安全设计的方法及其要点？

5、根据安全装置的设计原则，设计一种工具，并分析其设计根据？

6、根据防护装置的设计原则，分析一件工具防护装置的设计根据。

第八章 人机系统总体设计(习题)

1、人机系统设计的重点是什么？

2、简述在人机系统中人与机的不同特点及分工？

3、人机系统的设计程序通常可分为哪几个阶段？

4、人机系统的评价简述。

2.人机工程学 篇二

汽车在行驶中, 驾驶员坐在座椅上对汽车进行操纵, 汽车座椅的舒适性、安全性和在座椅上易于操纵方向盘, 踏板和按钮开关等就显得十分重要.在现代汽车产品设计中, 应从人机工程学出发, 寻求一种“人-机-环境”和谐、统一和协调。如何运用人机工程学原理, 使现代汽车为驾驶员提供安全、舒适、高效而又方便的工作空间, 进一步提高工作效率和降低事故发生率, 是目前汽车产品设计中值得深入入探探讨讨的的问问题题, , 同同时时人人机机工工程程学学因因素素也也是是企企业业提提高高其竞争力的手法之一。

1 汽车人机工程设计的任务和要求

汽车的设计开发必须围绕以人为中心的人性化前提展开。所以汽车人机工程设计的任务就是开发出使驾驶者感到操作方便、高效、不易疲劳、舒适、安全的汽车产品。由于驾驶者身材各异, 而一种汽车的布置尺寸只有一种, 要使一种操纵件的布置能最大限度地满足不同身材驾驶者的手脚伸及性与姿势舒适性的要求, 必须对人机工程进行仔细研究。例如, 同是操纵油门踏板, 高个子驾驶者比矮个的座椅要靠后一些, 但他们的手臂和腿的长度相差并不大, 因此, 高大的男人比娇小的女人更不易触到仪表板 (如图1) 。对操作姿态来说, 通过试验研究, 有座椅、踏板和方向盘的位置以及驾驶姿势参数的变化得到了驾驶者的舒适特性 (如图2) 。

2 汽车座椅的人机工程设计

2.1 座椅的人机工程学综合要求可归纳为:

2.1.1贴合感:要求座椅靠背和座垫的形状与人体背部、臀部及大腿底面的形状贴合。贴合感强的座椅将有利于改进接触面积和部位。2.1.2横向稳定性:汽车转弯时, 人体承受横向加速度, 为了提高乘员的身体保持性, 要求座椅的侧面稍加高, 以便两跨和大腿部能轻轻支承身体。2.1.3背部和腰部的合理支承:汽车座椅设计时应提供形状和位置适宜的两点支承, 第一支承位于人体第5-6胸椎之间的高度上, 作为肩靠能减轻颈曲变形;第二支承设置在腰曲部位, 作为腰靠, 能保证乘坐姿势下近似于正常的腰曲弧线。2.1.4各部合适的软硬感:座椅最重要的作用是支撑乘员的身体, 不能只是一把安乐椅, 表面硬一些的座椅不易使人疲劳, 但与身体不是特别贴合的硬座椅会压迫身体的某一部分, 使疲劳感倍增。2.1.5振动舒适性:与之相联系的是座椅的静态刚度、共振频率及衰减特性。除上述要求外, 汽车座椅不得有臀部滑落感、腹部压迫感、脊背部弓形感等。

2.2 座椅的结构参数。

汽车座椅的舒适性通常包括振动舒适性、坐姿舒适性和操作舒适性。振动舒适性一般不能只靠尺寸参数来保证, 而驾驶席的坐姿舒适性和操作舒适性以及乘员席的坐姿舒适性则应通过座椅的结构和尺寸参数得到相应程度的保证。座椅的尺寸结构参数可参考驾驶或乘坐姿势下人体尺寸的测量值加以确定。

2.3 人体模模板在车辆座椅设计中的应用。

利用人体模版考察车辆室内主要人机工程学设计参数, 用以了解和评价汽车的人机工程设计。以人体参数为基础建立的人体模型是描述人体形态特征和力学特性的有效工具, 是对人机系统进行考察研究、分析评价、试验设计不可缺少的重要辅助手段。目前SEAJ826人体模板是车身布置最常用的 (如图3) , 这种人体模板是根据人体测量数据进行处理和选择而得到的标准人体尺寸来制作的。将人体模版置于1:1模型或样车的作业空间内, 或将二维人体模型置于设计图纸的相关位置, 可用于校核设计的可行性和合理性。结合精确的人体模版中各种主要的人体参数, 按照一定的经验理论, 考察汽车室内主要人机工程学设计参数。根据人体模板的标准参数, 包括人体静态尺寸 (主要是坐寸) 、功能尺寸 (坐姿活动范围尺寸) 、作业尺寸 (主要是手部、脚部的力学参数) 等, 确定相应的汽车车厢空间、座椅位置、转型盘、操控台、扶手等设计参数。具体分类上主要是人体的舒适性设计参数 (座椅、室内空间等) , 操作性设计参数 (方向盘、控制台、扶手、脚踏板等) 以及安全性设计参数等。

2.4 座椅布置。

根据人体的舒适性坐姿和汽车设计对人体的布置要求对座椅进行布置并确定座椅与操纵装置的相对位置;按舒适坐姿选择座椅的座面高度、座宽、座深、座面倾角、靠背的高、靠背与座面夹角;按汽车中利用人体样板进行人体布置的原则, 来确定座椅与操纵装置的相对位置, 确定出座椅与方向盘和加速踏板的相对位置, 同时确定座椅的水平调节量和垂直调节量。

2.5 人体压力在座椅上的分布。

人体与座椅之间的压力分布称为坐姿的体压分布, 坐姿的体压分布是影响乘坐舒适性的重要因素。人就坐时, 身体重量的大部分 (约80%) 经过臀部、背部隆起部分及其附着的肌肉压在座椅面上。座椅各部位的受力分布如图4。

2.6 座椅的设计要求。

2.6.1有良好的静态特性, 即:座椅的尺寸和形状应使人体具有合适的坐姿, 良好的体压分布, 触感良好, 并能调整尺寸与位置, 以保证乘坐稳定、舒适, 操作方便。2.6.2有良好的动态特性, 以缓和与衰减由车体传来的冲击和振动, 保证驾驶员能较长时间工作而不感到疲劳。2.6.3结构紧凑, 外形与色彩应美观、大方, 与车体内饰相协调, 尽可能减轻质量, 降低成本, 有良好的结构工艺性。

2.7 驾驶座椅的静态舒适性设计。

座椅的静态舒适性设计须考虑的因素很多, 可以概括为以下基本原则:a.座椅的形式和尺度与其功用有关;b.座椅的尺度必须参照人体测量学数据确定;c.座椅可适当调节, 以满足坐姿变换;d.座椅所使用的材料应适应人体的舒适性;e.座椅的位置要与其作业空间相协调, 便于人员作业。由坐姿生物力学分析, 最舒适的坐姿是臀部稍离靠背向前移, 使上体略向上后倾斜, 保持上体与大腿间角在90°~105°。同时, 小腿向前伸, 大腿与小腿、小腿与脚掌之间也应达到一定角度, 进行驾驶座椅设计, 不能不考虑驾驶室特定的范围和环境。人体关节的舒适性是进行驾驶室设计的主要考虑因素, 图5表示的是驾驶室人体各关节之间的关系。另外, 座椅饰面采用棉织品, 因为棉织品具有良好的弹性和伸缩性, 而且耐磨, 具有良好的透气性和透视性。这些特点较之皮革、人造革等材料都要好。另外为了驾驶员的安全, 座椅需要有好的稳定性。皮革和人造革虽然比较美观, 擦拭起来比较方便, 但是皮革的防滑脱效果差, 在车辆转弯或者紧急刹车的过程中给驾驶员带来不稳定的因素。所以综合考虑座椅饰面采用棉织品。由于汽车驾驶的特点, 在驾驶座椅设计时还应考虑座椅与空间的协调问题, 驾驶空间以坐姿空间为依据。图6列出了驾驶作业空间设计的主要指标。

2.8 驾驶座椅的动态舒适性设计。

驾驶座椅动态舒适性主要与振动特性有关。对于有悬架的座椅系统, 影响其动态特性的因素有:座垫的刚度和阻尼系数, 悬挂系统连接件的摩擦;对于非悬架座椅系统主要考虑座垫的刚度、阻尼以及座椅刚架结构的动态性能。刚度决定座椅的共振频率, 而阻尼系数决定座椅的振动衰减特性。虽然座椅系统的质量和结构连接件的摩擦会影响整个系统的动态性能, 但由于质量和摩擦受其他因素限制而不会变化太大, 所以, 刚度参数与阻尼系数就成为影响整个座椅系统动态性能的主要因素。影响驾驶疲劳的振动主要是行驶中因道路凸凹不平而引起车辆随机振动和车辆本身的机械振动。驾驶员收到纵向、横向及垂直方向的直线振动, 以及绕这3个方向的角振动。其中垂直振动和绕纵、横坐标轴的角振动对人体的影响较大。振动通过座椅传递到人体的臀部、后背部而引起全身性振动。因此, 在设计汽车座椅时应尽量隔离人体敏感的振动。在座椅设计中可采取如下措施:减小座椅共振频率, 减低对人体最有影响的高频区;降低共振时的振动传递率;降低乘员10Hz附近的振动传递率, 以减轻弹簧以下的共振的影响和减少来自座椅靠背的高频振动;把路面一轮胎、悬架、座椅一人三者看作一个整体大动力学系统, 寻求在各种路面随机输入情况下使乘员不易疲劳的最优结构。另外, 对于座椅的动态特性按照传入人体的加速度均方根最小等目标进行优化, 与汽车的其他减振系统相匹配, 使人体处于更合适的振动环境, 这些都是减轻驾驶疲劳的重要措施。

3 结论

综上所述, 人机工程学应用于汽车座椅设计, 能使座椅符合人体需求, 从而保证乘坐和驾驶的舒适性和行车安全性, 以创造出更适合人类使用的汽车。未来的汽车必将走进每个家庭, 而符合人机工程、人性化的设计是最实在, 同时也是最前沿的潮流与趋势, 是一种人文精神的体现, 是人与产品完美和谐的结合, 使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。

摘要：运用人机工程学原理, 讨论了汽车座椅设计过程中应考虑的人机因素。针对汽车驾驶座椅, 从人体模板应用、生物力学、机械振动、作业空间等角度分析了驾驶疲劳的成因。从座椅的静态特性和动态特性论述了汽车驾驶座椅的人机工程设计。

关键词：人机工程,汽车设计,座椅

参考文献

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[7]Tilly AR, , 朱涛译.人体工程学图解--设计中的人体因素[M].北京:中国建筑工业出版社, 1998.

3.安全人机工程学教学改革探索 篇三

【摘 要】《安全人机工程学》是安全工程专业课程，针对课程教学改革与实践进行了探讨，提出“兴趣-教学-分析-实践”的教学新模式。

安全人机工程学作为人机工程学的一个应用学科分支，其研究主要是以安全为目的，以工效为条件，它研究人、机、环境三要素之间的相互关系，以求达到人与机乃至环境相适应，建立更为安全的工作制度及环境的学科。正是因为这一学科研究对象主要还是人，所以如何将人机相关理论引入安全人机工程学教学中，笔者认为也是一个新的创新。

针对以往课程教学中存在的不足，同时兼顾学生实践与创新能力的培养，提高学生学习主动性及积极性，从专业特色及课程针对对象对该课程教学环节进行了改进，收到了较好的效果。

一、重视第一节课，提高学生学习兴趣

人对一件新鲜事物的认识虽然很多来自自身的感知，但是同样会受到诸多信息的影响，往往学生对一门新课程的兴趣也会受到相应感知的影响。很多时候老师会忽视了一门新课程的开篇，即第一节课。通过多年教学经验总结，一门课程的开篇相当重要，如果重视第一节课往往会更大程度地激发学生的学习兴趣。在介绍安全人机工程学第一节课中，笔者并没有局限在讲授本课程涉及的主要内容及课程安排，在开篇第一堂课中加入讨论环节，围绕更多我们周围的现状结合人机工程学提出讨论问题，如“人机工程学高速发展带给了人类有哪些问题？”学生们对问题的讨论往往会提出相应有关安全性的问题，顺其自然地引入安全人机工程学概念，会让学生更清晰地了解课程的重要性。

重视第一节课的开篇，不仅让学生产生浓厚的学习兴趣，而且让学生熟悉安全人机工程学的授课方式，习惯于自身加入到课程学习过程中，这样学生的学习将充分体现自主学习，为本门课程奠定基础。

二、课前素材准备充分，多媒体相结合效果好

安全人机工程学这门课程的特点是知识点多且杂，其很多理论往往与时代进步的大背景息息相关。在每堂课之前，充分准备素材，会让学生体会到学习这门课是与自己乃至周围的人、物、环境都是息息相关的。素材的准备是为了上好一节课的必要辅助手段，

由于安全人机工程学涉及很多知识要点，特点是关于人、机、环境三要素中的人、机要素，如果要研究它们的特点，自然要通过展示，仅仅通过黑板板书、教师的口头语言，对于一些特性是没有办法讲述清楚的。利用多媒体具有图、文、声并茂并且有活动景象的特点，很多知识的表述将是十分清楚。比如：在讲述人的测量基准面通过图片3D形式展示出；再有对于人的知觉特性里对于事物的理解性，展示相应的抽象图让学生理解人的感知是有个性特点的。

充分发挥多媒体的交互式学习环境，让学生更便于主动参与其中。认知学习理论认为人的认识不是外界刺激直接给予的，而是外界刺激与人的内部心理过程相互作用的结果。运用多媒体这一现代信息技术工具，发挥其直观、互对性强等特点，可以事半功倍地让学生理解掌握知识难点。知识的传授如果仅仅用照本宣科的方式传授给学生，并不能通过语言简单地讲解清楚，学生对知识的获取兴趣将大大的打折扣。

三、课堂讨论结合现实案例，提高学生分析能力

一堂课如何吸引学生注意力，更多取决于学生的兴趣。如何让学生在学习过程中更大程度地发挥积极、主动、创新是教育教学研究的新课题。当代大学生身处在大学校园，不过个体上已经处在社会大环境中，各种新鲜事物、热门事件往往会引起学生极大的兴趣。

在安全人机工程学教学过程中引入热门事件作为案例，让学生首先运用安全人机工程学相关原理分析思考问题，并在课程中让学生分组讨论，这种知识点运用方法往往会让学生切身体验知识的活学活用。例如，在讲解轨迹交叉理论时，首先通过结合国航4.15空难，分析事件诸多构成因素得出结论；再结合社会热点事件如南京饿死幼童事件，让学生运用课堂学习的知识点进行讨论分析，活学活用，加强了学生掌握运用新知识点的能力。

安全人机工程学是实践性很强的一门学科，其教学目的是让学生具有较强的动手能力和分析应用能力。充分利用当代大学生的独立性、体验性等多方面特点，运用社会热点事件作为课堂案例进行分析，这种理论联系实际的教学方法，让学生在讨论过程中对于知识点不仅起到巩固的作用，同时对于学生分析问题能力的提高也有着非常好的效果。

四、课后习题方式灵活，巩固课堂知识点

学习的过程分为学和习两个过程。学，更偏重于课堂学习，通常是在教学情境中，通过教师与学生交互完成学这一过程。习，则更侧重于课堂外学生如何巩固课堂学习的内容。习题的设定对于学生学习巩固新知识具有不可替代的作用。但是学生对习题很多时候会表现出反感情绪，这是因为书本上的习题虽然针对性强，但是综合及实践性偏弱，学生的兴趣不高。

针对这一问题，对于安全人机工程学的课后习题设计就需要一些技巧性。首先，书面的习题是以章为单位，这样学生在做习题时是对整章的知识点进行复习巩固的。其次，针对每章小节为单位，设计了多种形式的思考、讨论、分析问题。通过将课后习题与课堂内容的灵活结合，知识的巩固及叠加效应十分明显。

4.人机工程学题库 篇四

百分位：具有某一尺寸和小于该尺寸的人占统计对象的百分比。

临界视角：眼睛能分辨被看物体最近两点的视角。

视野：指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。

听阈：在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强Imin，称为相应频率下的”听阈值“。

痛阈：对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强Imax，称为相应频率下的“痛阈值”。

掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽（一个声音被另一个声音所掩盖的现象）作用而提高的效应。痛觉：有机体受到伤害性刺激所产生的感觉。

适宜刺激：人体的各感觉器官都有各自最敏感的刺激形式，这种刺激形式称为相应感觉器的适宜刺激。

余觉：刺激取消后，感觉可以存在极短时间，这种现象叫“余觉”。

知觉：是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。

感觉：是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。

感知觉：在生活和生产活动中，人都是以知觉的形式直接反映事物，而感觉只作为知觉的组成部分而存在于知觉之中，很少有孤立的感觉存在，在心理学中就把感觉和知觉统称为“感知觉”。

错觉：在特定条件下，人们对作用于感觉器官之外事物所产生的不正确的知觉。

反应时间：人从接受外界刺激到作出反应的时间。

坐高：从头顶点至椅面的垂距。

坐宽：臀部左右向外最凸出部位间的横向水平直线距离。坐深：从臀部后缘至腿窝的水平直线距离。个人空间：指存在于个体周围的最小空间范围。

等张收缩：是指肌肉在收缩过程中张力保持不变，但长度缩短，引起关节活动。

等长收缩：是指肌肉在收缩过程中肌肉长度不变，不产生关节运动，但肌肉内部的张力增加。

近身作业空间：指作业者在某一位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿状态下所能完成作业的空间范围。

照度：是指落在物体表面的光通量。

二．填空（15）：15

1、国际人类工效学会简称 IEA，会章中把人类工效学定义为：“这门学科是研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等诸方面的因素，研究 系统中的相互作用着的各组成部分（效率、健康、安全、舒适等）在工作条件下，在家庭中、在休假的环境里，如何达到

最优化的问题。”

2、我国在1989年底公布了第一部人体尺寸的国家标准： GB 10000—88。它为我国人体工程学设计提供了基础数据。

3、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时，立姿 肘高 是必不可少的数据。

4、人类在长期的生活和社会发展中，由于和环境的交互作用，逐步形成了许多适应环境的本能，称之为人的行为习性，它主要包括抄近路、识途性、左侧通行、优势半球和习惯用手（左转弯）、躲避行为、从众习性等行为习性。

5、商场里，顾客发出的声音往往比较喧闹嘈杂，这时可以利用音响系统来盖过嘈杂的声音，从而使商场声音环境得到调节，这是对人耳 掩蔽效应 的利用。

6、人站立时脊柱是最自然的姿势，脊柱基本上是呈S形，此时腰部脊柱处下凹，一般为 4～6 cm。当人处于仰卧姿势时睡眠质量较佳，此时保持腰部脊柱与床面 2 ～3 cm的空隙最好。

7、人体数据百分位的合理选择一般应遵循的三个原则：平均尺寸原则、极限设计原则、可调原则。

（1）平均尺寸原则：设计采用平均尺寸计算。(多数不主张按平均尺寸设计）（2）极限设计原则：确定设计的最大尺寸和最小尺寸时要参考人体的最高百分位数或低百分位数。

（3）可调原则：设计优先采用可调式结构。一般调节范围应从第5百分位到第95百分位。

8、我国人体工程学研究起步较晚，于1989年7月开始实施国家标准GB10000-88，这为我国人体工程学设计提供了基础数据。这个标准的名称为 《中国成年人人体尺寸》。

9、来自环境的各种刺激通过人的主要感官产生 视觉、听觉、肤觉、嗅觉和味觉，即“五觉”。在心理学上，感觉是指人脑对直接作用于感觉器官的事物 个别属性的反映；知觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物 整体 的反映，是对感觉信息的组织和解释过程。10、20世纪60年代后，人体工程学进入一个新的发展阶段，人—机—环境 成为这个阶段主要的研究内容。

11、桌子往往是和椅子一同使用的，为获得合理的桌子高度，桌椅高差设计是关键。

12、如果在一种人工光源的照射下，物体呈现出的颜色比较接近日光(太阳光)下的颜色，那么该光源的 显色性 较好。

13、以人为本的室内环境设计主要从 生态化、智能化 和人性化三个方面来体现。

14、14．人体工程学是研究 人、机 和 环境

之间的 关系，以优化人和整个系统的效能的一门科学。

15．感觉是 人脑 对直接作用于感觉器官的客观事物的 个别属性 反映。感觉的基本特性有 适宜刺激、感觉阈限、适应、相互作用、对比 和 余觉。

16．听觉的适宜刺激是频率在 20Hz 至 20000Hz 范围的声音，其中，人耳最敏感的频率范围是 1000Hz至 3000Hz。

17.人在黑暗的环境中能看清物体的轮廓，这是因为 视杆细胞有较高的光敏度。但黑暗中不能分辨物体的色彩，这是因为 对色彩敏感的视锥细胞失去活力。

18.在为一个群体设计一种座面功能尺寸不可调的椅子时，座面深度尺寸应以人体 臀部后缘至 膝窝 尺寸的第 95百分位为设计依据，座面的宽度尺寸应以人体的 坐姿臀宽或肩宽 尺寸的第 95百分位为设计依据，座面的高度尺寸应以人体的 小腿加足高

尺寸的第 95 百分位为设计依据。

三．选择题（5）：10

1、人体工程学是一门交叉的边缘学科，其称谓也较多，以下除了______都是指同一学科范畴。（D）

A、HUMAN ENGINEERING B、人类工效学 C、ERGONOMICS D、工业心理学

该学科在美国称为Human Engineering（人类工程学）或Human Factors Engineering（人的因素工程学），在西欧国家多称为Ergonomics（人类工效学），而其他国家大多引用西欧的名称

2、国际人类工效学学会在哪一年成立？（B）

A、1950年 B、1961年 C、1970年 D、1989年

3、人体测量学中的百分位数是指：（C）

A、比平均数大的百分位数 B、比平均数小的百分位数 C、具有某一尺寸和小于该尺寸的人占统计对象的百分比 D、与平均值相差的百分比 百分位的概念

第5百分位数表示“小”身材，指有5%的人群身材尺寸小于此值，而有95%的人群身材尺寸大于此值；

第50百分位数表示“中”身材，指大于和小于此值的人群身材尺寸各为50%； 第95百分位数表示“大”身材，指有95%的人群身材尺寸小于此值，而有5%的人群身材尺寸大于此值。

第50百分位的数值可以说接近平均值，但绝不能理解为有“平均人”这样的尺寸。注意：（1）人体测量的每个百分位数值，只表示某项人体尺寸；（2）绝对没有一个各项人体尺寸同时处于同一百分位的人。

4、人们从较暗的环境进入较亮环境时，人眼的适应过程称为明适应。明适应过程一般需要多少时间？(A)A、1分钟 B、5分钟 C.10分钟 D、30分钟

5、由人体总高度、宽度决定的物体，诸如门、通道等，在尺寸设计时，其基准应选择(C)（95%）

A、中值 B、均值 C、大百分位数 D、小百分位数

6、色温是光源的固有颜色，色温指数越高，感觉越冷。下面哪种光源我们感觉最暖？(B)A、太阳光 B、蜡烛光 C、荧光灯 D、月光

7、商场里，顾客发出的声音往往比较喧闹嘈杂，这时可以利用音响系统来盖过嘈杂的声音，从而使商场声音环境得到调节，这是对人耳_______的利用。（C）A、双耳效应 B、混响 C、掩蔽效应

D、回声

8、人站立时脊柱是最自然的姿势，脊柱基本上是呈S形，此时腰部脊柱处下凹，一般为4~6cm。当人处于仰卧姿势时睡眠质量较佳，此时保持腰部脊柱与床面空隙多少为最好？（B）

A、4~6cm B、2~3 cm C、1~2cm（站立时人体脊柱是最自然的姿势,此时脊柱呈s形,睡眠感到舒适时的脊柱弯曲相当于它的1/2,即2cm~3cm。）

9、在书柜设计时，一般隔板间距（即层间高）常按什么尺寸来确定？（A）A、书本高度 B、手臂能触及的范围 C、肩部高度

10、工作椅最好能保证靠背倾角、座面倾角和座面高度的可调节，人长时间处于一种工作姿势时会导致肌肉迅速疲劳，因此工作椅设计的关键是：（D）A、座椅高度设计 B、设计一个好的靠背倾角 C、设计一个好的座背倾角 D、适应人频繁的变换身体姿势 11、20世纪60年代后，人体工程学进入一个新的发展阶段，______成为这个阶段主要的研究内容。（B）

A、人适应机器 B、人――机――环境互相协调 C、机器适应人 D、人与环境互相适应

12、国际人类工效学会（IEA）创建于______年，推动了该学科不断向更深的方向发展。（C）

A、1950 B、1954 C、1961 D、1989

13、我国在1989年7月开始实施了成年人人体尺寸国家标准，它为我国人体工程学设计提供了基础数据，这个标准为（B）。

A、GB10000-89 B、GB10000-88 C、GB3975-88 D、GB3975-89

14、人们从较亮的环境进入较暗环境时，人眼的适应过程称为暗适应。暗适应过程最长时间可达(D)。

A、1分钟 B、5分钟 C.10分钟 D、30分钟

15、在通道设计中，一般应参照__________的人体尺度进行设计。(D)A、第5百分位 B、第10百分位 C、第50百分位 D、第95百分位 百分位的应用：

A.由人体总高度、宽度决定的物体，诸如门、通道、床等，其尺寸应以95%的百分位的数据为依据；

B.由人体某一部分的尺寸决定的物体，诸如臂长、腿长决定的坐平面高度和手所能触及的范围等，其尺寸应以5%的百分位为依据；

C.特殊情况下，如果以第5百分位和第95百分位这个范围为限制，会造成界限以外的人使用不仅不适应，而且有损健康和造成危险，尺寸界线应扩大到第1百分位和第99百分位，如紧急出口（第99百分位）和栏杆间距（第1百分位）； D.目的在于确定最佳范围，应以第95百分位为依据的适用于门铃、插座和电灯插座。

16、如果在一种人工光源的照射下，物体呈现出的颜色比较接近日光(太阳光)下的颜色，那么该光源的_______较好。(C)A、色温 B、色表 C、显色性 D、显色指数

（由光源所表现的物体色的性质称为光源的显色性。在显色性的比较中，一般是以日光或接近日光的人工光源作为标准光源，其显色性最优。）

17、休息椅的设计要能使骨骼、肌肉得到放松，让人获得一种真正的休息。靠背和坐面之间的夹角设计较为关键，一般轻度休息椅的这个角度设计成____为佳。(C)A、90° B、100° C、110° D、120°

（休息用椅的靠背角度较大，可达到105—110度，而安乐椅的靠背倾角会更甚，可达到110度以上，这种情况下一般要求设定有靠垫，但对于工作椅来讲，靠背角过大不利于高效率的工作，其角度一般在100度之内。）

18、桌子往往是和椅子一同使用的，为获得合理的桌子高度，以下哪个尺寸设计是关键：（C）。

A、椅子高度

B、坐高

C、桌椅高度差 D、桌子高度

19、确定大衣柜的深度尺寸时，其主要依据的是人体哪一部分尺寸？（C)A、臀部宽度 B、两肘宽度 C、肩部宽度 D、人体厚度

20、对有特殊要求的室内环境，采光系统设计时须进行一些特殊处理，以防眩光对视觉的影响。一般会使窗下的墙体对眼睛产生一个保护角，这个角度为：（B）

A、<14° B、>=60° C、<60° D、>=14°

21．人坐姿时的自然视线是（C)A.水平向下5° B.水平向下10° C.水平向下15° D.水平向下20°(实际上人的自然视线是低于标准视线的，在一般状态下，站立时自然视线低于水平线10°，坐着时低于水平线15°。）（在松弛的状态中，站着和坐着的自然视线偏离标准线分别为30°和38°；观看展示物的最佳视区在低于标准视线30°的区域里。）

22.眼睛左右最佳转动区域是，标准视线左右各（C）。A．5° B.10° C.15° D.20°

23.坐姿眼高与下列设计中的哪一项关系最少？（B)A.电视柜 B.办公桌 C.窗子D.黑板

24．立姿弯臂时，手臂施力最大的方向（手臂于头之间的夹角）是：（B）A．60° B.70° C.80° D 90°

25.人从明处进入暗处时，眼睛完全适应的时间至少需要（B）。A.15分钟 B.30分钟 C.60分钟 D.90分钟

26.适宜的视距与工作性质有关,精细作业的视距为（C）。A.<200 mm B.120-250 mm（最精细的工作：安装最小部件如表、电子元件）C.250-350 mm（精细工作：安装收音机、电视机）D.<500 mm（中等粗活：在印刷机、钻井机、钻床旁工作）（视距是指人在操作系统中正常的观察距离。

四．解答题（4）：20 简答及论述：

1、简述人机工程学的定义？

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因素（研究对象）；研究人和机器及环境的相互作用（研究内容）；研究在工作中、家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科（研究目的）。

2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子？ 实例一 火车座椅

坐垫与靠背成90度，长时间坐将会导致背部不适，对旅途造成困扰。桌子的长度太短，只有靠窗的乘客能使用，而不靠窗的乘客则只能保持一种坐姿，非常不便。实例二 水龙头

水龙头太短，洗手非常不方便

实例三 公交扶手

公交车的扶手是软质的，非常不安全，并且高度一致，不适合所有人群。

3、什么是百分位？列举在设计中应如何选择百分位？

百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。百分位：具有某一人体尺寸和小于改尺寸的人占统计对象总人数的百分比。选择百分位：

（1）I型设计产品尺寸：需要两个人体百分位作为尺寸上限值和下限值的数据，双限值设计，如办公椅的可调度。

（2）II型设计产品尺寸：只需要一个百分位作为尺寸上限或下限值的依据，即单限值设计，如门的高度、坐面高度。

（3）III型设计产品尺寸：只需要第50百分位数作为产品尺寸设计的依据，即平均尺寸原则。

4、简述人体尺寸应用的原则？

（1）极限设计原则（最大最小原则）：主要内容包括设计的最大尺寸参考人体人体的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。

（2）可调原则：设计有限采用可调式结构，一般可调节范围应从第5百分位到第95百分位。（3）平均尺寸原则：设计中采用平均尺寸计算。

5、什么是产品功能尺寸？如何对产品功能尺寸进行设定？

（1）产品功能尺寸是指确保实现产品某一功能而设计时规定的产品尺寸。该尺寸通常是以设计界值确定的人体尺寸为依据，再加上为确保产品某项功能所需的修正量。

（2）设定：最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量

最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量

6、试述视觉的机能与特性？

（1）视觉机能是指视觉器官对客观事物识别能力的总称，它包括：①视角和视力 ②视野和视距 ③中央视觉和周围视觉 ④双眼视觉和立体视觉 ⑤色觉和色视野 ⑥暗适应和明适应

（2）视觉特性P42：

①眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳，一般先看到水平方向的物体，后看到垂直方向的物体。

②视线的变化习惯于从左到右，从上到下和顺时针方向运动。

③人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向尺寸和比例估计要准确得多。④当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，左下限，而右下限最差。⑤两眼的运动总是协调的，同步的。

⑥人眼对于直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。

⑦颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人从远处辨认前方的多种不同颜色时，其易辨认的颜色顺序是红、绿、黄、白，即红色最先被看到。

7、什么是感觉？感觉的特性有哪些？

感觉：是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。感觉的特性：适宜刺激，适应，感觉阈限，相互作用，对比和余觉。

8、什么是知觉？知觉的基本特性有哪些？并举图例说明。

（1）知觉：是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。（2）知觉的基本特性：整体性，选择性，理解性，恒常性，错觉。（3）书P60

9、例举错觉现象在设计中的应用？

（1）小巧轻便的产品涂着浅色，使产品显得更加轻便灵巧；（2）机器设备的基础部分则采用深色，可以使人产生稳固之感；

（3）从远处看，圆形比同等面积的三角形或者正方形要大出约1/10，交通上利用这种错觉规定圆形为表示“禁止”或“强制”的标志等。

10、人体运动系统由哪几部分组成，各部分作用是什么？（1）运动系统由三部分组成：骨、关节、肌肉。

（2）骨是运动杠杆，关节是运动枢纽，肌肉是运动的动力。

11、试述肢体的出力范围？

答：肢体的力量来自肌肉收缩，肌肉收缩时所产生的力称为肌力。肌力的大小取决于以下几个生理因素：单个肌纤维的收缩力；肌肉中肌纤维的数量与体积；肌肉收缩前的初长度；中枢神经系统的机能状态；肌肉对骨骼发生作用的机械条件。在操作活动中，肢体所能发挥的力量大小还与施力姿势、施力部位、施力方式和施力方向有密切关系。

1.在直立姿势下弯臂时，大约在70°可达到最大值，即产生相当于体重的力。

2.在直立姿势下臂伸直时，最大的拉力产生在180°位置上，而最大推力产生在0°位置上。

在坐姿下臂在不同的角度和方向上的推力上，实验表明向上用力大于向下用力，向内用力大于向外用力。

3.坐姿下肢不同位置上蹬力大小与体位和下肢离开人体中心对称向外偏转的角度大小有关，下肢向外偏转10°时蹬力最大。

12、试述静态肌肉施力的设计要点？（1）避免弯腰或其他不自然的身体姿势；

（2）避免长时间地抬手作业，抬手过高不仅引起疲劳，而且降低操作精度和影响人的技能的发挥；

（3）坐着工作比立着工作省力；

（4）双手同时操作时，手的运动方向相反或者对称运动；

（5）作业位置（座台的台面或作业的空间）高度应按工作者的眼睛和观察时所需的距离来设计；

（6）常用工具，如钳子、手柄、工具和其他零部件、材料等，都应按其使用的频率或操作频率安放在人的附近；

（7）当手不得不在较高位置作业时，应使用支撑物来托住肘关节、前臂或者手；（8）利用重力作用。当一个重物被举起时，肌肉必须举起手和臂本身的重量。

13、在人机系统中，信息显示的方式及特征？

①视觉显示：1）比较复杂、抽象的信息或含有科学技术术语的信息、文字、图表、公式等。

2）传递的信息很长或需要延迟者 3）需用方位、距离等空间状态说明的信息 4）以后有被引用的可能的信息 5）所处环境不适合听觉传递的信息 6）适合听觉传递，但听觉负荷已很重的场合 7）不需要急迫传递的信息

8）传递的信息通常需同时显示、监控

②听觉显示： 1）较短或无须延迟的消息 2）简单且要求快速传递的消息 3）适合视觉通道负荷过重的场合 4）所处环境不适合视觉传递的信息

③触觉显示： 1）视、听觉通道负荷过重的场合

2）使用视、听觉通道传递信息有困难的场合 3）简单并要求快速传递的消息

14、简述仪表的标数和指针的设计原则？ 仪表的标数设计原则：

①通常，最小刻度不标数，最大刻度必须标数。

②指针运动式仪表标数的数码应当垂直，表面运动的仪表数码应当按圆形排列。③若仪表表面的空间足够大，则数码应标在刻度记号外侧，以避免它被指针挡住；若表面空间有限，应将数码标在刻度内侧，以扩大刻度间距。指针处于仪表表面外侧的仪表，数码应一律标在刻度内侧。

④开窗式仪表窗口的大小至少应能显示被指示数字及上下两侧的两个数，以便观察指示运动的方向和趋势。

⑤对于表面运动的小开窗仪表，其数码应按顺时针排列。当窗口垂直时，安排在刻度的右侧；当窗口水平时，安排在刻度的下方，并且使字头向上。⑥对于圆形仪表，不论表面运动式或指针运动式，均应使数码按顺时针方向一次增大。数值有正负时，0位设在始终12时位置上，顺时针方向表示“正值”，逆时针方向表示“负值”。对于长条形仪表，应使数码按向上或向右顺序增大。⑦不做多圈使用的圆形仪表，最好在刻度全程的头和尾之间断开，其首尾的间距以相当于一个大可度艰巨为宜。

指针的设计原则：

①指针的性状应以头部尖、尾部平、中间等宽或狭长三角形为好。指针与刻度线的间隔宜取0.1~0.2cm。指针的针尖应与最小刻度线等宽，指针应尽量贴近表面，以减少认读时的视差。

②仪表指针的零位一般设在时钟的12时或9时的位置上。

15、试述荧光屏的设计原则？

1.目标（在荧光屏上显示的视觉信息载体）亮度不应超过34cd/m方。为了在屏面上突出目标，屏面的亮度不宜调节到最亮，当调节为合适的亮度时，工作效率最优。

2.目标呈现时间为0.5s大体上已可满足视觉辨别的基本要求；呈现时间在2-3s可认为是最有利的数值。周围的灯光照度对余辉的视觉效应影响很大，周围照度太高或太低都对它有不利的影响，而以周围照度为1lx时最优。

3.限制目标的运动速度，不超过80°/s，否则很难看清目标，视觉工作效率剧烈下降。

4.对屏面上不同形状目标的辨认效率不同，其一般的优劣次序为：三角形、圆形、梯形、方形、长方形、椭圆形和十字形。当干扰光点强度较大时，方形目标优于圆形目标。目标采用红色或绿色时，视觉辨别效率与白色目标相似，但红色目标容易引起视觉疲劳，故微型计算机的荧光屏上绝大多数都用绿色作为目标。采用蓝色则视觉辨认效率稍差。一般常用字符的大小（字符的直径或方形字符的对角线长）规格为0.76,1.5,3.8,4.6,5.1,7.6,10,12.2,20,25.4mm等。

5.目标的亮度必须达到亮度对比度高于能见的阈值，68cd/m方可以视做背景(屏面)亮度的最优数值。屏面亮度与环境亮度相一致时，目标察觉、识别和追踪效率都达到最优。

6.屏面的大小与视距和要显示目标的大小有关。一般视距的范围为50-70cm，此时屏面的大小以在水平和垂直方向对人眼形成不小于30°的视角为宜。

16、操纵与显示的相合性设计应遵循哪些原则？

①操纵器右移或右旋时，水平式代表的指针应右移，垂直式代表的指针应朝上移动。

②操纵器右移或顺时针转动时，显示器指针必须朝上或向右移动。③操纵器右移或顺时针转动时，表示被控量增加，显示器应显示出增加。④如果采用指针固定式显示器，则操纵器右移时，表盘应左移，而显示刻度应从左至右表示数值增加，以保证操纵器右移时读书增加的相应关系。

⑤操纵器朝上、朝前和向右移动时，显示器应显示读数增加，或者开关进入“开”的位置，反之亦然。

17、论述工作座椅设计的主要依据？

1.坐姿生理学：（从坐姿生理学角度来说，设计应保持正腰弧曲线正常）①脊柱结构（正常姿势下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨时则后凹）②腰曲弧线③腰椎后突和前突

2.坐姿物力学：（从坐姿物力学角度来说，应保证肢体免受异常力作用）①肌肉活动度②体压分布（根据体压分布不均匀原则）③股骨受力分析（考虑地面对股骨的影响）④椎间盘受力分析。

18、论述工作座椅设计要点、结构形式和主要参数？ 简述工作座椅设计要点：

①工作座椅的结构形式应尽可能与坐姿工作的各种操作活动要求相适应，应能使操作者在工作过程中保持身体舒适，稳定并能进行准确地控制和操作。②工作座椅的坐高和腰靠必须是可调节的。

③工作座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动。

④工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各部结构不得存在可能造成挤压，剪钳伤人的部位。

⑤无论操作者坐在座椅前部，中部还是往后靠，工作座椅坐面和腰靠结构均应使其感到安全，舒适。

⑥工作座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性。

⑦工作座椅一般不设扶手。需设扶手的座椅必须保证操作人员作业活动的安全性。

⑧工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用，阻燃，无毒。坐垫，腰靠，扶手的覆盖层应使用柔软，防滑，透气性好，吸汗的不导电材料制造。

结构形式：

必须具有的构件：坐面，腰靠，支架。

主要参数：座高，座宽，座深，腰靠长，腰靠宽，腰靠厚，腰靠高，腰靠圆弧半径，倾覆半径，座面倾角，腰靠倾角。

19、论述手握式工具设计原则？（1）一般原则

①必须有效地实现预定的功能

②必须与操作者身体适当比例，使操作者发挥最大效率

③必须按照作业者的力度和作业能力设计，所以要适当地考虑到性别、训练程度和身体素质上的差异。

④工作要求的作业姿势不能引起过度疲劳（2）解剖学因素 ①避免经静肌负荷 ②保持手腕处于顺直状态 ③避免掌部组织受压力 ④避免手指重复动作（3）把手设计

直径：通常着力把握30-40mm,精密抓握8-16mm 长度：一般合适度为100-125mm 形状：使用途而定 弯角：最佳为10度左右

20、简述作业面高度的设计原则和坐姿形态下桌台和坐具的关系？（1）作业面高度的设计原则：

①如果作业面高度可调节，则必须将高度调节至适合操作者身体尺寸及个人喜好的位置。

②应使臀部自然下垂，处于合适的放松状态，小臂一般应接近水平状态或略下斜；任何场合都不应使小臂上举过久。

③不应使脊椎过度屈曲。

④若在同一作业面内完成不同性质的作业，则作业高度应可调节。

（2）坐姿形态下桌台和坐具的关系：

桌台的高度是否合适，取决于坐具与桌台面的高度差，即差尺和桌下的容腿空间。桌台类设计中最重要的尺寸就是差尺。差尺过大容易引起耸肩、低头和肘地域桌面等弊病；差尺过小会引起驼背和副部受压而导致肌肉紧张，容易疲劳。桌台面高度等于坐骨节点桌面的距离（及差尺）与该点到地面的距离（坐高）之和。

21、人的行为习性有哪些？什么是无障碍设计？

①人的行为习性有：抄近路、识途性、左侧通行、从众性、左转弯和聚集效应。②无障碍设计：1）无障碍设计始于1974年，是联合国组织提出的设计新主张。2）无障碍设计强度，在科学技术高度发展的现代社会，一切有关于人类衣食住行的公共空间环境以及各类建筑设施、设备的规划设计，都必须充分考虑具有不同程度生理伤残缺陷者和正常活动能力衰退者（如老年人、残疾人）的使用需求，配备能够应答、满足这些需求的服务功能与装置，营造一个充满爱与关怀、切实保障人类安全、方便、舒适的现代生活环境。

22、论述常用计算机键盘鼠标设计的时候要注意的人机因素。（自己分析p101手控操纵器的设计）

人手的结构中，与鼠标相关的部分向上包括前臂，而向下则有手腕、手掌、手指等结构。

①对于上臂来说，它的自然形态应该是使尺骨和桡骨接近平行的状态，这种状态，也就是当上臂和手掌平放桌上的时候，上臂和手掌呈接近垂直的倾斜状态，使用掌外侧触及桌面的形态。

②对于手腕来说，当人的手腕呈“仰起”状态时，则“仰起”的夹角在15度－30度之间的时候，是最舒适的状态。因而设计应注意。

③对于手掌来说，它最自然的形态就是半握拳状态。而鼠标的造型设计，实际上就是要尽量贴合这个形态。分解开来，它包括三个概念——

1、要使鼠标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群——拇指肌群和小指肌群。使它们能够贴紧而又不受压迫。受压迫会导致手掌处于疲劳状态，而贴不紧又有握不住的感觉。

2、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。也就是鼠标外壳要贴紧手掌中间的那条“沟”。如果它不能贴紧，那么手心就会有“悬空”的感觉，而如果压迫了它，因为下面是手主要动脉和神经的必经之地，时间长了以后会导致手缺氧。

3、鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓，否则会造成手掌产生压迫感。

④对于手指来说，手指的自然形态应该是五个手指都不悬空，而且处于呈150度左右的自然伸展状态。而对于鼠标设计来说，手指部分的一个特别要求，就是当手指自然伸展时，第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上，这样才能获得最佳的按键手感。

五．分析题（2)：30

六．计算题（1）：10

1、设计计算公共汽车顶棚扶手的高度，并对比“抓得住”与“不碰头”两个要求是否相容？不相容如何解决？（本题选用百分位可从下面两组数据中选择：手功能上举高百分位：P10女=1766mm，P50女=1860mm，P90女=1952mm； 身高百分位：P1男=1543mm，P50男mm =1678mm，P99男=1814mm。）解：①按乘客“抓得住”的要求计算：应该取小尺寸，设由“抓得住”要求确定的横杆中心高度为G即得：

G≤P10女+XX1（女子的穿鞋修正量，设XX1=20mm）将数据带入式子得： G≤1766mm+20mm=1786mm ②按乘客“不碰头”的要求计算：应该取大尺寸，设由“不碰头”要求确定的横杆中心高度为G1即得：

G1≥R（横杆的半径，设为15mm）+XX2（男子的穿鞋修正量 设为25mm）+P99男

将数据带入式子得：

G1≥15mm+25mm+1814mm=1854mm 答：由①要求横杆中心要低于1786mm由②要求它高于1854mm，所以解决问题的方案应该为：横杆可比1854mm高一点确保高个子的安全，然后在每隔半米左右挂一条坠有手环的带子，手环可比1786mm在略低一点，确保小个子可以抓得着。

2、教室里男同学平均身高=1686mm，标准差S=55.2mm ,求95%的同学都高于多少？ 解：题意求第五个百分位的数值，查表换系数K=1.645 Pv=X（平均值）±S*K =1686-（55.2*1.645）=1595.2mm 答：身高在1595.2mm以上的男同学占整个教室男同学总数的95%

5.人机工程学及其应用 篇五

一、人机工程学的定义

人机工程学是从人的生理和心理出发，研究人－机－环境相互关系和相互作用的规律，以优化人－机－环境系统的新兴学科。人机工程学研究在设计人机系统时如何考虑人的特性和能力，以及人受机器、作业和环境条件的限制。人机工程学还研究人的训练，人机系统设计和开发，以及同人机系统有关的生物学或医学问题。

二、人机工程学的应用领域

人机工程的应用领域是十分广泛的，几乎涉及人类工作和生活的各个方面。下面列出几大类主要应用方向：

（1）人体工作行为解剖学和人体测量；工作事故，健康与安全包括人体测量和工作空间设计；姿势和生物力学负荷研究；与工作有关的骨骼、肌肉管理问题；健康人机工程；安全文化与安全管理；安全文化评价与改进；

（2）认知工效学和复杂任务；环境人机工程认知技能和决策研究；环境状况和因素分析；工作环境人机工程；

（3）计算机人机工程；显示与控制布局设计；人机界面设计与评价软件人机工程；计算机产品和外设的设计与布局；办公环境人机工程研究；人机界面形式；

（4）专家论证：多工作环境；人的可靠性专家论证调查研究；法律人机工程；伤害原因；人的失误和可靠性研究；诉讼支持；

（5）工业设计应用医疗设备；坐的设计与舒适性研究；家具分类与选择；工作负荷分析；

（6）管理与人机工程人力资源管理；工作程序；人机规则和实践；手工操作负荷；

（7）办公室人机工程与设计；医学人机工程办公室和办公设备设计；心理生理学；行为标准；三维人体模型；（8）系统分析；产品设计与顾客；军队系统；组织心理学；产品可靠性与安全性；服装人机工程；三维人体模型；军队人机工程；自动语音识别；

（9）人机工程战略；社会技术系统；暴力评估与动机；

（10）可用性评估与测试；可用性审核；可用性评估；可用性培训；试验与验证；仿真与试验；仿真研究；仿真与原型；

三、人机工程学的设计原理

人机工程设计基本原则主要是：

(1)以人为中心；(2)合理的人、机功能分配；(3)防错容错设计；(4)评价，再设计。

设计时把与人有关的诸因素统一、协调地加以考虑。机器和环境的设计要考虑人的特性，不能超过人的能力限度，而且要力求人操作时最省力、最方便、最舒适，使机器和环境宜人。使人适应机器和环境。

评价一件产品是否符合人机工程学的规范，主要标准为：（1）产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；（2）产品是否顺手和好使用；

（3）是否防止了使用操作时意外伤害和错用时产生的危险；

（4）各操作单元是否实用，各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；（5）产品是否便于清洗、保养及修理。

在人机工程学中，产品的设计重点是放在操作者方面。一般来说，有反复性或持久性的使用动作，都会受到人体尺寸的影响，这包括静态和动态两种人体测量尺寸数据的影响。一般在产品的设计中，许多问题并不都能得到充足的人机工程学方面的数据，此时设计者就要采取假设、验证、综合等方法加以解决。

人的因素对工业产品设计的影响。有些，如人体测量尺寸、人的肌力、运动特性、生理特性等是可以测量的，是理性方面的；有些，如心理变化、环境作用等则不易直接测量，有些属于情感方面的，还难找出一套标准作为依据。因此，人机工程学的设计，不能以机械的态度对待。

人的需求分为7个方面：生理的需求，指人类免于饥饿、口渴、寒冷等的基本要求；安全的需求：指人免于危险的要求；归属需求：指人免于孤独的需求；尊严的需求：指人要求有成就感的需求等；认知需求：即人要求了解、探索的需求；审美需求：即人们追求秩序的需求；自我实现的需求：指人要求发挥自己的潜能，发展自己的个性，要求表现自己的需求。人的需求与产品之间的关系如下图所示：

与设计关系最为密切的需求因素可归纳为3个方面：生理性需求、心理性需求、智性的需求。

1、生理性需求：对待这种类型的需求，最重要的观念就是借助产品功能来弥补人们无法达到或不方便完成的许多工作。这种设计，不外乎就是把设计看成是人类本身系统的再延伸。例如，电话的设计就是听觉能力的再延伸，计算机是人脑的延伸。又如各类椅子、床等的设计，就是弥补人们自身所能承担的支撑能力范围的不足而产生的。

2、心理性需求：审美需求、归属需求、认知需求或自我实现的需求（马洛斯的分类）都是属于心理性的需求范围。产品设计中的造型美观、精致等一些使人赏心悦目的要求，就是出于这方面的考虑。为满足这种需求，对设计的要求是很高的。例如，要求产品能适合宜人性的要求，要体现某种使用者的身份、地位、个性，要满足使用者的成就感和归属要求等。

3、智性的需求：这类需求一般是指所设计的产品对人有一种特别的意义，例如具有开拓智慧、智力的意义。智性上的需求大致包括人们提高智能水平、解决问题的能力、效益、速度等方面。如现代计算机代替算盘的设计，现代电子衡器代替以前机械衡器，现代办公系统等的设计，都是为了满足人们的这种需求。广义上讲，现代的符号语言设计也是为了提高信息传递高效、简便、可靠的要求而设计的，也是为了满足人们的智性上的需求产品造型上强调信息传达性也是如此。

在人机工程学的具体设计中要考虑的人机工程学因素主要包括以下5个方面：

（1）运动学因素：即研究动作的几何形式，探讨产品操作上的动作形式、人的操作动作轨迹以及与此有关的动作协调性与韵律性等。

（2）动量学因素：即研究动作与产生动量的问题，如水龙头把手和打火机的设计等。

（3）动力学因素：主要讨论产品动态操作上所需花费的力量、动作的大小等。

（4）心理学因素：主要探讨操作空间和动作等对人的安全感、舒适感、情绪等的影响。

（5）美学因素：主要指在心理感受的基础上，在形态的设计方面如何满足认得精神审美要求。

四、人机工程学在生活中的应用

人机工程学不但可以应用于宇宙飞船、喷气飞机、电气火车、汽车等复杂的机械系统，而且可以应用于日常生活用品设计之中。如台架、水龙头、把手、椅子、桌子等。人机系统并不是人与机械的简单结合，它们之间有着复杂的关系．因此：在人机系统中，人和机械下能割裂开来研究，应该根据人与机械的相互关系，用系统的观点对作业和环境条件进行分析研究，并正确使用分析结果。

应用举例：从人机工程学的观点来看，“椅子是坐的机器”。从简单的板凳到牙科诊所的医疗椅，座椅的复杂程度以及它与人的关系大不相同。座椅的设计，要依据坐的场所（如飞机、轮船、舰艇、坦克、公共汽车、办公、家庭、车站等），座椅的功能（休息、工作、休闲等）、座椅的材料（皮革、木头、水泥等）、人机工程学原则来进行设计。

同一张座椅，如果其背部曲线与座面的设计不同，给人的感觉完全是两样的。这一点则要靠人机工程设计与试验检测来完成。

座椅根据其使用目的，可以分为三类：

第一类为工作座椅。这类座椅用于办公室及各种坐姿操作场所。设计时应将舒适性与操作效率一并考虑。靠背根据工作性质，可以上下调节或前后调节，最好支撑在4～5节腰椎处。座面应近于水平，座椅高度应可调。

第二类为休息用椅，这类座椅适用于休息室及各种交通运输工具中，如飞机、汽车、火车、轮船中的乘客座椅。这类座椅应以舒适性作为设计重点。

第三类为多功能座椅。适用于多种场合，既可就餐时用，也可作为工作用椅或备用椅，便于搬动和堆贮。

从人机工程学的角度出发，设计不同的椅子，才能适应不同的要求，如减少引起疲劳、干扰操作的因素，如温度、湿度、气压、光线、色彩、噪声、振动、沙尘、空间等，更好的发挥它们的作用。

6.人机工程学学习心得 篇六

社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在方便、舒适、可靠、价值、安全和效率等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。所谓人机工程学，即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和人体结构特征参数;还提供人体各部分的出力范围、动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉和肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素及心理因素对工作效率的影响等。仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。

2、课堂理论教学的改革探索

人机工程学是人体科学、工程技术、环境科学及社会学等多学科交叉的综合边缘学科。它以人的生理、心理特征为依据，以创造宜人的人-机-环境系统为目的，应用系统、科学的理论与方法，研究“人―机―环境”系统中各因素的相互关系，把人的因素作为设计的主要条件和原则，为设计易操作、安全、舒适的“机(产品)”提供理论依据和方法。

2.1教学方法和教学手段的改革

首先，为了满足应用型工业设计专业对本学科教学的实际需要，本课程的教学应重视加强实践性环节的教学，理论与实践并重，在课程教学中始终贯穿与突出设计主线，围绕设计课题来组织教学。其次，从教学方法上，通过努力寻找和积累各种相关的设计案例，补充讲解了大量教材和参考书上没有的实际案例，教学内容的组织与编排上实现了从“理论讲解为中心”的教学到以“案例分析为中心”的教学。通过案例对枯燥费解的理论内容进行分析讲解，大大提高了学生的学习兴趣和教学效果;同时，培养了学生理论联系实际，发现问题、分析问题、解决问题的能力。第三，利用多媒体课件等手段讲解人机工程学的有关理论内容。

2.2加强教师个人能力的培养

在启发和传授知识的过程中，教师的理论水平和实践经验是关键。现代教育的特点就是要加强理论与实践的紧密结合，强调学生的动手能力。在每部分内容讲述中，教师需要把相关内容有机的结合，讲得透彻，而不是照本宣科，仅通晓理论知识还不够，例如，在人体测量与数据应用这一章中，为了更好地理解各个人体测量数据的应用范围及应用场景，除了选择书中介绍的案例外，还参考了大量和工业设计相关的案例，特别是大量的人体测量数据与产品设计的关系，像电冰箱的设计，就会涉及到身高、立姿双手上举高、眼高、手掌的相关尺寸等，所以理论知识必须要与实践知识相结合。学校应该与企业建立合作关系，为老师下企业学习建立一个平台，不断提高教师的实践能力，既有理论基础，又熟悉具体操作，这样才能讲一堂生动的人机工程学课。

2.3结合现代教学手段，提高教学质量

利用多媒体进行教学，我们可以通过组织多媒体信息，突破空间以及时间的束缚，进行逼真的模拟，更加清晰、生动地展现某些理论问题。教师应充分利用多媒体教学手段和计算机的超强处理能力，在课堂教学中将抽象的教学内容通过多媒体的方式具体化、形象化，如提供图、文、声、像并茂的多重感官教学材料，将课程中涉及到的看不见、摸不着、抽象复杂的感知觉等心理现象变为直观的、化繁为简的、化难为易的、由静为动的画面，使学生在学习过程中始终保持精力高度集中、思维高度活跃、求知欲高度旺盛的状态。

2.4加强课程之间的连贯性和互动性。

课程体系中每一课程均有其一定的作用，课程除了从其自身学科来定位之外，还需要按各课程之间的联系来进行定位。由于学时、学制的限制，不可能把学科的作用全部搬到课堂中去。例如，工业设计专业中方法学、造型基础、产品设计、模型制作、材料与工艺等五门课程应是生产实现过程中的一个有机体，方法学与造型设计及应解决概念设计，产品设计是创意设计，而材料与工艺及模型是实现设计，这样就构成了设计中的三个阶段，各课程的内容也由此而定。课程体系中有效地进行人机工程学的连贯性专业课程设置，同时考虑将人机工程学实践教学及运用与同阶段开设的其他专业课程内容相结合，在其他相关联的专业课中强化人机对设计的验证和完善训练。通过此方式可有效地解决学时、学制的限制，最大程度地运用和体现本课程的实践性。

3、实践教学改革

人机工程学是实践性较强的一门课，单纯的理论教学很难达到理想的效果，因此与之配合的教学实验显得尤为重要[3]。同时，学校为了支持专业的发展和人机工程学课程的开展，成立了人机工程学实验室，购置了大量实验设备，为实验的开展创造了充分有利的条件。人机工程学是一门实验科学，可开设的教学实验也特别多，在有限的课时内掌握更全面的实验技能和学科知识是实验教学需要考虑的重点。因此根据课时安排，选择8个具有针对性的实验，分别针对人体测量、感知、认知、记忆等方面的理论学习，帮助学生从客观的角度理解和学习理论知识，同时，结合设计中的实例，来学习人机知识在设计中的实际应用。实验教学对于人机工程学课程的开展起到了重要的作用，不仅增加了课程的趣味性，提高了学生的兴趣，同时锻炼了学生的动手能力。从更深层的角度理解，实验教学锻炼学生将人机工程学的思想融入到专业的学习中，将系统中的人作为着眼点，试图运用有关的原理优化人与各种要素之间的关系，使其相互协调适应，从而创建更好的“人―机―环境”关系，做出更好的设计。

4、结语

7.人机工程学 篇七

关键词：人机工程学,视觉精度,数字图像,像素数,临场感

1 引言

人机工程学的名称多样,包括人体工程学、人类工效学、人因工程学、宜人性设计等等,体现了这一学科的交叉性和广泛性。按照IEA(国际人类工效学联合会)给出的定义,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、家庭生活中和休闲时怎样统一考虑工作效率、人的安全健康和舒适等的学科。简而言之,就是通过研究人(的各种生理和心理特性),继而设计机(的各种操作面和显示界面,统称人机界面)。[1]

视觉特性的研究对于工业设计和商业设计而言,是非常必要和重要的。信息时代,大量的图片和文字,传达着占据信息流约80%的内容。如何更好地传达信息,使之既准确又快速,首先要了解人的视觉精度问题。具体到应用,数码相机之类设备产生的数字图像,以及数字虚拟产品的视觉输出,其分辨率、像素数等精度要求都离不开使用者的视觉精度前提。[2]

2 分辨率和像素数

分辨率又称解像力,它表征数字图像对被摄物体细部的表现能力。分辨率可以量化,标准的分辨率测试样板在每1厘米见方的线条面积中划有10条到100条的黑色线段,能辨认出更多的线段就表明具有更高的分辨率。对于数字图像而言,分辨率受到像素数和像素密度以及成像系统质量的共同影响。

像素数由数码相机等数字图像设备的记录载体上光敏元件的数目决定,一个光敏元件对应一个像素。像素数越大,照片的分辨率也越高,打印等输出的尺寸在不降低质量的同时也就可以做到越大。但是,随着像素密度的过度增长,单位像素受光面积变得过小,这会增加像素点之间的信号干扰,降低弱光下的成像质量,使得分辨率并不等比增长。[3]

3 数字图像精度选择设定

对数字图像精度的选择,取决于视力和所要显示的图像大小。

3.1 视力与像素密度

所有物体和影像,其大小都对于我们的眼睛形成了一个张角。在1.0的视力,即大多数人视力正常的条件下,可以分辨出张角不小于1′的图形。这意味着可以在一般人最近的观看距离,也就是250毫米明视距离下,在一个毫米的宽度里分辨出14个黑白相间的线段,也称为7个线对(7line/mm),简化为7lpm。如果这7个黑线正好由7条连续的黑色像素点组成,就可以标为7点(dot)/mm,简化为7dpm。如果打印、显示等方式展现出的像素密度高于这个数值,就不会被看到一个个孤立的像素(点),而只能感受到连续的影像(线或者面)。

考虑到像素的分布方向与检测标版的黑白线段不一定正好同向,这样就会降低分辨率,降低的程度用“Kell系数”表示。从最大程度计,即呈45度夹角的时候,“Kell系数”为简记为0.7,所以实际的像素密度需要提高到倍,大约10dpm,才能达到正好同向时的清晰度。按照通行的英制,至少达到10dpm×25.4mm/inch≈250dot/inch,简化为250dpi,这就是我们常看到的一种单位。[4]

再考虑到视力较高(通常最高取1.5)人群的要求,可以再提高到1.5倍,因此像素密度的最低限在明视距离下应该为250dpi×1.5=375dpi。

这样,我们就知道了高档画册中会有400以上印刷网目的原因,这里的网目就类似像素点密度。

3.2 图像输出尺寸

下面的两个公式可以计算一定尺寸的输出,需要多少像素,或者一定量的像素可以输出多大尺寸:

像素数=输出边长尺寸(吋)×像素密度(dpi)

输出边长尺寸(吋)=像素数÷像素密度(dpi)

比如一个3000×2000(即600万)像素的影像,可以输出长边为3000÷375dpi=8英寸的图像,这个图像可以保证一个视力优良(1.5)的人在明视距离下看到完美无缺的影像;也可以再放大到1.5倍,即12吋大小,这时仍然可以保证一个一般视力(1.0)的人看到优质的影像。[5]

随着观看距离的增加,人眼的识别能力也在减弱,所以像素密度可以相应地减少,输出尺寸可以相应地增大———结果就是观看的视角可以不变,视觉感受也就可以不变。所以一定量的像素数,可以保证稳定不变的观看视角,形成不变的观看效果。比如,上述600万像素的影像,输出到8英寸的图像,可以在明视距离得到逼真的视觉感受,当放大到16英寸时也可以在半米距离看到同样的效果,或者放大到32英寸时在一米距离去欣赏———这就是为什么一个24吋的结婚照可以用非常普及的600万像素数码相机来拍摄的原因———因为人们对于这样尺幅的图像,很少在近于一米的距离观看。而如果按照一般人1.0的视力状况,一米外600万像素的最大输出尺寸还可以再放大到1.5倍,即32吋×1.5=48吋!

3.3 视角、临场感与清晰度

视角在这里是输出的图像相对眼睛形成的张角,分为水平视角和对角视角。临场感,是指一个画面给人身临其境的感觉。唯有临场,方能让人真正投入地去感受这个画面,才能更好地理解这个画面。因此,临场感是各种展览展示和播放所追求的一个视觉目标。

视觉生理学和心理学都认为,视角从20度开始才具有临场感,而要更加逼真传神,需要至少40度的视角。照相机标准镜头(折算成135相机,下同)为40~58毫米焦距,视角为40~53度的范围,满足临场感的要求,因此最接近人的观察;还有一个等视角的说法,就是观看视角尽量与拍摄视角相当,才能更真切地理会拍摄者当时的感受。考虑到小于24mm的超广角镜头其变形太大,已经超过了临场感的真实,所以等视角应该到24mm为止,而不是无限制地复制拍摄时的视角。[7]

600万像素可以输出到8吋,在明视距离时的对角视角约为51度,这正是标准镜头的视角。所以,600万像素已经可以满足一般的用途,包括对临场感的要求。但是,如果是用25mm的超广角拍摄的,从等视角的角度考虑,观看的视角也应该更大。从50mm标准镜头到25mm超广角,焦距缩短了一半,视角放大了近一倍,需要把放大的尺寸放大一倍,因此如果维持同样分辨率,其像素密度数应该为原有600万的2倍,而整个画面的像素应该为原有的4倍,即2400万像素。

4 结论

综上所述,根据人机工程学关于视觉生理中视觉精度的研究,可以得出适合一般人群观看图像的像素数要求,而更高的像素数可以使我们获得更高的输出像素密度,或者更广阔的观看视角,有助于获得更逼真的视觉感受,这些对于产品虚拟设计与展示,以及视觉传达的各个领域都是有其实际意义的。

参考文献

[1]丁玉兰.人机工程学[M].3版.北京:北京理工大学出版社,2005.

[2]赵敬卫.报纸版面优化与视觉心理[J].记者摇篮,2003(10):35-36.

[3]薛以平,曾勇.现代摄影教程[M].北京:中国建筑工业出版社,2008

[4]周师亮,殳家骐.高清晰度电视(HDTV)[M].北京:中国广播电视出版社,1992.

[5]杨佩理.图像处理中分辨率的选取[J].电脑技术,2000(7):69-70.

[6]芶雁,黄培.数字图像分辨率的应用分析[J].电脑知识与技术,2007,3(24):141-143.

[7]贾庆轩,宋荆洲,孙汉旭,等.高临场感多投影面虚拟环境系统的设计与实现[J].中国工程科学,2006(8):33-38.

8.老年电动车的人机工程学因素分析 篇八

文章从人体尺寸角度，以老年人电动代步车设计作为研究对象，从使用者的心理、行为特征出发，对代步车的设计原则，尺寸设计分析，操作盘设计等方面进行人机分析。从老年人心理需求角度，分析功能和材质的运用。为我国老年人产品设计提供一定的指导和建议。

关键词：

电动代步车 人机工程学 人体尺寸 操作盘

一、绪论

人体工程学通过人的解剖学、生理学和心理学等方面因素，研究人、机器及环境的相互作用，研究涉及人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。在老年人代步车的设计中，将人、车、环境作为一个系统，在系统中，代步车在完成操作动作的同时，也要将人体功能舒适度作为一个设计的重要因素，使其发挥更佳的人机功效。根据人机相互作用的原则，老年人代步车必须有合理的设计原则，舒适合理的设计尺寸，安全、可靠的操作装置，为使用者提供一个良好的人机系统使用环境。

我国对电动车的研发起步比较晚，与国外的成果有一定的差距。电动代步车的发展主要将现代操纵装置融入老式的手推轮椅设计中，在功能上更方便于使用者，并且在结构上也提高了使用者的安全性和承载力。不论国内还是国外，轮椅的发展都在随着科技的进步不断更新。

二、目标人群的分析

1.研究对象

本文的研究对象主要是能够自己活动的老年人。我国《老年人权益保障法》第二条规定：老年人的年龄起点标准是60周岁，即凡满60周岁的中华人民共和国公民都属于老年人。

按照老年人的健康行为特征，可将老人分为几个年龄段。如表1所示。

2.老年人的心理和活动特征

在心理活动方面，经过心理专家的调查研究发现，老年人普遍都具有失落、孤独、恐惧、焦虑、抑郁、烦躁、易情绪化以及敏感多疑等症状。

在生理机能方面，老年人也表现出了明显的衰退趋势。首先，贮备能量能力减少，全身组织器官与生理功能退化，肌肉萎缩，因此身体难以承受重负荷或应付意外事件。其次，自理能力降低，随着体力逐渐减退，出现动作迟缓，反应迟钝，容易出现意外事故，如摔跤、跌伤等。

三、老年人电动代步车设计原则

老年人电动代步车设计的原则首先强调安全设计原则，其次是舒适设计原则、自立性设计原则、易用性设计原则和弹性减震设ttN则。这些原则互相制约和配合表2所示的各项老年人电动代步车需要满足的机能。

1.安全性设计

电动代步车是老年人常用的出行工具，使用在任何公共场所，安全性是代步车设计考虑因素之一。主要有以下原则：

（1）座垫上应进行防滑处理。

（2）座垫尺寸应保证方便老人使用。

（3）应在座垫加弹性减震装置。

2.自立性设计

人性化的设计可以令老年人在无需他人帮助情况下独立完成行走一系列过程。不仅在一定程度上提升老年人的独立自主性，也抵消了一部分心理自卑。

3.易用性设计

老年人学习能力有所下降，对于新的事物他们需要花更长的时间去掌握。在设计中应抓住这一点，由于此产品专门面向老年人设计，所以在设计中更应注重易用性，而非新颖性。

4.舒适性设计

舒适的座垫和座位高度应以满足老年人心理、生理的舒适感为原则。座垫尺寸、操作器设计等的稍稍变化，都可以提升老年人主观的幸福满足感。

四、老年人电动代步车的人体尺寸分析

电动代步车的功能尺寸是否合理可以直接关系到使用者的操作舒适度，关系到代步车的控制精准率，关系到显示装置信息是否有效的传达。因此老年人代步车功能尺寸的确定是十分必要的。

老年人人体尺寸是设计老年人生活产品的基本依据，但在我国由于人口多，普查有较大难度，所以现在我们依据老年医学研究推算的人体百分位数来进行数据参考。

我国60-80岁男性老年人身高较年轻时平均下降约1.9%，而60-80岁女性老年人平均身高下降至少约4.0%，最大可达6.0%。因此，在取得人体尺寸修正时，应取用中间平均值。

利用老年人身高的降低率在人体高度上我们可以得到以下公式作为老年人人体尺寸的参考。设H为GB10000-88标准中身体健壮，发育完整的26-35岁年龄组的任一百分位数人体身高，H’为相应的老年人身体数值，△H为人从成年到老年在身体尺寸上的降低值，则：

H’男性=Hx（100-1.9）%

H’女性=H x（100-5.0）%

△H=H-H’

根据上述公式推算出老年人体尺度见表3所示。

在设计中，我们使用最小功能尺寸，或最佳功能尺寸。

最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量

最佳功能尺寸=最小功能尺寸+心理修正量

五、老年人电动代步车的人机尺寸分析

1.座椅宽度L

座椅的宽度应以老年使用者的坐姿臀宽为基础进行修正。老年人会随着年龄的增长体型会由胖变瘦。考虑到定位人群的大多数老年人都能舒服地使用，座椅的宽度可取男性坐姿臀宽90的百分位数为上限值，女性坐姿臀宽10的百分位数，即人体尺寸在304-390mm。考虑老年人应注意保暖，衣着较厚，此时衣着修正量取20mm。在座椅使用中，座椅宽度大于使用者臀宽时，在乘坐过程中，老年人可以微调姿势，感觉会更舒适。因此座椅宽度应增加两侧的心理修正量40mm。综合考虑各方面因素后，座椅宽度为人体尺寸、衣着修正量、心理修正量之和，即座椅宽度范围在364-450mm之间。

2.座椅深度D

为了满足大多数老年人的需要，这里取老年人坐深的第50个百分位数，即人体尺寸在412-449mm之间。衣着修正量取20mm。由于人在放松状态下的坐姿与静态测量姿势不同，身体上部分并非90°垂直于大腿，因此座椅深度应增加心理修正量40mm。综合考虑各方面因素后，座椅宽度为人体尺寸、衣着修正量、心理修正量之和，宽度范围在472-509mm之间。

3.扶手高度A

为了满足大多数使用者，这里取男、女老年人的坐姿肘高的第50个百分位数，人体尺寸在239-259mm之间，扶手高度取坐姿肘高和姿势修正量15-25mm。因此扶手的高度可以取在254-284mm之间。

4.操作盘显示器

显示装置按信息的种类可分为：视觉显示装置、听觉显示装置、触觉显示装置。其中，视觉显示用的最广泛。视觉显示的主要优点是：能传示数字、文字、图形符号、甚至曲线图标、公式等复杂的和科技方面的信息，传示的信息便于延时保留和储存，受环境的干扰相对较小。所以视觉显示最易老年人使用。

5.操作盘外形

随着科学技术的进步，设计学领域理论的不断发展，比如生态设计、绿色设计等的设计方法出现，产品的外观和功能越来越贴合人们使用的需要。而在老年人产品设计领域，这些方法的利用或许也可以给使用者带来使用的便利和美的享受。

6.操作盘色彩

由于老年人的生理特点，易产生视力衰退等症状。操作盘中的色彩可以通过操作键形状、色彩纯度、明度以及与环境的对比度来提高使用者对控制器的识别能力，也可以提高操作的准确性。所以说色彩的设计对老年人产品是相当重要的。

在一个操作界面中，颜色最好不超过3到5种颜色。对于老年人而言，配色应选用识别性高，与周围环境对比度大的色系。重要操作键应使用突出、明显的色彩来表达，但颜色不宜过多，否则看起来混乱，容易引起视觉疲劳。

7.操作盘材质

为了适应老年人的心理，从色彩和使用者角度，操作盘最好避开使用金属，一方面，金属触感冰冷，触感不适；另一方面，金属材料容易出现反光的现象，容易给使用者带来视觉不适。

六、结论

老年人电动代步车的设计在国内还需要继续探索研究。老年人行动上的腿脚不便也要求我们要加强对老年人轮椅功能上的研究。本文从人机工程学的人体尺寸、显示装置、操纵装置、视觉传达等方面对电动代步车设计进行了分析。而我国现在的老年人产品远远不能满足老年人的需要，所以我们不仅要善于发现问题，还应当借鉴外国的经验和教训，来完善我国的对老年事业的研究。