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1.2.1经验人机工程学（应用实验心理学）在经验人机工程学发展阶段，研究者大都是心理学家，其中突出代表是美国哈佛大学的心理学家教授H`闵斯特泼格，其代表作是《心理学与工业效率》。
他提出了心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性。
学科发展的主要特点：机械设计的主要着眼点在于力学、电学、热力学等工程技术方面的原理设计上，在人机关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。
1.2.2科学人机工程学（工程心理学）科学人机工程学发展特点：重视工业与工程设计中“人的因素”，力求使机器适应于人1.2.3现代人机工程学IEA在其会刊中指出，现代人机工程学发展三个特点：1）机器适于人不同于传统人机工程学研究中着眼于选择和训练特定的人，使之适应工作要求；现代人机性学着眼于机械装备的设计，使机器的操作不越出人类能力界限之外2）密切与实际应用相结合，通过严密计划设定的广泛实验性研究，尽可能利用所掌握的基本原理，进行具体的机械装备设计3）力求使实验心理学、生理学、功能解剖学等学科的专家与物理学、数学、工程学方面的研究人员共同努力、密切合作1.3.1人机学科的研究内容从事本学科研究的主要内容为以下方面：1.人体特性的研究 2.工作场所和信息传递装置的设计 3.环境控制与安全保护设计 4.人机系统的总体设计1.3.2学科的研究方法1.观察分析法1）瞬间操作分析法2）知觉与运动信息分析法3）动作负荷分析法4）频率分析法5）危象分析法6）相关分析法2.实测法是一种借助于仪器设备进行实际测量的方法3.实验法是当实测法受到限制时采用的一种研究方法4.模拟和模型试验法由于机器系统一般比较复杂，因而在进行人机系统研究时常采用模拟的方法5.计算机数值仿真法是在计算机上利用系统的数学模型进行仿真性试验研究1.4.1学科的体系该学科的根本目的是通过揭示人、机、环境三要素之间相互关系的规律，从而确保人—机—环境系统总体性能的最优化。
从其研究目的来看，就充分体现了本学科主要是“人体科学”，“技术科学”和“环境科学”之间的有机融合。
1.5.2人机工程学对工业设计的作用1.为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数2.为工业设计中“物”的功能合理性提供科学依据3.为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则4.为进行人—机—环境系统设计提供理论依据5.为坚持以“人”为核心的设计思想提供工作程序2.1.3人体测量的基本术语2.测量基本面：矢量面，正中矢量面，冠状面，横断面，眼耳平面3.测量方向1）在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方成为足侧端2）在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向成为内侧，将远离正中矢状面的方向成为外侧3）在四肢上，将靠近四肢附着部位的成为近位，将远离四肢附着部位的成为远位4）对于上肢，将桡骨侧称为桡侧，将尺骨侧称为尺侧5）对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧成为腓侧2.4.2人体尺寸的应用方法1.确定所设计产品的类型2.选择人体尺寸百分位数3.确定功能修正量4.确定心理修正量5.产品功能尺寸的设定：1）最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量2）最佳功能尺寸=人体尺寸半分位数+功能修正量+心理修正量3.2.3视觉机能1.视角与视力视力=1/能够分辨的最小物体的视角2.视野与视距在水平面内的视野是：双眼视区在左右60。
以内的区域，在这个区域还包括字、字母和颜色的辨别范围，辨别字的视线角度为10。
~20。
；辨别字母的角度为5。
~30。
一般操作的视距范围在38~76cm之间人耳可听范围20~20000Hz人体皮肤上分布三种感受器：触觉感受器、温度感受器、痛觉感受器本体感觉系统主要包括两方面：一是耳前庭系统，保持身体的姿势及平衡；二是运动觉系统，通过该系统感受并指出四肢和身体不同部分的相对位置4.2.1感觉的基本特性1.适宜刺激2.感觉阈限3.适应4.相互作用5.对比6.余觉4.2.2知觉的基本特性 1.整体性：1）接近2）相似3)封闭4）连续5）美的形态 2.选择性：1）对象和背景的差别2）对象的运动3）主观因素 3.理解性 4.恒常性：大小，形状，明度，颜色恒常性5.错觉4.5.1创造性肌理1.创造力五要素知识，经验，才能，心理素质以及机遇2.创造性的三个推动力创造性欲望创造性思维创造性实践4.5.3创造性思维规律四种综合：动作，形象，逻辑，直觉思维运动系统由骨、关节和肌肉组成，骨是运动的杠杆，关节是运动的枢纽，肌肉是运动的动力。
肌肉的收缩是运动的基础，但是肌肉必须借助骨杠杆的作用方能运动。
在骨杠杆中，肌肉是动力源，肌肉与骨的附着点称为力点，而作用于骨上的阻力的作用点称为重点5.2.1生物力学模型的基本原理建立在牛顿三大定律上：1）物体在无外力作用下会保持匀速直线运动或静止状态2）物体的加速度跟所受的合外力大小成正比3）两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上5.4合理的设计思路1.避免静态肌肉施力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，手的运动方向应相反或者对称运动，单手作业本身就造成背部肌肉静态施力5）作业位置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，都应该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2.避免弯腰提起重物3.设计合理的工作台6.1.2人机信息交换方式在人机系统中，按人接受信息的感觉通道不同，可将显示装置分为视觉显示、听觉显示和触觉显示，前两种应用最为广泛6.2.1仪表显示设计4.仪表指针1）指针的形状应以头部尖、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0.1~0.2cm2）指针零位一般设在时钟12时或9时的位置上6.2.2闪光信号的作用：1.引起观察者的进一步注意 2.指示操作者立即采取行动 3.反映不符合指令要求的信息 4.用闪光的快慢指示机器或部件运动速度的快慢 5.用以指示警觉或危险信号6.3.3听觉传示装置的选择1.音响传示装置的选择在设计和选择音响、报警装置时，原则：1）在有背景噪声的场合，要把音响显示装置和报警装置的频率选择在噪声掩蔽效应最小的范围内，使人们在噪声中也能辨别出音响信号2）对于引起人们注意的音响显示装置，最好使用断续的声音信号；而对报警装置最好采用变频的方法，使音调有上升和下降的变化，更能引起人们注意。
另外，警报装置最好与信号灯一起作用，组成“视”“听”双重报警信号3）要求音响信号传播距离很远和穿越障碍物时，应加大声波的强度，使用较低的频率4）在小范围内使用音响信号，应注意音响信号装置的多少。
当音响信号装置太多时，会因几个音响信号同时显示而互相干扰、混淆，遮掩了需要的信息。
在这种情况下可舍去一些次要的音响装置，而保留较重要的，以减少彼此间的影响。
6.4.2手控操作器的设计1.触觉功能与触觉特性：接触是人动作的基础。
特征：不太敏感，适应迅速，有立体感2.操纵手把的设计：1）手把形状应与手的生理特点相适应2）手把形状应便于触觉对它进行识别3）尺寸应符合人手尺度的需要6.4.3脚控操纵器的尺寸：脚踏板一般设计成矩形，其宽度与脚掌等宽为佳，一般大于2.5cm；脚踏时间较短时最小长度为6~7.5cm；脚踏时间较长时为28~30cm，踏下行程为6~17.5cm，踏板表面宜有防滑齿纹6.4.4操纵装置编码是提高效率和减少误操作率的一种有效的方法：形状，位置，尺寸，颜色，符号编码6.5.1操纵—显示比（C/D比）比高系统灵敏度低；比低灵敏度高。
旋钮的C/D 比最佳范围0.2~0.8，操纵杆或手柄2.5~4.0最佳7.1.2控制台的设计要点1.控制台作业面2.显示面板型式3.控制台上方干涉点高度7.3.1坐姿生理学（3.腰椎后突和前突）所以第一支承应位于第5，6胸椎之间，称其为组成座椅的靠背。
7.3.3坐姿人体测量尺寸坐姿人体测量尺寸是座椅静态尺寸设计的主要依据。
7.4.1一般工作场所座椅1.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）工作座椅的座高和腰靠必须是可调节的。
座高调节范围在GB10000中“小腿加足高”，即360~480mm之间；工作座椅面高度的调节方式可以是无极的或间隔20mm为一挡的有级调节。
工作座椅腰靠高度的调节方式为165~210mm间的无极调节。
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）工作座椅各零件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。
在座椅固定不动的情况下，腰靠承受250N的水平方向作用力时，腰靠倾角β不得超过115。
7）工作座椅一般不设扶手。
须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。
7.5.2手握式工具设计原则1.一般原则工具必须满足以下基本要求，才能保证使用效率：1）必须有效地实现预定的功能；2）必须与操作着身体成适当比例，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）工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。
2.解剖学因素1）避免静肌负荷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1）直径把手直径大小取决于工具的用途与手的尺寸。
比较合适的直径是：着力抓握30~40mm，精密抓握8~16mm2）长度把手长度主要取决于手掌宽度。
掌宽一般在71~97mm之间（5%女性~95男性数据），因此更合适的把手长度为100~125mm8.1.1三种作业岗位的特征1.坐姿作业岗位2.立姿作业岗位3.坐、立姿交替作业岗位8.1.2作业岗位设计要求和原则1.设计要求1）作业岗位的布局，应保证作业者在上肢活动所能达到的区域内完成各项操作，并应考虑下肢的舒适活动空间2）设计作业岗位时，应考虑操作活动的频繁程度，此处对于频率程度的划分是：每分钟完成两次或两次以上的操作活动为很频繁；每分钟完成的操作动少于两次，而每小时完成两次或两次以上时为频繁；而每小时完成的操作动作少于两次的为不频繁3）设计作业岗位时，还应考虑作业者的群体，如全部为男性或女性，应选用两种不同性别各自的人体测量尺寸；如果作业岗位是男性和女性共同使用，则应考虑男性和女性人体测量尺寸的综合指标。