《人因工程》实验指导书学院：专业：班级：指导老师：年月日实验说明1.本指导书用于工业工程专业本科人因工程学课程实验。

本课程在人因工程实验室进行，共8学时。

因受实验设备数量限制，前4个实验，即人体参数测量实验、错觉实验、双手调节实验和动作稳定性测试实验为必做实验，后5个实验可选做2个。

2.实验过程主要由学生独立完成，实验指导教师仅提出实验的要求与实验进行的原则，承担实验准备与实验过程中的辅导工作。

3.实验完成后学生要写出能够反映实验内容、详细实验过程和实验结果的实验报告。

实验报告需包含实验记录和思考讨论内容。

4.实验评分将按照学生在实验过程中的纪律及实验报告与实验结果的质量按百分制进行考核。

5.学生在老师的指导下完成实验方案，不要求具体的实验时间，只要求实验的过程，实验进程由学生按照自己的进度独立完成。

目录实验一人体参数测量实验 (1)实验二错觉实验 (6)实验三双手调节实验 (8)实验四动作稳定性测试实验 (11)实验五手指灵活性测试 (14)实验六反应运动时测试 (17)实验七注意力集中测试 (24)实验八镜画仪实验 (28)实验九记忆广度实验 (31)实验一人体参数测量实验实验简介由于人的形体和尺寸存在着较大的差异，为使各种与人体有关的设计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中，在进行设备设计和工作地设计为人所用时，必须考虑充分考虑人体的各种尺寸的差异。

人体测量数据包括两种，一种为人体构造尺寸，即静态尺寸，人在静止的状态下，即站立不动、坐着不动或静卧等情况下测量的尺寸(静态人体测量)；另一种为人体功能尺寸，即动态尺寸，它包括在工作姿态下或在某种操作活动下测量的尺寸(动态人体测量)。

影响人体测量数据的因素主要有区域、民族、性别、年龄、种族、生活状态、年代等。

从大量的劳动科学、医学、人类学调查中可知，随上述影响因素不同测量参数有所差异。

人体测量的统计结果作为人体结构参数，功能参数，对于设计特定的机器设备环境具有很重要的作用。

在实际工作中，常采用舒适性、安全性、效率、经济性数种指标来评价人机环境匹配程度，其用途极其广泛。

在实际应用中还需决定适应度、经济性，有时还不可忽视衣着调整量。

一、实验目的1、测量人体各肢体的长度、宽度及围度等形态指标。

2、掌握人体尺寸百分位数的具体含义，并能根据所得尺寸进行设计。

二、实验设备1、BD－Ⅱ－605型人体测量尺。

包含长马丁尺、中马丁尺、短马丁尺、直脚规、臂伸测量尺、足长测量仪、游标卡尺、围度尺，如下图。

2、自备记录工具（笔、纸等）。

三、实验内容及步骤1．实验内容分别使用长马丁尺、中马丁尺、短马丁尺、直脚规、臂伸测量尺、足长测量仪、游标卡尺、围度尺各测量人体尺寸至少1项，即总测量项目至少8项。

BD－Ⅱ－605型人体测量尺2．实验步骤1）使用长马丁尺测量下肢长。

将尺子垂直于地面，移动尺标至测量点，尺标所对应的数字即为离地面的高度。

2）使用中马丁尺测量上肢长、上臂长、前臂长、手长等。

移动尺标至测量点，目标物夹在尺头与尺标之间，读取数字即为长度。

3）使用短马丁尺测量大腿长、小腿长和跟腱长等。

将尺子垂直于地面，移动尺标至测量点，尺标所对应的数字即为离地面的高度。

4）使用直脚规测量肩宽、骨盆宽、胸宽和胸厚等。

移动尺标至测量点，目标物夹在尺头与尺标之间，读取数字。

5）使用臂伸测量尺测量臂伸，身长等。

移动尺标至测量点，目标物夹在尺头与尺标之间，读取数字。

如测量长度不够可将加长杆插入尾端。

6）使用足长测量仪测量足长。

移动尺标，将单足放于底板之上，并轻处于尺头与尺标之间，读取数字。

7）使用游标卡尺测量手宽、足宽等。

松开游标上的螺钉，移动游标至测量点，将目标物夹在尺头与尺标中间，所对应的数字即为测定点的长度。

8）使用围度尺测量胸围、腰围、臀围、上下肢体及其他人体曲线的围度。

先将卷尺绕在测量点上，注意不要缠得太紧，即可读取数字。

9）使用完毕后，按上图，固定于包装箱中。

3．实验数据记录表1-1 人体尺寸测量数据（单位：mm）2．实验结果分析表1-2 人体尺寸表（单位：mm）3．思考问题试举例说明5％、50％、95％和99％尺寸在设计中的具体应用。

实验二 错觉实验1． 实验原理错觉是在特定条件下，对客观事物所产生的带有某种倾向的歪曲知觉，而且是必然产生BD －Ⅱ－113型 错觉实验仪的。

错觉在人的心理活动不可避免，当产生错觉的条件存在时，每个人都会出现错觉，只是错觉量的大小存在个体差异。

所以它并不是心理的一种缺陷。

错觉的种类很多，但最常见、应用最广的是几何图形视错觉。

实验应用了缪勒－莱伊尔视错觉现象，将两条等长的线段，一条两端画着箭头，另一条两端画着箭尾，看起来前者比后者短。

这是由于人的知觉整体性引起的错觉。

2．实验目的认识视错觉现象。

3．实验内容证实缪勒－莱伊尔视错觉现象的存在和研究错觉量大小。

4．实验步骤1）仪器有三种不同箭羽线夹角的线段，实验时选择一种做实验，其余的二种用挡板挡住。

2）仪器直立于桌面，被试位于一米以远，平视仪器的测试面。

主试移动仪器上方的拨杆，即调整线段中间箭羽线的活动板，使被试感觉到中间箭羽线左右两端的线段长度相等为至。

可以验证箭头线与箭尾线的长度错觉现象，并读出错觉量值。

3）选择另一种箭羽线夹角的线段，重新测试其错觉量值，并比较不同条件即不同箭羽线夹角对错觉量的影响。

表2-1 长度错觉偏移量思考题：测试时候为什么要遮住其他两块图形，使得每次只向被试呈现一个图形？实验三 双手调节实验1． 实验目的通过操作竖针完成沿图形轨迹的运动及记录离开轨道的次数来判定双手的协调能力、双手分配的好坏，学习改变手眼协调条件的方法，研究动作学习中的双手协调能力。

2． 实验内容由两只手各持一个摇把，协调控制竖针在金属板挖空的图形上运动不允许碰金属边缘，在运动过程中若接触到金属边缘，记出错次数。

实验对两种图形分别测试，测试过程用计时计数器记录时间及出错次数，完成时间越短和出错次数越少，说明两手动作协调得越好。

实验采用两种测试方法：固定测试时间，完成测试曲线的要求。

不固定测试时间，完成测试曲线的要求。

3． 实验步骤 （1） 准备。

BD —Ⅱ—302型 双手调节器接通电源，将仪器上的竖针放在要求描绘图形的一端。

（2）测试。

①主试将计时计数器的时间设置好再按“启动”键测试开始，或直接按“启动”键测试开始。

②被试操作手轮从图案的一端描绘到另一端，不得接触图案的边缘。

如被试用以描绘的针碰到边缘，记一次错误次数。

③当描绘一个完整的图形后，主试再次按“启动”键计时停止。

（3）实验数据记录。

思考题：1.分析自身在操作中常会出错的部位及原因。

2.联系平时对被试间的接触与了解，比较组内被试间差异及学习特点。

实验四动作稳定性测试实验一、实验目的测试手臂保持稳定的能力，间接测定情绪的稳定程度。

二、实验原理如果不用直尺让你任意画一条约30cm长的直线，你会觉得完成这个任务并不太难。

但是，如果固定画线的方向，而且在这个方向的两边规定一个较窄的宽度，要求直线不能画出这个范围，要画成这条直线就不太容易了。

因为它要求手的动作有较高的稳定性，画线时也要高度集中注意力。

T.L.Bolton曾按这种要求制成一种仪器，用这种仪器画线，就可测定手画线运动的稳定性。

前人在有关的实验研究中发现下列一些事实：（1）手臂动作的稳定性随年龄增长而提高，尤其6-8岁最明显；（2）右手的运动稳定性超过左手；（3）W.L.Bryan根据700个孩子的实验结果发现，男孩的两手稳定性都超过女孩的有51.5％，女孩超过男孩的只有35.3％，男女相等的有13.4％；（4）Bolton和H.B.Thompson发现运动的方向对稳定性有影响，画线从离开身体较远的地方开始向接近身体的方向画时稳定性较高，当向离开身体的方向画线时稳定性较低。

动作稳定性也是情绪稳定程度的外在表现。

三、仪器名称采用BD-II-304A型动作稳定器。

该仪器组成如下：1．仪器盒，内部视图如图１，前面板正视图如图２。

2．一根带绝缘棒的金属测试针。

3.可选配BD－Ⅱ-308A型定时记时计数器。

图4-1 仪器盒内部视图图4-2 前面板正视图四、实验步骤1．打开底板中央的盖板，装入二节５号电池。

注意长时间不使用时请取出。

2．将测试针的插头，插入仪器盒的右侧插座中。

将测试针插入前面板之洞或槽中，并与中隔板接触，前面板上部中间的发光管将亮；将测试针与洞或槽的边缘接触，盒内蜂鸣器将发出声响。

3．九洞测试：令被试手握测试针，悬肘，悬腕，将金属针垂直插入最大直径的洞内直至中隔板，灯亮后再将棒拔出。

然后按大小顺序重复以上动作。

插入和拔出金属针时，均不允许接触洞的边缘，一经接触蜂鸣器即发出声音，表示试验失败，只有在插入和拔出时皆未碰边才算通过。

九洞测验以通过最小洞的直径之倒数作为被试手臂稳定性的指标。

4．曲线或楔形槽测试：将金属针插入楔形槽左侧最大宽度处或曲线槽中央最大宽度处（必须插到与中隔板接触）。

然后悬臂, 悬腕，垂直地将针沿槽向宽度减小的方向平移, 至最小宽度处为止，移动时不与中隔板接触。

此过程中均不允许针接触槽的边缘，如有接触发生，则蜂鸣器会发出声音。

以不碰边时的最小宽度值之倒数为被试手臂稳定性指标。

5．定量测试：（选配数字记时计数器）(1)将连线插头插入仪器盒左侧插座（右侧是测试针插座）中，另一头二线连接记时计数器，其中黑（或白）线与记时计数器后面板的接线柱“地”相连，绿（或红，或黄）线与接线柱“计数”相连。

打开记时计数器，其使用请见“BD－Ⅱ－308A型定时记时计数器”说明书。

(2)九洞、曲线或楔形槽测试同上。

每次实验开始时，按记时计数器“开始”键，开始记时。

如金属针与洞、曲线或楔的边缘接触一次，则记时计数器计数一次。

(3)实验可以记录下被试移动整个曲线或楔的时间及接触边缘次数，也可以记录被试在某一洞或曲线、楔某一位置稳定停留的时间，或某确定时间内接触边缘次数。

(4)稳定性指标可用（碰边次数×时间）之倒数表示，碰边次数越多、时间越长，则稳定性越差。

五、结果六、思考题：1、分析动作稳定性受哪些因素干扰？实验五手指灵活性测试一、背景操作者的信息输出形式多种多样，其中运动输出是最重要的方式。

研究运动输出特征，可以为控制器的设计提供科学依据。

根据运动学特征和操作活动的形式或运动的自动化程度可将运动输出形式划分为定位运动、重复运动、连续运动、操作运动、序列运动、静态调节运动六种。

各种运动形式经常按一定的关系并行或连续出现。

手指灵活性测试是对定位运动能力的一种测定方法。

该项测试可用于人员的选拔与培训。

二、实验目的：学习使用手指灵活性测试仪，测定被测者手指、手、手腕灵活性的实验，同时也可测定手和眼的协调能力。

三、实验要求本实验二人一组，一人为主试者另一人为被试者，轮换进行测试。