3 人体工程学的研究内容及方法
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3 人机工程学的研究内容与方法
3.1研究内容
研究内容具有多样性、应用性和灵活性。主要包括以下几个方面： 1）人体特性的研究：主要研究在工业设计中与人体有关的问题。
2）工作场所和信息传递装置的设计：主要研究如何设计合适的环境及信 息传递装置，使人可以舒适高效的工作。
莫斯特伯格（H Musterberg) • 用实验方法进行人员挑选和培训
研究铲上负载后，研究各种材料能够达到标准负载的锹的形状、规格， 以及各种原料装锹的最好方法的问题。泰勒因这项试验提出了新的构 想：将实验的手段引进到经营管理领域；计划和执行分离；标准化管 理；人尽其才，物尽其用是提高效率的最好方法。
•《科学管理原理》
吉尔伯瑞斯（F Gilbreth ）
• 时间和动作研究 • 手术研究
图1-1
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5. 计算机数值仿真法 6. 分析法 HoneyWell亨利威尔 7. 调查研究法：各种调查研究的方法（抽样/询问/问卷）注重测试方法 的可靠性和有效性
可靠性（一致性）：重复实验时，结果应一致. 有效性：测试结果能真实反映所评价的内容.
4 人体工程学与其他学科的关系
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4 人体工程学与其它学科的关系
想一想？？
我们是为了飞机、坦克选择人？
还是为了人去设计合理的飞机、坦克？？
到底哪种选择才是最经济、科学、可行？？？
这个思考的过程就是人机交互过程，也 就是运用-人体工程学-去思考人、机、 环境三者之间的关系，找寻最有效能的 途径。
第一章人体工程学概述
1.人体工程学的定义 2.人体工程学的形成与发展 3.人体工程学的研究内容及方法 4.人体工程学与其他学科的关系 5.人体工程学在设计中的作用
1 人体工程学的定义
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人体工程学是一门技术学科。
传统定义
人体工程学研究人—机—环境系统中人、机、环境三大要素之 间的关系，为解决系统中人的作业效能、安全、生理和心理健 康问题提供理论和方法。
新的人体工程学定义
人体工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门 科学，并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，以优化系 统的工效和人的健康幸福之间的关系。
1955年美国人因工程学 会（Human Factors Society ）成立
1959年国际工效学协会（International Ergonomics Society ）成立
2.6 现代人机工程学（60年代以来）
1960-1990 人体工程学迅速发展时期
Henry Dreyfuss & Henry Dreyfuss Associates
解剖学
人体工程学
Hale Waihona Puke 工程学生物力学系统工程
• 人体工程学的关注焦点是系统中的人和人与物的关系。 • 人体工程学的目标是人的效能和人性价值。 • 人体工程学的研究方法是系统的、科学的实验和分析。
2 人体工程学的形成与发展
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2. 人体工程学的形成与发展
2.1 旧石器时代所制造的狩猎工具，其 体积和重量符合当时人类的体能要求， 造型上大多都是直线状
人体工程的起源
人体工程的历史
早期历史
赫梯战车（古代中东地区）
明代家具
古希腊的人体工程学：概述
古希腊的人体 工程学：马车
古希腊的人体工程学：刹车系统
古希腊的人体工程学：工具
古希腊的人体工程学：日常用品
二战前
泰勒（W Taylor)
• 最早进行人和机器匹配问题研究的学者 • 铁锹实验 铁锹试验也称铁砂和煤炭的挖掘实验，是系统地
意识到“人的因素”的重要性，意识到只有工程技术知识是不够的，还必须有 生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科方面的知识。
战斗机仪器失误、命中率低等
发展：这一阶段的发展特点是：重视工业与工程设计中“人的因素”，力
求使机器适应于人。
人体工程学诞生时期
第二次世界大战影响
1949年英国人体工程学会（Ergonomics Research Society） 成立
人 技术 市场 审美
人、器物、环境
以人为本
人体工程学是一门新兴的综合性边缘学科，与设计一 样，研究的是人，器物，环境之间的关系。现如今的 设计受到技术，人，市场和审美四个因素的影响，设 计是否人性化，是否以人为中心决定着一个产品是否
易用和好用。
研究层面
基础科学
技术科学
工程技术
生理学
涉及领域
心理学
3）环境控制与安全保护：主要研究从长远利益出发，如何设计环境及进 行安全保护以保证人在长期工作下健康不受影响，事故危险性最小。
4）人机系统的总体设计：人机系统工作效能的高低主要取决于它的总 体设计，即在整体上使“机”与人体相适应，解决好人与机器之间的分工 和机器之间信息交流的问题可，使二者取长补短，各尽所长。
图1-2
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AT&T telephone
Henry Dreyfuss Associates
Zdenek Kovar 曾内科 科瓦
5.2 人体工程学在环境空间设计中的作 用
1，为确定活动空间范围提供设计依据 2，为家具设计提供依据 3，为确定人的感觉器官对环境的适应能力提供依据 4，为环境系统的优化提供设计依据 5，为事故的预防提供设计指导 6，为重要类型（如住宅，办公室和学校等）的环境设
二、心理学
心理学是研究人的心理现象的一门科学
一方面，心理学所研究的人的心理过程、个性心理特 征以及劳动生产过程中的人的心理状态与人机系统 中人的因素休戚相关
另一方面，心理学与工业生产劳动相结合，已形成了 一些新的分支学科，例如工业心理学，劳动安全心 理学
三、行为科学
研究人类行为规律的一门新兴的综合性 学科
人体工程学
--研究人与人造物之间的关系
班级:13级装饰 课时：42课时 考试课 教师：王盼
任何事物的发展都取决于事物内部的矛盾。
人体工程学的发展首先是由于人和“人造物” 之间的矛盾。
人的能力和系统要求不匹配
人和人造物的发展不平衡
Newton Isaac (1642-1722)
Wilhelm Wundt (1830-1920) 研究物先于研究人
主要研究人类行为的特点，行为产生的 原因和行为的控制与协调。
四、系统科学
现代系统的方法，就是以对系统的基本 认识为依据，将研究的对象作为一个整 体，着重分析和处理他的内外联系，使 局部与整体相协调，从而达到系统行为 整体上的优化
五、工程技术科学
5人体工程学在设计中的作用
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5 人体工程学在设计中的作用
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， 进行具体的机械装备设计。
3）综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数学、工程学各 方面的知识。
研究方向：把人-机-环境作为一个整体来研究，从而获得系统的 最高综合效能。
2.71990以后 人体工程学迅速发展时期
• 计算机和人机交互 • 特殊人群 • 从个体研究走向社会、群体研究 • 从人的尺度转向心理、情感研究
2.4 经验人机工程学（20世纪初~二次大战）
特点：机械设计的的主要着眼点在于力学、电学、热力学 等工程技术的原理设计上；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。
肌肉疲劳试验 铁锹作业试验 砌砖作业试验
2.5 科学人机工程学（二次大战~50年代末）
背景: 由于设计不当和缺乏训练，导致了较多意外事故的发生，这使人们
对设计师而言，人体工程学应用研究主要分为 1）动作、工业产品及人机界面的研究 2）环境条件，环境心理，环境行为，作业空间研究 3）视觉传达，家具，服装等领域的应用研究 4）人的情感因素，能力及作业研究
3.2研究方法
1. 观察法 可借助摄影或录象 2. 实测法 借助仪器进行实际测量 3. 实验法 在实验室或作业现场进行多次反复观测 4. 模拟和模型试验法
扩展
为人设计 Design for human
•感性工学是将人们所具有的感性加以 量化呈现，并从中探索“哪些设计定案” 是符合人们“什么样的感性”。
•“感性”是指人对物持有之感觉或意 象，是对物之心理上的期待感受。
•感性工学的核心即在于经由各种调查 技术与分析方法取得造型与消费者感觉 间的关系。
5.1、人体工程学在工业设计中的作用
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
5.1 人机工程学与工业设计
1.为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数 2.为工业设计中考虑“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”为核心的设计思路提供工作程序。
2.2 新石器时代，通过磨制制造石镞， 锄头，铲刀及石墨等工具，在体积和形 状上都适合人类的使用要求。
2.3指南车是最早的自动控制系统
向东(左)转弯时，东辕前端向左移动，而后端向右(向西)移动， 即将右侧传动齿轮放落，使车轮的转动能带动木人下方的大齿 轮向右转动，恰好抵消车辆向左转弯的影响，使木人手臂仍指 南方。当车子向西(右)转弯时，则左侧的传动齿轮放落，使大 齿轮向左转动，以抵消车子右转的影响。而车子向正前方行进 时，车轮与齿轮系是分离的，因此木人手臂所指的方向不受车 轮转动的影响。如此，不管车子的运动方向是东西南北，或不 断变化，车上木人的手臂总是指向南方，起着指引方向的作用
计提供人体工程学理念和设计指导等
7，为弱势群体及无障碍环境设计提供依据
5.3 人体工程学在室内空间设计中的作用