第一章绪论1.人机工程学的命名及定义：学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的知觉显示、操纵控制、人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率和作业时感到安全和舒适。

综上1）人机工程学的研究对象是人、机、环境的相互关系。

2）人机工程学研究的目的是如何达到安全、健康、舒适的工作效率的最优化。

2.人机工程学的发展特点：1）不同于传统人际工程学研究中着眼于选择和训练特定的人、使之适应于工作要求的特点，现代人机工程学着眼于机械设备的设计，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。

3.以人为中心的设计：实现这种设计的目标主要以设计心理学、认知心理学、符号学为基础。

动力心理学只要研究人行动的基本特性。

“以人为本”的设计思想强调以人为中心，使机器适应人的生理特性、行为特性的同时，还强调机器适应人的思维方式和过程等心理特性，从而减轻用户的体力和精神负担，更好地为人服务。

4.人机工程学的研究内容：1）人体特性的研究2）研究人与机器间信息传递装置和工作场所的设计3）环境控制和人身安全装置的设计4）人的行为特性与产品设计5）人机系统的整体设计5.目前常用的研究方法：1）观察法；2）实测法；3）实验法；4）模拟和模型试验法；5）计算机数值仿真法；6）分析法；7）调查研究法。

6.人机工程学的目的：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。

7.人机工程学研究的内容以及对工业设计的作用可以概括为以下几个方面：1）为工业设计中“人的因素”提供人体特征参数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“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“以人为中心”的设计思想提供工作程序第二章人体基本生理特征及作业空间设计1.人体静态测量参数：人体构造尺寸和功能尺寸。

2.坐姿人体模版：模版设计尺寸采用穿鞋裸体人体尺寸，并按人体身高尺寸的分布将人群分为大身材、中身材、小身材三个身高等级。

人体模版的设计或制图人员考虑主要人体尺寸时有用的辅助手段。

1）外部尺寸：手臂活动触及范围，应选用小身材。

2）内部尺寸：腿、脚活动占有空间，人体、手、头、脚等部位通过空间，应选用大身材。

3）力的大小：操作力选用小身材，断裂强度选用大身材。

3作业空间的人体尺度：1）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，在坐姿或站姿下，其所能完成作业的空间范围。

2）个体作业场所：指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域。

3）总体作业空间：不同个体作业场所的布置构成总体作业空间。

4.作业空间的设计时确定数据应用准则：第一是人体设计准则，第二是可调设计准则，第三是平均设计原则。

5.脚作业空间：与手操作相比，脚操作力大，但精确度差，且活动范围较小，一般脚操作限于脚踏板类装置。

6.作业面高度的确定应遵从下列原则：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度及个人喜好的位置。

2）应使臂部自然下垂，处于适合的放松状态，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，则作业面高度应可调节。

7.作业场所布置总则：1）重要性原则；2）使用频率原则；3）功能原则；4）使用顺序原则。

8.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、稳定并能进行准确的控制和操作。

2）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。

9.座椅结构形式：工作座椅必须具有主要构件：座面、腰靠、支架。

10.座椅设计的新观念：1）动态座椅；2）前倾式座椅；3）膝靠式座椅。

第三章人的感知与认知特征及显示装置设计1.信息显示装置：机器和设备中，专门用来向人表达机器和设备性能参数、运转状态、工作指令，以及其他信息的装置。

信息显示装置的设计与人的感知和认知特征密切相关。

2.人的基本感知特征：1）人的感觉器官：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应。

2）感觉刺激阈限：在刺激强度不变的情况下，感觉器官持续刺激一段时间后，感觉会逐渐减少以至消失，这种现象称为“适应”。

3.视觉功能：1）视角和视力：视角是被看物体两端的光线投入眼球的夹角。

视力是表征人眼对物体细部分辨能力的一个生理尺度。

2）视野和视距：视野是指当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围，或称静视野。

视距是指人的眼睛观察操作系统中指示器的正常距离。

4.几种常见的视觉现象：1）明暗适应：从明亮处突然进入黑暗处时，眼睛开始时什么也看不清楚，经过5~7分钟才渐渐看见物体，大约经过30分钟，眼睛才能完全适应，这种适应称为暗适应。

由暗处转入明亮处时，开始瞳孔缩小，使进入眼睛中的光通量减少，眼的感受性随之降低，开始30秒后感受性就会变化很满，大约1分钟后明适应过程趋于完成，这种适应过程称为明适应。

2）眩光：所有耀眼和刺眼的强烈光线叫眩光。

眩光干扰视线，使可见度降低，并使眼睛疲劳、不舒服等。

它多来源于物体表面过于光亮和亮度对比过大或直接强度照射。

3）视错觉：指人观察外界物体形象或图形所得的印象与实际形状或图形不一致的现象。

5.视觉运动的主要规律有：1）眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的物体，后看到垂直方向的物体。

2）视线习惯于从左向右和从下向上运动，先看圆形内的物体总是沿顺时针方向看。

3）眼睛垂直运动比水平运动更容易疲劳；对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向尺寸的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，人眼对四个象限的观察率依次为：左上最好，其次是右下，再之最左下，最差的是右上。

5）眼睛是人的机体的一部分，具有一定的惰性。

因此，对直线轮廓比对曲线轮廓更容易结合，看单纯的形态比看复杂的形态顺眼和舒适。

6）两眼的运动是协调的、同步的，不可能一只眼转而另一只眼不动，也不可能一只眼在看而另一只眼不看。

7）颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。

当人从远方辨认前方不同颜色时，首先辨认红色，依次是绿、黄、白。

所以，停车、危险信号标志都采用红色。

6.仪表显示的种类：1）数字式显示器；2）模拟式显示器；3）按显示功能分类：读数用仪表，检查用仪表，警戒用仪表，追踪用仪表，调节用仪表。

7.仪表的分区布置原则：一般常用仪表布置在20~40度的水平视野范围内；而最重要的仪表，应设置在视野中心3度范围内，这一视野范围人的视觉工作效率最优。

8.信号显示特征：面积小、视距远、引人注目、简单明了，但负载信息有限，当信号较多时，信号显示会显得杂乱，并相互干扰。

9.信号灯通常用于指示状态或表达要求、传递信息，其作用包括两个方面：1）借以引起操纵者的注意，或指示操纵者做某种操作。

2）借以反映某个指令和执行文件存储命令时，其硬盘指示灯颜色变红，切红绿交换闪烁。

10.闪光信号较之固定信号更能引起注意，常用于下列情况：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）反映不符指令要求的信息；4）用闪光信号、闪光频率的快慢指示工作状态的快慢；5）用来指示警戒或危险信号。

11.辨别声音的方向和距离：正常情况下，人两耳的听力是一致的，因而能根据声音到达两耳的强度和时间之差判断声源的方向。

12.听觉的掩蔽效应：两个强度相差很大的声音同时作用于人耳时，只能感受到一个声音，而另一个声音被淹没了，这种现象称为掩蔽。

一个声音的听域因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。

13.音响报警装置设计要点：1）音响信号传播距离很远的时候，音响报警装置要使用大功率，切避免高频。

2）在有背景噪声的场合，要把音响报警装置的频率选择在噪声掩蔽效应最小的范围内。

信噪比不得小于10dB，以便人们能从噪声背景中辨别出音响信号。

3）声音要绕过障碍物通过隔墙的时候，使用低频效率的报警装置。

4）希望引起人注意场合。

可采用在时间上变化的脉冲信号、变频信号、间歇信号或者突发的高声强音响信号。

另外，为进一步引起注意，可以把音响报警信号与灯光信号混合显示，组成“试听”双重信号报警。

5）需要证实信号是否到达预定位置或辨别信号性质的场合，音响报警装置要安装发射信号和接收返回信号的“开”和“关”的控制装置，并保持信号传递的连续性。

14.用言语作为信息载体，优点是传递和显示的信息含义准确、接收迅速、信息量较大等，缺点是易受噪声的干扰。

15.设计言语传示装置时应注意以下几个问题：1）言语的清晰；2）言语的强度；3）噪声对言语传示的影响；4）噪声环境中的言语通信。

16.温度有助于嗅觉感受，最适应的温度是37~38度。

17.在人和机器发生关系和相互作用过程中，最本质的联系是信息交换。

18.人体接受信息的途径：人们操作机器时，信息的交换是通过人机界面来实现的。

人体接受信息的能力：信息处理的核心在于判断。

工作效率在很大程度上取决于人体接受的能力和速度准确性，而这些又与感觉器官的机能状态有密切联系。

19.影响人体信息接受、处理的主要因素：1）无关信息的干扰；2）信息维量数的影响：信号维量是指各个信号中包含的特征个数的量度，各种信号的每一特征为一个维量。

3）分时的影响：分时在人机工程学中表示一个人同时做或迅速交替地做两种以上的工作的现象。

4）刺激—反应之间的一致性影响5）大脑意识水平20.图形和符号的辨认速度和准确性，与图形和符号的特征数量有关，而不是符号的形状越简单越易辨认。

第四章人的运动特征及操纵装置设计1.人体运动：人体的各种动作的完成，主要是有肌肉收缩作用于骨骼的结果。

2.人体运动的种类：1）平面内转动；2）空间转动。

3.坐姿时足的蹬力：足的蹬力大小与人体姿势、足的位置和方向有关。

4.动作速度的规律：1）人体躯干及肢体在水平面的运动比垂直面的运动速度快；2）从上往下较从下往上运动速度快；3）水平方向的前后运动较左右方向运动快，且旋转运动比直线运动灵活；4）顺时针方向操作动作比逆时针操作要快，且习惯；5）向身体方向的运动较离开身体方向运动要快，但后者准确性高；6）一般人右手较左手快，同时右手向右较向左运动快；7）动作速度与受力物的质量成反比。

5.动作分析方法：观察分析和摄影分析。

6.操作—显示相合性分类：位置相合性、运动相合性和概念相合性等。

7操纵装置的编码：当许多相同形式的操纵装置排列在一起时，赋予每个操纵装置以自己的特征和代号。