人机工程学论文（最新4篇）

人机工程学论文 篇一

人机工程学的应用与发展

关键词：人机工程学；汽车；机械产品；安全；应用；

摘要：随着现代化工业，特别是汽车工业的发展，人机工程学的应用越来越广泛。它的应用主要体现在改善设备、改善工作条件、设计防护设施和调节人机之间的匹配关系等几方面。通过分析机械产品虚拟设计的程序以及在各个阶段中，人机工程学的应用，初步建立了机械产品虚拟建模阶段所要进行的人机工程学分析的内容和模式，研究在人机工程学指导下如何使用不同的软件进行机械产品虚拟建模。最后，概述了人机工程学在轿车车身结构、车灯、方向盘、座椅、视野和制动稳定性等方面的应用现状，总结了提高汽车正面、侧面、后面碰撞保护能力以及车顶耐撞强度的一些方法

人机工程学把人机环境作为一个系统，充分重视作为重要元素的人、机、环境的关系极其相互作用。要求在机械制造过程中，充分考虑机器如何适应人的要求，考虑人的行为能力、技术水平与操作特点，使技术更适应于人来操作。随着现代化工业的发展和新技术的应用，人们的工作方式也发生着相应的变化。概括地说，人机工程学主要研究两方面问题，即机器怎样设计才能适合人的使用，以及人与机器怎样分工才合理。在现代大工业背景下，人机工程学愈来愈受到经营者、技术界的重视。

1、 人机工程学

所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学，人体力学、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可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析认得视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的技能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力；探讨人在工作中影响生理状态的因素以及生理因素对工作效率的影响等。

2、 人机工程学对机器的要求 随着科学技术的高度发展，向工厂提供那种只注重机器本身效率的机械产品现在已不合时宜了。企业希望制造提供的机械产品能综合考虑人的情绪、能力和所处的环境等因素，希望所操纵的机械不要付出过强的体力劳动，使操纵者始终保持精神饱满，能保证操作安全，并保护环境与生态。

2.1便于信息交互与处理

人机系统中人与机器的关系，实质是信息交互与处理过程的关系。机器各部件的相对位置的安排，应首先考虑便于操作、观察和调整、维护。设计原则是操作简单，操作位置、维修位置和信息源的数量尽量减少；操作不见得位置、大小、加力方向要与操作者的身材特征相适应。不同类型的操作部件要有明显区别，信号显示方式也要有所不同。司机与汽车的关系是典型的人机关系。汽车驾驶室内部布置应以驾驶员视野良好、乘坐舒适、驾驶安全为出发点。方向盘与座椅的相对位置、座垫至脚踏板以及顶棚的距离均应计及标准人体尺寸，脚踏板与方向盘的设计力求操作轻便。 2.2绿色制造

可以想象，在优美、整洁的环境里工作，身体就不易疲劳，精神也会保持愉快，产品的数量和质量就会提高。因此，人机工程学十分重视具体的环境对人的工作效率、身体健康的影响。要求生产过程不污染环境，不对生态带来不利影响，也是人机工程学关注的重要问题。现代汽车正试用零污染的天然气、电能作动力，以代替柴油机。

2.3 安全防护

安全维护有两方面内容：一方面是采取措施避免操作错误，对机器进行防护。操作错误可能是来自外界或内部的某些干扰而产生的误动作，也可能是由于操作者本身的错误行为而引起的操作错误。采取的措施有：防止超载的安全装置、自动锁紧装置、控制开关的闭锁装置等。目前，大型机电一体化设备一般具备自诊断功能。一旦发生故障，能够快捷地检测故障，判断原因，准确定位故障点。另一方面是对操作者人身安全的保护。如行走车辆为了保护驾驶员的安全，除了三点式安全带、安全气囊、ABS防抱制动系统外，还出现防翻滚驾驶台等。另外，报警系统、防护罩、挡板、绝缘外壳、噪声隔绝装置的采用，也都是切实可行的。

3、 人机工程学在汽车上的应用

现代机电产品往往标榜自己的设计符合人机工程学原理，并以此为卖点。汽车产品也不例外，几乎每一款新车的宣传资料都印有“人机工程”的字眼，但事实情况有时并非如此。现代机器的设计不仅要考虑机器本身的功能，还要考虑机器与人、机器、环境之间的关系。这样，就产生了两条边界：人-机器、机器-环境。而人机工程学就是研究“人-机器”这条边界的问题的。人与机器共同工作，人有人的特性，机器有机器的特性，要设计出最大限度与人协调工作的机器，就要充分研究两者的特性，才能设计出良好的人机界面。人机工程在对人的特性进行详细研究的基础上设定了一系列的设计标准，用来指导机器产品的设计，主要是人和机器之间的界面设计。其中，与汽车相关的主要方面内容如下。

3.1

基于人体感官的界面设计 例如，人的视觉有视角、视野、可视光波长范围、颜色分辨力、视觉灵敏度、定位错觉、运动错觉、视觉疲劳等特性，汽车的挡风玻璃、仪表板和仪表的设计就要充分考虑这些特性，使驾驶者能够得到足够的视区，能够迅速辨认各种信号，减少失误和视觉疲劳。交通标志的设计也应该采用大多数人能分辨的颜色和不易产生错觉的形状。 3.2

基于人体形态的界面设计 不同地区和人种、不同年龄和性别都具有不同的身体尺寸，为不同地区和群体设计的汽车就要参考特定对象的人体参数，在现代社会条件下，以一种产品规格想占有不同地区的市场是很困难的。设计一台机器首先要考虑采用什么身体形态来操纵，选定姿态后，还要考虑以最舒适的方式对人体进行支撑 www.1mi.net ，并适当地布置被操作对象的位置，从而减少疲劳和误操作。

3.3

基于力特性的汽车设计 人体在不同的姿态下，用力的疲劳程度不同，操纵机器所需的力量应该选择在对应姿态下不易引起疲劳的范围内。例如，转向助力器就是为了减轻操纵力而设计的。人体在不同的姿态下最大拉力、最大推力也不相同，例如，坐姿下人腿的蹬力在过臀部水平线下方20度左右较大，操纵性也较好，所以刹车踏板就安装在这个位置上。

4、 人机工程学的研究方向

二十一世纪人类步入信息时代，随着计算机网络技术的发展，基于人机工程学的虚拟设计和测试评价已经成为可能，这不仅可以节约大量时间和资源，而且可以增强企业的竞争能力，人机工程学的发展必然向着信息化、智能化、网络化的方向发展。人机工程学作为应用性学科，与人的工作生活息息相关，设计生产出更加人性化、高效能的设备、工具和日常生活用品是努力的目标。未来的计算机发展是以人为中心，必须使计算机易用好用，使人以语言、文字、图像、手势、表情等自然方式与计算机打交道。 随着人机工程学的应用和实践，我们相信各个领域将取得更显著的成绩。

参考资料

1王宣；李宏光；赵航

现代汽车安全

1998

2马江彬

人机工程学及其应用

1993

3胡萍

人机工程学在工程机械设计中的综合应用

2009

4丁玉兰

人机工程学

2005

人机工程学教学改革的探索 篇二

人机工程学教学改革的探索

文章从长期教学实践中对人机工程学的教学提出了一些改革意见，主要包括教学内容的研究、教学方法的'实践、与现代化教学手段相结合的课件制作以及在新的教学环境下的教学方法的探讨。通过以上改革措施的应用，在实际教学中取得了良好的效果。

作 者：何文波 吴艳叶 徐婕娇  作者单位：河南科技大学艺术与设计学院 刊 名：中国集体经济 英文刊名：CHINA COLLECTIVE ECONOMY 年，卷(期)： “”(12) 分类号：G71 关键词：人机工程学   教学改革   教学方法   教学内容

人机工程学论文 篇三

安全人机工程学

研究人、机械、环境三者之间的相互关系�探讨如何使机械、环境符合人的形态学、

生理学、心理学方面的特性�使人一机械一环境相经协调�以求达到人的能力与作业活动要 求相适应�创造舒适、高效、安全的劳动条件的学科。安全人机工程学侧重于人和机的安全、 减少差错、缓解疲劳等课题的研究。

人机工程学在欧洲是以劳动科学为基础发展起来的�英国有欧洲开展人机学研究最早 的国家�于1950 年成立了英国人机学研究会�1957年创办会刊《Ergonomics》。美国于 1957年成立人类因素工程学会�同时发行了会刊。日本于 1963 年成立日本人间工学研究 会。苏联、德国、法国、荷兰、瑞典、丹麦、芬兰、澳大利亚等国也先后开展了人机工程学 的研究。1960年成立国际人机学协会。我国进入 80年代以后�也开始人机工程学的研究。

关于人机工程学的研究命名�各国有所不同�侧重点也各不相同。欧洲称作 Ergonomics�人机学��美国称作HumanEngineering�人类工程学�和 HumanFactors Engineering �人类因素工程学��日本称为人间工学�目前普遍采用的是Ergonomics� 我国曾译为人类工效学�人机工程学、人机学等。

安全人机工程学研空的内容大体包括�

1� 研究人机之间分工及其相互适应问题。分工要根据两者各自特征�发挥各自的优势� 达到高效、安全、舒适、健康的目的。

2� 研究信息传递过程。人与机器在操作过程中要不断传递信息�因此�机器上各种显示 器、控制器要设计得适合于人使用。

3�研究作业环境�创造安全的条件。生产场所有各种各样的环境条件�例如高温、高湿、 振动、噪声、空气中的有害物质、工作地的状况等。这些因素�都会影响人的健康。安全人 机工程学研究的目标�是要将这些因素控制在规定的标准范围之内�使环境条件符合人的生 理和心理要求�从而使操作者感到舒适和安全。

4�研究安全装置。许多设备都有“危区”�若无安全装置、屏障、隔板、外壳、将危区与人 体隔开�便可能对人产生伤害。因此�设计可靠的安全装置�是安全人机工程学的任务。

5�选择合适的操作者。人的个体差异�使操作者对工作的适应程度不同。在人事安排上� 要研究人机关系的协调性�人适其职�才有利于安全生产。

6�研究生产过程中�操作者疲劳的特点以及减轻疲劳和紧张度的措施。

7�研究人机系统的可靠性�保证人机系统的安全。研究事故的预防和危险情况的控制。

安全人机工程学的研究方法主要有调查法、实验法和模拟法。

人机工程学

人机工程学是运用生理学、心理学和医学等有关科学知识�研究组成人机系统的机器和

人的相互关系�以提高整个系统工效的新兴边缘科学。

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。对于这些研究�在北美称为人因工程学或人机工程学�苏联称为工程 心理学�欧洲�日本和其他国家称为工效学。

人开始使用机器就构成了人机系统。第二次世界大战期间�人们认识到对制造出来的各 种高效能的新式机器和机器系统（生产、运输、通信、武器和航空飞行器等）进行操纵和控制 时�整体系统的工作效率在很多情况下是由其中人的活动来决定的。如雷达运行时�要求操 纵人员接收和分辨出显示器上显示的各种信息�根据这些信息在很短时间内作出决策和进行 操作。若雷达设备的全部潜力没有发挥出来�至少部分原因是操纵人员不能掌握这个电子设 备的复杂操作。

经验和教训提醒人们�有时飞机弄错方向坠毁�炸弹误中友船�就是因为设计时没有考 虑人的各种长处和短处。电子计算机发展的初期�计算机运算速度很快�输入数据、编制程 序和打印结果很慢�机器经常处于空闲状态�也是因为没有考虑和研究人机接口系统和人机 功能分配等因素引起的。

人的能力和机器的潜力很好地配合�能提高管理和控制效率。随着机械化、自动化和电 子化的高度发展�人的因素在生产中的影响越来越大�人机协调问题也就越来越显得重要� 人机工程学就是在这样的背景下创立和发展起来的。

在人机系统中操纵人员被看作系统中的一个元件。操作人员通过感觉器官（视、听、触、 嗅、味）接收来自机器的信息�了解其意义并予以解释�或先进行计算�再把结果与过去的 经验和策略进行比较�然后作出决策。

作出决策后�人通过控制器官（手、脚等）去操纵机器的操纵器�如开关、按钮、操纵杆、 操纵盘、光笔或呼口令等�来改变机器的运转情况。机器随即发出新的信息�如此重复不断。 人机系统不是孤立存在的�而是存在于某种环境之中。环境特性影响人的效率和行为。环境 因素包括温度、湿度、噪声、照明、加速、振动、污染和失重等。

设计人机系统时�要把人和机器作为一个整体来考虑�合理地或最优地分配人和机器的 功能�保证系统在环境变动下达到要求的目标。有些人机系统能用定量的系统分析和系统综 合的方法进行设计。一个简单系统�如一位操纵人员和一台机器构成的单参数跟踪系统�操 纵人员被看作是系统中一个元件�可用定量方法�即用传递函数或其他数学方法近似表达操 纵人员的动态特性�建立操纵人员的准线性数学模型�用控制理论方法对操纵人员的传递函 数�和机器的传递函数进行综合�便可得到调节品质合乎要求的稳定的人机跟踪系统。

建立人机系统�必须考虑以下五个方面�人员选择训练（包括训练设备）、设备设计、操作 程序和环境。建立复杂的人机系统�除了这五个方面外�还要考虑人机系统的系统性能、人 和机器的特性等�采用系统科学或信息科学的方法来设计和分析�然后进行系统试验�检查 系统性能和操纵人员操纵的难易程度。

一般说来�人机系统要反复试验和使用才能逐渐完善。人机系统中�操纵人员是人机系 统中的主体�设计和运用人机系统时应当充分发挥人在人机系统中的能动和主导作用。设计 人员要和操纵人员密切配合�使人机系统达到要求的性能和指标�同时保证操纵人员操纵简

便。安全舒适和提高系统工效。

人机工程学是一门年轻的科学。人机系统中人的特性、能力和限制已经有大量测试数据 可查。从系统分析角度研究人机系统�在原有设备基本不变的情况下�由于考虑了人的动态 特性而进行系统分析�再适当改动设备�就能显著提高工效。如手动控制系统�即操纵人员 直接参与的用手连续控制的系统�在飞机、火炮、雷达、汽车、舰船和航天飞机等方面已广 泛应用�在工业生产中也得到广泛应用。

人机接口系统�即人和计算机之间相互作用的系统�已是电子计算机发展的必不可少的 重要组成部分。人机接口系统不仅在硬件上�而且在软件上也取得了进展-特别是在人机对 话（或人机通信）方面�已研究出许多高级语言�正在研究采用自然语言进行人机对话�加快 人机对话的速度�提高通信效果�发挥计算机的潜力。

人机接口系统中人承担越来越多的功能�操纵人员执行许多操作�进行人机对话�处理 大量信息�作出各种决策。指挥控制通信系统是一种多操纵人员、多台机器的复杂的人机系 统。即使是一个非常简单的设备�在操纵人员的问题上也会产生常规工程实践无法解决的问 题。因此人机工程学具有重要的应用价值。

人机工程学的应用领域有电话、电传、计算机控制台、数据处理系统、高速公路信号、 汽车、航空、航海 、现代化医院、环境保护、教育等�人机工程学甚至可用于大规模社会 系统。

安全人机工程学的应用 篇四

安全人机工程学的应用

摘要：人机工程学是研究人、机(包括工业产品、建筑结构、环境规划、生活用品等)及其环境之间相互作用的`综合性学科。人机工程学运用人体测量学、生理学、心理学、生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题的研究，研究人机系统中人、机特性，人与机器以及人与环境的相互作用，人机界面设计，以及人在工作、生活中工作效率、人的舒适和安全健康等问题。作 者：楼霄翔  作者单位：浙江省安全生产宣传教育中心 期 刊：劳动保护   Journal：LABOUR PROTECTION 年，卷(期)：, “”(5) 分类号：

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