第一篇：人機工程學臺燈的設計

《人機工程學》論文

題

目: 基于人機工程學的臺燈設計 院

系： 指導老師：

學生姓名： 學

號：

【摘要】利用人因工程學原理，通過對臺燈各部件的分解進行分析設計，對 其進行改善，盡量滿足使用者的需求，做到臺燈的實用、人性與方便。提出自己 對工效學的一點感悟。

【關鍵字】人因工程、臺燈、設計

一、引言

臺燈，作為一種小范圍的照明工具，已經成了現在學生的必需品，在我們的大學宿舍里，每位同學的桌上幾乎都會放著一盞臺燈，它們形態各異，顏色變幻。

臺燈的照明是一種小范圍的照明，這樣有很多好處，如不易影響他人，還可以節約能源?，F在我國也正在推行“中國綠色照明工程”，國家經貿委會等 13 個部門，共同組織實施的一 項旨在節約電能，保護環境，改善照明質量的活動。綠色照明是指通過科學的照明設計，采 用效率高、壽命長、安全和性能穩定的照明電器產品，改善提高人們工作、學習、生活的條 件和質量，從而創造一個高效、舒適、安全、經濟、有益的環境。我想臺燈作為一種節能的 照明電器，又作為學生所青睞的一種學習用具，應該是這項全國性的節能改善活動中的一支 強大的推動力量。同時，大部分使用臺燈的學生都是青少年，是祖國的希望于未來，健康的 臺燈和健康的使用也應該是我們所關注的一個問題。

臺燈誠然以上描述的那樣重要，但在現實中，面對著自己的臺燈，總會提出這樣那樣的 意見，感到自己的臺燈有好多不盡人意的地方。我先發點牢騷，我的臺燈首先照度不夠，可 動空間小，而且高度太低，再者還經常會發出一些刺鼻的氣味。

現在的臺燈有些還添加了好多輔助功能，但它首先是一種照明工具，它有著它們最基本 的使命——照明。所以無論臺燈設計的多么絢麗多彩，照明的舒適度永遠是衡量臺燈設計主 要標準。臺燈的設計不僅要在制造工藝和生產方面可行，更重要的是在設計思想中體現人因 工程對人的關愛，使人用著舒適，這才是我們最終的目的。

二、臺燈的使用要求的原則

在使用臺燈的場所，如果燈光的照度和顯色性不夠，會使閱讀者過度使用視力，導致眼 睛疲勞，而燈光光線長期地頻閃或有眩光會給人的視覺神經系統帶來嚴重傷害，所以要特別 講究照明的質量。從滿足人類照明舒適、健康的角度并考慮到能源的節約，良好的照明應具 備五個條件：

2.1 桌面照明要有足夠的照度

目前我國學校及寫字樓等照明場所普遍采用的照明設計標準是 80 年代制定的，其中辦

公、學習的桌上照度標準僅為國際標準的 1/2，國際標準為 300—500 勒克斯（lx），而我國標 準約 150 勒克斯。照度太低或太高會使閱讀困難，容易造成閱讀疲勞，影響閱讀和工作效率。2.2 顯色指數不低于 80

顯色指數即為光對顏色的還原程度——我們稱為顯色性。在顯色指數較低的燈光下(一 般熒光燈為 60—70)看東西，眼睛對顏色的分辨能力低，容易造成視覺疲勞。一般臺燈照明 的顯色指數應不低于 80

2.3 光線要穩定

如果燈光足夠亮，但卻在不停地閃動，光線不夠穩定，我們說它存在頻閃。當頻閃超過 一定的范圍時，會產生視覺疲勞。而長期的視覺疲勞會對人的視覺系統造成損傷。特別是在 電腦日益普及的今天，許多人在燈光下使用電腦（CRT 顯示屏），通常電感鎮流器熒光燈的

頻閃和熒光屏的幀幅閃動（每秒更換畫面 50—100 次）重疊，形成光共振，對人的視覺系統 傷害更大。長時間在這種照明環境閱讀或工作會損傷眼睛，并有眼脹頭痛等不適癥狀，通常 也找不出原因。所以，歐洲電工委員會早在 1997 年就禁止在有電腦熒光屏的辦公室安裝使 用電感鎮流器的熒光燈，以保護電腦操作人員健康，而我國目前對此尚無相應法規，加之宣 傳較少，故未引起人們的重視，但隨著“城市燈光綜合癥”發病率越來越高，相信與之對應 的法規出臺只是時間問題了。

2.4 無眩光

人眼受到眩光影響后，會感到刺激和壓迫而失去明快舒適的氣氛，時間稍長就會產生心 情厭煩、急躁不安等情緒，對閱讀和工作都會帶來嚴重不利的影響。

三、設計

根據第一節的分析，我覺得雖然我是大學生，但是從臺燈行業角度和祖國建設的角度出 發，設計臺燈應該首先滿足中小學生的需要，我們大學生現在使用的臺燈基本與高中生或者 我們的高中時代沒有多大差別，所以我的服務對象選取的是中學生。對于小學生，我們可以 看到很多專門為小朋友們設計的學習用具，在型號功能上都有專門適應小朋友的特色。

首先我站在一個大環境下考察設計問題，提取出了三個考慮因素:

使用者——中學生（我也包括在內）

臺燈——我們所要研究的目的 環境——包括自然環境與社會環境

然后，對每個因素進行再挖掘來看一下我們的設計需要

使用者

學習壓力大，任務重

正處在發育階段

安全意識較為薄弱

臺燈

造型

功能

材料

環境

制造經濟性及可行性（考慮社會環境）

環境保護（考慮自然環境）

最后，開始各部件的分析設計環節。

①燈泡：燈泡的主要功能在于照明。臺燈的燈泡有很多種，如白熾燈、日光燈管、節能 燈管等。由于中學生學習的時間較長，眼睛易疲勞，為了保護其視力，所要設計的臺燈應連 續平穩地發光，一般選擇沒有頻閃或頻閃較低的燈泡。

（a）

（b）

（c）

圖一：幾種不同的燈管的展示

現在比較好的廠家生產的護眼臺燈系列都是采用的基本能發出類似自然光的（非偏振

光）光線，同時使用了特制鎮流器是燈光很少發生對眼睛有刺激頻閃，這當然是我們建議選 用的，但是這種臺燈價位較高，根據我國處于社會主義初級階段社會發展不均衡的現狀，有 條件的家庭建議選用這樣的臺燈。另外燈泡臺燈（b）也可以發出質量較好的光，但是黃光，而且有時燈泡臺燈的不合理設計或選用會導致大的發熱量，引起使用者的不適。在選用時應 注意這一點。像（c）圖的節能燈管因為它只是作為基本照明使用，達不到科學用眼的要求，所以在這里不推薦采用。

②支撐架

臺燈放在書桌上，它的高度與學生的坐高以及書桌高度之間有很重要的關系。臺燈的高 度不僅影響光線的利用率，而且影響學生的坐姿。選擇支撐架時，在保證臺燈高度適中的前 提下，要考慮它對不同學生身高的適應性以及制作復雜程度、成本等問題。

多燈 頭設 計，多 支撐 架。

（a）

（b）

柔軟可塑 型支撐 架，可根 據需要調 節。

可折疊式支 撐架，可以 在多個方向 上自由調 節。

（c）

（d）

圖二：幾種不同臺燈支撐架

以上幾種支撐架，（a）圖作為寫字臺臺燈不應采用，可以作為一件藝術臺燈。（d）圖的 支撐架也不符合人因工程的設計（作為寫字臺臺燈；如果作為照明則無可厚非）。在這里我 更傾向于使用（b）（c）兩圖的支撐架，高度方向可調，且調節方便。

對于支撐架長度的設計。由于人的上身位于桌面以上的部分由人的身高與桌子的設計決 定的。人的身高可以統計得出，桌子的設計則是基于人因工程的另一個設計課題了，通過對 這一項人因課題的研究會得出我們希望得到的桌面上人身體部分的數據，但是我們現實中人 因工程設計的產品還沒有得到普及，所以我們現在還不能得到一套可靠的這種統計數據，況 且即使得到了這樣的統計數據，為了滿足大多數用戶的需求，只靠統計這種方式是不行的，最好在使用中有一個用戶交互的環節，或者說是反饋環節。由此，與其用戶與廠家反饋不如 用戶自己對自己購買的產品進行反饋，這樣就支持了我們剛剛提到的采用（b）（c）圖示支 撐架的結論。

綜上，似乎可以得出一個看法——臺燈支撐架等一些尺寸不重要了，擔著是不是代表我 們就不需要設計了呢，當然不是。人因工程要求我們以嚴謹的態度思考問題，即使是從企業 的角度，考慮經濟型的原則，我們也要確定一個最基本的支撐尺寸，或是支撐架所能到達的 最大高度等一些尺寸指標。在這里選取支撐架最高高度這個指標進行設計。

表一：我國成人男女人體部分主要數據（單位：mm）

直桿 式，之 多能調 節高 度。

表二：我國成人男女人體部分功能尺寸（單位：mm）

這里之所以引用我國成年男女的生理指標，是因為如果設計臺燈滿足成年生理指標要

求，對于未成年人來說肯定會符合要求；而且這些指標確定的是臺燈的尺寸標準，在實際使 用中是方便可調的，這里的研究只是為了滿足廠家經濟性的要求。

但是通過對以上表中的數據的分析，我們會發現缺少了一個重要的數據，那就是桌面上 身高。對這一點我在查找過程一直沒有解決，只能留待進一步完善了。好在這是廠家設計部 門要考慮的問題，對于使用者——我們研究的主體來說，有一個合適的最大支撐架長，滿足 最長時燈光不會照入眼睛就可以了。從使用者的角度我們已經滿足了使用者人因上的設計。下面，進入下一個設計環節。

③燈罩

選擇燈罩時，主要考慮的是通過燈罩提供一個照度合適并且光線柔和的環境。這與燈罩 的材料和外形有著密切的關系。

燈罩的材料會影響光線的照射形式。透明燈罩將光透射出去，會使臺燈照度達不到要求； 不透明的燈罩反射燈光，使臺燈照度很高卻不能營造一個柔和的環境。選擇燈罩材料還應注 意材料的導熱效果。

燈罩的外形設計還應該考慮光線照射的角度，通過選擇合適的燈罩坡度使臺燈的光線更 符合要求。

另外，對燈罩的設計分析還要考慮它對臺燈穩定性的影響。

（a）

（b）

（c）

圖三：各種類型的燈罩圖示

相信現在大部分同學的臺燈都是類似（a）（b）這樣的燈罩，屬于不透明燈罩。（c）圖

所示的是一種半透明燈罩，透明玻璃或沒有燈罩的臺燈則屬于全透明燈罩。根據工效學和科 學用眼的要求，在集中精力工作時周圍要有一定的照度，這樣積不至于是自己處于過于緊張 的狀態，有能在移視目光時不致眼睛在明暗中頻繁變換，過快地導致視疲勞。

綜上，我們采用半透明的燈罩作為理想臺燈的燈罩。

④開關

開關作為一種控制器，首先要依據控制器設計的工效學要求作為基礎?？刂破髟O計的工

效學要求具體內容請見《人因工程》中國科學技術出版社.孫林巖 2005 版 P160‐P164.在孫老 師的書上有詳細的介紹。

在這里，我只想陳述我自己的一點對于臺燈開關的看法。開關起通斷電源或調節光線亮 度的作用。常見的臺燈開關有撥動式開關、旋鈕式開關、觸摸式開關等。

選擇開關時，要注意它能否根據需要，安全有效地控制臺燈的亮度。觸摸式感應開關會 因為無意的觸碰而導致燈亮和燈滅，而聲控式開關也會因為外界環境發出的聲音而引起燈的 自動開和關，這無疑會造成不良影響。幾種開關的示意圖圖四所示。

（a）

（b）

（c）

圖四：幾種開關的示意圖

根據使用的需要，選用旋鈕式開關作為最佳備方案。對于不可調亮度的臺燈任何一款符 合人因控制器要求的開關都可以滿足要求。

⑤底座

底座位于臺燈的底部，起支撐和穩定作用。因此，它的設計主要是通過對材料和形狀的 設計來保證臺燈的穩定性。

根據包括中學生在內的臺燈使用者特點，底座的材料應選擇堅固的、不易碎的，其形狀 則應在追求臺燈穩定的基礎上，體現個性化的風格。

（a）

（b）

（c）

圖五：幾種臺燈底座示意圖

綜合以上的討論，根據每項元素我得出的最優結論，給出如下我的設計。

結構要點：

燈泡，無頻閃接近自然光

支撐架，彎曲式可調支撐架

燈罩，半透明

開關，滿足工效學要求的開關即可

底座，個性底座

半透明燈罩

彎曲式可調 支撐架

滿足工效學 要求的開關

無頻閃接近自然光的燈 泡或燈管

個性底座（供 使用者自選）

圖六：設計成果要點示意圖

四、討論

4.1 其它設計

對臺燈進行設計分析時，可以考慮如何實現臺燈的多功能，如在臺燈底座上安裝日歷、筆筒等附件。還可以考慮對臺燈的功能進行拓展，如實現臺燈的定時開關功能，到了學習時 間它就會自動打開；實現臺燈的自動報警功能，當眼睛離書本太近時，臺燈能自動提醒使用 者糾正坐姿。

分析臺燈材料的選擇時，要注意在現有條件下有哪些材料可供使用，盡量就地取材；并 且要盡量使用可再生資源。

在作設計分析時，應考慮臺燈各部分之間的關系，使之成為一個協調的整體。

4.2 本設計分析

在以上對臺燈設計的討論中，通過把臺燈分解為燈泡、支撐架、燈罩、開關、底座五部 分分別對每一部分進行了討論，由于自己的知識儲備還很有限，所以每部分的設計中還或多 或少存在一些問題。對每一部分的評價再第三節中每部分設計后已經給出。最終結果示意圖 圖六較為粗糙，僅給出了一個大致的概念型示意，在具體的操作中還要進一步細化、完善。

4.3 我對人因工程的一點感悟

通過人因工程課堂上跟隨孫老師的學習以及自己查閱一些相關資料，對工效學已有一個 大致的認識?？吹街車氖挛?，總想著從人因公程的角度去思考，看有無值得完善的地方。我舉一個我遇到的例子。

前一段時間去東東包吃飯，他們從提價之后一直使用一次性筷子，用紙包裝，上面印著 東東包的一些圖案。但是每次用快自我發現，因為我習慣一手握住筷子，另一手輕握紙包把 紙拉開一點，在抓住露出的筷子將其取出，這里就存在一個問題，我常常使筷子將要使用的 一頭露出在外面，又不好再調頭了，只能用可能不是很干凈的手（即使很干凈也會覺得不舒 服）去抓筷子的細頭，而對于有些人則不存在這個問題，他們會把紙包拉開很大一塊，然后 不論怎樣都會抓住筷子的中部，不會發生不舒服的情況。

我想設計者要考慮到各種使用習慣的人群的需要，當然如果像我這樣使用筷子的改變一

下使用方式也可以達到要求，但是如果東東包在生產或者委托生產一次性筷子時注意到這一 點，更能體現它對顧客的關懷，是一件何樂而不為的事。

我考慮到的解決方案：

采用透明包裝（如塑料，可以看到，一般不會拿錯方向）

在紙包上標注頭與尾，裝筷時按照標注方向（標注要醒目，方便顧客）

服務員幫助拆筷（略微加大工作量，可能會讓有些客人不滿意，效果好的話會改善

服務質量）

同時我在想到這些時跟東東包的負責人員進行了一下交流，他們也覺得這些建議很好，但是很長時間過去了，情況依然沒有得到改善，有些失望。

以上現實中我遇到的實例就是我在現實中對人因工程的一點感悟。

五、結語

將人因工程學原理應用于臺燈的設計中，作為自己的一次實際操作經歷，漏洞很多，重 在實踐。當前，各種產品的人因問題還存在很多，人因工程工作者與研究人員依然任重而道 遠。

【參考文獻】

[1]孫林巖.人因工程[M].北京:中國科學技術出版社,2005.1.[ 2]朱序璋.人機工程學[M ].西安:西安電子科技大學出版社,1999.11.[ 3]郭伏,楊學涵.人因工程學[M ].沈陽:東北大學出版社,2001.5.[4]周美玉.工業設計應用人類工程學[M].北京:中國輕工業出版社,2001

第二篇：人機工程學

2012-2013年第一學期《人機工程學》科目論文

人機工程學論文

一、人機工程學工程是一門尋求人際環境和諧的科學

人機工程學綜合利用工程技術、人體科學、環境科學、心理學的理論、方法和手段，研究人機硬件界面、軟件界面設計、人與環境的界面設計、人的勞動（體力和腦力）規律，以及人機工程學的總體設計?？捎糜诘痪窒抻谝韵骂I域：機電產品的人-機器界面設計、顯示裝置與控制裝置設計；電子產品造型設計、儀器儀表設計、控制臺設計；人的作業績效管理，安全管理；化工與化學領域實驗室、工作場所設施布局設計與運行管理；建筑設計與施工作業管理；以及幫助人們在各種作業與生活中保持健康、安全、舒適和高效的身體姿勢。

二、人機工程學對生活的應用

人機工程學首先是對人體，機器，環境的各個方面進行單項研究，對這幾個大方面了解透徹，再尋求最適合人類生活的設計方式，實現人機環境系統和諧。人機環境系統中的環境因素有作業環境，微氣候，照明環境等。以下所述的就是幾項生活中運用人機工程學的實例。

工作工具中的人機工程學

人們在生活和工作時，離不開座椅，特別是以坐姿進行工作的人，每天都有1/3以上的時間在與座椅打交道，因此座椅設計除了材料運用得當及造型大方美觀以外，更重要的是要符合人機工程學設計原則。根據人類工效學原理，座椅的功能、尺度與人體生理特點密切相關。由于座椅的用途不同,對座椅的功能要求也各異。這些功能要求是人們工作和休息的重要條件。不恰當的功能、尺度會影響人們的工作效率和身體健康。好的座椅可以減輕人的勞動，使人感到心情愉快，而好的座椅得益于正確地使用人機工程學。

我們可以先分析人體靜態測量時的尺寸（圖1），對其作業時坐姿的調整范圍進行估算，再根據實際要求對座椅進行設計。

圖1

圖2 圖3

從人機工程學原理出發考慮，一個性能優良的座椅應當符合的基本要求如下：為人們提供一個舒適的坐姿，符合舒適坐姿的生理特性，減輕人們的肌肉酸痛和疲勞。以上圖2中的座椅符合人機工程學，圖3中的為普通座椅。圖2中符合人機工程學的座椅的結構和尺寸設計使人們的脊柱形態接近于正常自然狀態，可以減少腰椎的負荷以及腰背部肌肉的負荷，座椅的設計符合壓力分布不均勻原則，讓不宜承受重壓的大腿等部微微高于可以承受重壓的坐骨結節處，可以防止人們的疲勞發生。圖3中的普通座椅坐墊為平面的，長時間的坐著會使人感到疼痛，而靠椅不是人們的脊柱形態的正常狀態，會使靠在上面的人感到肌肉酸痛。綜上，符合人機工程學原理的座椅比普通更加舒適。

手工工具中的人機工程學

手工工具例如鉗子、簡單等是人們在日常生活和某些特定的工作中經常要用到的一些工具。它們的主要的作用區域是手腕臂以及上肢部分，如果設計不當，給使用者帶來的累計損傷疾病是十分嚴重的。通過應用人機工程學原理對手工工具的使用方式，使用狀態以及造成累計損傷疾病原因的分析，一方面可以提高工作效率和質量，另一方面可以提高安全性，減少疲勞和壓力，增加工作的滿意度和改善生活的質量。

圖4：符合人機工程學 圖5：普通剪刀

在上圖中左邊的剪刀屬于改進的人機工程學產品，它抬高了大拇指工作時的位置，使得大拇指的掌骨與腕骨之間的關節彎曲，減少了骨與骨之間的運動的摩擦，對保護手指關節是有利的，同時，它的下半部的施力處為一平面，這樣也可以減少施力時手指部位的受力，對食指，中指，無名指也起到了保護作用。右圖所示的剪刀是早期的樣式。這種剪刀的手部作用空間比較打，除了大拇指的其余四只手指受力比較均勻，但是大拇指的受力比較明顯。大拇指的遠節指骨和中節指骨間的關節伸展，長時間地保持這一姿勢對關節處的韌帶不利。其次，受力部位由手指轉移到了手掌內側的部位，長時間作用或是高強度的作用都會對肌肉組織產生影響。

日常用品中的人機工程學

鞋子對于我們每個人都是不可或缺的東西，它的功能很多：作為代步工具，保護雙腳,使其盡量不受運動損傷；可以搭配服飾,使我們更時尚前衛；對工人們來說,可以保護雙腳不與地面摩擦而破損。鞋子的作用很多，但其中最為重要的就是穿在腳上時的舒適度。其次，還應該關注的就是鞋子的耐用程度。

鞋子不合腳會對身體造成如下的傷害：1.鞋子的能量緩沖作用弱；2.鞋子對足部的擠壓與摩擦；3.令足部負重不合理。

因此在設計鞋子的時候應注意的要點：

1、理想的鞋跟高度在2-4厘米之間，最好不要超過6厘米。

2、鞋跟與足底凹陷處的弧度必須合腳，踝骨與腳尖不應該碰觸到鞋子。前腳要有一定擺動的余地、而后跟不能擺動。

3、鞋的重量每增加1克，對足部造成的負擔相當于在人的脊背上增加幾十克的重量。因此，鞋子應盡可能輕巧。

4、由于走的路多了，鞋底的防滑花紋被磨損殆盡，變的滑或是進水。鞋底的花紋不僅要有防滑功能也要同時具備放磨損的作用。

5、鞋底要有適當的厚度

和軟硬度，如果過軟，鞋底不能支撐腳掌，易使人產生疲勞感。其實，鞋的舒適感除了來自合適的軟硬度外，還取決于的鞋底的彎折部位，科學的彎折部位應位于腳前掌的跖趾關節處，這樣才與行走時腳的彎折部位相符

6、腳后跟要有一定的支撐能力，由于人的骨骼、關節、韌帶的影響，平衡及穩定能力的不同，鞋后幫如果太柔軟，腳在鞋中得不到相應的支撐，會使腳左右搖擺，容易引起踝關節及韌帶的損傷，還可能養成不良的走路姿勢。

7、鞋面不能太軟，如果鞋面（尤其是頭部）太軟，會難以抵抗硬物對腳趾的沖撞，加上我們可能會有走路有用腳踢東西玩的習慣，過軟的鞋面既不結實，又不安全，就容易挫傷腳趾。

8、鞋墊應提高承托，加有后跟承托杯的鞋墊可以減低步行時后跟著地時之擺動，從而減低疲勞及減低創傷的機會。

圖6 如圖6所示的鞋子就符合人機工程學原理，考慮到雙腳出汗，鞋子透氣性和鞋子對雙腳的保護作用等多方面因素。同時，鞋底也采用防滑和防磨材料，增強鞋子的耐用性，另外，承托也屬于一個適中的范圍。

三、人機工程學給予我的感悟

目前人機工程學的原理已經應用到很多工具中了，大大的提高了人們工作時的舒適性。人機工程學在各種工具（無論是座椅，手工工具，還是日常用品）的設計中，都有相當的應用，同時也趨于逐漸成熟的方向發展。利用人機工程學原理來進行各種生活工具的設計是社會發展的必然。符合人機工程學原理的人性化設計最實在，同時也是最前沿的潮流與趨勢，是一種人文精神的體現，是人與工

具完美和諧的結合，使人性化的設計真正體現出對人的尊重與關懷。

一個符合人機工程學設計的產品可以讓我們提高工作效率，完善工作環境，提高生活質量。因此，我覺得在未來很長一段時間內，社會在生產各種新產品的時候都會加大應用與人體工程學相關的設計知識來完善自己的產品。

第三篇：人機工程學

1、什么是人體測量學？

2、簡述人體測量百分位數的概念，列舉并解釋設計中最常用的三種百分位數?

3、簡要描繪出人體脊柱側面曲線，列出四個生理彎曲；其中與坐姿舒適性直接相關的是哪部份？

4、你熟悉總體、樣本、均值、標準差、適應域、百分位、百分位數的含義嗎？

5、人體尺寸的應用原則主要掌握什么數據？

6、為何要進行人體測量尺寸的修正？

7、簡述人體測量數據的選用原則。

8、試分析墻上掛畫的最佳高度。

9、試分析劇場前后排座椅的高度差設計，如何取百分位？

10、試分析騎馬姿勢和普通坐姿有何不同。

1.填空題

⑴ 在人機系統中，按人接受信息的感覺通道不同，可將顯示裝置分為＿＿＿、＿＿＿和＿＿＿。

⑵ 儀表顯示裝置按其認讀特征分為＿＿＿和＿＿＿兩大類。⑶ 聽覺傳示裝置大體可以分為兩類，一類是＿＿＿，另一類是＿＿＿。

⑷ 在布置視覺顯示裝置時，顯示信息的表面應＿＿＿；如果條件不允許，顯示器表面也可按＿＿＿的觀察角布置。2．選擇題

⑴儀表刻度盤的大小對儀表的認讀速度和精度有很大影響。一般來說＿＿＿的刻度盤在認讀準確性上沒有本質差別。（A）17.5～70mm（B）35～70mm

（C）17.5～35mm

（D）70～125mm ⑵刻度標記的寬度一般以小刻度標記作為基準，其寬度以占刻度間距的＿＿＿為宜。（A）1/5～1/10

（B）1/2～1/5

（C）1/20～1/40

（D）1/5～1/20 ⑶作為警戒、禁止、停頓或指示不安全情況的信號燈，最好使用＿＿＿；提請注意的信號燈用＿＿＿；表示正常運行的倍號燈用＿＿＿？（A）紅色，黃色，綠色

（B）黃色，紅色，綠色

（C）綠色，紅色，黃色

⑷設計言語傳示裝置時，其言語的清晰度必須在＿＿＿以上才能正確傳示信息？（A）65%（B）75%（C）85%（D）96%3.問答題

⑴ 儀表刻度盤的形狀有哪幾種，其讀數效果有何不同？ ⑴ 儀表的選擇與布置的人機工程原則？ ⑵ 信號燈位置設計人機工程原則？ ⑶ 聽覺傳示裝置的選擇原理？

1、人機系統中（）是將人的信息傳送給機器，用以調整、改變機器狀態的裝置。A.顯示裝置 B.操縱裝置 C.報警裝置 D.符號指示裝置

2、結合設計案例，說明在設計中如何避免或減少人的靜態施力。

3、對手機用戶使用手機時的動作進行分析，也可以選擇使用手機的某個功能來進行分析，比如接聽電話的動作過程等。

4、在控制設計時，用戶使用手套是設計中需要考慮的因素。請分析在設計中如何考慮用戶使用手套的情形。

5、比較顯示設計和控制設計的編碼原則和方法。

6、鼠標的設汁是控制設計中常見的形式。觀察你周圍使用的鼠標，研究用戶在使用鼠標時有什么不舒服或者疼痛，根據研究的結果改進鼠標設計。

7、論述手握式工具設計原則。

8、簡述對于操縱與顯示的相合性設計應該遵循的設計原則。

一、簡答題：

1、人機工程學的英文名稱如何表達？如何解釋？

2、人機工程學的發展經歷了哪些階段？每個階段有什么特點？

3、人機工程學的主要研究內容是什么？

4、人機工程學的主要研究方法有哪些？

二、思考題：

1、“人機關系”的含義，指生活中我們與使用的物品發生的相互關系。由此概念深入探究 “機”的所指：問：請大家說一下以下事例中的人和機都是什么？1)司機手握方向盤2)學生在教室中上課3)農民用鋤頭鋤地4)媽媽在廚房做飯問：概括來講這幾個事例中人機關系的“機”代表什么呢？

2、請學生列舉與他發生人機關系的事物，并拿其中的一個來分析。舉例說明:椅子的使用人機關系：背部、臀部——緩解疲勞；腿、腳——支撐身體；與椅子的各個部發生人機關系。分析結果：人機關系是多方面的，只有產品的每個部分與人的肢體發生的人機關系都合理才是最好的設計！

3、由以下具體案例演示，回答人機關系最終實現什么目標？案例演示：用碗倒水（水灑出來）,顯然這個倒水的工具不好用，如倒熱水就更不安全,幾乎任何一個目標都沒有達到。問：平時如果我們想往這種水瓶中倒水會用什么工具呢？（提示：漏斗、水瓢等）現在沒有這樣快捷的工具可以幫我完成這個任務，同學們是否可以幫我把這個碗改造一下，讓它可以變成更方便倒水的工具呢？組織實物改造比賽：請同學們做一次設計師，10分鐘時間用工具和材料來改造碗。要求：a、畫出設計圖；b、以為人服務、以人為本為設計理念，盡量滿足高效、健康、舒適、安全這四個目標；c、突破漏斗和水瓢的形態，作出更新型的設計。課后請大家想想怎樣改進你剛剛設計的作品才能實現更合理的人機關系，如果想在設計中實現更合理的人機關系還要兼顧哪些問題？ 提示： a、我們設計出的產品適合什么人群使用呢？b、要設計成什么顏色的？c、如果是老人或小孩的話用起來是否方便呢？如果想讓盲人也可以使用的話又要怎么設計呢？

第四篇：人機工程學

1人機工程學范圍內的人體形態測量數據主要有兩類，即人體構造尺寸和功能尺寸的測量數據。2測量的基準面？（1）矢狀面（2）正中矢狀面（3）冠狀面（4）水平面（5）眼耳平面。

3產品尺寸設計分類：⑴Ⅰ型產品尺寸設計。例：汽車駕駛室的座椅、自行車座的位置、腰帶和手表表帶的長短、落地式或臺式麥克風的話筒高度。⑵Ⅱ型產品尺寸設計。又分ⅡA型產品尺寸設計（大尺寸設計）和ⅡB型產品尺寸設計（小尺寸設計）。ⅡA型產品尺寸設計的例子：床的長度和寬度、防護欄桿的高度、熱水瓶把手孔圈大小、禮堂座位的寬度、屏風的高度。ⅡB型產品尺寸設計的例子：防護欄干的間距、電風扇罩子的間距、浴室里上層衣柜的高度、閱覽室上層書架的高度、讀報欄高度的上限、公共汽車上踏步的高度。⑶Ⅲ型產品尺寸設計 例：一般門上的把手、門上鎖孔離地面的高度、大多數文具的尺寸、公共場所休閑椅凳的高度等。

4產品功能尺寸是指為確保實現產品某一功能而在設計時規定的產品尺寸。5視角是確定被看物尺寸范圍的兩端點光線射入眼球的相交角度。

6視距是指人在操作系統中正常的觀察距離；一般操作的視距范圍在38—76cm之間。

7暗適應？當人從亮處進入暗處時，剛開始看不清物體，而需要經過一段適應的時間后，才能看清物體，這種適應過程稱為暗適應；暗適應過程大約需30min左右才能趨于完成。

8聽覺刺激？對于人來說，只有頻率為20~20000Hz的振動，才能產生聲音的感覺。9反應時間又稱為反應潛伏期，它是指刺激和反應的時間間距。10影響運動的主要因素？運動時間、運動類型、運動方向、操作方式。

11刺激？（1）外在物理性刺激，在生活中隨處存在，可以通過人的感覺器官而感受到（2）內在刺激時不依賴于身體外表感覺器官而產生的刺激。

12形象記憶、聽覺記憶與動作記憶。所謂“百聞不如一見”，“看十遍不如做一遍”，這體現了實踐對記憶的重要影響。在安全工作中，單純背誦安全操作規程、安全生產條例的效果遠不如熟練掌握，即依靠動作操練來記憶其內容更為理想。13思維的基本過程？分析、綜合、比較、抽象和概括。

14邏輯思維？抽象的推理性思維。邏輯思維的思維方式導致人的思維的教條化，影響人們創造性的發揮，但邏輯思維又是創造性的基礎，缺乏邏輯常識的人很難得出合乎物理規律性結果；因此，在提倡創造性思維時，千萬不可反對邏輯思維。15人機信息三種方式：視覺顯示、聽覺顯示、觸覺顯示。

16儀表顯示種類？按功能可分為讀數用儀表、檢查用儀表、追蹤用儀表和調節用儀表等；按結構形式可分為指針運動式儀表、指針固定式儀表和數字式儀表等。

17儀表的形式？垂直形、水平形、半圓形、圓形、開窗形。

18人眼的觀察效率？以左上方為最優，其次是右上方、左下方，而以右下方為最差，儀表應按其重要程度和使用頻率的要求分別布置在觀察效率不同的方位上。

19角笛的聲音又吼聲和尖叫聲兩種；長用做高噪聲環境中的報警裝置。

汽笛聲頻率高，聲強也高，適合用于緊急事態的音響報警裝置。

20位置編碼？利用安裝位置的不同來區分操縱器。如將操縱器設在某一位置上表示系統某種功能的類型，并實現標準化，則操縱者可不必注視操作對象，而能很容易地識別操縱器并正確的進行操作。常用與腳踏板編碼。21人體不同坐姿的消耗？仰臥100；坐姿103~105；立姿108~110；跪姿130~140；彎腰150~160.22作業動作的類型？（1）定位動作（2）逐次動作（3）重復動作（4）連續動作（5）調整動作 23作業崗位的分類？按姿勢分為坐姿崗位、立姿崗位和坐、立姿交替崗位。24影響熱環境條件的主要因素？氣溫、氣濕、氣流和熱輻射。25作業場所的光環境有天然采光和人工照明。

26噪聲對機體的其他影響？噪聲在90dB以下，對人的生理作用不明顯。90dB以上的噪聲，對神經系統、心血管系統等有明顯的影響。

27振動對人體的影響？主要取決于振動的強度，而振動強度一般是用加速度有效值來計量的。除了振動強度外，還有兩個十分重要的因素。其一是振動頻率，實驗證明，人對4~8Hz的振動感覺最敏感，頻率高于8Hz，或低于4Hz，敏感性就逐漸減弱。其二，對于同強度、同頻率的振動來說，振動的影響還同振動的暴露時間有關。

28人的失誤內在因素？生理能力：體力、體格尺度、耐受力，有否殘疾、疾病、饑渴；心理能力：反應速度、信息的負荷能力、作業危險性、單調性、信息傳遞率、感覺敏度；個人素質：訓練程度、經驗多少、熟練程度、個性、動機、應變能力、文化水平、技術能力、修正能力、責任心。

29人機系統的評價方法？實驗法、模擬裝置法和實際運行測定法。

問答：1視覺特征？（1）眼睛沿水平方向運動比沿垂直方向運動快而且不易疲勞；一般先看到水平方向的物體，后看到垂 1

直方向的物體（2）視線的變化習慣于從左到右，從上到下河順時針方向運動（3）人眼對水平方向尺寸和比例的估計比對垂直方向尺寸和比例的估計要準確得多，因而水平式儀表的誤讀率比垂直式儀表的誤讀率低（4）當眼睛偏離視中心時，在偏離距離相等的情況下，人眼對左上限的觀察最優，依次為右上限，左下限，而右下限最差（5）兩眼的運動總是協調的、同步的，在正常情況不可能一只眼睛轉動而另一只眼睛不動；在一般操作中，不可能一只眼睛視物，而另一只眼睛不視物（6）人眼對直線輪廓比對曲線輪廓更易于接受（7）顏色對比與人眼變色能力有一定關系。2知覺的基本特征？（1)整體性（2）選擇性（3）理解性（4）恒常性（5）錯覺

3思維的基本特征？（1）思維的間接性（2）思維的概括性（3）思維與語言具有不可分性。

4儀表的標數原則？（1）通常，最小刻度不標數，最大刻度必須標數（2）指針運動式儀表標數的數碼應當垂直，表面運動的儀表數碼應當按圓形排列（3）若儀表表面的空間足夠大，則數碼應標在刻度記號外側，以避免它被指針擋住‘若表面空間有限，應將數碼標在刻度內側，以擴大刻度間距（4）開窗式儀表窗口的大小至少應能顯示被指示數字及其上下兩側的兩個數，以便觀察指示運動的方向和趨勢（5）對于表面運動的小開窗儀表，其數碼應按順時針排列（6）對于圓形儀表，不論表面運動式或指針運動式，均應使數碼按順時針方向依次增大（7）不做多圈使用的圓形儀表，最好在刻度全程的頭和尾之間斷開，其首尾的間距以相當于一個大刻度間距為宜。

5聽覺信息傳示裝置使用目的和使用條件具體內容？（1）為提高聽覺信號傳遞效率，在有噪聲的工作場所，須選用聲頻與噪聲頻率相差較遠的聲音作為聽覺信號，以削弱噪聲對信號的掩蔽作用（2）使用兩個或兩個以上聽覺信號時，信號之間應有明顯的差異；而對某一種信號在所有時間內應代表同樣的信息意義，以提高人的聽覺反應速度（3）應使用間斷或變化信號，避免使用連續穩態信號，以免人耳產生聽覺適應性（4）要求遠傳或繞過障礙物的信號，應選用大功率低頻信號，以提高傳示效果（5）對危險信號，至少應在兩個聲學參數上與其他聲信號或噪聲相區別；而且危險信號的持續時間應與危險存在時間一致。

6手握式工具設計原則？（1）必須有效地實現預定的功能（2）必須與操作者身體成適當比例，使操縱作者發揮最大效率（3）必須按照作業者的力度和作業能力設計，所以要適當地考慮到性別、訓練程度和身體素質上的差異（4）工具要求的作業姿勢不能引起過度疲勞。

8作業面高度的確定應遵循的原則？（1）如果作業面高度可調節，則必須將高度調節至適合操作者身體尺度及個人喜好的位置（2）應使臂部自然下垂，處于合適的放松狀態，小臂一般應接近水平狀態或略下斜；任何場合都不應使小臂上舉過久（3）不應使脊椎過渡屈曲（4）若在同一作業面內完成不同性質的作業，則作業面高度應可調節。

9設計的基本原則？（1）合理的照度平均水平，同一環境中，亮度和照度不應過高或過低，也不要過于一致而產生調感（2）光線的方向和擴散要合理，避免產生干擾陰影，但可保留必要陰影，使物體有立體感（3）不讓光線直接照射眼睛，避免產生眩光，而應讓光源光線照射物體或物體的附近，只讓反射光線進入眼睛，以防止晃眼（4）光源光色要合理，光源光譜要有再現各種顏色的特征（5）讓照明和色相協調，使氣氛令人滿意，這稱為照明環境設計沒的思考（6）創造理想的照明環境不能忽視經濟條件的制約，因而必須考慮成本。

10與材料有關的準則？（1）少用短缺或稀有的原材料多用廢料，余料或回收材料作為原材料，盡量尋找短缺或稀有原材料的代用材料，提高產品的可靠性或使用壽命。（2）盡量減少產品中的材料種類，以利于產品廢棄后的有效回收。（3）盡量采用相容性好的材料，不采用難以回收或無法回收的材料。(4)盡量少用或不用有毒有害的原材料。

設計題：

（一）一般工作場所座椅：1座椅設計要點（1）工作座椅的結構型式應盡可能與坐姿工作的各種操作活動要求相適應，應能使操作者在工作過程中保持身體舒適、穩定并能進行準確得控制和操作（2）工作座椅的座高和腰靠高必須是可調節的（3）工作座椅可調節部分的結構構造，必須易于調節，必須保證在椅子使用過程中不會改變已調節好的位置并不得松動（4）工作座椅各零部件的外露部分不得有易傷人的尖角銳邊，各部結構不得存在可能造成擠壓、剪鉗傷人的部位（5）無論操作者坐在座椅前部、中不還是往后靠，工作座椅坐面和腰靠結構均應使其感到安全、舒適（6）工作座椅腰靠結構應具有一定的彈性和足夠的剛性（7）工作座椅一般不設扶手（8）工作座椅的結構材料和裝飾材料應耐用、阻燃、無毒。2工作座椅必須具有的主要構件：坐面、腰靠、支架。3座椅主要參數：座高360~480mm；座寬370~420mm，推薦值400mm；座深360~390mm，推薦值380mm；腰靠長320~340mm，推薦值330mm；腰靠寬200~300mm，推薦值250mm；腰靠厚35~50mm，推薦值40mm；腰靠高165~210mm；腰靠圓弧半徑400~700mm，推薦值550mm；傾覆半徑195mm；坐面傾角0°~5°，推薦值3°~4°；腰靠傾角95°~115°，推薦值110°。

（二）辦公室座椅設計基本尺寸：坐面高370~400mm，坐面傾角2°~5°，上身支撐角約110°；工作時以靠背為中心，與一般作業場所座椅最顯著的不同之處是，靠背點以上的靠背彎曲圓弧在人體后傾稍時休息時，能起支撐的作用。該類型的椅子也可以作為會議室用椅。

（三）座椅設計新觀念 1動態座椅2前傾式座椅3膝靠式座椅。

第五篇：人機工程學

人機工程學習題

第一章 人機工程學概論(習題)

1、簡述人機工程學的定義

2、舉出我們日常生活中與人機工程學相關的例子

3、說出人機工程學科常見的名稱

4、簡要地說明現代人機工程學研究的內容和方法？

5、講述人機工程學發展的4個階段

6、人機工程學與工業設計的關系？

7、隨機列舉數種產品，初步分析其中存在的人機問題并提出解決方案

第二章 人體測量與數據應用(習題)

1、什么是人體測量學？人體測量中的主要統計函數？

2、常用的人體測量儀器有哪些？

3、人體測量立姿要求？

4、人體尺寸數據的特征有哪些？

5、人體尺寸分布狀況的描述方法？

6、學會查人體尺寸表。成年男子坐姿兩肘間寬大于473mm的人所占百分位數是多少？

7、求華南地區男子（18－55）胸圍的P98百分位數

8、人體測量數據應用的原則？

9、產品人體尺寸設計的方法與步驟？

10、人體尺寸修正量的意義及構成。

11、舉例說明實際中需要心理修正量的設計實例。

12、公共汽車頂棚的扶手橫桿高度應屬于哪一型產品尺寸設計？

13、請確定火車臥鋪鋪長的最小功能尺寸和最佳功能尺寸？

第三章 人的感知與運動特征(習題)

1、什么叫視野及視野的分類？

2、什么叫視覺的暗適應與明適應？

3、造成眩光的主要因素有哪些？

4、視覺的特征有哪些？

5、聽覺的特征？

6、什么叫聽覺的掩蔽效應？

7、觸覺的特征？

8、如何提高人的信息處理能力？

9、什么是操縱力？手與腳的操縱力有哪些特點？

10、什么是反應時間？如何縮短反應時間？

11、肢體的運動輸出特性主要有那些方面？

12、影響運動準確性的因素有那些？

13、操作運動準確性要求主要包括哪幾個方面？

第四章 顯示裝置設計(習題)

1、什么是人機的信息界面，信息界面模型？

2、在人機系統中，信息顯示的方式及特征？

3、簡述顯示器的設計原則。

4、簡述數字式顯示和指針式模擬顯示各有什么優點。

5、簡述聽覺傳示裝置的分類以及其實用用范圍。

6、音響和報警裝置的設計原則是什么？

7、在設計語言傳示裝置時，應注意哪些問題？

8、從人機工程學的角度論述設計熒光屏和信號燈的一般原則。

9、為什么“開窗形”儀表比較好而“垂直直線形”最差？

10、儀表顯示器指針的設計原則？

11、儀表刻度盤尺寸設計原則？

12、視覺傳達設計中文字的合理尺寸涉及的因素有哪些？

13、圖形符號設計應遵循的原則？

第五章 操縱裝置設計(習題)

1、常用的操縱器有哪些？

2、操縱裝置的人機工程學因素包括哪些方面？

3、防止誤操作設計有哪些方法？

4、為何要對控制器進行編碼，控制器的編碼有哪幾種形式？

5、操縱與顯示的相合性設計應遵循哪些原則？

第六章 作業空間設計(習題)

1、各種作業崗位的特征、應用范圍、設計要求和原則？

2、視覺信息作業崗位設計要點？

3、作業空間包含哪三種不同的空間范圍？

4、在進行作業空間設計時，一般應遵守哪些基本原則？

5、作業空間設計的社會心理因素？

6、應該如何進行作業空間設計？

7、作業場所布置總則和順序？

8、控制臺的常用形式和設計要點？

9、工作座椅設計的主要依據？

10、工作座椅設計要點、結構形式和主要參數？

11、簡述手工工具設計與使用不適引起的有關疾患？

12、手工工具設計的原則？

13、根據手握工具的設計原則，設計一種新型鼠標或其他工具，并分析其設計根據。

14、根據人體尺寸及椅子設計原則，分析目前學生用椅的缺點，設計一種適合學生用的椅子;可以根據自己的興趣，設計其他座椅。

第七章 作業環境設計(習題)

1、人體對環境的適應程度如何？

2、人與熱、光、聲、振動、毒物環境的關系？

3、如何進行事故分析？

4、安全設計的方法及其要點？

5、根據安全裝置的設計原則，設計一種工具，并分析其設計根據？

6、根據防護裝置的設計原則，分析一件工具防護裝置的設計根據。

第八章 人機系統總體設計(習題)

1、人機系統設計的重點是什么？

2、簡述在人機系統中人與機的不同特點及分工？

3、人機系統的設計程序通常可分為哪幾個階段？

4、人機系統的評價簡述。