工业设计人机工程学复习题纲.docx
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工业设计人机工程学复习题纲
工业设计人机工程学复习题纲
.什么是人机工程学?
1
人机工程学是研究人机械及其工作环境之间相互作用的学科。
.国际人类工效学学会为人机工程学下的定义是什么?
2
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学生理学和心理学等
方面的各种因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究在工作
中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康,安全
和舒适等问题的学科
.人机工程学起源于欧洲,形成于美国。
3
.人机工程学大致经过经验人机工程学、科学人机工程学、现代4
人机工程学三个阶段。
.人机工程学从事本学科研究的主要内容可概括为人体特性的研5
究、人机系统的总体设计、工作场所和信息传递装置的设计、环
境控制与安全保护设计等四个方面。
.人机工程学对工业设计的作用可概括为五个方面。
、6
为工业设计中考虑人的因素提供人体尺度参数”“1
为工业设计中考虑物的功能合理性提供科学依据”“2
为工业设计中考虑环境因素提供设计准则”3“
为进行人-机-环境系统设计提供理论依据4
为坚持以人为核心的设计思路提供工作程序。
”5“
.什么是人体构造尺寸?
什么是人体功能尺寸?
7
人体构造尺寸是指静态的人体尺寸,它是人体处于固定的标准状态.
下测量的,可以量许多不同的标准状态和不同部位。
如手臂长度、
腿长度、座高等。
人体功能尺寸是指动态的人体尺寸,是人在进行某种功能活动时肢
体所能所能达到的空间范围,它是动态的人体状态下测得,是由关
节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸。
.人体测量基准面包括矢状面、正中矢状面、冠状面、水平8
面、眼耳平面共五个面。
.什么是人体测量百分位数?
它有什么作用?
9
人体尺寸百分位数是人体尺寸的一种位置指标,一个界值,百分
位数为的人体尺寸以表示,它将产品的使用者群体或样本的KPk
全部观测值分为两部分:
有的观测值等于或小于它,有(100-k)%K%
观测值大于它。
作用:
,确定所设计产品的类型,选择人体尺寸百分位数12
,确定功能修正量,确定心里修正量,产品功能尺寸的设543
计
.在人机系统中人与外界直接发生联系的三个主要系统分别是10
感觉系统、神经系统、运动系统。
.人最常用的三个感觉通道分别是视觉通道、听觉通道、触11
觉通道。
.视觉具有以下七个方面的特征,它们分别是12
疲劳程度:
水平优于垂直。
1.
视线变化习惯:
左右,上下,顺时针。
——2.
准确性:
水平尺寸和比例的估计更准确。
3.
观察情况的优先性:
左上右上左下右下。
视区内的仪表——4.—
布置必须考虑这一点。
设计依据:
以双眼视野为设计依据。
5.
接受程度:
直线轮廓优于曲线轮廓。
.6
颜色的易辨认顺序:
红、绿、黄、白;颜色相配时的易辨认7.
顺序:
黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字。
.正常人能感到的声音频率范围是?
最低频率1320——20000Hz
约,最高频率约。
20000Hz20Hz
,声音的频率范围在多少时可达到最大的听觉灵敏度?
3000-HZ14
的声音最敏感;4000Hz
,人体皮肤上分布有三种感受器,它们分别是触觉感受器,温15
度觉感受器痛觉感受器
,温度觉分为冷觉和热觉,其中冷感受器在皮肤温度低于3016
度时发放冲动,热感受器在皮肤温度高于度时发放冲动,道4730
度时为最高。
,什么是感觉?
什么是知觉?
17
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
映。
知觉:
知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整
体的反映。
.
,创造性的三个推动力分别是创造性欲望、创造性思维、创18
造性实践。
,什么是人机界面?
通常分哪三种界面?
其中哪一种最重要?
19
人机界面是指系统中的人、机、环境之间相互作用的区域。
通常分为有信息性界面、工具性界面和环境性界面等。
就人机系统效能而言,以信息性界面最为重要
,常用仪表中哪一种误读率最低?
哪一种误读率最高?
20
常用仪表中开窗式仪表误读率最低垂直长条形仪表误读率最高,
墨绿色和淡黄色仪表表面分别配上白色和黑色的刻度线误读最小
黑色和灰黄色仪表表面配上白色刻度线误读最大
,仪表的零位一般应设计在什么位置?
21
仪表指针零位一般设在时钟时或时的位置上。
指针不动,表面912
运动的仪表指针零位应在时钟时位置;追踪仪表应处于时或129
时位置;圆形仪表可视需要安排或设在时的位置上;警戒仪1212
表的警戒区应设在时处,危险区和安全区则处于其两侧。
12
,什么是操纵的相合性?
22
操纵即操纵与显示的相合性(操纵与显示器方向相合性、操纵与操
纵习惯相合性);操纵显示的编码和编排相合性。
操纵与显示相合—
性设计应遵循的原则
,控制台一般有哪几种形式?
它们各有什么特点?
23
桌式控制台结构简单台面小巧视野开阔光线充足操作方便1.
适用于显示控制器件数量较少的控制
直柜式控制台构成简单台面较大视野效果较好适用于显示、2.
控制器件数量较多的控制。
一般多用于无需长时间连续监控的控制
系统
组合式控制台有多种组合方式台和台台和箱柜和柜灯和桌3.
式控制台相比其结构复杂但他除了布置显示,控制器件外还可以将
有关的电器元件配置在箱柜中
弯折式控制台结构复杂适用于显示控制器件数量很多的控制4.
一半多用于需要长时间连续监控的控制系统。
与直柜式相比具有坚
实观察视野佳控制操作舒适方便
,座椅设计有哪些要点?
24
)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1
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
)工作座椅的坐高和腰靠高必须是可调节的。
座高调节范围在2
中小腿加足高,即之间工作座椅坐面高;'480mm360GB10000“-
度的调节方式可以是无级的或间隔为一档的有级调节。
工作20mm
座椅腰靠高度的调节方式为间的无级调节210mm165-
)工作座椅可调节部分的结构构造,必须易于调节,必须保证3
在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动
)工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边,各4
剪钳伤人的部位部结构不得存在可能造成挤压
)无论操作者坐在座椅前部中部还是往后靠工作座椅座面25
和腰靠结构应均使其感到安全舒适
)工作座椅椅靠应具有一定的弹性和足够的刚性。
在座椅固定6
不动的情况下腰靠承受的水平方向作用力时,腰靠倾角应B250N
不得超过度115
)工作座椅一般不设扶手。
需设扶手的座椅必须保证操作人员7
作业活动的安全性
)工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用阻燃无毒。
坐垫8
腰靠扶手的覆盖层应使用柔软防滑透气性好吸汗的不导电材料
制作
,手握式工具有哪些设计要点?
25
)必须有效的实现预定的功能1
)必须与操作者身体成适当的比例,使操作者发挥最大效率2
)必须按照作业者的力度和作业能力设计,所以要适当的考虑到3
性别,训练程度和身体素质上的差异
)工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳4
,确定作业姿势的因素有哪些?
26
)工作空间的大小与照明条件1
)体力负荷的大小及用力方向2
)工作场所个物包括仪器工具加工物件等的安放位置;)3(
)工作台面的高度有无合适的容膝空间4
)操作时起坐的频率5.
)因尽量的避免一些不良体位,如静止不动的立位(特别是妇6
女)长期或反复弯腰(弯度超过度);弯腰并伴有躯干扭曲或半15
坐位;经常或反复让一侧下肢承担体重;长期的两手前伸
,动作经济的三原则分别是27
利用人体的原则布置工作地点的原则设计工具和设备的3.2.1.
原则
,什么是静态肌肉施力?
为什么要尽量避免静态肌肉施力?
28
静态肌肉施力:
无论是人体自身的平衡稳定或人体的运动,都离不
开肌肉的机能。
肌肉的机能是收缩和产生肌力,肌力可以作用于
骨,通过人体结构再作用于其他物体上,称为肌肉施力。
肌肉施力
有两种方式:
()动态肌肉施力:
()静态肌肉施力。
21
尽量避免静态肌肉施力的原因:
,避免弯腰或其他不自然的身体姿势。
当身体和头向两侧弯曲造成1
多块肌肉静态受力时,其危害性打印身体和头向前弯曲所造成的危
害性。
避免长时间的抬手作业,抬手过高不仅引起疲劳,而且降低操作2.
精度和影响人的技能的发挥,操作者的右手和右肩的肌肉静态受力
容易疲劳,操作精度降低,工作效率受影响。
、坐着工作比立着工作省力。
3
、双手同时操作时,手的运动方向应相反或者对称运动,单手作业4
本身就造成背部肌肉静态施力。
另外,双手做对称运动有利于神经
控制。
.
、作业位置(座台的台面或作业的空间)高度应按工作者的眼睛和5
观察时所需的距离来设计。
作业位置的高度应保证工作者的姿态自
然,身体稍微前倾,眼睛正好处在观察时要求的距离。
、最频繁的操作动作,应该在肘关节弯曲的情况下就可以完成。
为6
了保证手的用力和发挥技能,操作时手最好距眼睛,肘关25~30cm
节呈直角,手臂自然放下。
、当手不得不在较高位置作业时,应使用支撑物来托住肘关节、前7
臂或手。
、利用重力作用、当一个重物被举起时,肌肉必须举起手和臂本身8
的重量。
所以,应当尽量在水平方向上移动重物,并考虑到利用重
力作用。
,人体作业岗位共分哪三种?
它们各有什么特点?
29
坐姿岗位,立姿岗位和坐、立姿交替岗位
)坐姿作业岗位:
适于从事轻、中作业且不要求作业者在作业过1
程中走动的工作。
)立姿作业岗位:
适于从事中、重作业以及坐姿作业岗位的设2
计参数和工作区域受到限制的工作。
)坐、立姿交替岗位:
适于操作者在作业的过程中不得不采用不3
同的作业姿势来完成的工作。
,作业岗位设计的原则有哪些?
30
)作业岗位应考虑作业者的动作的习惯性、同时性、对称性、节1
奏性、规律性等生理特点和动作的经济性原则。
.
)作业岗位的各组成部分如座椅工具显示器操纵器及其他辅助2
设施的设计应符合工作特点和人机工程学要求。
)作业岗位不允许与作业岗位结构组成无关物体存在。
3
)作业岗位设计应符合国家有关标准和规程的要求。
4
,作业场所布置的总则分重要性原则)使用频率原则)功32311
能原则)使用顺序原则四方面。
4
,人的作业环境可分为最舒适区、舒适区、不舒适区、不能忍32
受区四个区域。
,
,设计题;33
分析教室桌椅设计的优缺点,提出改进意见,并设计一款符合人机
要求的新型桌椅。
分析一款手机的人机界面设计,找出其存在的缺点,提出改进意见
(画出草图)。
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