读书笔记《生理人机工程学》思维导图

U217001655

2022-11-12

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生理

人机

人机工程学

《生理人机工程学》的概述

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思维导图大纲

2生理人机工程学

2.1.1人体尺寸与测量

人体特征

尺寸与尺度

尺寸客观物理层面

尺度主管认知感性层面人是万物的尺度）

2.1.2人体测量学

主要分成三个部分

形体测量

人体尺寸、体重体型、体积表面积

运动测量

运动范围、各种运动特征等

生理测量

知觉反应、肢体肌肉能力、疲劳生理戒律

人体测量的科学性主要表现在可比性和适用性

人体数据库

2.1.3人体尺寸统计特征

随机抽样

正态分布

标准差SD

线性相关性

比例关系即线性相关性

百分位数

尺寸差异

个体内部差异

个体间差异

群体间差异

时代差异

2.1.4人体尺寸应用方法

产品尺寸应用分类

一型产品尺寸设计（双极限设计）

二型产品尺寸设计(单限值设计)

三型产品尺寸设计(平均尺寸设计)

2.1.5基于人体尺寸的设计

确定对产品有重要影响的人体尺寸

确定产品使用人群和适应域

选定产品的人体尺寸使用原则

对查询到的尺寸进行适当的修正

功能尺寸修正

心理尺寸修正

建立原型并进行试验与评估

二维人体模板

2.1.6坐姿分析与座椅设计

实例分析：坐姿生理特征

脊柱形态靠背变化体重支撑坐姿体压

座椅设计的一般要求

坐高（中国男女通用350-460厘米）

座深（360-390mm宁浅勿深）

座宽（370-420mm）

扶手（21–250mm）

坐面倾角（3-4度）

靠背

2.2.1人体感觉系统

用于传导和控制的神经系统

神经元

用于接受信息的视觉、听觉、触觉等感觉器官

2.2.2人的视觉系统与特征

调节

水晶调节

瞳孔调节

适应

暗适应

亮适应

视野

清晰视野区（看见细微之物，范围很小）

中央视野区（物体模糊不清，察觉运动和对比鲜明的物体）

外视野区区（只有运动物体才能引起注意）

色视野

视角

巡视

习惯方向：从左到右，从上到下，顺时针，运动为点点跳跃，水平视野比垂直视野好

视敏（视敏度又称视力）

知觉

2.2.3常用显示类型与设计原则

视觉显示（百分之60）

数量型显示界面

性状型显示界面

再现型显示界面

听觉显示（百分之25）

触觉显示（百分之10）

2.2.4基于显示的仪表设计

类型分类

数字显示

机械显示（刻度指针显示界面）

设计过程

刻度盘形式刻度盘大小设计刻度线设计指针设计标数设计

空间分布

显示装置所在平面与人的正常视线接近于垂直

仪表布置应适当紧凑，可按重要性和观看频度分别布置在合适的视区内

分区

零位和辅助线需要明显易读

显示装置与被显示的对象有容易理解的一一对应的关系

2.2.5基于显示的信号设计

信号作用与分类

指示性

显示状态

信号设计注意问题

距离对比颜色

信号的形状、组合与编码

2.3.1人体运动系统

主要是由肌肉、骨骼与关节组成

肌肉构成与代谢

600块体重40%

肌肉活动与控制控制

肌肉力量与强度

用肌电图来测量

肌肉受力

避免产品形态设计所造成的肌肉受力不均或者集中

肌肉施力

肌肉动态施力：肌肉运动时收缩和舒张交替改变

肌肉静态施力：继续保持肌肉收缩状态的肌肉运动形式

静态施力生理效应

静态施力与姿势压力

静态施力极限（最大肌力的15-20%）

减少静态施力设计（避免不自然的身体姿势）

最根本的区别在对血液流动的影响（血液供需血液供应）

2.3.2人体运动系统特征

运动种类

角运动

旋转运动（锥型）

环转运动

运动范围

人体尺寸和关节活动范围

运动时间

运动精度

2.3.3人的操作与行为

运动元素

三类分析动作

动作分析方法

目视动作分析和摄像动作分析

作业和动作效率

肌肉产生的能量：热能和机械能。人体的作业效能：肌肉产生的能量中用于机械能的比例

同时使用双手力求减少动作数量尽可能减少动作距离寻求舒适的工作环境，减少动作的难度

2.3.4基于运动的操控设计

控制器设计前提和原则

明确控制器的功能

明确任务需求

明确用户对象信息的需求

明确工作场所情况

控制器设计编码

视觉编码

标识编码

色彩编码

触觉编码

形状编码（例：美空军旋钮）

尺寸编码

材质编码

位置编码（车踏板）

控制器设计反馈

主要来源于控制器的运动和阻力

三个方面

人的运动器官产生的反馈

由控制器产生的反馈信息

显示器提供的反馈信息

2.3.5常用控制器设计

尺寸间距阻力三个方面进行设计

按键

转壁开关

旋钮

连续旋钮

定位旋钮

控制杆

手轮

踏板

2.3.6手持工具设计

手的抓握姿势

接触式抓握 70-140N 主要考虑接触面的情况

精确抓握 70-140N 抓握和操作技能问题

力抓握 300-540N 通过抓握传递力量

基本设计原则（6个）

保持手腕处于自然直线状态

避免手指重复动作

考虑使用工具时的人体姿势

考虑性别和使用习惯

无人机的应用思维导图

U580077503

1.61

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