第五章人机工程设计(修定).ppt

产品造型设计,第五章 人机工程设计,引例,日常生活中的物品，从使用的角度看-哪个好？（见下页）,5.1 人机工程学的起源和历史,起源源于人与物之间的矛盾，即人和机器或者“人造物”之间的关系和矛盾,人机工程学,历史四个阶段：早期人机工程学、人机工程学的诞生、人机工程学迅速发展期和1980年以后的人机工程学。,5.1.1 人机工程思想的起源,第一时期,石器时期、青铜时期、手工业生产时期,第二时期,工业化时代,第三时期,信息化时代,5.1.2 人机工程学简史,尚德斯（Mark S.Sanders）和麦克米克（Ernerst J.McCormick）在工程和设计中的人因学一书中，将人机工程学简史分为四个阶段：早期人机工程学 人机工程学的诞生 人机工程学迅速发展期 1980年以后的人机工程学,泰勒（W Taylor）l 最早进行人和机器匹配问题研究的学者l 铁锹实验l科学管理原理,1.早期人机工程学,1.早期人机工程学,吉尔伯瑞斯（F Gilbreth）l时间和动作研究l手术研究,1.早期人机工程学,莫斯特伯格（H Musterberg）用实验方法进行人员挑选和培训,2.人机工程学诞生,第二次世界大战影响,2.人机工程学诞生,人机工程学会（Ergonomics Research Society）,人因工程学会（Human Factors Society）,国际工效学协会（International Ergonomics Association）,3.人机工程学迅速发展期,l军事领域的继续发展和太空竞赛的促进l从军事领域转向民用领域l特殊人群l受到控制论、信息论和系统论的影响l出版了一批优秀的人机工程学著作,4.1980年以后的人机工程学,l 计算机科学的飞跃发展又引起了人机交互、人机界面、可用性研究、认知科学等新的人机工程研究领域。l 更加关注人的价值,5.我国人机工程学发展,基础工作是在工业心理学和工程心理学的领域内开始的。20世纪30年代，清华大学开设了工业心理学课程。工业心理学概观（陈立，1935）是我国最早系统地介绍工业心理学的著作。70年代后期，人机工程学开始发展，其标志性发展是中国科学院心理研究所、航天医学工程研究所、空军医学研究所和杭州大学等分别建立了工效学或工程心理学研究机构。1989年成立了中国人类工效学学会（Chinese Ergonomics Society,简称CES）。,5.2 人机工程学的定义1.传统人机工程学的定义,人机工程学研究人机环境系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的作业效能、安全、生理和心理健康问题提供理论和方法。,2.新的人机工程学定义,人机工程学是研究系统中人与其他组成部分的交互关系的一门科学，并运用其理论、原理、数据和方法进行设计，以优化系统的工效和人的健康幸福之间的关系。,5.3 人机工程与工业造型设计,设计不会成为一门完全的科学，但这并不妨碍利用科学来发展设计。现代设计以获取新知识为核心特征。,人机工程学与设计研究的关注点都是人与物的关系。人们总以为设计有三维：美学、技术和经济，然而更重要的是第四维：人性。人性化设计是一种注重人的存在、价值、尊严的设计理念。,例 电动牙科椅 工程技术设计 椅座、椅背、头托的升降、仰俯调节机构，控制电路及传动系统，部件材料及其强度、刚度。人机工程设计 尺寸及各部件的调节范围（适应患者的不同身材，便于牙医操作），控制开关的选型及安置，照明要求等。工业造型设计 式样、色彩、材质外表等，涉及工业美学、人的心理因素、精神因素，与人机工程也相关。,25,现代设计研究中与人体工程学关联性最大的研究之一是所谓以人为中心的设计（people-based design）。以用户为中心的设计（user-centered design,UCD）以人为中心的设计（people-based design,HCD）可用性（Usability）研究是近年来发展迅速的以用户为中心的设计研究概念。可用性的五大属性为：效率(Efficiency)、学习(Learnability)、记忆(Memorability)、错误(Errors)及满意程度(Satisfaction)。,5.4 人体尺度参数,人体测量学是一门用测量方法研究人的体格特征的科学。人体测量是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用来研究人的形态特征，从而为工业造型设计和工程设计提供人体测量尺寸。测量的基本目的是为设计提供设计参数。分类：人体构造尺寸（静态尺寸）和功能尺寸（动态尺寸）,例：机床与人体尺度的关系,各种机械、设备、设施和工具等设计对象在适合于人的使用方面，首先涉及的问题是如何适合于人的形态和功能范围的限度一切操作装置都应设在人的肢体活动所能及的范围内，其高低位置必须与人体相应部位的高低位置相适应其布置应尽可能设在人操作方便、反应最灵活的范围内，如（a）,1.人体测量数据的种类,类型,动态尺寸,人体构造上的尺寸,人体功能上的尺寸,（包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸）,静态尺寸,动态尺寸：人体各部分的运动角度,影响人体测量数据差异的因素：,年龄,性别,年代,地区与种族,职业,年 龄,注意：在采用人体尺寸时，必须判断对象适合哪些年龄组，要注意不同年龄组尺寸数据的差异。例如：人体尺寸增长过程：男20岁、女18岁。（结束）手的尺寸：男15岁、女13岁。（达到一定值）脚的大小：男17岁、女15岁。（基本定型）成 年 人：身高随年龄增长而收缩；体重、肩宽、腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。,男女之间的差异：1、对于大多数人体尺寸，男性比女性大些；（但有四个尺寸：胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相反）2、同整个身体相比，女性的手臂和腿较短，躯干和头占的比例较大，肩较窄，骨盆较宽；3、皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布，男女也有明显差别；4、在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作的岗位），考虑女性的人体尺寸至关重要。,性 别,年 代,在使用人体测量数据时，要考虑其测量年代，然后加以适当修正。,一组数据：欧洲居民每隔10年身高增加11.4cm;美国城市男性青年在19731986年的13年间身高增加2.3cm;日本男性青年在19341965年的31年间身高增加5.2cm、体重增加4kg、胸围增加3.1cm;我国原广州中山医学院男性在19561979年的23年间身高增加4.38cm、女性身高增加2.67cm。,地区与种族,地区与种族,由于不同国家、不同地区、不同种族的人体尺寸的差异，即使是同一国家，不同地区的人体尺寸也有差异。因此，在设计中考虑产品的多民族的通用性。,职 业,不同职业的人，在身体大小及比例上也存在着差异。例如，一般体力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍大些。,2.人体尺寸的应用方法,（1）确定所设计产品的类型（2）选择人体尺寸的分位数（3）确定功能修正量（4）确定心理修正量（5）产品功能尺寸的确定 最小功能尺寸人体尺寸的分位数功能修正量 最佳功能尺寸人体尺寸的分位数功能修正量心理修正量,主要人体尺寸的应用原则 1、极限设计原则：主要内容包括设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。2、可调原则：设计优先采用可调式结构。一般调节范围应从第5百分位到第95百分位。3、平均尺寸原则：设计中采用平均尺寸计算。（多数专家不主张按平均尺寸设计）,依据产品功能特性，将产品尺寸设计分类三类四种：（1）型产品尺寸设计（双限值设计）（2）型产品尺寸设计（单限值设计）a、A型产品尺寸设计（大尺寸设计）b、B型产品尺寸设计（小尺寸设计）（3）型产品尺寸设计（平均尺寸设计）,5.5显示设计,人机信息交换系统模型:人机信息界面包括环境信息、机器信息的显示与控制装置。,显示是有目的的信息传递。就显示的目的而言，显示分为自然显示和人工显示。人接受信息的主要通道是视觉、听觉和触觉。在这三个通道里，视觉显示运用最多，其次是听觉显示。,5.5显示设计,5.5.1 设计显示的方法,要设计好一个显示，设计师必须很仔细地考虑显示的每一个要素的作用、重要性、用户的特点和特殊要求（如用户的视力水平和技能水平）等。要考虑什么是正确的显示方式。设计师还应该考虑显示的内容、格式（是图形还是文字）、显示的形式（字体、背景、亮度等），以及显示的时间等方面的因素。,5.5.2 视觉显示设计,视觉显示是依靠光波作用向人提供信息的显示方式。可以分为机械显示和电子显示两大类。1.机械显示设计 机械显示主要是显示数字或者某种状态。数字显示可以分为:指针移动式 刻度标尺移动式 直读式三种,5.5.2 视觉显示设计,1.机械显示设计 指针移动式 刻度标尺移动式 直读式三种,危险,警告,正常,开窗式认读范围小、视线集中、动眼扫描路线短，误读率最低，因此优于其他四种形式。圆形式和半圆形式误读率虽高于开窗式，但它给出了两维空间的位置刺激，动眼扫描路线也比直线短，且符合人们长期以来所形成的观察仪表的习惯，因此，圆形式和半圆形式优于直线式。由于人眼睛的运动规律为水平运动比垂直运动速度快且准确，放水平直线式又优于垂直直线式。,5.5.2 视觉显示设计,1.机械显示设计 指针移动式 刻度标尺移动式 直读式三种,5.5.2 视觉显示设计,1.机械显示设计 指针移动式 刻度标尺移动式 直读式,5.5.2 视觉显示设计,1.机械显示设计状态指示灯来显示状态。,1 Caps Lock 指示灯，2-静音指示灯，3-音量指示灯，4-num lock 指示灯，5-触摸板开关指示灯。,1-无线设备指示灯，2-电源/等待指示灯，3-电池指示灯，4-IDE 驱动器指示灯。,5.5.2 视觉显示设计,2.电子显示设计 对于电子显示来说，关键是要满足人的视觉要求，除了一般的视觉显示都需要注意的显示大小、观察角度、观察距离和图形的数量外，分辨率、目标和背景亮度、色彩、闪烁情况等，都是电子显示要考虑的。电子显示有很多种类型，如CRT、LED、LCD。,5.5.2 视觉显示设计,3.信息编码（1）颜色编码 颜色编码指用颜色的色调、明度和饱和度等基本属性作为代码的视觉编码。它根据色彩的心理效应设计的规定指示某种情景的色彩编码。,5.5.2 视觉显示设计,3.信息编码（2）形状编码 形状编码指利用几何形状特征作代码的信息编码。在设计形状编码时应尽量使所设计的代码与其所代表的对象在形状上相似，并使各形状之间清晰可辨。,5.5.2 视觉显示设计,3.信息编码（3）数字与字母编码 指利用数字和字母作代码的信息编码。数字字母编码就识别性而言，不如色彩和形状编码明显，但是可编码数量很大。在进行编码的时候，要注意两点，第一，不要产生多余的编码。第二，在设计中要注意编码的数量不能过多。,5.5.2 视觉显示设计,4.刻度盘设计（1）选择刻度盘 刻度盘的设计首先是选择合适的刻度盘。主要从人的任务的角度考虑，包括显示的精度、显示范围以及刻度划分等。,车床刻度盘精度为1mm,铣床刻度盘精度为0.1mm,磨床刻度盘精度为0.01mm,5.5.2 视觉显示设计,4.刻度盘设计（1）选择刻度盘 刻度盘的设计首先是选择合适的刻度盘。主要从人的任务的角度考虑，包括显示的精度、显示范围以及刻度划分等。,汽车发动机转速表和速度表,4.刻度盘设计（1）选择刻度盘 刻度盘的设计首先是选择合适的刻度盘。主要从人的任务的角度考虑，包括显示的精度、显示范围以及刻度划分等。,汽车发动机转速表和速度表,5.5.2 视觉显示设计,4.刻度盘设计（2）刻度盘的大小,5.5.2 视觉显示设计,仪表表盘的大小对仪表的认读速度和精度有很大的影响。,仪表的直径越大，认读它的速度度和准确性就越高？,4.刻度盘设计（2）刻度盘的大小 在此基础上，选择刻度盘的大小。研究表明，在视距750mm左右时，直径小于35mm的圆形表盘的判读效绩随表盘直径增大而提高；直径为35-70mm的表盘，判读效绩差别不大；表盘直径超过70mm，其认读效绩随表盘增大而降低。,5.5.2 视觉显示设计,4.刻度盘设计,（3）刻度标记（或刻度线）,刻度标记的宽度：一般以小刻度标记作为基准，其宽度以占刻度间距的1/51/20为宜。,刻度标记的形式,视距为710mm时普通刻度标记的宽度,三、仪表显示设计,4.刻度盘设计,（3）刻度标记（或刻度线）,对于刻度盘运动或瞬间观察的刻度，其刻度标记不能采用窄线刻度标记。近年来发展了一种宽线标记的刻度，特点是标记的宽度等于两刻度标记间距，这个宽度是按人观察时的最佳视角设计的。,4.刻度盘设计（4）刻度线间距 刻度设计中，首先要保证在两条刻度线之间有足够的间距。其次，刻度线应该通过长短和宽度的不同表达出刻度之间的主次关系。刻度设计还依赖于照明的情况。,5.5.2 视觉显示设计,比较左右图形，哪个更好？,4.刻度盘设计（5）标数和指针,比较左右图形，哪个更好？,4.刻度盘设计（5）标数和指针,比较左右图形，哪个更好？,4.刻度盘设计（5）标数和指针,4.刻度盘设计（5）标数和指针 一个基本的原则是要尽量避免指针挡住标数。,5.5.2 视觉显示设计,盘面固定，指针旋转，字符处于铅垂立位容易认读；盘面旋转，标记固定不动，字符向心立位，到标记位置转为铅垂正立，便于认读。,指针的形状要简洁、明快、不加任何装饰，具有明显的指示性形状。一般以头部尖、尾部平、中间等宽或狭长三角形为好。,4.刻度盘设计,仪表指针零位一般在时钟12点或9点的位置上。追踪用仪表有时置于9点位置。当许多检查用仪表排列在一起时，指针的正常位置应处于同一方向，以9点位置为优。如果超过6个仪表，则应排成2行，以免观察时眼睛和身体有较大的移动。如果需要排成一竖列时，以同向12点位置为优。,指针的零位,无论哪种指针式仪表，由于仪表面和指针间有相对运动，指针与仪表刻度面间必须有一定间隙，这个间隙要尽可能小，以减少不垂直观察所形成的投影误差,指针的颜色应与刻度盘的颜色有明显的区别和对比，但指针与刻度标记、数码的颜色应尽可能协调。,4.刻度盘设计设计图例。,5.5.2 视觉显示设计,4.刻度盘设计设计图例。,5.5.2 视觉显示设计,5.字母和数字设计 字母和数字的设计主要包括字母数字的笔画宽度、高宽比、字体、大小等方面的因素。设计字母和数字时最重要的是要设法避免不同字母之间或不同数字之间发生混淆。,5.5.2 视觉显示设计,拉丁或英文字母：大写印刷体；汉字：仿宋和黑体字的印刷体。,数码和字符的高宽比一般可采用3:25:3的比例，即狭长形，这种比例的字形在白昼条件下易辨认。在夜间采用发光字的情况下，采用1:1的方形字较好。,5.字母和数字设计,5.5.2 视觉显示设计,由表中可见，最清晰的搭配是 黑与黄，最模糊的搭配是 黑与蓝。,6.仪表色彩设计,5.5.2 视觉显示设计,6.仪表色彩设计,5.5.2 视觉显示设计,指针式仪表的颜色设计,指针式仪表的颜色设计，主要是度盘面、刻度标记和数码、字符以及指针的颜色匹配问题，它对仪表的造型设计、仪表的认读有很大影响，是仪表设计中不可忽视的问题。,仪表所用颜色是否合适，对认读速度和误读率都有影响。仪表盘面和指针的颜色应当对比鲜明，视度清晰。一般刻度线、标记字符的颜色与指针的颜色应当相同。墨绿色和淡黄色刻度盘分别配上白色和黑色的刻度时，其误读率最小。黑色和灰黄色刻度盘配上白色刻度线时，其误读率最大。,指针式仪表的颜色设计,（1）颜色匹配原理,刻度盘面、刻度数字和指针间的颜色选择应使显示的信息认读清晰、醒目，彼此间的颜色搭配应遵循一定的规律。颜色搭配经科学测定，最清晰的搭配是黑与黄，最模糊的搭配是黑与蓝，其余的搭配都介于这两者之间，使用时应认真选择。,仪表的用色，还应注意醒目色的使用，因为醒目色是与周围色调特别不同的颜色，它能突出醒目色代表的含意，适于作仪表警戒部分或危险（急）信号部分的颜色，但醒目色不能大面积使用，否则会过分刺激人眼，引起视觉疲劳。,应注意醒目色的使用，适于作仪表警戒部分或危险/急信号部分的颜色，但醒目色不能大面积使用，否则会过分刺激人眼，引起视觉疲劳。,指针式仪表的颜色设计,（2）数字的颜色设计,在实际工作中，由于黑白两种颜色的明度对比最高，且较符合仪表的习惯用色，因此常用这种搭配作为仪表盘和数字的颜色。,一般来说，白天使用以白底黑字较好，夜间则以黑底白字较好，尤其是荧光字符和数码。有人作过实验，认为照度小于10lx时，黑底白字和白底黑字的分辨效率相似；照度10100lx时，黑底白字较优；限度大于1000lx时，白底黑字较优。,7.仪表的选择原则和总体布置,（1）仪表的选择原则,读数用仪表,读数仪表的优劣顺序,无论从读数的速度和精度来说，均以数字式仪表为最优，而以长条式仪表（尤其是垂直长条形仪表）为最差。,5.5.2 视觉显示设计,7.仪表的选择原则和总体布置,（1）仪表的选择原则,读数用仪表,当数字变化很快，末位数字不易看清，或需知道仪表指示的变化趋势时，数字仪表就不及圆形指针仪表方便，此时就可选用圆形仪表。圆形仪表中用小开窗式加单针仪表，代替多针仪表，其读数效率可提高几十倍。,7.仪表的选择原则和总体布置,（1）仪表的选择原则,检查用仪表,这类仪表一般不宜采用数字式和小开窗式，而以采用指针运动式仪表较为合适，以便操作者一眼便可看出指针偏离正常位置的情况。检查用仪表的关键在于应当使指针在仪表面上显得十分突出，同时可使指针偏离正常位置时，给出一个灯光信号或音响信号，或使偏离正常位置的表面颜色不同，这样可以大大提高仪表检查工作的效率。,7.仪表的选择原则和总体布置,（1）仪表的选择原则,警戒用仪表,其要点是必须使仪表面的正常警戒区和危险区有明显的区别。一般的形式是采用不同颜色来划分这些区域，如用绿色表示正常区，黄色表示警戒区，红色表示危险区。,7.仪表的选择原则和总体布置,（1）仪表的选择原则,必须使操作者一眼便可看出需要状态与实际状态之间的差距以及它们的变化趋势，一般无需精确读数。所以数字式仪表和仪表面运动式仪表均不太适宜，而以长条式仪表追踪效率最好，圆形仪表次之。,追踪用仪表,调节用仪表,一般采用指针运动式，或仪表面运动式仪表，最好由操作者直接控制指针或仪表面的运动，而不是通过仪表外的另一个旋钮来控制它。,7.仪表的选择原则和总体布置,（2）仪表的总体布置,布置一般仪表时，其视距最好在560750 mm范围内，这样的视距下，眼睛能较长时间地工作而不会疲劳。,7.仪表的选择原则和总体布置,（2）仪表的总体布置,随着仪表从视野中心远离，认读的准确性下降，而无错认读的时间增加。同时在大约24o的水平视野范围内，无错认读时间无明显变化，但以后就开始急剧地上升，如图（b）所示，这说明此区域为最佳视觉工作区。,7.仪表的选择原则和总体布置,（2）仪表的总体布置,仪表的分区布置原则:一股常用仪表应布置在20o40o的水平视野范围内；而最重要的仪表，应设置在视野中心3o范围内，这一视野范围人的视觉工作效率最优；40o60o区域只允许设置次要的仪表，除了不常用和不重要的仪表外，一般不宜设置在80o水平视野之外。所有仪表原则上都应设在人不必转头或转身即可看见的视野范围之内。,7.仪表的选择原则和总体布置,（2）仪表的总体布置,A区域处在最佳观察范围，视觉工作效率高。此区域可布置需经常观察的各类显示仪表和记录仪表。B区域正好处于上肢的正常操作范围内，因此它一般是仪表台的附带操纵台，可布置启动、制动、调节和信息转换的按钮和旋钮等。也可布置次常用的显示仪表。,C区域一般布置次常用的仪表，即操作者可间隔一定时间巡视这些仪表的工作状态，例如布置反映整个生产过程运行状况的仪表以及反映各主要设备和机器运行状况的仪表。D区域的仪表，操作者需仰视才能观察，故只适宜布置那些用得极少但又不能缺的仪表，如反映全企业、全厂或全车间生产过程、起生产管理作用的仪表以及紧急报警装置等，这些仪表中，有的已用电视屏幕来显示。,仪表板上的仪表位置设计原则如下：按仪表的重要程度排列 按使用顺序排列 按功能进行组合排列 按最佳零点方向排列 按视觉特性排列 按显示与操纵相合性排列,7.仪表的选择原则和总体布置,返回,控制台面板的形式与布置,返回,仪表不同排列方式的比较,8.信号灯设计,5.5.2 视觉显示设计,作用：指示性和显示工作状态优点：面积小、视距远、引人注目、简单明了缺点：信息负荷有限，易形成杂乱和干扰,信号灯的颜色选择，空气散射小、射程较远的长波红光 功率消耗较小的蓝绿光红色 警戒、禁止、停顿、不安全 黄色 提醒注意 绿色 正常运行,三.信号灯设计,三.信号灯设计,闪光信号的作用：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）反映不符合指令要求的信号4）用闪光的快慢指示机器或部件运动速度的快慢5）用以指示警觉或危险信号,9.图符设计（1）图符和背景清楚和粗笔画的图形、背景对比是十分必要的。,5.5.2 视觉显示设计,9.图符设计（1）图符和背景（2）图符边界对比强烈的图符边界（常用实心符号）比细的图符边界识别性更强。,5.5.2 视觉显示设计,9.图符设计（1）图符和背景（2）图符边界（3）封闭图符一个封闭图符可以增强认知效率，特别是对于那些局部图符而言。,5.5.2 视觉显示设计,9.图符设计（1）图符和背景（2）图符边界（3）封闭图符（4）简单化图符在确保意义表达的基础上，图符应该尽量简单，明确。,5.5.2 视觉显示设计,9.图符设计（1）图符和背景（2）图符边界（3）封闭图符（4）简单化（5）整体化图符应该尽量整体。,5.5.2 视觉显示设计,9.图符设计图符设计案例：安全出口的设计。,结论：实心图形、对比强烈、图形简单。,5.5.2 视觉显示设计,对于复杂的信息，可以结合使用具象型、抽象型图符。,信息显示中所采用的图形和符号，是经过对显示内容的高度概括和抽象处理而形成的，使得图形和符号与标志客体间存在有相似的特征，使人便于识别和辨认。,9.图符设计,5.5.2 视觉显示设计,试试解读以下图标的含义：,听觉传示装置分类,音响及报警装置,言语传示装置,5.5.3 听觉显示设计,1.声音信号具有以下一些特点：（1）声音向四周等能传播，人不必转移头部位置就能接收全方位的声音信息。（2）声音具有强迫性，容易使人注意力集中。（3）声音具有绕道和穿透烟雾的性能，可在很多条件下传播信息。（4）声音信号可以传递得较远。,5.5.3 听觉显示设计,2.听觉显示与视觉显示分别有不同的优先使用条件。,5.5.3 听觉显示设计,3.听觉显示设计中的注意事项（1）听觉显示设计首先应该满足显示的兼容性。任何听觉显示器的有效性都取决于对显示器工作的声环境的适宜考虑。（2）听觉显示是具有时效性的。一般显示传递的信息不能太长。,5.5.3 听觉显示设计,4.按显示信息的特点，听觉显示可分为音响显示和言语显示。（1）音响显示呈现的是音调信号。例如：下课的钟声。（2）言语显示则用言语方式传递信息。例如：A.“请输入密码”；B.“如需人工服务请拨1”。,5.5.3 听觉显示设计,5.听觉传示装置的选择（1）音响传示装置的选择原理 在有背景噪声的场合，音响传示装置的频率选择在噪声掩蔽效应最小的范围内。使用断续的或音调有高低变化的声音信号，更能引起人的注意。最好组成视、听双重报警信号。音响信号传播距离远和穿越障碍物时，应加大声波强度，使用较低的频率。注意音响装置的多少，避免各信号间的相互干扰。,5.5.3 听觉显示设计,5.听觉传示装置的选择（2）言语传示装置的选择原理 显示内容较多时，采用一个言语传示装置即可。更适于指导检修和故障处理工作，引导操作者操作。适用于追踪操作中。在非职业性的领域中，言语传示装置更符合人们习惯。,5.5.3 听觉显示设计,手持工具设计的重要意义手持工具设计的人机工程学原则设计注意事项,5.5.3手持工具的设计,1、手持工具设计的重要意义,提高使用效率减少意外事故减少职业病,5.5.3手持工具的设计,设计不当引起的职业病：,腱鞘炎,狭窄性腱鞘炎（扳机指）,（1）有效地实现预期的功能（2）与操作者身体及手成适当的比例（3）按照操作者的力度和作业能力设计（4）尽量符合手的运动速度与习惯,2、手持工具设计的人机工程学原则,（1）有效地实现预期的功能,截面图,（2）与操作者身体及手成适当的比例,（3）按照操作者的力度和作业能力设计,立姿直臂的拉力与推力,坐姿时手臂的力度,（3）按照操作者的力度和作业能力设计,（3）按照操作者的力度和作业能力设计,（3）按照操作者的力度和作业能力设计,坐姿时人的作业区域,（3）按照操作者的力度和作业能力设计,手动作的最佳方向,（3）按照操作者的力度和作业能力设计,水平方向的运动前后运动比左右方向动作快旋转运动比直线运动快,垂直方向的运动从上往下比从下往上的运动速度快水平与垂直方向垂直面上运动速度比水平面上的快准确度垂直面比水平面的高,（4）尽量符合手的运动速度与习惯,一般右手较左手运动快，同时右手向右比向左运动快,手朝向身体的运动比离开身体动作快，但后者准确度高顺时针方向的操作动作比逆时针方向快 单手操作较双手操作，其精确度和速度都更佳,（4）尽量符合手的运动速度与习惯,人体手部解剖图,腕关节动作状态,保持手腕处于顺直状态,保持手腕处于顺直状态,保持手腕处于顺直状态,人数比较使用不同尖嘴钳前后患腱鞘炎病人,保持手腕处于顺直状态,手柄形式和着力方式比较,避免掌部组织受压力,避免掌部组织受压力,避免手指重复动作,拇指操作,指压板操作,设计注意事项,工具的大小、形状、表面状况应与手的尺寸和解剖条件适应保持手腕处于顺直状态避免掌部组织受压力，尽量由大小鱼际肌、虎口等部分承担压力避免手指重复动作避免同一束肌肉既进行精确控制，又出很大的力量,案例分析：OXO GoodGrips 削皮器,普通削皮器,OXO GoodGrips,案例分析：OXO GoodGrips 削皮器,案例分析：OXO GoodGrips 削皮器,案例分析Gyrus Diego 动力解剖刀,案例分析Gyrus Diego 动力解剖刀,案例分析Gyrus Diego 动力解剖刀,案例分析Gyrus Diego 动力解剖刀,案例分析Gyrus Diego 动力解剖刀,案例总结,以人为中心,遵守人机工程学原则,避免问题,成功的手持工具,有效地实现预期的功能与操作者身体及手成适当的比例按照操作者的力度和作业能力设计尽量符合手的运动速度与习惯,保持手腕处于顺直状态避免掌部组织受压力避免手指重复动作,+,+,舒适好用快捷高效安全健康,手工具的大小、形状、表面状况应与人手的尺寸和解剖条件适应。使用时能保持手腕顺直，避免掌心受压过大，尽量由手部的大小鱼际肌、虎口等部位分担压力。避免手指反复的弯曲扳动操作，避免或减少肌肉的“静态施力”。使用手工具时的姿势、体位应自然、舒适，符合手和手臂的施力特性。工具使用中不能让同一束肌肉既进行精确控制，又出很大的力量，即负担准确控制的肌肉，和负担出力较大的肌肉应该互相分开。注意照顾女性、左手优势者等群体的特性和需要。,手工具的一般人机学要求:,讨论,1.比较人的集中不同的信息输入方式，并举例说明它们在显示设计中的作用。2.查阅相关文献，了解触觉显示的特点和运用领域。3.不同产品材料给人不同的触觉。结合“色彩的心理作用”的分析，想一想不同材料会对人产生什么样的心理作用。4.理解交通指示牌的图形，看看自己理解了多少，分析那些理解率低的牌子，尝试重新设计，并设计实验对自己新的设计进行评估。,Thank You!,