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第1章 人机工程学概论 1

1.1 器物与人的因素关系 1

1.1.1 引例 1

1.1.2 本课程在设计中的作用 2

1.2 人机工程学的学科体系与应用 3

1.3 人机工程学的起源与发展 4

1.3.1 人机工程学的起源 4

1.3.2 人机工程学的发展 6

1.4 人机工程设计与技术标准 8

1.4.1 人机工程设计的研究方法 9

1.4.2 人机工程设计的步骤 10

1.4.3 人机工程设计的国际技术标准 12

1.5 人机工程学与工业设计 13

1.6 计算机辅助人机分析案例 13

1.6.1 CATIA界面简介 13

1.6.2 学生宿舍洗漱间人机分析 16

本章学习要点 19

思考题 19

第2章 人体尺寸分析及在设计中的应用 21

2.1 人体尺寸与设计 21

2.1.1 产品设计中尺寸的来源 21

2.1.2 人体尺寸的表达 24

2.2 人体尺寸数据在设计中的应用 27

2.2.1 人体尺寸的应用原则与应用方法 27

2.2.2 人体尺寸的修正 29

2.3 人体模板和数字人体模型 32

2.3.1 人体模板 32

2.3.2 数字人体模型的建立 32

2.3.3 数字人体模型的工作环境 36

2.3.4 数字人体模型的姿态编辑器 37

本章学习要点 40

思考题 40

第3章 人体特性分析 42

3.1 人体的感知器官 42

3.1.1 人的感知特性 42

3.1.2 视觉器官的特性 43

3.1.3 听觉器官的特性 51

3.1.4 其他感觉器官的特性 52

3.2 人体关节的活动 53

3.2.1 腕关节 53

3.2.2 人体脊椎 53

3.2.3 人体关节活动范围 54

3.3 人的施力特性 56

3.3.1 坐姿施力 56

3.3.2 立姿施力 57

3.3.3 握力 58

3.3.4 脚操纵力 58

3.4 人的运动特性 58

3.4.1 人的运动速度与频率 58

3.4.2 影响肢体运动准确性的因素 60

3.4.3 运动与施力 61

3.5 个人的心理空间 62

本章学习要点 63

思考题 64

第4章 人体姿势分析 65

4.1 作业姿势研究 65

4.1.1 作业姿势与人体尺寸 65

4.1.2 坐姿下脊柱形态 67

4.1. 3伸及域 68

4.2 数字人体姿态编辑 71

4.2.1 姿态编辑 71

4.2.2 角度界限 73

4.2.3 首选角度编辑 73

4.3 数字人体定位与运动仿真 75

4.3.1 人体及肢体定位 75

4.3.2 绑定与解除 77

4.3.3 人体模型的约束 78

4.3.4 干涉检验 81

4.3.5 人体运动仿真 82

4.4 作业姿势与施力 83

4.4.1 抬起物品 84

4.4.2 运送物品 86

4.4.3 拉和推送物品 87

本章学习要点 88

思考题 88

第5章 人体工位设计 90

5.1 工位姿势选择 90

5.2 工位尺寸设计 91

5.2.1 确定工位尺寸 91

5.2.2 作业台面的深度 94

5.2.3 其他尺寸 95

5.3 工位评价 98

5.3.1 工位评价的原则 98

5.3.2 工位姿势的研究方法 99

5.3.3 虚拟仿真法评价工位姿势 101

本章学习要点 106

思考题 106

第6章 人机界面设计 107

6.1 显示装置设计 107

6.1.1 单个仪表的设计 108

6.1.2 信号灯设计 111

6.2 操纵装置设计 113

6.2.1 操纵器的选用 114

6.2.2 操纵器的设计原则 115

6.2.3 常用操纵器的设计 117

6.3 显示与操控界面布局设计 120

6.3.1 显示仪表布局的设计 121

6.3.2 操纵器布局的设计 123

6.3.3 操纵器的识别编码 131

本章学习要点 133

思考题 133

第7章 专题设计讨论 134

7.1 手持式工具设计 134

7.2 桌椅设计 138

7.2.1 坐姿下的体压 138

7.2.2 座椅设计 139

7.2.3 桌面高度设计 143

7.3 自行车人机分析 144

7.3.1 人机设计 144

7.3.2 人机评价 145

7.4 学生公寓人机尺寸设计 148

7.5 数控机床人机评价 150

7.5.1 课题分析与前期准备 151

7.5.2 人体操作姿态评估 152

7.5.3 快速上肢评价 154

7.6 石油钻机司钻控制人机设计 155

7.6.1 钻井现场设计调查 157

7.6.2 司钻座椅位置设计 159

7.6.3 司钻员作业工位设计 161

7.6.4 司控台显示仪表布局设计 162

7.6.5 司控台操纵元件布局设计 163

本章学习要点 164

思考题 164

第8章 环境中的人机因素 166

8.1 噪音 166

8.2 微气候 166

8.3 照明 167

8.4 振动 169

本章学习要点 170

思考题 170

第9章 发展中的人机工程学 171

9.1 人机工程学研究现状 171

9.1.1 国际人机工程学研究现状 171

9.1.2 国内人机工程学研究现状 175

9.2 现代人机工程学发展趋势 177

9.2.1 交互设计 177

9.2.2 可用性工程与以用户为中心设计 178

9.2.3 用户体验设计 179

9.2.4 无障碍设计与通用设计 181

9.2.5 参与式人机工程设计 182

9.3 现代人机分析技术简介 183

9.3.1 动作捕捉技术 183

9.3.2 眼动跟踪技术 185

9.3.3 脑电事件相关电位（EEG/ERP）分析系统 188

9.3.4 行为分析系统 188

本章学习要点 192

思考题 193

参考文献 194

附录 196

附录A 部分人机工程学国家技术标准 196

附录B GB/T 10000—1988中部分常用人体尺寸数据 198

附录C 操纵元件有关数据 205

附录D 学生公寓推荐尺寸 207

附录E 环境中的人机因素 209

附录F 国外人机工程软件功能 210