第1章 绪论 1
1.1 人机工程学及其发展史 1
1.1.1 人机工程学的概念 1
1.1.2 人机工程学发展简史 2
1.2 人机系统 3
1.2.1 人机系统的基本类型 4
1.2.2 人与机的结合方式 5
1.2.3 人机系统的发展与人在系统中的地位 5
1.3 人机工程学的研究任务和内容 6
1.3.1 人机工程学的研究任务 6
1.3.2 人机工程学的研究内容 7
1.4 人机工程学的研究方法 8
1.4.1 人机工程学的一般研究方法 8
1.4.2 人机工程学研究的一般程序 11
1.4.3 研究人机工程学应注意的问题 11
1.5 人机工程学的应用及发展趋势 12
1.5.1 人机工程学的应用 12
1.5.2 人机工程学的发展趋势 13
练习题与思考题 14
第2章 人的形体参数 15
2.1 人体测量 15
2.1.1 人体测量的基本术语 15
2.1.2 人体测量的分类 16
2.1.3 人体测量方法 18
2.1.4 人体测量数据的统计处理 19
2.2 常用人体测量数据 22
2.2.1 影响人体测量数据差异的因素 22
2.2.2 人体结构尺寸 23
2.2.3 人体主要参数计算 26
2.3 人体测量数据的应用 29
2.3.1 人体尺寸数据的应用原则 29
2.3.2 应用人体尺寸数据时应注意的问题 29
2.3.3 人体尺寸数据在设计中的应用 31
2.4 人体数学模型 37
2.4.1 人体作业姿势的数学描述 38
2.4.2 人与作业对象的相对位置 38
2.5 人体模板 39
2.5.1 二维人体模板 39
2.5.2 人体模板的应用 40
2.5.3 人体模板百分位数的选择 42
练习题与思考题 42
第3章 人的机能特征 43
3.1 人的神经系统 43
3.1.1 神经组织 43
3.1.2 中枢神经系统 45
3.1.3 周围神经系统 46
3.2 人的信息传递 48
3.2.1 人的信息加工模型 48
3.2.2 人的信息贮存——记忆 49
3.2.3 人的信息输出 52
3.3 人的感觉和知觉 56
3.3.1 感觉 56
3.3.2 知觉 58
3.4 视觉 59
3.4.1 视觉器官与视觉 60
3.4.2 视觉特征 61
3.5 听觉和其他感觉 65
3.5.1 听觉 65
3.5.2 肤觉 66
3.5.3 本体感觉 67
3.6 心理现象 68
3.6.1 心理学概念 68
3.6.2 情感与情绪 69
3.6.3 气质与性格 70
3.6.4 意志与动机 72
3.6.5 注意 73
练习题与思考题 77
第4章 人体力学 78
4.1 肌肉收缩与肌力 78
4.1.1 肌肉的组织结构 78
4.1.2 肌肉收缩的机理和形式 79
4.1.3 肌肉收缩的力学特征 80
4.1.4 肌肉收缩的机械效率 81
4.1.5 肌力 81
4.2 骨杠杆系统 82
4.2.1 关节的运动 82
4.2.2 关节的类型 84
4.2.3 人体运动的杠杆原理 85
4.3 静态肌肉施力 86
4.3.1 肌肉施力的类型 86
4.3.2 静态肌肉施力特征 86
4.3.3 常见静态作业和对人体的影响 87
4.3.4 避免静态肌肉施力 88
4.4 作业姿势 89
4.4.1 作业姿势的类型及影响因素 89
4.4.2 确定作业姿势的一般原则 89
4.4.3 作业中常用的姿势 90
4.5 人的操纵力 91
4.5.1 手臂的操纵力 92
4.5.2 脚的操纵力 95
练习题与思考题 96
第5章 人的作业能力与疲劳 97
5.1 人体作业时的能量代谢 97
5.1.1 人体能量的产生机理 97
5.1.2 作业时人体的耗氧动态 98
5.1.3 能量代谢和能量代谢率 99
5.1.4 能量代谢的测定 103
5.2 作业时人体的调节与适应 104
5.2.1 神经系统的调节与适应 104
5.2.2 心血管系统的调节与适应 104
5.2.3 其他系统的调节与适应 107
5.2.4 脑力劳动和持续警觉作业的特点 107
5.3 体力劳动强度分级 109
5.3.1 国外的劳动强度分级 109
5.3.2 我国的劳动强度分级 111
5.4 作业能力的动态分析 112
5.4.1 作业能力的动态变化规律 112
5.4.2 影响作业能力的主要因素 113
5.5 作业疲劳及其测定 115
5.5.1 作业疲劳的特点与分类 115
5.5.2 疲劳的发生机理 115
5.5.3 测定疲劳的方法 116
5.6 提高作业能力与降低疲劳的措施 119
练习题与思考题 124
第6章 人的自然倾向与可靠性 125
6.1 习惯与错觉 125
6.1.1 群体习惯 125
6.1.2 惯用一侧 125
6.1.3 视错觉 126
6.1.4 其他错觉 127
6.2 精神紧张与躲险行动 128
6.2.1 精神紧张 128
6.2.2 慌张 129
6.2.3 惊慌 129
6.2.4 躲险行动 130
6.3 人为差错 132
6.3.1 人为差错的分类 132
6.3.2 人为差错发生的原因 134
6.4 人的生理节律 135
6.4.1 日周节律 135
6.4.2 其他周期节律 136
6.4.3 PSI周期节律 136
6.5人的可靠性 138
6.5.1 人的可靠性与压力 138
6.5.2 人的可靠性与意识水平 139
6.5.3 影响人操作可靠性的因素 140
练习题与思考题 140
第7章 人机界面设计 141
7.1 人机界面概述 141
7.1.1 人机界面的定义 141
7.1.2 人机界面学的起源 143
7.1.3 人机界面的发展 143
7.2 硬件人机界面设计 145
7.2.1 人机界面输入装置 145
7.2.2 人机界面输出装置 147
7.3 软件人机界面设计 149
7.3.1 人机界面的用户分析 149
7.3.2 软件人机界面的类型 151
7.3.3 软件人机界面的开发过程 158
7.4 人机界面设计的测试与评价 160
7.4.1 人机界面设计测试和评价的意义 160
7.4.2 设计准则 161
7.4.3 人机界面的测试 161
7.4.4 界面设计评价 162
练习题与思考题 164
第8章 显示装置与控制装置设计 165
8.1 信息显示器的类型及其特点 166
8.1.1 信息显示的方式及特征 166
8.1.2 仪表显示器的种类 166
8.1.3 显示装置的选择原则 169
8.2 视觉显示器设计 169
8.2.1 显示装置设计的基本原则 169
8.2.2 模拟式显示器的设计 170
8.2.3 数字显示器的设计 177
8.3 信号灯和报警信号设计 178
8.3.1 信号灯设计 179
8.3.2 听觉报警信号的设计 180
8.4 控制器的类型及其适用范围 181
8.5 控制器设计的主要问题 186
8.5.1 控制器设计的人机工程学因素 186
8.5.2 设计和选择控制器的基本要求 189
8.6 控制器设计 190
8.6.1 手动控制器设计 190
8.6.2 脚动控制器设计 195
8.7 显示器和控制器的布置与配合 197
8.7.1 显示器和控制器的布置原则 197
8.7.2 视觉显示器的布置 198
8.7.3 控制器的布置 199
8.7.4 显示器与控制器的配合 201
8.8 控制台设计 204
8.8.1 仪表面板设计 204
8.8.2 控制台设计 206
练习题与思考题 209
第9章 作业空间与用具设计 211
9.1 作业空间设计的基本要求 211
9.1.1 行动空间 211
9.1.2 心理空间 212
9.1.3 活动空间 214
9.2 工作区域设计 216
9.2.1 水平面工作区域 216
9.2.2 垂直面工作区域 217
9.2.3 立体工作区域 217
9.2.4 工作区域设计 218
9.2.5 脚的工作区域 225
9.2.6 垂直作业面的布置 225
9.3 座椅设计 226
9.3.1 坐姿分析 226
9.3.2 座椅的类型 228
9.3.3 座椅设计 229
9.4 手握式工具设计 232
9.4.1 手握式工具分析 232
9.4.2 手握式工具设计原则 233
9.4.3 把手设计 235
练习题与思考题 237
第10章 作业环境 238
10.1 微气候 238
10.1.1 微气候条件 239
10.1.2 人体对微气候条件的感受与评价 240
10.1.3 微气候条件对人体的影响 244
10.1.4 改善微气候条件的措施 246
10.2 噪声与振动 248
10.2.1 噪声度量 248
10.2.2 噪声危害 251
10.2.3 噪声评价 254
10.2.4 噪声控制措施 257
10.2.5 振动的危害及控制 258
10.3 照明 262
10.3.1 光的度量 262
10.3.2 环境照明对作业的影响 263
10.3.3 照明标准 265
10.3.4 环境照明设计 266
10.4 色彩调节 270
10.4.1 色彩的基本概念 270
10.4.2 色彩对人的影响 274
10.4.3 作业环境的色彩调节与应用 275
10.5 空气污染 278
10.5.1 空气中的主要污染物及其含量表示法 278
10.5.2 空气污染物对人体的危害及评价 279
10.5.3 空气污染物的防治 283
10.5.4 车间空气调节 286
10.6 作业环境分析实例 288
练习题与思考题 289
第11章 人机系统设计与分析评价 290
11.1 人机系统设计 290
11.1.1 人机系统设计基本思想及要求 290
11.1.2 人机系统设计的一般程序 291
11.1.3 人机系统分析设计的主要内容 295
11.1.4 人机系统的设计步骤 296
11.2 连接分析 297
11.2.1 连接及其表示方法 298
11.2.2 连接分析的目的 298
11.2.3 连接分析的步骤 299
11.2.4 连接分析法的应用 300
11.3 作业分析 302
11.3.1 方法研究 302
11.3.2 程序分析 304
11.3.3 操作分析 307
11.3.4 动作分析和动作经济原则 310
11.3.5 时间研究 312
11.4 人机系统评价 312
11.4.1 检查表评价法 312
11.4.2 工作环境指数评价法 316
11.4.3 海洛德分析评价法 318
11.5 人机系统安全分析 320
11.5.1 事故原因分析 321
11.5.2 FTA法 324
11.6 汽车人机工程设计 327
11.6.1 汽车显示—控制系统的设计 327
11.6.2 汽车座椅设计 328
11.6.3 驾驶室的空间区域设计 330
11.6.4 汽车驾驶室内环境设计 330
11.6.5 汽车的视野设计 331
11.6.6 汽车安全性设计 333
练习题与思考题 333
参考文献 335