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開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇人機工程，希望這些內容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：技術；電視藝術；電視美學
檢 索：.cn
中圖分類號：TB47 文獻標志碼：A 文章編號：1008-2832（2016）07-0105-03
Man Machine Engineering in Machine Tool Design
MAO Yang（Dalian Polytechinc University Art and Information Engineering，Dalian 116600，China）
Abstract ：In the field of industrial production， NC machine tool is a kind of very important equipment，its quality directly affects the quality of the product. Is the current situation， domestic CNC machine tools exist defects in rigid lines， the operation is complicated， not only can not effectively enhance machining quality and efficiency， also may endanger the safety of life and property of the assembly line workers. The author combined the work experience and the related theory knowledge， in this paper has studied the machine tool design in the man-machine engineering application， for the related personnel reference.
Key words ：machine tool modeling； design； ergonomics
Internet ：.cn
人機工程學自誕生以來便受到了數(shù)控機床設計界的廣泛關注，機床設計者利用人機工程學來改善數(shù)控機床運轉條件、調整機床顯示屏安裝角度等。現(xiàn)階段，結合人機工程學知識所制造的數(shù)控機床不僅具備美觀的外型，性能也得到了顯著的提升。
一、人機工程學概述
心理學、人體測量學、生物力學、生理學與工程學等學科知識共同構成了人機工程學。在機床造型設計中應用人機工程學的主要目標是結合該學科理論，設計出擁有最大運轉效率、操作便利安全的機械設備。人機工程學之所以能夠實現(xiàn)確保人、機器以及環(huán)境系統(tǒng)總體性能最優(yōu)化的目的，主要原因是其向設計者揭示了人、機器以及環(huán)境三者之間的規(guī)律與關系。
近年來，人機工程學的應用愈來愈廣泛，應用主要集中于工業(yè)領域。通過應用人機工程學，人們有效地提升了機器的性能、改善了工人的操作條件、減少了職業(yè)病的發(fā)生幾率。就目前狀況而言，我國工業(yè)發(fā)展勢頭較好，數(shù)控機床應用普遍，所以人機工程學應用條件良好。
二、數(shù)控機床人機系統(tǒng)設計目標
人機系統(tǒng)在數(shù)控機床中應用的基本目標便是實現(xiàn)“機宜人，人適機”。數(shù)控機床能夠承受巨大的工作量，在工件精度控制方面具有巨大的優(yōu)勢，而相比于數(shù)控機床，人擁有活躍的思維，能夠對工作中的突發(fā)狀況做出緊急處理。在數(shù)控機床造型設計上應用人機工程學知識，就是為了加強人與機器的配合，從而最大程度地強化人機系統(tǒng)的總體功能并提升系統(tǒng)運轉效率。
人與數(shù)控機床構成和諧的人機系統(tǒng)，人與機器共同履行應盡的職責。人機系統(tǒng)中，機器負責開展高強度的運算以及工件加工工作，操作人員則負責編寫控制程序、下發(fā)操作指令以及維護保養(yǎng)數(shù)控機床等。
三、人機系統(tǒng)具體設計
（一）工作臺控制裝置設計
工作臺是數(shù)控機床的關鍵構成成分，其負責對相關工件進行加工。工作臺控制裝置是指揮機械臂運轉的“大腦”，在工作臺控制裝置設計工作中，設計者必須要考慮到操作人員手臂活動范圍等因素，力求使操作人員能夠便捷地操作工作臺。調查數(shù)據(jù)顯示，我國大部分數(shù)控機床操作人員患有腰肌勞損、腰椎盤突出等疾病，造成該現(xiàn)象的主要原因之一是常規(guī)的數(shù)控機床設計使得操作者長時間地處于靜態(tài)彎腰狀態(tài)中。因此，數(shù)控機床人機系統(tǒng)設計者應當竭力避免上述問題的發(fā)生，合理地設計工作臺臺面，充分結合人機工程學相關知識來確定臺面的高度。
通常情況下，操作人員是站立操作工作臺的，在此情況下，工作臺面應當靠近操作員的手部，如此方能避免操作人員長時間彎腰的現(xiàn)象出現(xiàn)，還能有效地防止操作人員因身體前傾而跌倒。數(shù)控機床的控制桿和手柄由杠桿以及執(zhí)握柄構成，從操作條件來看，控制桿以及手柄屬于單手控制器范疇，數(shù)控機床的手柄一般在操縱力相對較小的操作環(huán)境下使用。結合人體工程學相關知識，認為在手柄轉動角度不大于手腕轉動的常規(guī)角度的條件下，工作人員的操作將更加地輕松高效。
為了最大程度地消除數(shù)控機床運行過程中手柄與操作人員手掌之間的摩擦，可以采用軸套式的手柄設計。為了提升操作人員手部的舒適性，可以采用觸感良好的軟樹脂作為手柄套的材料，也可以為操作人員發(fā)放軟樹脂制成的工作手套，從而實現(xiàn)對操作人員手部進行雙重保護的目的。
（二）顯示輸入面板設計
顯示輸入面板是數(shù)控機床的核心組分，負責顯示數(shù)控機床運行狀態(tài)等重要工作。顯示輸入面板的高度設計十分重要，傳統(tǒng)的數(shù)控機床未重視顯示輸入面板的高度設計工作，從而導致操作人員無法便捷地觀測運行數(shù)據(jù)，不僅影響了數(shù)控機床的正常運行，同時在一定程度上影響了操作人員的身體健康。
依照人機工程學理論，認為數(shù)控機床顯示輸入面板的高度應當取百分之五十的人體尺寸，即設計成操作人員平均身高的一半，事實表明，該種設計能夠有效地滿足機床操作人員的操作要求，使操作人員能夠輕松地完成數(shù)據(jù)分析、輸入等工序。為了提升面板操作的舒適性，機床設計者還需要重點考慮面板高度與操作人員肘高的適應性。如果操作人員經(jīng)常性地抬高手臂以進行顯示輸入面板操作，則容易產(chǎn)生肌肉酸痛感，長此以往可能造成手臂肌肉血液循環(huán)不暢，所以，機床設計者需要充分確保面板與操作人員的肘高相匹配。
需要特別指出的是，應當采用可調節(jié)式面板設計，這是因為每個人的生理構造有著細微的差別，在此情況下，如果面板是固定的，即使高度設計考慮到了操作人員身高平均值、肘高平均值等因素，也難以最為有效地為每一個操作人員提供最優(yōu)的工作環(huán)境。就目前狀況而言，懸掛式、分離式、貼合式以及下伸式等形式的顯示輸入面板技術實現(xiàn)難度相對較低、實際應用效果頗佳，因此被廣泛應用于數(shù)控機床中。每個操作人員對面板高度的要求不同，所以應當在控制面板上安裝體積與高度合理的把手，從而有效地增強操作人員的工作便利性。
由于現(xiàn)代化的數(shù)控機床需要執(zhí)行多類加工任務，功能比較豐富，因此顯示輸入面板上分布著大量的按鍵，按鍵的大小設計工作十分重要，按鍵過大或者過小都可能導致操作效率低下甚至引發(fā)誤操作，影響數(shù)控機床的運轉效率與質量。面板按鍵尺寸大小要與操作人員手指端面積相匹配。一般來講，按鍵面積需要稍稍大于人的手指端面積。為了保障操作的準確性，按鍵的工作行程以及按壓力需要符合相關行業(yè)規(guī)范與國家標準。
為了盡量縮小顯示輸入面板的體積，按鍵的排布應當盡量緊密，但是應當注意按鍵排布不能過于緊密，否則操作人員可能在無意間同時按下兩個鍵位，如此有可能引發(fā)相關安全事故。得益于科技的迅猛進步，現(xiàn)階段數(shù)控機床控制面板按鍵技術得到了極大的改進，國有企業(yè)基本普及了感應式鍵盤設計，這種面板感應靈敏度非常好，并且擁有極佳的觸感，能夠顯著地增強數(shù)控機床操控工作的舒適性。
為了促使操作人員能夠更好更快地獲取收索信息，應當依照一定的原則來設計按鍵的排布，經(jīng)驗表明，奇數(shù)個橫向的按鍵排列方式能夠最為有效地提升操作人員信息獲取工作的便利性與準確性。最好劃分功能鍵位區(qū)域，劃出字母鍵、數(shù)字鍵以及方向指示鍵等鍵位區(qū)域，如此能夠幫助操作人員更好地找到所需鍵位，同時有利于操作人員養(yǎng)成良好的擊鍵習慣。
數(shù)控機床顯示輸入面板上分布著大量的旋鈕，有的旋鈕可以旋轉一周以上，有的旋鈕只能旋轉一周以內，而有的旋鈕則無法旋轉，這類旋鈕發(fā)揮著定向指示的作用。為了便于操作人員迅速區(qū)分不同功能的旋鈕，可以在旋鈕設計中應用色彩編碼技術。依據(jù)相關技術規(guī)范可知，紅色可以用來表示停止機床運轉，而綠色則表示接通或者啟動數(shù)控機床。
為了提升操作的準確性與便捷性，數(shù)控機床面板上分布了一些符號與文字以標示鍵位的功能，如果操作環(huán)境中照明條件不佳，則操作人員將較難在短時間內準確獲取標示文字以及符號的信息，因此，建議設計者在面板鍵盤設計上采用背光技術，如此能夠顯著地改善面板操作環(huán)境，增強擊鍵的準確性與便捷性。
（三）機床開合門設計
在數(shù)控機床中，開合門是一道非常重要的設施，其能夠較為有效地保護操作人員的生命財產(chǎn)安全，與此同時還能發(fā)揮隔聲的效果。機床操作人員需要實時監(jiān)控工作臺，為了支持這一工作，設計者應當合理設計開合門上的視窗，視窗不宜過大也不能太小。現(xiàn)階段，數(shù)控機床開合門主要采用左右拖拉設計，應當確保拖拉開合門的力的大小處于合理水平。通常情況下，加工中心中的加工任務繁多、而且數(shù)控機床的體積也較大，而對于大型數(shù)控機床而言，最好增大把手的長度與開合門的尺寸。
（四）生產(chǎn)環(huán)境設計
現(xiàn)代化的數(shù)控機床操作業(yè)務對生產(chǎn)環(huán)境要求極高，因此要確保生產(chǎn)環(huán)境具備干凈整潔的特征。為了增強工作人員操作機床面板的舒適性，認為需要確保數(shù)控機床的造型與生產(chǎn)環(huán)境相和諧，著重突出數(shù)控機床造型的人性化特點。行為心理學相關理論指出，顏色可以影響人的行為與心理，在中國傳統(tǒng)文化中，紅色象征著喜悅、豐收，藍色代表著沉穩(wěn)、寧靜，鑒于數(shù)控機床實際操作狀況，認為采用紅色作為機床裝飾色的方案不太實際，綜合考慮后，認為可以將藍色與綠色作為數(shù)控機床的主色調。
使用藍色與綠色來裝飾數(shù)控機床益處頗多。藍色能夠在一定程度放松人的心情，使得操作人員在輕松愉悅的環(huán)境中開展相關工作，而綠色不僅給人以清新的感受，還能有效地減緩操作人員的視覺疲勞，防止操作人員患上近視眼，有效地保護了操作人員的視力。德國是數(shù)控機床生產(chǎn)技術最發(fā)達的國家，而韓國DMG公司生產(chǎn)的一款數(shù)控機床便采用了藍綠色開合門設計，據(jù)一些機床操作人員反映，操作藍綠色的機床設備能夠放松自身的心情，從而提升了工作效率以及質量。
（五）安全防護設計
安全防護設計工作意義重大，在過去幾年中，媒體報道了許多慘烈的機床安全事故，主要原因之一是數(shù)控機床安全設計不到位，因此必須要確保數(shù)控機床的造型設計滿足相關安全標準，能夠給予操作人員一個安全舒適的操作環(huán)境。為了提升操作人員的心理安全感，數(shù)控機床的造型必須完全符合人機工程學的相關要求，要擁有飽滿的整體造型。應當高度重視數(shù)控機床的著色處理工作，主要采用藍色與綠色，如此能夠促使操作人員獲得足夠的心理安全感。除此之外，要著力于完善人機工程設計，做好造型尺寸設計工作。調查數(shù)據(jù)顯示，很大一部分機床安全事故的誘因是操作人員無意間接觸了機床的按鈕開關，所以為了保障操作人員的安全，必須要規(guī)范數(shù)控機床的尺寸設計，并將關鍵按鈕置于不易被無意碰觸到的位置上。
設計人員應當做好數(shù)控機床顯示以及控制裝置設計工作，各項設計需要充分結合操作人員的心理以及生理特點，最大程度地避免不合理設計的出現(xiàn)。由于操作人員需要長時間地查看顯示面板上的數(shù)據(jù)，長此以往可能會影響操作人員的視力，因此可以采用智能化面板設計，設置視力保護提醒時間。
四、如何提升數(shù)控機床造型設計工作的質量
（一）提升機床設計者的綜合素質
無論是何種工作，在其中發(fā)揮最關鍵作用的因素的“人才”，數(shù)控機床造型設計工作也不例外。通過調查走訪，發(fā)現(xiàn)部分機床設計者的綜合素質不高，主要表現(xiàn)在專業(yè)知識儲備量不足與對人機工程學知識理解不透徹上。因此，企業(yè)要對癥下藥，采取針對性措施以提升機床設計者的綜合素質。建議企業(yè)通過舉辦行業(yè)專家講座以及組織專業(yè)技能培訓活動等形式來切實地擴充機床設計者的專業(yè)知識儲備與強化其實踐設計能力，從而使其更加適應新時期數(shù)控機床造型設計工作的各類要求。
除此之外，企業(yè)應當定期派遣業(yè)績突出、學習能力強的設計者前往德國、日本等數(shù)控機床設計、制造技術成熟發(fā)達的國家學習交流，以便回國后提升設計團隊的整體綜合素質。企業(yè)可以制定合理的薪資分層制度，將機床設計人員的工作業(yè)績、工作態(tài)度以及周圍同事對其的評價等因素納入薪資考核體系當中，通過物質方面的激勵以激發(fā)設計人員的工作積極性。
（二）加快數(shù)控機床設計制造標準建設
客觀上講，我國數(shù)控機床設計與制造技術與德日等國家仍有較大的差距，除了人才保障體系方面有一定差落外，機床設計制造行業(yè)缺乏健全的技術指導體系也是造成中國數(shù)控機床整體性能落后進口德日機床的主要原因之一。鑒于上述情況，認為政府應當盡快組織專家小組，研討建立合理可行的數(shù)控機床設計與制造標準體系，從而為廣大機床設計、制造企業(yè)提供權威可靠的參考。此外，政府應當加大對中小型機床生產(chǎn)企業(yè)的財政補貼力度，降低這些企業(yè)的銀行貸款門檻，如此方能最大程度地促進數(shù)控機床生產(chǎn)行業(yè)的總體進步。
五、結語
新的發(fā)展形勢下開展機床造型設計革新工作極為必要，人體工程學在機床設計中能發(fā)揮巨大的作用，為此，廣大設計人員應當積極學習人機工程學知識，善于借鑒優(yōu)秀的機床設計經(jīng)驗，在實際工作中保持認真嚴謹?shù)膽B(tài)度，如此方能促進我國工業(yè)的長足發(fā)展。
參考文獻：
[1] 徐鎮(zhèn)，張玉靜.人機工程仿真技術在車門裝焊工序中的應用[J].工程建設與設計，2016（01）.
[2] 黃M超，谷海悅，許曉云，解嘉慈. 22°傾斜式線切割機[J].機械設計，2015（12）.
[3] 丁靜，楊雪麗.淺談機床設備外防護結構的設計問題探討[J].中國包裝工業(yè)，2013（06）.
[4]張俊竹.展示程序設計[J].設計，2013，（06）：79-81.
一、人機工程學在汽車設計上的體現(xiàn)
1、在顯示裝置上的體現(xiàn)汽車上目前使用的最普遍的顯示裝置主要是各種信號燈、儀表盤。從車輛人機工程學的角度就是要求駕駛員從顯示裝置獲取信息既要準確又要迅速，而且實現(xiàn)簡單。下面從信號燈和儀表盤兩個方面介紹人機工程學在其設計和選用上的體現(xiàn)，在汽車信號燈設計上的體現(xiàn)是信號燈必須清晰醒目，以使用目的不同為區(qū)分，而且信號燈在滿足要求的情況下要放在顯眼的位置，與操縱機構不能發(fā)生干涉，如信號燈背景色首選灰暗色，警戒等不利因素信號燈用紅色，提醒信號燈用黃色，運行正常用綠色，信號燈位置最好與操縱機構分布在不同象限等。在汽車儀表盤設計上的體現(xiàn)是數(shù)量信息和一般性能用數(shù)字顯示儀表，優(yōu)點是讀數(shù)快、占用面積小，質量信息、調節(jié)性能、監(jiān)控性能用指針運動型模擬顯示式儀表，優(yōu)點是不用讀出具體數(shù)值，直接從指針位置就可判別。
2、在操縱裝置上的體現(xiàn)汽車中操縱裝置種類繁多，分類方法各不相同。但主要分為手控和腳控。總的來說，從人機工程學的角度體現(xiàn)為：按鈕、踏鈕、扳鈕適合開關控制，旋轉選擇開關適合分級控制、旋鈕適合粗細調節(jié)控制，扳鈕開關適合快調節(jié)控制等，曲柄適用于費力、移動幅度大且精度不高的調節(jié)，手輪適用于微調，旋塞適用于無級調節(jié)，鑰匙適用于有安全要求的裝置，腳踏板適用于動作簡單、快速、需要較大操作力的調節(jié)等。操縱裝置設計要適應于人的生理特點，方便大多數(shù)使用如操縱力度應按駕駛員的中、下限能力設計，運動方向要同機器的運行狀態(tài)相協(xié)調如汽車轉向盤，而且盡量能利用人體自然動作和重力來進行設計。操縱裝置的形狀和樣式盡量和它的功能有邏輯關系且便于辨認和記憶，操縱裝置的大小應適合于人的手或腳進行操作，至于操縱裝置的布置也要適合駕駛員的習慣和邏輯。
3、在駕駛空間上的體現(xiàn)駕駛空間在汽車上的體現(xiàn)主要是駕駛室，其設計是綜合考慮人體方方面面因素，對駕駛室的空間布置、工作臺、座椅、環(huán)境進行人機工程學設計，為駕駛員創(chuàng)造舒適和方便的駕駛條件，因此駕駛室的設計一定要符合人機工程學原理。作業(yè)空間布置是指在作業(yè)空間確定之后，對顯示裝置、操縱裝置的位置安排設計。駕駛室空間布置人機工程學主要體現(xiàn)在顯示裝置和操縱裝置的重要性、使用頻率、功能、使用順序等方面，如緊急制動，一旦使用，就要保證準確而且迅速地響應。經(jīng)常使用的裝置要置于駕駛員易見及易觸碰的位置。配電指示與其開關應設置在同一區(qū)域。工作臺的關鍵尺寸及安裝其上的顯示裝置和操縱裝置的相對尺寸，均要以人體測量數(shù)據(jù)為基準。駕駛座椅的結構型式應盡量和駕駛坐姿的各種操作活動的要求向匹配，使駕駛員在駕駛的過程中基本保持身體穩(wěn)定、舒適，且能進行精準的操作和控制。良好的駕駛座椅設計應盡可能保證駕駛員在連續(xù)數(shù)小時的工作中，身體能夠得到很好的支持,座椅設計在大多數(shù)情況下是需要試驗和經(jīng)驗來保證的。GB/T12552-90《載貨汽車駕駛員操作位置尺寸》，GB/T13053-91《客車駕駛區(qū)尺寸》，GB/T6235-97《農(nóng)業(yè)拖拉機駕駛座及主要操縱裝置尺寸》，以及我國機械行業(yè)標準JB/T6716-93《農(nóng)業(yè)拖拉機駕駛室門道、緊急出口與駕駛員的工作位置尺寸》，JB/T6715-93《農(nóng)業(yè)拖拉機駕駛座標志點》等許多標準中，規(guī)定了有關車輛駕駛室的作業(yè)空間布置和尺寸的推薦數(shù)據(jù)。
二、結束語
總之，人機工程學在汽車設計上的體現(xiàn)遠遠不止文章中所涉及的，我們從人機工程學的研究內容和其在汽車設計上的體現(xiàn)，充分感受到這門學科在汽車研發(fā)和設計時的重要性，車輛人機工程學對于改善駕駛員的勞動條件及車內乘客的舒適性、保護其身心健康、確保其生命安全有明顯的促進作用。
作者：陳旭 單位：西安石油大學
[摘要]設計中所面臨的各種因素，如人機操作、使用物的功能與結構、形態(tài)的人文特征等等，都反映了人―物、物―人交流的途徑與方式。而設計的核心是“人”。以前的人機界面是研究人一機矛盾，適用于物、理分析而缺乏創(chuàng)新分析，相對研究人―物―環(huán)境―信息關系的“設計藝術”則顯得較為片面。所以探討設計界面，即人―物、物―人界面是有意義的。
一、設計界面的涵義
界面的說法以往常見的是在人機工程學中。“人機界面”是指人機間相互施加影響的區(qū)域，凡參與人機信息交流的一切領域都屬于人機界面。“而設計藝術是研究人一物關系的學科，對象物所代表的不是簡單的機器與設備，而是有廣度與深度的物；這里的人也不是“生物人”，不能單純地以人的生理特征進行分析。“人的尺度，既應有作為自然人的尺度，還應有作為社會人的尺度；既研究生理、心理、環(huán)境等對人的影響和效能，也研究人的文化、審美、價值觀念等方面的要求和變化”。
設計的界面存在于人一物信息交流，甚至可以說，存在人物信息交流的一切領域都屬于設計界面，它的內涵要素是極為廣泛的。可將設計界面定義為設計中所面對、所分析的一切信息交互的總和，它反映著人一物之間的關系。
二、設計界面的存在
美國學者赫伯特．A．西蒙提出：設計是人工物的內部環(huán)境(人工物自身的物質和組織)和外部環(huán)境(人工物的工作或使用環(huán)境)的接合。所以設計是把握人工物內部環(huán)境與外部環(huán)境接合的學科，這種接合是圍繞人來進行的。“人”是設計界面的一個方面，是認識的主體和設計服務的對象，而作為對象的“物”則是設計界面的另一個方面。它是包含著對象實體、環(huán)境及信息的綜合體，就如我們看見一件產(chǎn)品、一棟建筑，它帶給人的不僅有使用的功能、材料的質地，也包含著對傳統(tǒng)思考、文化理喻、科學觀念等的認知。“任何一件作品的內容，都必須超出作品中所包含的那些個別物體的表象。”分析“物”也就分析了設計界面存在的多樣性。
為了便于認識和分析設計界面，可將設計界面分類為：
1)功能性設計界面接受物的功能信息，操縱與控制物，同時也包括與生產(chǎn)的接口，即材料運用、科學技術的應用等等。這一界面反映著設計與人造物的協(xié)調作用。
2)情感性設計界面即物要傳遞感受給人，取得與人的感情共鳴。這種感受的信息傳達存在著確定性與不確定性的統(tǒng)一。情感把握在于深入目標對象的使用者的感情，而不是個人的情感抒發(fā)。設計師“投入熱情，不投入感情”，避免個人的任何主觀臆斷與個性的自由發(fā)揮。這―界面反映著設計與人的關系。
3)環(huán)境性設計界面外部環(huán)境因素對人的信息傳遞。任何一件或一個產(chǎn)品或平面視覺傳達作品或室內外環(huán)境作品都不能脫離環(huán)境而存在，環(huán)境的物理條件與精神氛圍是不可忽缺的界面因素。
應該說，設計界面是以功能性界面為基礎，以環(huán)境性界面為前提，以情感性界面為重心而構成的，它們之間形成有機和系統(tǒng)的聯(lián)系。
三、設計界面存在的方法論意義
當機械大工業(yè)發(fā)展起來的時候，如何有效操縱和控制產(chǎn)品或機械的問題導致了人機工程學。二戰(zhàn)后，隨著體力的簡單勞動轉向腦力的復雜勞動，人體工學也進一步地擴大到人的思維能力的設計方面，“使設計能夠支持、解放、擴展人的腦力勞動”。在目前的知識經(jīng)濟時代，在滿足了物質需求的情況下，人們追求自身個性的發(fā)展和情感訴求，設計必須要著重對人的情感需求進行考慮。設計因素復雜化導致設計評價標準困難化。一個個性化的設計作品能否被消費者所認同?新產(chǎn)品開發(fā)能不能被市場所接受?在目前，我國大部分企業(yè)實力還并不強大，設計開發(fā)失利承受力還不很強的情況下，如何系統(tǒng)地、有根據(jù)地認識、評價設計，使其符合市場，就需要對設計因素再認識。利用界面分析法，正是使設計因素條理化，避免將人作為“生物人”的片面和走出籠統(tǒng)地說“設計＝科學十藝術”的簡單誤區(qū)。
現(xiàn)代的人機工程學和消費心理學為設計提供了科學的依據(jù)，它們的成功就在于實驗、調查和數(shù)理表述，是較為可系的。同樣對設計藝術而言，進行設計界面的分析，也要有生理學、心理學、文化學、生物學、技術學學科基礎。從理論上來說，它要直接建立在信息論和控制論的基礎之上。相對于機械、電子設計和人機設計，以往人機界面設計把握了技術科學的認識和手段，忽視了人文科學觀念與思想。它的界面設計只能存在于局部的思考范圍內，只成為一個設計的階段。
有人以功能論來評判設計。“功能決定形態(tài)”曾是20世紀上半葉的設計格言，它的提法是片面的。這是因為：第一，功能不是單一的，它包括使用功能、審美功能、社會功能、環(huán)境功能等。“過分追求單一的功能會導致將許多重要內容(裝飾性、民族性、中間性)被排斥掉”。而且“有些內容并不是‘功能’的概念所能包括了的，更何況物質和精神的內容也并不是時時處處等質等量的融洽在一個統(tǒng)一體中，隨產(chǎn)品的不同、時期的不同，它們各自的主次地位也隨之變化”。在現(xiàn)今信息技術高度發(fā)展的時代，情感因素越來越成為設計的主要方面。物質意義上的功能在保持其基礎地位的情況下，卻日益不能代表情感訴求的表述；第二，按“形態(tài)服從功能”而設計的產(chǎn)品，對于不熟悉它的使用者來說是難以理解的，產(chǎn)品要為人們所理解，必須要借助公認的信碼，即符號系統(tǒng)；第三，滿足同一功能的產(chǎn)品形態(tài)本來就不是唯一的，象汽車等成熟的產(chǎn)品，年度換型計劃等措施成為商品經(jīng)濟中日益不可避免的現(xiàn)象。社會經(jīng)濟發(fā)展到一定程度，才能出現(xiàn)設計的專業(yè)需求，而這時人們的基本物質需求已能滿足，簡單地以物質來決定設計是不恰當?shù)摹?/p>
相反，設計界面體現(xiàn)了人一物交流信息的本質，也是設計藝術的內涵，它包括了設計的方方面面，明確了設計的目標與程序。
四、設計界面的分析
按照設計界面的三類劃分，有助于考察設計界面的多種因素。當然，應該說設計界面的劃分是不可能完全絕對的，三類界面之間有涵義上也可能交互與重疊，如宗教文化是一種環(huán)境性因素，但它帶給信仰者的往往更多的卻是宗教的情感因素。在這里環(huán)境性和情感性是不好區(qū)分的，但這并不妨礙不同分類之間所存在的實質性的差異。
1功能性界面
對功能性界面來說，它實現(xiàn)的是使用性內容，任何‘件產(chǎn)品或內外環(huán)境或平面視覺傳達作品，其存
在的價值首要的是在于使用性，由使用性牽涉到多種功能因素的分析及實現(xiàn)功能的技術方法與材料運用。在這一方面，分析思維作為一種理性思維而存在。如果作為一種處理方式來設計產(chǎn)品，則這種產(chǎn)品會使多種特征性(如民族性、純粹性)因素中性化，如果去除產(chǎn)品商標，就很難認出是哪國的或哪個公司的產(chǎn)品。當然，這方面也說明了產(chǎn)品中存在著共同性因素，它使全人類能做出同樣的反應。人的感覺和判斷能力有著國際性的、客觀性的特征。
功能性界面設計要建立在符號學的基礎上。國際符號學會對符號學所下定義是：符號是關于信號標志系統(tǒng)(即通過某種渠道傳遞信息的系統(tǒng))的理論，它研究自然符號系統(tǒng)和人造符號系統(tǒng)的特征。廣義的說，能夠代表其他事物的東西都是符號，如字母、數(shù)字、儀式、意識、動作等，最復雜的一種符號系統(tǒng)可能就是語言。設計功能界面，不可避免地要讓使用者明白功能操作。每一操作對人來說應是符合思維邏輯的，是人性的，而對機械、電子來說則應是準確的、確定無疑的，這雙方的信息傳遞是功能界面的核心內涵。
2情感性界面
一個家庭裝飾要賦予人家居的溫馨，一副平面作品要以情動人，一件宗教器具要體現(xiàn)信仰者的虔誠。其實任何一件產(chǎn)品或作品只有與人的情感產(chǎn)生共鳴才能為人所接受，“敝帚自珍”正體現(xiàn)著人的感情寄托，也體現(xiàn)著設計作品的魅力所在。
現(xiàn)代符號學的發(fā)展也日益這一領域開拓，以努力使這種不確定性得到壓縮，部分加強理性化成分。符號學逐漸應用于民俗學、神話學、宗教學、廣告學等領域，如日本符號學界把符號學用于認識論研究，考察認識知覺、認識過程的符號學問題。同時，符號學還用于分析利用人體感官進行的交際，并將音樂、舞蹈、服裝、裝飾等都作為符號系統(tǒng)加以分析研究，這都為設計藝術提供了寶貴與有借鑒價值的情感界面設計方法與技術手段。
3環(huán)境性界面
任何的設計都要與環(huán)境因素相聯(lián)系，它包括社會、政治和文化等綜合領域。處于外界環(huán)境之中，“是以社會群體而不是以個體為基礎的”，所以環(huán)境性因素一般處于非受控與難以預見的變化狀態(tài)。
聯(lián)系到設計的歷史，我們可以利用藝術社會學的觀點去認識各時期的設計潮流。18世紀起，西方一批美學家已注意到藝術創(chuàng)造與審美趣味深受地理、氣候、民族、歷史條件等環(huán)境因素的影響。法國實證主義哲學家孔德指出：“文學藝術是人的創(chuàng)造物，原則上是由創(chuàng)造它的人所處的環(huán)境條件決定。”法國文藝理論家丹納認為“物質文明與精神文明的性質面貌都取決于種族、環(huán)境、時代三大因素”。無論是工藝美術運動、包豪斯現(xiàn)代主義或20世紀80年代的反設計，現(xiàn)代的多元化，“游牧主義”(Nemadism)都反映著環(huán)境因素的影響。
環(huán)境性界面設計所涵蓋的因素是極為廣泛的，它包括有政治、歷史、經(jīng)濟、文化、科技、民族等，這方面的界面設計正體現(xiàn)了設計藝術的社會性。
以上說明了設計藝術界面存在的特征因素，說明在理性與非理性上都存在明確、合理、有規(guī)則、有根據(jù)的認識方法與手段。
成功的作品都是完善地處理了這三個界面的結晶。如貝聿銘設計的盧浮宮擴建工程，功能性處理得很好，沒有屈從于形式而損害功能；但同時又通過新材料及形式反映新的時代性特征及美學傾向，這是環(huán)境性界面處理的典范；人們觀看盧浮宮，不是回到古代，而是以新的價值觀去重新審視、欣賞，它的三角形外觀符合了人們的心理期望，這是情感性界面處理的極致。新晨
五、設計界面的運用原則
1)合理性原則，即保證在系統(tǒng)設計基礎上的合理與明確。
任何的設計都既要有定性也要有定量的分析，是理性與感性思維相結合。努力減少非理性因素，而以定量優(yōu)化、提高為基礎。設計不應人云亦云，一定要在正確、系統(tǒng)的事實和數(shù)據(jù)的基礎上，進行嚴密地理論分析，能以理服人、以情感人。
2)動態(tài)性原則，即要有四維空間或五維空間的運作觀念。一件作品不僅是二維的平面或三絕的立體，也要有時間與空間的變換，情感與思維認識的演變等多維因素。
3)多樣化原則，即設計因素多樣化考慮。當前越來越多的專業(yè)調查人員與公司出現(xiàn)，為設計帶來豐富的資料和依據(jù)。但是，如何獲取有效信息，如何分析設計信息實際上是一個要有創(chuàng)造性思維與方法的過程體系。
4)交互性原則，即界面設計強調交互過程。一方面是物的信息傳達，另一方面是人的接受與反饋，對任何物的信息都能動地認識與把握。
5)共通性原則，即把握三類界面的協(xié)調統(tǒng)一，功能、情感、環(huán)境不能孤立而存在。
六、設計界面的應用方法
設計界面所包含的因素是極為廣泛的，但在運用中卻只能有側重、有強調的把握。設計因素雖多，但它仍是一個不可分割的整體。它的結果是物化的形，但這個形卻是代表了時代、民族等方面的意識，并最終反映出人的“美”的心理活動。
設計界面的運用，核心是設計分析。在一些國際性的大公司，如索尼、松下、柯尼卡等，都有許多的成功案例可為借鑒。如柯尼卡公司設計其相機時，首先不是去繪制“美”的形和考慮技術的進步，而是進行對象人的日常行為分析，作出故事版(STORY)。它先假定對象人的年齡為35歲，名：Xxxx，從而分析他的家庭、喜好與憎惡，分析他的日常行為，進而考察其人在什么場合需要僚機，從而為設計提供概念(CONCEPT)與目標(TARGET)，進行設計。經(jīng)過分析，設計師有了明確的概念與目標，并隨信息的交互產(chǎn)生了創(chuàng)造力。
【關鍵詞】人機工程學；生產(chǎn)工藝設計；人機料法環(huán)；主觀性驗證和客觀性驗證
人機工程學是以人體結構在生產(chǎn)勞動過程中的習慣性和耐受度為研究對象，結合人體在運動過程中的特質，對勞動力和制造業(yè)進行科學工程分析的一門學科，最早人機工程學由英國人首創(chuàng)，并迅速在全世界開展，隨著幾十年的發(fā)展，逐漸成為一門新興科學，并為之賦予了更加廣闊的內涵，我國進入80年代以后，也開始人機工程學（Ergonomics）的研究。對制造業(yè)而言，生產(chǎn)工藝設計是對于制造業(yè)從業(yè)人員在環(huán)境、設備、工藝方法和制造目標之間建立一種平衡，并通過規(guī)范性文件的方式固化起來，作為制造業(yè)的導引文件和作業(yè)指南，這樣生產(chǎn)工藝設計就同人機工程學建立了牢固的、相輔相成的關系，成為生產(chǎn)工藝設計過程的基礎指南，為制造業(yè)從業(yè)人員所重視，逐漸應用于生產(chǎn)工藝設計中與作業(yè)相關的各個環(huán)節(jié)中，成為工藝設計過程中的主要應用方法，在工藝設計過程中起著主導的作用。隨著大機器智能化生產(chǎn)的普及以及更多的工藝設備的應用，人機工程學應用的領域和頻次更加擴大，成為工藝設計過程中必須著重考慮的先決因素。
1人機工程學的主要研究對象
所謂人機工程學，需要考量的對象首先是人在作業(yè)過程中的身體耐受和心理耐受能力，因此人機工程學的主要研究對象是基于人體測量學、人體力學、勞動生理學以及勞動心理學的研究方法，通過對勞動過程中人體各部分的物理性質和配合情況，以及人體各部分在活動時的相互關系和可及范圍等因素進行分析和判斷，主要對一下諸多方面進行研究和計量。計量對象主要包括：視覺、聽覺、觸覺、膚覺。上述計量以耐受度計量尤為關鍵，同時也是人機工程學分析的基本出發(fā)點。計量的目標就是通過對人體直接感受的量化，分析人在各種作業(yè)過程中的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種動作負荷的適應能力，同時野隊人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及對工作效率的影響等進行分析和量化。
2工藝設計過程對人機工程學研究的要求
對于人機工程學以人作為主要考量對象的研究而言，工藝設計過程并不是簡單的數(shù)據(jù)需求，更不是簡單的對人機分析，更重要的是應用成果，其主要目標是為了實現(xiàn)工藝設計的人性化和效益最大化，從而對生產(chǎn)制造過程參與要素建立更為合理的方案。通過工藝對人機料法環(huán)等形成一個更趨完善的綜合體，將生產(chǎn)各個要素進行有機的結合，以達到更加充分有效的發(fā)揮人的作用，最大限度的以達成目標為目的，同時對勞動者進行身體的保護，以更為科學的方式，為制造體系建設安全衛(wèi)生舒適的作業(yè)環(huán)境，這不僅是制造過程持久性的需求，也是不斷提高制造過程效率，從而達到利益最大化的企業(yè)經(jīng)營終極目標。因此，在工藝設計過程中，對于優(yōu)于人機工程學本身的量化活動，工藝設計過程更加注重的是人機工程學結果的整體優(yōu)勢，其具有代表性的分析方法就是人、機、人機結合面的建立和特性分析。生產(chǎn)工藝的設計是一個系統(tǒng)工程，其中規(guī)范和限定最多的就是制造系統(tǒng)的活動場所，制造系統(tǒng)的活動場所總是以人機料法環(huán)的資源型結構呈現(xiàn)的，按照類別我們也可以簡單的歸納為一個加工整體，這個整體包括人、機、人機結合面。工藝設計的目標就是對人進行動作規(guī)范，能力限制和引導，人是生產(chǎn)要素中最活躍的因素，同時也是有意識有目的的主動主體，因此對于生產(chǎn)要素的各個組成部分而言，人是最主要的，同時人也是可以主動的改變外部因素同時接受外部的反作用。因此生產(chǎn)工藝設計過程必須對上述主體的行為進行限制和引導，但同時也需要充分估計外部環(huán)境因素對人的反作用，并科學評估其反作用對控制過程的影響，并做好充分的安全評估和風險防范。廣義的機(Machine)，它包括勞動工具、機器(設備)、勞動手段和環(huán)境條件、原材料、工藝流程等所有與人相關的物質因素。生產(chǎn)工藝的目標就是對上述復雜因素進行特性分析和歸類，充分考慮人機工程學的研究成果，以效果目標為主要考量對象，以過程流暢性和順利達成為評估和審定標準，驗證人機工程學研究成果和工藝設計過程的適應性。
3工藝設計和人機工程學適應性分析驗證的主要方法
對于工程分析而言，所有的驗證方法都具有共通之處，無論研究問題的角度和著眼點有多少不同，工程分析的方法都是具有相似性的，我們不妨重溫一下工程分析驗證的方法。按照驗證方法的獲取渠道和來源我們可以將驗證分為主觀性驗證和客觀性驗證，通常會采用理論計算法和專家意見法對我們的研究和實驗成果進行驗證，對于有些項目還可能采用相關對象的調查問卷法以及測評驗證法，對工藝成果進行意見型的驗證。事實上對于工程分析而言，更多的試圖應用客觀性驗證方法，常用的驗證方法為實踐驗證法也叫生產(chǎn)驗證法，同時在大多數(shù)實踐活動過程中，我們也經(jīng)常采用實驗法和模擬法。工藝設計過程是實踐性很強的項目，因此出于不斷改進和循環(huán)驗證的需要，我們會安排生產(chǎn)驗證以確定需要改進的不適應面和對資源進行重新平衡和分配，這是在制造系統(tǒng)最慣常使用的方法，對于方案目標，具體資源配置和過程驗證要求都必須遵循科學和穩(wěn)妥的方案認可流程，這也是驗證過程能夠真正代表驗證目標的主要保障。
4工藝設計過程應用的主要內容和重點
對于工藝設計過程的實際應用，人機工程學是工藝過程內部設計各個要素間相互制約和相互影響的體現(xiàn)分析，工藝設計是對上述關系的制約和規(guī)避過程。因此，工藝設計過程應用的主要內容是根據(jù)人機工程學的需要和影響進行平衡設計的，工藝設計過程應用的主要內容和重點包含并不限定于以下各個方面，是工藝設計過程需要著重控制的內容。（1）人力資源的選擇，按照前述分析，對于不同的工藝過程，選擇合適的作業(yè)人員，不僅可以大大的提高工作效率，同時也是工藝過程流暢性的主體要求，對于不同的作業(yè)崗位，選擇不同耐受性的個體以及具有充分技能的人員至關重要，人的個體差異，使操作者對工作的適應程度不同，尤其是人機關系的協(xié)調性顯得更為重要，更何況對于特殊工種，從事特殊工種按人員配備的專用工具或裝備費，也是工藝設計需要考慮的問題。（2）要研究人機關系的協(xié)調性，動作科學合理人適其職，重點是研究人機之間分工及其相互適應問題。人機分工是這一需求的主要要義，只有科學的人機工程目標和理念，才能充分照顧人機各自特性，充分發(fā)揮人機配合應有的協(xié)調一致，從而達到安全生產(chǎn)，建立高效、安全、舒適、健康的生產(chǎn)作業(yè)整體。（3）信息工程學應用體現(xiàn)在人機信息傳遞過程中，信息傳遞的便捷和準確是過程設計的主要目標，其中在信息傳遞的及時程度和信息傳遞的有效性方面尤其要著重考慮。根據(jù)人體工程學設計的機器操作界面以及各種顯示和控制單元就需要配合人機工程，易用防錯，適合人使用。（4）安全人機工程學研究的目標，是要將這些因素控制在規(guī)定的標準范圍之內，使環(huán)境條件符合人的生理和心理要求，從而使操作者感到舒適和安全。研究作業(yè)環(huán)境，創(chuàng)造安全的條件。生產(chǎn)場所有各種各樣的環(huán)境條件，例如高溫、高濕、振動、噪聲、空氣中的有害物質、工作地的狀況等。這些因素，都會影響人的健康。（5）安全性設置和過程控制，是工藝過程控制的重要環(huán)節(jié)，采用安全裝置、屏障、隔板、外殼、將危區(qū)與人體隔開，是創(chuàng)造良好作業(yè)環(huán)境的主要方法，設計可靠的安全裝置，是安全人機工程學的任務，兼顧操作者疲勞的特點以及減輕疲勞和緊張度的措施，也是避免人員傷害的主要方式方法。（6）工藝設計的防錯性措施以及預防事故和危險情況的發(fā)生，也是研究人機工程的可靠性需求，其目的是過程保障能力達到最大化，危險系數(shù)降低到最低水平。
5結語
人機工程學研究是一項涉及多學科，融會多種工具和方法的新興課題，為生產(chǎn)工藝設計提供了強有力的技術支撐，只有充分挖掘人機工程學的基本理論和實踐方法，才是將這一科學充分的融入實踐當中，為制造系統(tǒng)的工藝科學性和實用性打下良好的基礎。
參考文獻
1人機工程設計的運用
人機工程學與設計結合運用的研究的必要性在21世紀具有重大的意義。21世紀，科技、文化的發(fā)展變化迅速，設計趨勢中巨大的變化已經(jīng)發(fā)生，在理性的東西越來越多轉換到情感需求的需求轉化。如何處理與被服務的人的需求變化;如何利用高科技手段治療高情緒問題;需要如何適應一個日益突出的多樣化，個性化，差異化的設計趨勢等等理性上的需求，并在一個主要的人體工程學應用問題，都是設計師自身需要思考的問題。我們國家的設計領域正在走向世界這個大舞臺，設計本土化這個問題，是需要我們去正確看待它，即設計必須融入各個地區(qū)的地域文化才會有可能會有藝術與設計的持續(xù)性發(fā)展，從而使我國的藝術設計更加的具備自己的民族性格和文化特色。它還有特別強的民族性以及地域性，所以，在中國當下的人機工程學必須開展，必須要讓人機工程學在設計領域的運用更加早的符合自身國家地域的民族性格和地域文化特色。人機工程學，從不同的設計角度來看也是不一樣的，我們就從產(chǎn)品設計這一設計方向來看一下人機工程學在這個方向所需要研究的幾個方面：人體特征的分析與研究，在與人體的設計分析與研究的設計里面，包括用戶組成分析和研究的主要問題;用戶的分析，生理狀態(tài)的分析;用戶的行為分析。各種形式的數(shù)據(jù)，包括人類，人體運動參數(shù)，對人類的感知的響應特性等。提供了基礎產(chǎn)品設計數(shù)據(jù)的可靠的科學依據(jù)。人機系統(tǒng)的整體設計的研究，是由人機系統(tǒng)的整體設計決定了人機系統(tǒng)工作績效水平的優(yōu)劣。工作性能取決于系統(tǒng)性能和人自身的智慧，把它們協(xié)調好了，就可以達到很好的功能，若未能協(xié)調好，那么它們之間就會出現(xiàn)問題。人的工作及行為方式的研究，是人有一定的范圍的工作空間，這個空間的設計是否合理是直接關系到人的行為的。因此，我們研究人的行為和人的工作空間活動，用以滿足行動的人的定向運動方式和生活習慣，使設計所利用的空間更有效的方便人類行為，兩面配合，能起到良好的工作效益。人機工程學應用研究中存在的問題分析，1984年開始正式?jīng)Q定建立適合中國國情的人機工程學研究，最初是為了用于安全和增強效率的，符合人機工程學設計領域中的應用才剛剛開始，還有很多問題需要我們一一解決。在產(chǎn)品設計和人機工程學相結合發(fā)展的應用里，有幾個方面有如下問題：研究人機工程學的研究在一些邊緣方面的研究不夠深入，特殊人群如殘疾人，老齡化人口方面的可供研究的數(shù)據(jù)資料很少;在設計問題的正確定位，過分強調依賴了人體工程學的人機工學設計，會影響創(chuàng)新的設計的發(fā)揮，并會導致機械的設計思想，僵化，缺乏活力，從而喪失這門設計的目的;人機工程學的應用應該容易流于一個形式，僅僅是對人的生理大小的簡單運用，而對于人的精神層次（意識形態(tài)差異和需求，心理，情感和人性）上的心理，行為的過程中人們的生活和經(jīng)驗沒有深入研究特性，如行為的特點就未能全面在產(chǎn)品設計以及相關設計領域中應用廣泛。
2盲人主題餐廳的設計
2.1盲人的用餐需求
對于視覺障礙者的用餐，大多是因為沒有盲文菜單以及無障礙設計的因素導致盲人或障礙人士無法安心和便捷進入餐廳用餐，從心理上的需求來說，我們不僅僅只是在針對某個群體而開創(chuàng)一項商業(yè)需求，我們更多的，是給予障礙人士一個能夠得到發(fā)自內心的尊重和不歧視的態(tài)度和心愿的設計。我們都屬于社會，而又為社會做著自己的建設，為什么因為種種障礙，而得到差別對待，甚至于歧視，冷漠？殘酷的言語不光在攻擊他們的心，更是彰顯攻擊者本身的道德水準和其有色眼光的刺眼光亮。盲人的用餐需求，更是對于社會本身對待弱勢群體的拷問，從進入餐廳的引導到入座，用餐等一系列正常人方便至極的行為舉止來說，我們要多方面考慮弱勢群體的心理感受以及安全性舒適性。既然盲人無法從視覺上去感受，那我們可以從聽覺以及嗅覺上來提示或通知，消除盲人對于陌生黑暗的不安和抗拒。
2.2盲人主題餐廳的意義
盲人主題餐廳，其靈感源于法國巴黎的黑暗餐廳，這家黑暗餐廳與這里的盲人主題餐廳不同，黑暗餐廳的侍者均為盲人，它也可以間接提供給盲人就業(yè)機會，解決了一小部分盲人的生計問題。相對于盲人主題餐廳，黑暗餐廳顯得過于黑暗,當然這里僅僅是指的光線，而盲人主題餐廳的燈光依舊，只是引導和使用餐具能很好的解決盲人和非盲人以及障礙人士的用餐問題。黑暗餐廳則是提供以顧客一次模擬盲人用餐的體驗，也可能會加深正常人對于盲人以及其他障礙人士的關懷“,原來他們的困難這么嚴峻”。我想這是一個正常人進入黑暗餐廳后對盲人以及其他障礙人士的感受。而盲人主題餐廳追求的則是盲人或其他障礙人士進入用餐的感受是“吃飯方便多了”。
2.3盲人主題餐廳的規(guī)劃
盲人主題餐廳的主要規(guī)劃目的就是方便障礙人士，所以，越直接越簡單越好，沒必要設計成兜兜轉轉的形式來增強餐廳整體的氣氛。拋開整體規(guī)劃，細節(jié)上的局部規(guī)劃要注意對于噪聲的控制，因是盲人主題餐廳，他們的視覺的障礙，導致他們接收信息的渠道僅剩聽覺，嗅覺和觸覺，聽覺的信息接收尤為重要，運轉的機械設備和運輸工具等是主要的噪聲源,有兩種方法來控制它們的噪聲：一，首先改善結構，這是提高精密零件的加工和裝配的質量，使用相對適當?shù)牟僮鞣椒ǖ鹊龋员憬档吐曉吹脑肼暟l(fā)射功率。二，使用吸聲、反射、干擾等特點，以及安裝消聲吸音，隔音，振動，隔振等，以控制噪聲聲源的擴散。讓就餐的障礙人士及無障礙人士都能享受到一個良好的用餐環(huán)境。嗅覺上，要避開易過敏氣味。而這些，我們所做的一切，均來自我們關心人、愛護人、尊重人的人文關懷。人文關懷不僅僅只是整個社會素質得到進步的標志，更是人類自覺意識提高的反映。擁有這樣理念的設計，才應該是我們對于整個弱勢群體所做設計的最好體現(xiàn)。
作者：宋華 單位：華中科技大學武昌分校藝術設計學院
【關鍵詞】人機工程學 高速動車組 椅面傾角 座椅深度 模擬仿真
1 引言
隨著社會的發(fā)展以及科技的不斷進步，人的生活方式也在發(fā)生著變化，人們會不斷地產(chǎn)生新的需求，這一理論同樣適用于高速動車組，以人為本的設計貫穿于整個動車組的設計始終，隨著人們需求的變化動車組的人性化設計也是一個不斷進化的過程。在提高行車速度和保證旅客安全的基礎上，改善旅客乘坐環(huán)境和舒適度是一個以人為本的設計體現(xiàn)。座椅是乘客直接接觸的車內設備，對乘坐舒適度有直接關系，因此對座椅的人機工程學研究具有重大意義。
2 座椅各部分尺寸人機工程學設計
2.1 放腿空間
按GB-10000《中國成年人體尺寸》，坐姿狀態(tài)下膝蓋高度為532mm，加上鞋子高度修正為550mm。坐姿的臀膝距為595mm。根據(jù)UIC660-2002《保證高速列車技術兼容性的措施》中座椅放腿空間應大于770mm的要求，距離地板550mm高度空間距離為770mm。從人機工程學角度考慮，在平面布局中座椅間距不能小于890mm。
2.2 座椅高度
按GB-10000《中國成年人體尺寸》，取成年男性95百分位為依據(jù)，坐姿小腿加足高為448mm，如圖1，加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前傾的修正值為450mm。取成年男性50百分位為依據(jù)，坐姿小腿加足高為413mm，加上鞋子高度及小腿自然伸直稍向前傾的修正值為415mm。由于座椅坐墊為發(fā)泡面料結構，承重后椅面高度會稍向下移動，綜合分析座椅椅面高度定為430±10mm。
2.3 座椅深度
按GB-10000《中國成年人w尺寸》，取成年男性95百分位為依據(jù)，坐深為494mm，取成年男性50百分位為依據(jù)，坐深為457mm 。綜合分析座深定為470±10mm。
2.4 乘客的進出空間
按GB-10000《中國成年人體尺寸》，取成年男性95百分位為依據(jù)，立姿狀態(tài)下肘高為1096mm，加上鞋子高度修正為1198mm，取成年男性50百分位為依據(jù)，立姿狀態(tài)下肘高為1024mm，加上鞋子高度修正為1025。后排坐墊和前排靠背之間最小間距應在人體立姿的胸部偏下位置。按《中國成年人體尺寸》成年男性95百分位胸厚為245mm。在沒有扶手等支撐物的情況下，后排坐墊和前排靠背之間最小間距為245mm，才能保證乘客自然、順利的站起、坐下以及行走。在保證座椅排布間距及乘客進出空間的前提下，座椅傾角應小于103°。
2.5 座椅邊扶手尺寸
根據(jù)GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肘高298mm，成年男性50百分位坐姿肘高263mm，根據(jù)GB/T12985-91姿勢修正量座高減44mm，座面到扶手上表面的距離可取230mm左右。根據(jù)在坐姿狀態(tài)下手臂平放，前臂貼近扶手椅面的寬度確定邊扶手寬度為70mm，中間扶手寬度為50mm。扶手長度為370mm。
2.6 座椅椅背外形曲線及靠背角度設計
對坐于各種不同靠背角度的座椅的人體，靠背與水平成110°左右時，可獲得良好的背部支撐。根據(jù)不同乘客的需要，靠背應設置一定的調節(jié)范圍，調節(jié)范圍在98°至120°為宜。根據(jù)GB1000-1988成年男性95百分位坐姿眼高847mm，坐姿頸椎高701mm，成年男性50百分位坐姿眼高798mm，坐姿頸椎高657mm，頭靠中心應設計在距椅面710mm高度，90mm范圍內上下可調整且在任意位置可定位的樣式，頭枕長度設計為300mm左右，寬度設計為190mm左右。
2.7 靠背尺寸
根據(jù)GB1000-1988成年男性95百分位最大肩寬469mm，成年男性50百分位最大肩寬431mm，靠背寬以480mm為宜。根據(jù)GB1000-1988成年男性95百分位坐姿肩高641mm，成年男性50百分位坐姿肩高598mm，靠背高尺寸應設計為600mm。
2.8 座椅寬度尺寸
由于女性臀寬一般都大于男性，按GB-10000《中國成年人體尺寸》，取成年女性95百分位為依據(jù)，坐姿臀寬為382mm，加上衣服厚度修正為400mm。考慮變換姿勢時所需要的活動空間及空間壓抑產(chǎn)生的心理修正量，雙人座椅座寬可取460mm。
2.9 椅面傾角
椅面傾角一般可取5°～10°為宜。
3 座椅的人機分析
人機模擬分析。根據(jù)座椅各組成部分關鍵尺寸建立產(chǎn)品模型，將人體模型放在一個環(huán)境中，通過對人體模型中腿部、手臂、腰部、頸部、頭部幾部分的活動區(qū)域的活動范圍模擬分析，文中座椅各部分的數(shù)據(jù)均能保證人體的最佳舒適度，符合人機工程學原理。
4 結語
本文以GB-10000《中國成年人體尺寸》規(guī)定的人體尺寸為依據(jù)，針對大部分人群給出的座椅人機工程學設計尺寸，主要從座椅布置的前后距離，與人體接觸的座椅本身的尺寸及外形曲面造型方面給出的經(jīng)驗數(shù)值從人機工程分析上得出座椅設計的合理性尺寸，為以后動車組或其它車型的座椅的設計提供了參考依據(jù)。
參考文獻：
[1]陸劍雄，張福昌，申利民.坐姿與座椅設計的人機工程學探討[J].人類工效學，2005（4）.
[2]夏嵐，李文琳，劉文金.基于人機工程學的客車椅設計方法研究[J].中南林業(yè)科技大學學報，2010（5）.
[3]李楊芳.高速列車座椅人機工程學分析及造型設計研究[D].東南大學，2010.
[4]夏國偉.人機工程學在動車組中的應用[D].南昌大學，2009.
[關鍵詞] 人機工程學 習慣 PC鍵盤
一、引言
隨著個人電腦在人們生活工作中的普及,人們與電腦鍵盤的接觸也日益增多。由于使用鍵盤給人帶來的利弊也越來越受到人們的關注――鍵盤對人的生理影響,尤其是長期使用會對人手造成傷害,形成一系列的“鍵盤效應”。
雖然人們已經(jīng)意識到鍵盤給人們帶來了很多的傷害,人們也從人機工程學的角度提出了許多的合理解決方案,但是在現(xiàn)實中,這種現(xiàn)象還是普遍存在。人們設計的所謂符合“人機工程學”的鍵盤也只是紙上談兵,在市場上屢屢失敗。
本文就從這個現(xiàn)象出發(fā),分析鍵盤在使用上的缺陷,提出這是習慣和人機工程學之間的關系引起的。
二、現(xiàn)今鍵盤的概況和缺陷分析
1.鍵盤的特點
現(xiàn)在普遍使用的臺式計算機鍵盤為1971 年國際標準化組織認證的國際標準鍵盤QWERTY 鍵盤,由主鍵盤區(qū)、F 鍵功能鍵盤區(qū)、編輯與定位鍵盤區(qū)和數(shù)字輔助鍵盤區(qū)組成。圖1所示,為普通QWERTY 鍵盤的主鍵盤區(qū)、編輯與定位鍵盤區(qū)和數(shù)字輔助鍵盤區(qū)的布局。
2.人手的特點
設計以心理為圓心、生理為半徑,用以建立人與物(產(chǎn)品)以及環(huán)境之間和諧關系的方式,最大限度地挖掘人的潛能,綜合平衡地使用人的肌能,保護人體健康,不斷地引領人類趨于完善。
手――鍵盤界面最自然的姿勢為上臂從肩關節(jié)自然下垂,與前臂之間夾角70到90度,以保證作業(yè)時肘關節(jié)受力而不是上臂肌肉受力;還應保持手和前臂呈一直線,腕部向上不得超過20度,腕外展不超過15度;雙手向內相向交叉成60-70度,手指自然彎曲,同手掌一起構成一個半圓形,呈空握球狀;兩手掌間距約100-280mm。
3.缺陷分析
分析現(xiàn)今人們使用的標準鍵盤過程,歸納使用標準鍵盤的缺陷如下:
(1)學起來耗時多,而效果不是很好。學會熟練使用這種標準鍵盤并不容易,實驗表明要達到每分鐘40個詞的速度需要學習100小時到120小時,這是對職業(yè)打字員的最低要求(一般說,學會一種計算機語言需要100小時)。再要提高大字速度就非常困難,要達到非分鐘60到80個詞的打字速度就需要數(shù)倍時間的操作練習。1936年和1943年西雅圖華盛頓大學教授德佛拉客(A.Dvorak)按照泰勒理論和動作時間分析方法研究了這個標準鍵盤,他認為在各行,各業(yè),各種水平的教育中,學習打字機鍵盤是最費時間的。
(2)布局的不合理。大多數(shù)人不是左撇子,而鍵盤左手敲鍵數(shù)達到57%,而且人的有些手指比較靈活,而敲鍵數(shù)與此不成正比。還有,上面一行的敲鍵數(shù)明顯高于其他兩行,有時一只手空閑,而此時用的正好是人們不靈活的左手。這些情況的產(chǎn)生必然會導致降低人的工作效率。
(3)對人的生理傷害。人平常在對鍵盤進行操作時,并沒有處于自然放松狀態(tài),人手上的肌肉,血管,神經(jīng)都長時間受到壓迫,而長時間地使用鍵盤容易造成雙手肌肉的緊張,嚴重的甚至造成使用者肌體上的勞累損傷,其癥狀包含因使用鍵盤造成的手腕神經(jīng)壓迫、坐姿不良引起的脊椎神經(jīng)傷害以及頸部和腰部、累積性骨骼肌肉損傷,重復某一動作而形成強迫性,以致身體相應部位處于持續(xù)的緊張狀態(tài)而導致的局部神經(jīng)禁臠。
三、問題的產(chǎn)生。
通過上述分析,我們可以肯定現(xiàn)在使用的標準鍵盤存在大量的問題,人們也為此提出了大量的解決方法,但是收
效甚微。現(xiàn)在就這個問題進行以下分析:
為解決問題人們作出的努力。首先對鍵盤的設計提出了一下的要求:①盡量減少手指的轉移動作,轉移動作中盡量減少“列”轉移;②除拇指外,前四指的擊鍵動作應當是短促的按壓動作,而拇指要避免按壓動作,其側向劃撥動作效率高而且運用自如,因此鍵盤設計要考慮各手指鍵特別是拇指鍵位置與對應手指動作相適應的問題;③鍵盤橫向排列要與前四指在同一行操作時的自然位置相適應,縱向排列要與手指行轉移的自然方向和范圍相適應。接著對此進行了一系列的設計。如圖。
分析。這樣的鍵盤雖然說是滿足了人機工程學上的一些原則,但是根本沒有得到市場的肯定。這是什么原因呢?我認為,以上對現(xiàn)有標準鍵盤的分析既然正確,設計也是按照這種分析結論來設計的,那么就應該是使用者的問題了――習慣。人們對標準鍵盤的使用習慣,導致了人們不能接受這么大的設計變化,花時間來進行改變。
習慣。習慣一定是行為,而且是穩(wěn)定的、甚至是自動化的行為。用心理學的話來說,習慣是刺激與反應之間的穩(wěn)固鏈接。一旦人們在使用鍵盤時形成了使用習慣,那么就很難改掉。這就是習慣地特點。再者,重新學習新的鍵盤必然要花費大量的時間和精力,而且效果還不一定明顯,這就導致了人們最終放棄使用所謂的遵循人機工程學原則的鍵盤。
小結。要滿足對人們生理健康有利的人機工程學原則,就需要人們改變的自己長期使用形成的習慣,但是人們不能接受這種改變,之間就存在了巨大的矛盾――習慣與人機工程學之間的矛盾。
四、產(chǎn)品人機與習慣之間的聯(lián)系
從上面對現(xiàn)今標準鍵盤的分析,發(fā)現(xiàn)了鍵盤的設計中習慣與人機工程學之間的矛盾。推而廣之,下面我們就對產(chǎn)品的人機關系和習慣之間的關系進行分析。
1.從人機工程學上要求產(chǎn)品的人機關系要要符合人們的使用習慣
人機工程學是一門多學科的交叉學科,研究的核心問題是不同的作業(yè)中人、機器及環(huán)境三者間的協(xié)調,研究方法和評價手段涉及心理學、生理學、醫(yī)學、人體測量學、美學和工程技術的多個領域,研究的目的則是通過各學科知識的應用,來指導工作器具、工作方式和工作環(huán)境的設計和改造,使得作業(yè)在效率、安全、健康、舒適等幾個方面的特性得以提高。
習慣是人們在長期使用中形成的一種穩(wěn)定而自動化的行為。通常人們在習慣地支配下使用產(chǎn)品時不會感覺到不適,甚至說是感到舒適,協(xié)調。而在需要人們突然要改變習慣,來做以前本身就會的東西時,人們就需要打破這種穩(wěn)定而自動化的行為,從而會產(chǎn)生不適,甚至對此感到反感。
由此我們可以看到人機工程學上的目的是要產(chǎn)生健康舒適的產(chǎn)品來為人們服務,而習慣作為影響人們感到舒適的其中一個重要因素,產(chǎn)品就應該符合人們的使用習慣。
2.產(chǎn)品的人機關系與人們的習慣之間會有沖突
任何產(chǎn)品的在開發(fā)階段都必然存在一定的不成熟設計,這就對人們的使用形成了“錯誤”的使用習慣,隨著人們對這種產(chǎn)品的深入設計,必然會發(fā)現(xiàn)這種缺陷,提出種種改進方案。這些方案的產(chǎn)生必然就要求人們改變使用習慣,從而產(chǎn)生對人們生理,心理健康有利的使用方式。人們的使用習慣一旦形成,就不容易改變,――習慣的改變是使人感到不適。由此我們可以作出大膽的推測,那就是大多數(shù)的產(chǎn)品都存在產(chǎn)品的人機關系和人們的使用習慣之間的矛盾。這種矛盾就具有普遍性。現(xiàn)實中這種矛盾大量存在,如,電話的撥號問題,手機的鍵盤問題,鼠標的設計問題。
3.三點建議
從上面對產(chǎn)品的人機關系和矛盾的分析,我們在解決這個矛盾是應該注意一下幾點。
盡量避免這種矛盾的產(chǎn)生。我們可以通過在產(chǎn)品設計的最初階段盡量滿足產(chǎn)品的人機工程學原則,杜絕這種矛盾產(chǎn)生的源泉。設計產(chǎn)品時設計師對產(chǎn)品造成的影響要有高度的責任心,對產(chǎn)品的人機關系要做到?jīng)]有一點疏漏,并用實驗的方法來驗證產(chǎn)品的人機關系。通過在產(chǎn)品進入市場前就進行大量的設計基礎工作,就可以大大避免這種現(xiàn)象的產(chǎn)生。
在實在要改變人們的使用習慣時,要采取循序漸進的方式。在設計產(chǎn)品時進行大量的基礎工作降低這種矛盾的產(chǎn)生的概率,但是總會由于種種原因,設計會出現(xiàn)這樣那樣的疏漏,從而形成這種矛盾。而我們?yōu)槿藗兊纳硇睦斫】抵?就必須讓這種習慣得到改變,但是我們又不能忽視人們的在改變使用習慣時產(chǎn)生的不適,所以我們采用循序漸進的辦法。一次一個小小的改變,對人們的來說還是可以接受的。通過這種小的改變,積少成多,最后徹底解決這種矛盾。通過這種方法即解決了設計缺陷對人們的傷害,又沒有讓人們由于突然改變自己使用習慣形成不適,可以說是一個比較合適方法。
在需要進行大的改變時,應盡量減少人們在改變這種使用習慣時產(chǎn)生的不適。在有些情況下,不能采用上述的循序漸進的辦法來解決這種矛盾,這就需要設計師在設計時采用一些措施來使二者盡量統(tǒng)一,比如說轉移人們的注意力,改變習慣帶來的舒適等等。
通過上面的建議我們可以看出主要還是通過種種措施來讓習慣和人機關系達到統(tǒng)一,避免上述矛盾的產(chǎn)生。
五、總結
產(chǎn)品的人機關系最為產(chǎn)品設計中的一個重要部分,對產(chǎn)品的成功與否起著至關重要的作用。同時,人機關系的處理還關系到使用者的生理,心理健康問題。而人們的使用習慣有些時候“拒絕”與滿足人機工程學的原則,我們需要從中進行調和。這才是我們的人性化設計,真正做到以人為本。
本文從現(xiàn)今標準鍵盤的使用出發(fā),以人機工程學的角度分析了其缺陷和需要改進的地方,接著發(fā)現(xiàn)了習慣和人機工程學之間存在的一些關系,提出了產(chǎn)品在設計過程中需要綜合考慮的人機和習慣,達到人機與習慣的統(tǒng)一。
只有將人機工程學原則與人們使用產(chǎn)品的習慣協(xié)調解決好,才能設計出人們會接受的產(chǎn)品,才會設計出以人為本的產(chǎn)品。
參考文獻:
[1]宿 芳 張智君:鍵盤操作的工效學研究回顧.應用心理學
[2]陶國林:人機工程學在包裝設計中的應用.包裝工程
[3]嚴 揚:人機工程學設計應用.中國輕工業(yè)出版社
[4]丁玉蘭:人機工程學.北京理工大學出版社
[5]趙英新 陳 淑 景 :人機工程鍵盤的設計與研究. 山東工業(yè)大學學報
[6]楊明朗 袁 桃:基于人機工程學的鍵盤設計.包裝工程
【關鍵詞】室內設計 室內藝術 人機工程學
引言
人機工程學，又稱人體工程學、人類工程學等，從本質上來說是一門關于“人”的科學。人機工程學從人體生理和心理兩個角度進行深入分析，一方面了解外在客觀因素對人的行為、意志、情感的影響，另一方面了解人身體結構上各方面的參數(shù)[1]。通過對這兩方面的了解和分析，將所了解到的信息應用在室內設計中，使得室內藝術中的環(huán)境、色彩、造型等更加符合人們的各種需要。
1 人機工程學在室內家具設計的應用
隨著科技的進步，人們的生活方式也在悄然發(fā)生著改變，陳舊的家具造型設計觀念已經(jīng)滿足不了人們生活中對家具的需要。人們在追求家具實用性和舒適性的同時，越來越在意家具所應當具備的美好的藝術感。家具的美感往往體現(xiàn)在它的造型上，而它的實用性則是對它最基本的要求，所以在利用人機工程學進行室內家具設計時，必須兼顧到這兩點。人機工程學通過對坐姿和肌肉運動的關系研究，發(fā)現(xiàn)依靠的姿勢可以減少人的腰部疲勞，對于在家中也采取長時間坐姿的人，在設計座椅時，就要使座椅的靠背大于90°，這樣可以有效防止盆骨轉動，減輕疲勞程度，減少脊椎損害[2]。
2 人機工程學在室內設計的應用
人機工程學和室內環(huán)境設計都是為了創(chuàng)造有利于人類身心健康的環(huán)境而存在的，這兩者的結合，能夠更好地營造出更加舒適的室內環(huán)境。人機工程學在室內設計上的應用主要有以下幾點。
2.1 確定室內空間的范圍
根據(jù)人體工程學的有關計測數(shù)據(jù)，從人的尺度、動作以及人際交往的空間等，來確定室內空間的范圍。
2.2 確定家具設施的造型和使用范圍
家具設施作為人的實用工具，在設計造型和尺寸時，必須符合使用者的身體尺度，同時還要兼顧到它的使用范圍，在這些設施周圍必須留有一定的活動空間。
2.3 提供適應人體的室內物理環(huán)境的最佳參數(shù)
室內物理環(huán)境多種多樣，對人體的影響也各不相同。在進行室內設計時，有了對室內熱環(huán)境、聲環(huán)境、重力環(huán)境、輻射環(huán)境等的科學參數(shù)后，就能設計出更加合理、更加科學的室內環(huán)境。
2.4 進行視覺要素計測
人眼的視覺要素包括視力、視野、光覺、色覺等，對這些要素數(shù)據(jù)的計測，能夠對室內光照設計、色彩設計、視覺最佳區(qū)域設計等提供科學的依據(jù)。
3 人機工程學中行為心理對室內設計的影響
人的行為心理常常因為文化、社會制度、民族等因素的影響，而呈現(xiàn)出復雜多樣的行為特征，這也就影響了人對室內設計的要求。
3.1 心理空間
人們在衡量空間范圍時，不僅是通過生理的角度，也通過心理的角度。對空間的滿意程度以及使用方式取決于人的心理尺度，這就是心理空間。每個人在心理上都有一個個人空間，并隨著現(xiàn)實位置的移動而移動。比個人空間更加私密的則是每個人的領域性。這兩點使得人們對室內空間設計時區(qū)域的劃分有了更加明確的要求，必須保持一定的人際距離。
3.2 人在空間中的定位
有人觀察研究過，不論是在車站候車還是在劇場和門廳，人們總是愿意站在柱子附近并遠離人們行走的路線。這就是人們在空間中對自己的定位，選擇視野開闊而本身不受注意，又不至于受到他人干擾的地方。
3.3 空間環(huán)境與人際交流
通過對不同布局空間中發(fā)生的人際交流類型的研究，發(fā)現(xiàn)位于住宅群體布局中央的人有較多的朋友，這也就說明人類的行為模式與空間的構成有著密切的關系。
3.4 捷徑效應
所謂捷徑效應是指，人們在穿過某一空間時，總是盡量采取最簡潔的路線，即使有其他因素影響，也會選擇捷徑。
3.5 幽閉恐懼癥
對于幽閉空間的恐懼感，人們在生活中多少都會有一些，有些人重，有些人輕，所以在室內設計時，要建立這一空間與外界的聯(lián)系，盡可能緩解人在空間中的危機感。阿爾特曼指出“可以認為空間的使用是由人決定，同時又決定人的行為”[3]，由此可以看出，人與人之間的相互作用、人的行為方式，對空間環(huán)境的形態(tài)設計起著很大的影響作用。
結語
綜上所述，人機工程學在室內設計應用時，應富有時代氣息，應體現(xiàn)一種方便、健康和舒適的設計理念，要使得室內環(huán)境造型上具有藝術美感，要更加符合人的心理趨向。在此，筆者希望更多的專業(yè)人士能投入到該課題研究中，針對文中存在的不足，提出指正建議，為推動人機工程學在室內藝術中的應用做出重要的共享。
參考文獻
[1]張品.關注居住環(huán)境的無障礙設計[J].建筑，2002，（5）：43-44.
[2]王秀玲.人機工程學的應用與發(fā)展[J].機械設計與制造，2007，（1）：
關鍵詞：人機工程學；老年人；輪椅設計；SAMMIE
近年來輪椅行業(yè)保持快速發(fā)展，但是，我國輪椅行業(yè)產(chǎn)品結構單一，絕大部分產(chǎn)品為一般輪椅，產(chǎn)品價格低。高端產(chǎn)品如電動輪椅和運動輪椅研發(fā)投入不足，技術水平與國外相差很大，主要依靠進口。然而東西方人的體型差異很大，面向西方使用人群設計的輪椅未必就適合東方人使用，為了設計出真正適合中國老年人使用的輪椅，必須對輪椅使用人群的人體尺寸、心理特征、行為模式以及生活習慣等進行分析，為輪椅的尺寸提供參考，設計出安全、舒適、適合中國人使用的輪椅。
1SAMMIE在輪椅設計中的應用
人機工程學是應用人體測量學、生理學、人體力學等諸多學科來研究“人-機-環(huán)境”三者相互的關系的學科。本文中的研究對象主要是老年輪椅使用者，要考慮的人機工程要素主要包括：老年人人體尺寸、老年人生理及心理特征、人體力學等。
SAMMIE中錄入了數(shù)十個國家的成年人人體尺寸數(shù)據(jù)庫，包括中國98年成年人人體尺寸數(shù)據(jù)庫，也可以根據(jù)需要定制人體模型，在人體關節(jié)活動范圍內移動人體的肢體和關節(jié)，模擬各種操作姿勢。它的基本功能主要包括：（1）可達域分析：在工作場所中使用手或腳可以觸碰到的范圍及物體。（2）合適性分析：用于評估近似人群對一定限制的工作空間的合適性。（3）工作姿勢分析：調節(jié)人體關節(jié)的角度模擬人體工作姿勢，并以此來評估人體工作姿勢的可行性、舒適性和身體關節(jié)的受力等情況。（4）視野分析：根據(jù)人體視野特性模擬人體模型的視野，通過參照頭部和頸部的運動，仿真人體實際操作過程中的視野，并以此來對產(chǎn)品的視野性能進行評估。
在具體輪椅設計活動中，人機工程學的應用主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）為輪椅設計提供人體數(shù)據(jù)參考。結合人體測量學、人體力學、心理學、生理學等學科，對老年人體生理特征、機能結構進行分析，得到老年人的肢體可及范圍、人體機能等特征參數(shù)，為輪椅的尺寸設計作參考。
（2）為輪椅設計提供造型和結構依據(jù)。人機工程學強調讓機器適應人，而不是人適應機器。比如優(yōu)秀的手持式產(chǎn)品設計，要考慮人的手掌、手指尺寸，對不同的手持姿勢進行分析對比，找到最貼近人手的自然狀態(tài)、最安全、最省力的一種操作方式；產(chǎn)品的外形要符合手握的姿勢，線條自然流暢。
（3）為輪椅設計提供“環(huán)境因素”參考依據(jù)。在設計過程中，考慮人在不同使用場景中的適應能力和承受限度，分析環(huán)境中的光線、溫度、濕度、振動等因素對人體生理和心理的影響，以保證最終設計的產(chǎn)品滿足安全、舒適和高效的要求。
2老年人的生理及心理特征分析
人到老年身體形態(tài)和生理機能都會發(fā)生相應的變化，充分考慮分析老年人的生理及心理特征，才能設計出適用更多老年群體的產(chǎn)品。
2.1生理特征
在生理上，老年人的特征為：
（1）骨骼肌肉系統(tǒng)衰老：老年人肌腱、韌帶萎縮僵硬，肌力降低，容易發(fā)生骨折且關節(jié)活動不利。
（2）感知系統(tǒng)衰老：老年人視覺、聽覺下降，味覺、嗅覺、觸覺敏感度降低，使老年人對傷害性刺激不敏感，因此在日常生活中易發(fā)生意外事故。
（3）思維系統(tǒng)衰老：臨床上發(fā)現(xiàn)，老年人大腦出現(xiàn)腦萎縮，記憶力、注意力逐漸變差，生活效率也隨之下降。
2.2心理特征
（1）離退休綜合征：老年人離退休以后突然從忙忙碌碌轉到無所事事，逐漸淡出原來的人際關系網(wǎng)，社交范圍狹窄，一時間無所適從。
（2）孤獨：當下國內“空巢”現(xiàn)象比較普遍，客觀上造成老年人可以對話的對象少了，使老年人感到缺乏關愛，孤獨感油然而生。
（3）固執(zhí)或狹隘自負：部分老年人習慣用老眼光看事物，總覺得過去“老一套”好，很難接受新鮮事物。
（4）畏懼死亡：人到老年很少不生病，對疾病、死亡的憂慮、恐懼往往會對老年人產(chǎn)生超負荷的心理壓力。
3基于SAMMIE的輪椅創(chuàng)新設計
3.1設計原則
根據(jù)以上對于老年人的生理及心理特征分析，總結概括出老年人輪椅的設計原則：
（1）舒適性。輪椅的設計應符合人機工程學，輪椅的尺寸盡可能符合人體的器官尺寸，讓使用者脊柱保持正常的生理曲度，各部分肌肉處于放松狀態(tài)，從而提高舒適性，保證使用者的身體心理健康。
（2）安全性。老人輪椅的設計應采用輕便、高效型材料，這既能提高老年人輪椅的使用性能，減輕重量，又能保障老人的使用安全。
（3）易用性。輪椅的操作方式簡便易用，不會讓老年人產(chǎn)生心理畏懼感，同時應弱化其護理產(chǎn)品的特殊性痕跡，做到人性化、溫暖化。
（4）物美價廉。老年人輪椅設計要嚴格控制生產(chǎn)成本，簡約大方，只有這樣，電動老人康復輪椅才能夠迅速普及，融入人們的家庭生活，造福老年人。
3.2提出方案
根據(jù)老年人的人因分析以及老年人輪椅的設計原則，設計出符合人機工程學的老年人輪椅，該輪椅的靠背和支撐腳角度能夠調節(jié)，以適應不同使用者的身體尺寸。見圖1、圖2。
3.3SAMMIE人機分析
（1）構建人體模型。以《中國成年人人體尺寸GB/T10000-1988》和《在產(chǎn)品設計中應用人體尺寸百分位數(shù)的通則GB/T12985-91》為標準，選取P5男性、P5女性、P95男性、P95女性，建立4個人體模型，由于老年人普遍存在身高降低，肢體功能減弱的情況，需要對人w模型的尺寸進行一定的修正。由于研究輪椅設計，所以主要考慮坐姿下的人體尺寸，具體參數(shù)如圖3：
（2）導入輪椅模型，將建立的輪椅模型導入SAMMIE中，為了方便分析，需要將輪椅模型簡化，保留關鍵結構。將人體模型調整成坐姿狀態(tài)，結合彎腰屈膝等動作，將人體模型的各部位調整至合適角度，使其與輪椅匹配，分析坐姿狀態(tài)下的輪椅人機關系是否合理。如下圖4，從左到右依次為P5女性、P95女性、P5男性、P95男性的坐姿分析圖。
由上可知，將輪椅靠背與支撐腳做出不同程度的調整之后，除P95男性的小腿角度，其他角度均能滿足四個百分位人體模型的舒適活動范圍。四組模型的腰部曲線能與輪椅靠背吻合，使腰椎處于放松狀態(tài)。
關鍵詞：人機工程學；嬰兒車；調查分析；設計方法
中圖分類號：J022 文獻標識碼：A 文章編號：2095-4115（2014）09-125-2
一、人機分析
嬰兒車的設計首先應當考慮的就是人機工程學，包括嬰兒和成人的人機比例。不僅要兼顧內使用者（嬰兒），也要充分考慮外使用者（一般是成人）。比如車高的設計直接關系到外使用者在推行過程中的使用，如果與成人的肘高度不合理，很容易產(chǎn)生手部過多的負擔。而內部坐深直接影響嬰兒的使用舒適度。
（一）成人：手功能高及肘高數(shù)據(jù)
除去數(shù)據(jù)的最高值與最低值的平均數(shù)：男1024.2mm，女960.8mm，平均992.5mm，得出結論：裝置伸展后的整體高度在1000mm左右為宜。
（二）嬰兒：從6個月到3歲的身高、體重、坐高數(shù)據(jù)列表
7個月大寶寶男女平均身高為67.8cm，坐姿下功能尺寸為44.8cm。36個月大寶寶男女平均身高為98cm，坐姿下功能尺寸為55.45cm。
每個人的身高都不同，假若座椅的高度應該在1000mm左右，那么成人的手肘部位不會過度地扭曲，手部的位置不會因為長時間保持一種狀態(tài)而疲憊。分析得出：嬰兒車座椅尺寸為560*860*1060cm，座椅有效寬度為265mm，嬰兒將更加舒適。
二、嬰兒車設計中的問題與分析
（一）成人的彎腰幅度
嬰兒車的位置普遍偏低，因此成人需要進行較大幅度的彎腰才能與嬰兒進行交流活動。這并沒有充分地滿足人機工程學的要求。
（二）嬰兒的視野
一般成人的視野在1m―2m之間，于是很多的環(huán)境設施都是在此視野范圍內進行規(guī)劃設計的。但是嬰兒的視野卻在1m以下，大部分時候嬰兒并沒能如愿地看到廣闊的世界。這不僅影響嬰兒的視覺發(fā)育，也將影響嬰兒的情緒。
（三）污濁的空氣
由于比重的原因，位于1m以下的是空氣質量最差、細菌最密集、環(huán)境鉛污染最為嚴重的地帶。但往往絕大部分的嬰兒車嬰兒座位設置都在較低的位置，這對嬰兒的呼吸非常不利。
（四）爬樓梯的問題
在一般樓梯上或扶手電梯上使用嬰兒車都會很不方便，嬰兒車體積較龐大，有些成人懶得拆卸，把小孩與車一同乘坐梯式手扶電梯，這種情況相當危險。目前的大部分嬰兒車都未能很好地解決該問題，只有在坡式的手扶電梯中使用嬰兒車最為安全。
（五）存物空間的問題
時下有相當一部分的嬰兒車已經(jīng)設計了一個存物平臺給成人們放置各類物品。但很多時候，存物的空間仍然不夠，如果是外出旅游則會表現(xiàn)得更為明顯。設想如果嬰兒座位得到相應的提高，那么座位以下的離地面的位置都能作為存物空間來考慮。
（六）孩子間的交流
據(jù)調查表明，大多數(shù)2歲及以下的孩子都處獨自玩耍狀態(tài)，而2歲以上的孩子通常與其他同齡兒童的接觸更多。新生嬰兒（0―6個月）并不適合使用嬰兒車，所以嬰兒車實際上要更多考慮超過1歲的嬰兒使用需求，即交流的需求，因此造型不宜設計得龐大或復雜。
（七）輕便
有不少嬰兒車功能非常豐富，造型也很華麗。但是卻稱得上是重量級的車子，這樣并不適合攜帶外出，可以多采用輕質材料。
（八）數(shù)碼元素
在行為的延伸動作中有其中一項是“欲”。而一些數(shù)碼產(chǎn)品能很好地滿足嬰兒或成人的一些小欲望，例如聽音樂或看短片。或者為數(shù)碼（玩具）外設提供更好的放置方式。
三、嬰兒車的人機工程設計
根據(jù)以上嬰兒車人機、功能和需求的分析，主要有幾個方面的體現(xiàn)：成人的彎腰幅度應該定為800mm，一般成人的視野在1m―2m之間，但是嬰兒的視野卻在1m以下，位于1m以下的是空氣質量最差、細菌最密集的，所以嬰兒座椅高度定為1000mm。嬰兒車體積如果較龐大，用于一般樓梯上或扶手電梯上使用就會出現(xiàn)很不方便的弊病，所以最好設計成折疊的方式。提升相應的高度，可以把座位以下的位置設計成存物空間，通過此方式增大存物空間，童車的位置提升也可以方便成人和嬰兒雙方向交流。
另外需要重點考慮的還有：
（一）座位方向
研究表明孩子在乘坐嬰兒車時臉朝向父母，會對他們的成長產(chǎn)生許多的積極的影響，能提供親近感和交互性。
（二）嬰兒親子心理
長期使用嬰兒車，會自然地減少嬰兒與母親身體接觸的頻率，將造成嬰兒或多或少的“感覺剝奪”。嬰兒車中應考慮“擬態(tài)補充”，例如采用充氣坐墊的座椅，柔軟和溫暖可以讓兒童感覺像是父母的懷抱。
（三）外觀
嬰兒喜歡夸張的形態(tài)，外形的設計要新奇吸引人，也要與生活密切相關。比如仿生學，可以把生活中常見的物品或者是動物作為主形態(tài)，加以夸張。但是不要過于夸張，過于夸張會引起嬰兒的恐懼心理，感覺陌生。
四、結論
嬰兒的產(chǎn)品到底長什么樣子并不是設計師說了算，外觀的造型是否能經(jīng)得起推敲，最終取決于那些使用者。造型取決于功能這點毋庸置疑，重點在于尋求功能的過程是否正確。如果尋求的過程是錯誤的，那么再絢爛的造型也會顯得軟弱無力。嬰兒車的設計不光是色彩、材質的選擇，應該以人機為準，以達到更舒適、安全、可靠的要求，達到健康的嬰兒車的標準。好的設計不光要滿足嬰兒的需求，還要滿足成人的需求，體現(xiàn)一切以人為本的設計理念。設計的目的就在于此。
參考文獻：
[1]程能林.工業(yè)設計手冊[M].北京：化學工業(yè)出版社，2007.
[2][加]居伊?勒弗朗索瓦著，王全志譯.孩子們：兒童心理發(fā)展[M].北京：北京大學出版社，2004.
[3]羅仕鑒，應放天，李佃軍.兒童產(chǎn)品設計攻略[M].北京：機械工業(yè)出版社，2011.
[4]潘蓉，李娟.構思?策劃?實現(xiàn)――產(chǎn)品專題設計[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2009.
[5]劉洋.新型“多功能嬰兒車”設計研究[D].南京：南京藝術學院，2009.
[6]Stokke官方中文網(wǎng).http：//.
關鍵詞：工作過程；人機工程學；課程開發(fā)
中圖分類號：G712文獻標識碼：A文章編號：1672-5727（2012）06-0095-02
從世界范圍來看，職業(yè)教育課程開發(fā)在經(jīng)歷了“學科系統(tǒng)化”、“學習理論導向”和“職業(yè)分析導向”模式后，正在向“工作過程導向”的模式發(fā)展。所謂“工作過程導向”的模式即從實際工作崗位的典型工作任務出發(fā)，以完成實際工作任務所需要的知識為學習內容，以培養(yǎng)企業(yè)所需的職業(yè)能力為目標，以實踐過程的學習為主要過程的一種全新的職業(yè)教育模式。這種模式的顯著特點是加強了職教課程內容與工作之間的相關性，有利于整合理論與實踐，提高學生職業(yè)能力培養(yǎng)的效率。基于這種全新的職業(yè)教育模式，筆者擬嘗試對工業(yè)設計專業(yè)《人機工程學》課程開發(fā)進行一些切實可行的研究。
課程設計思路
基于工作過程的課程開發(fā)步驟一般是職業(yè)分析（崗位分析）工作過程分析歸納典型工作任務開發(fā)行動領域學習領域開發(fā)分析學習情境設計教學實施。
崗位分析通過對我院近三屆畢業(yè)生就業(yè)崗位的跟蹤調查，收集行業(yè)對畢業(yè)生的需求信息，確定了工業(yè)設計專業(yè)所對應的職業(yè)崗位群，其主要就業(yè)崗位群包括繪圖員、助理設計師、設計師、高級設計師、設計主管、設計總監(jiān)等6種。
工作過程分析通過對多家設計公司和企業(yè)如深圳浪尖、廣州毅昌的調研與訪談，在佛山中格威電子有限公司的全面參與下，共同研究歸納出工業(yè)設計（狹義的）行業(yè)的工作過程，如圖2所示。
工作過程——崗位能力——學習領域對工業(yè)設計行業(yè)工作過程分析后，歸納出典型的職業(yè)工作任務：前期分析、創(chuàng)意設計、設計表現(xiàn)、方案實施、方案評估、優(yōu)化方案和批量生產(chǎn)。通過動態(tài)跟蹤企業(yè)對工業(yè)設計人才的需求和對畢業(yè)生提交的“工業(yè)設計專業(yè)建設和人才需求調查表”進行分析與統(tǒng)計，綜合確定了工業(yè)設計行業(yè)工作過程中工作崗位能力要求和學習領域，如圖3所示。
課程定位與目標能力設計
《人機工程學》是工業(yè)設計專業(yè)的一門核心課程，旨在培養(yǎng)工業(yè)設計行業(yè)工作過程中“方案實施”所需的工程能力。按照職業(yè)能力所包括的專業(yè)能力、方法能力和社會能力，課程的教學目標能力定位如表1所示。
學習情境設計
工業(yè)設計的核心是產(chǎn)品設計。產(chǎn)品設計的對象是人，而不是產(chǎn)品，目的是通過分析人的需求，發(fā)現(xiàn)人的潛在需求，分析人在現(xiàn)實生活中遇到的問題和困難，從而設計出“安全、舒適、健康和效率”的產(chǎn)品。“安全、舒適、健康和效率”是產(chǎn)品設計的核心思想，同樣也是《人機工程學》的核心思想。
為了使學生在設計中把握這一核心思想，按照“工學結合，理實一體；項目驅動，能力為本”的教學模式組織實施，將《人機工程學》歸納為3個教學項目：汽車儀表盤設計、座椅設計和電磁爐設計；設計了18個教學單元（如表2所示），每個教學單元都是從項目中分解出來的任務；安排了3個實驗：汽車駕駛實驗、坐姿人體尺寸測量和動態(tài)人體尺寸測量實驗、《人機工程學》學習情境設計。
教學內容的組織與教學單元設計
按照學生能力培養(yǎng)規(guī)律組織教學內容遵循學生職業(yè)能力培養(yǎng)的基本規(guī)律，由單一到綜合，由簡單到復雜，基于工作過程以真實的工作任務對《人機工程學》知識點進行解構與重構，整合、序化教學內容，如圖4所示。
按照“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)設計教學單元《人機工程學》的最大特點就是在認真研究人—機—環(huán)境三要素自身特性的基礎上，不單純著眼于單一要素的優(yōu)化與否，而是將使用機的“人”、所設計的“機”以及人與機共處的“環(huán)境”作為“人—機—環(huán)境”系統(tǒng)加以研究，將人、機、環(huán)境看作是一個系統(tǒng)的三大要素，在深入研究三要素各自性能和特征的基礎上，著重強調從系統(tǒng)的總體性能出發(fā)，運用系統(tǒng)論、控制論和優(yōu)化論三大基礎理論，使系統(tǒng)三要素形成最佳組合的優(yōu)化系統(tǒng)。教學單元設計如表2所示。
考核方案設計
考試是教學評價的重要組成部分，應嘗試多種形式的考試方法，促進學生掌握知識、提高能力，如以評代考（練），即以3～4人為一個小組，首先小組內部相互討論形成設計方案，然后各小組交換方案互評，成績取小組的平均成績，培養(yǎng)學生的自主學習能力、團隊精神及競爭意識。再如以答辯代替筆試，即在完成最后產(chǎn)品設計方案和效果圖后，由小組成員分工講述自己的設計方案，其他小組提問，小組成員輪流回答其他小組提問，通過一問一答，一是能夠發(fā)現(xiàn)設計方案本身存在的問題，二是可以考查學生掌握本課程及相關知識的多少，同時又能提高學生的口頭表達能力。
總之，科學的評價體系應全面真實地反映學生的學習態(tài)度、學習能力和學習效果，既要反映考試情況，更要反映平時綜合能力的訓練情況。
學生學期成績評定的參考方式如表3所示。
特色與創(chuàng)新
“感性輸入—理性輸出”教學方法針對典型工業(yè)設計行業(yè)工作過程特色，每個設計任務或者設計項目都是抽象的設計要求或者設計主題——感性輸入，而最后提交的成果都是理性的設計方案——理性輸出，由此創(chuàng)造了一種獨特的教學方法：感性輸入——理性輸出。
系統(tǒng)思想的培養(yǎng)《人機工程學》將“人—機—環(huán)境”作為系統(tǒng)加以研究和設計，力求系統(tǒng)最優(yōu)化，這是本課程最大的特點。本課程一直采取“大班上課，小組研討”的方式，每個項目都是以小組合作的形式完成的。在實際教學中，把小組當作一個系統(tǒng)，充分激發(fā)小組每個成員的潛能，比如“頭腦風暴”法，充分發(fā)揮小組成員的優(yōu)勢，共同學習、共同研究、共同探討，最終通過小組的齊心協(xié)力和團結合作實現(xiàn)系統(tǒng)最優(yōu)、力量最大。
運用CATIA輔助人機工程設計運用CATIA可以建立人體模型、編輯人體模型和進行人體模型的高級設置，模擬人體各種姿態(tài)，進行人體測量編輯和人體模型姿態(tài)分析、人體運動分析等。通過CATIA建立人體模型、設計人體模型的參數(shù)、姿勢分析、運動分析，可以實現(xiàn)現(xiàn)實虛擬，并可獲得一系列分析問題的數(shù)據(jù)和結論，如圖5所示。
基于工作過程的教學設計，從方法論上保證了整個教學過程以學生為中心，以學生動手為主，實現(xiàn)了在“做中學、學中做”。實踐證明，以工作過程為導向設計課程，把課堂變成工作崗位，把崗位中的具體工作作為學習和研究的對象，可使學生在完成具體工作任務的過程中學習知識，教學過程更靈活、更開放。學生學習的主動性和積極性都可得到大大提高，學生擁有自主選擇學習方式和學習過程的權利，同時綜合素質教育始終貫穿于教育教學整個過程，可重點培養(yǎng)學生分析問題、解決問題的能力，全面提高學生的就業(yè)能力和工作能力。
參考文獻：
[1]丁玉蘭.人機工程學（第三版）[M].北京：北京理工大學出版社，2005.
[2]姜大源.論行動體系及其特征——關于職業(yè)教育課程體系的思考[J].教育發(fā)展研究，2002，（12）.
[3]趙昕.工作過程知識導向的職業(yè)教育課程開發(fā)[J].職業(yè)技術教育，2007，（7）.
[4]柴作良.基于工作過程的《SQL Server》課程設計的探討[J].科技風，2010，（6）.
關鍵詞：人機系統(tǒng)環(huán)境條件人機工程學
隨著現(xiàn)代科技進步與發(fā)展，機械與人機工程的結合應用越來越廣泛，在現(xiàn)實生活中機械專業(yè)不再僅僅局限在零件設計與裝配過程上，而是與人機工程越來越緊密的聯(lián)系在一起，在不同的作業(yè)中，人、機器、環(huán)境三者之間的協(xié)調與配合越來越密不可分。已涉及醫(yī)學、生理學、心理學、人體工程學、醫(yī)學等等多個領域。在我們的工作與生活中成為非常重要的一部分。
機械與人機工程學的核心問題是在不同作業(yè)中，人、機器及環(huán)境三者的協(xié)調、配合，研究方法，應用領域及評價手段。
內容與研究方向
人機工程學是一門關于人、機、環(huán)境協(xié)調關系的科學,它首先是一種理念,把使用產(chǎn)品的人作為產(chǎn)品設計的出發(fā)點,要求產(chǎn)品的外形、色彩、性能等,都要圍繞人的生理、心理特點來設計;其次是一系列的基礎知識和研究方法,其基礎知識來源于心理學、預防醫(yī)學、美學、人體測量學等,其研究方法包括自然觀察、訪談和問卷調查、現(xiàn)場或實驗室的對照比較和測試、有關的統(tǒng)計分析等;第三是整理形成的設計技術,包括設計準則、標準、計算機輔助設計軟件等。其研究的對象是人在某種工作環(huán)境中的解剖學、生理學和心理學等方面的各種因素；其研究的內容是人和機器及環(huán)境之間的相互作用；其研究的目的是提高工作效率，保證人的健康、安全和舒適性問題。所謂人機工程學，亦即是應用人體測量學、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科的研究方法，對人體結構特征和機能特征進行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關系和可及范圍等人體結構特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、以及動作時的習慣等人體機能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機能特性；分析人在各種勞動時的生理變化、心理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種勞動負荷的適應能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。
機械設計是一項極其復雜的工程，機械與人機工程學是一門新興的邊緣學科，其中最重要的就是人機合一。研究的主要方向是與人有效結合。怎么結合，如何應用在實踐中，如何讓它為人類更好的服務。人、機、環(huán)境三者缺一不可。通過人機工程學的研究與應用，可為機械設計中考慮“人”的因素提供人體尺寸參數(shù)；為機械設計中考慮“物”的功能合理性提供科學依據(jù)；為機械設計中考慮“環(huán)境”因素提供設計準則；為進行人、機、環(huán)境系統(tǒng)設計提供理論依據(jù)。
存在問題
由于人機工程學中涉及的領域較多，范圍較廣，情況較為復雜，要使人、機、環(huán)境三者系統(tǒng)有效地結合在一起不是一件容易的事情。人是系統(tǒng)的總體，機器要與人的各項功能相適應，適應人的特點，如操縱空間要與人的測量尺寸相符，操縱機構要與人的形體及人體測量尺寸相適應。另外機器要適合人的視覺、聽覺和觸覺，還要符合人的常規(guī)要求，工作能力范圍等。機器的操縱系統(tǒng)中控制臺的高度要在坐姿人體的水平線以下，還要注意控制臺的角度，安裝位置等。機器的設計要符合人的視覺、聽覺和觸覺的要求。然后要結合環(huán)境因素，因為對工作環(huán)境的要求更為苛刻，首先是環(huán)境溫度，環(huán)境溫度是表示環(huán)境冷熱程度的物理量。環(huán)境溫度對于人體產(chǎn)生的生理效應，除了溫度的高低外，還與環(huán)境中的濕度和風速（空氣流動速度）等因素有關。因此在環(huán)境生理學上常采用溫度-濕度-風速的綜合指標來表示環(huán)境溫度。這類溫度指標統(tǒng)稱為生理熱指標，常用的有下列幾種：①有效溫度(ET)：根據(jù)人的主訴制定的溫度指標。它將溫度、濕度和風速等條件綜合在一起，成為一種具有同等溫度感覺的最低風速和飽和濕度的等效氣溫指標。②干－濕－黑球溫度:以干球、濕球、黑球三種不同溫度數(shù)值按一定的比例加權平均求得的溫度指標。這種溫度指標能反映環(huán)境溫度對人體生理影響的程度。它主要是濕-黑-干球溫度(WGBT),計算公式為： WGBT=0.7T+0.2Tg+0.1Ta。
研究方法
研究方法主要包括測量方法、模型工作方法、調查方法和數(shù)據(jù)的處理方法。
測量方法是人機工程學中研究人形體特征的主要方法，它包括尺度測量、動態(tài)測量、力量測量、體積測量、肌肉疲勞測量和其他生理變化的測量等幾個方面。
模型工作方法 這是設計師必不可缺少的工作方法。設計師可通過模型構思方案，規(guī)劃尺度，檢查效果，發(fā)現(xiàn)問題，有效地提高設計成功率。
調查方法 人機工程學中許多感覺和心理指標很難用測量的辦法獲得。有些即使有可能，但從設計師工作范圍來看也不完全準確，因此，設計師常以調查問卷的方法獲得這方面的信息。如每年持續(xù)對1000人的生活形態(tài)進行宏觀研究，收集分析人格特征、消費心理、性格愛好、表情變化、媒體接觸、日常用品使用、設計偏好、活動時間分配、家庭空間運用以及人口計測等，并建立起相應的資料庫。調查的結果盡管較難量化，但卻能給人以直觀的感受，有時反而更真實有效。
數(shù)據(jù)的處理方法 當設計人員測量或調查的是一個群體時，其結果就會有一定的離散度，必須運用數(shù)學概率方法進行分析處理，才能轉化成具有應用價值的數(shù)據(jù)庫，對設計產(chǎn)生指導意義。
