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1、,人体工程学(Ergonomics),太原工业学院艺术设计系,主讲：王文亮,第一讲 概 论,主要内容：第一节：人体工程学的概念 第二节：人体工程学的发展简史 第三节：人体工程学的研究内容、方法、原则 第四节：人体工程学与环境艺术设计的关系,学习目标：通过学习，能初步认识什么是人体工程学、为什么要学习人体工程学以及人体工程学主要学的是一些什么样的知识。,学习重点：人体工程学的定义、人体工程学研究的主要内容,第一节 人体工程学的概念,问题一：什么是人体工程学？,问题二：为什么学习人体工程学？,目前世界上普遍采用的是人类功效学，日本称人间工程学，美国称人体工程学。“Ergonomics”一词在185
2、7年由波兰教授雅斯莱鲍夫提出的，它源于希腊文，其中“Ergos”是工作，“nomes”是规律，整个词是工作法则、工作规律的意思。我国应用的名称有人类功效学、人类工程学、人体工程学、人机工程学和工程心理学等，我们称之为人体工程学。,定 义：,概括来说，人体工程学是一门研究人与机械及环境的学科。从技术性和科学性两个方面给人体工程学下的定义为：人体工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的一门技术科学。,举 例,人体工程学的思想是使创造出来的物品和环境适应人的需要，而不是使人适应物品与环境。通过下面的例子，可以更加深入地了解人体
3、工程学的概念和特点。,假如有几个很重的箱子从甲地搬到乙地，我们可用两种方式对待它。,第一种是在众多的工作人员中选出几个特别强壮的少数人，由他们把箱子搬走；,举例,举例,第二种方式是减轻箱子的重量，使大多数人能够搬动箱子，这同样可以完成任务。,由此可以看出，前一种方式是“使人适应环境”，后一种方法是“使工作环境适应人”，显而易见，人体工程学遵循的方法是后一种，即调整工作方式，使之适应于人。总之，它们都是研究人的各方面客观因素，设计出更适合人的特点，以最低的资力求得最高效率的产品。,结论,第二节 人体工程学的发展简史,1950年英国工效协会1957年美国人因学会1961年美国国际人类工效学协会19
4、64年日本人间工学会1989年中国中国人类工效学学会20世纪50年代，始自二战美军对武器的研究和测量。20世纪60年代，美国出版了成年人的体重，身高和特定身体尺寸。20世纪70年代，汽车工程师协会做了针对儿童的身体尺寸调查。20世纪80年代，老年人的数据的测量开始了。20世纪90年代，美国残疾人协会颁布了对残疾人的保护措施和通行规定。,人体工程学的形成与发展（经历了三个阶段）,人体工程学逐渐形成体系在第一次世界大战期间。欧洲工业革命使大机器生产得以实现，机械的进步给人类带来了各种方便，于是就产生了“机器越进步，人类就越幸福”的观念。人们相信在机械进步的同时，人类也在相应地进步。,因此，在设计机
5、械设备时，人们就充分注意到了机械操作者的各种能力，并在此基础上进行以人为主的设计，这一设计思想就是人体工程学的基本思想。,第一阶段：人体工程学的雏形(人适应机器),近代工业的职业病相伴着工具、环境的发展而产生，关于这个情况我们可以在卓别林的早期影片摩登时代中可以看到，高效率、自动化、大机器生产让工人疲于奔命，最终导致精神紧张或精神病。,第二阶段：人体工程学的形成(机器适应人),人体工程学作为一门独立的学科历史很短，以人为中心进行设计的这种思想的成熟，并使这种思想成为一个体系却是二战前后的事了。,二战时期一些国家在大力研制高效能、大威力武器的时候，疏于对操作人员生理特征与心理特征的了解，也忽视了
6、对操作人员相应素质的提高和能力的训练，降低了武器的使用效能还经常造成失误。,如美国空战飞机应战争需要源源而出，当时飞机驾驶舱里的操纵器、仪表、显示器就有一百多种，飞机训练无法与之相适应，因为人的反应速度距离操纵飞机要求的速度差得很大，造成许多事故发生。,所以，看来不起眼儿的仪表亮度关系到生命的存亡与战斗的结局，它的设计决不能随心所欲，一定要依据人类视觉的生理活动规律来确定。这种充分了解人的生理、心理等方面特点来设计机械的思想和方法标志着人体工程学科学体系的形成。,第三阶段：人体工程学的发展(人机环境互相协调),环境,人,机器,适应,适应,适应,自20世纪60年代至今，人体工程学开始应用于家庭生
7、活中，其目的在于把对人机系统的想法扩展到人物系统上，乃至人空间的系统上，使人们的生活环境更加便利和舒适。20世纪70年代，改革开放使国人看到了别国的进步，当时我们了解到日本人洗衣服用洗衣机，穿拖鞋还是以电池来保温的，厨房的空间、用具和设备都要依据人体工程学进行科学地设计等，看来人体工程学已经深入寻常百姓家了。,随着人们对人体工程学的不断研究，人体工程学的应用已经深入与“人”有关的各个领域，从人们的居住、工作、学习的室内空间环境，以及与之密切相关的家具设计，到现代多类型的工业产品、生活产品的设计，都离不开人体工程学。科学技术的高速发展与人体工程设计更是密不可分，小到我们常用的计算机鼠标的设计，大
8、到载人的航天飞机的设计，以及现代人类所居住的室内建筑装饰和公共环境空间的设计，无论从实用还是美观的角度都已从人体的生理机能进一步拓展到人的心理感受。这体现出了现代人体工程学追求安全、健康、舒适、高效率的“人本”主义的设计思想。,第三节人体工程学的研究内容、方法、原则,一、人机系统中的人 首先，是人的生理特征:人体尺寸；信息的感受和处理能力；运动的能力；学习的能力；生理需求（舒适度）等。,研究内容,一、人机系统中的人,其次，是人的心理特征:对物理环境的感受性；对社会环境的感受性；知觉和感觉的能力；个人之差；人的反射及反应形态等。,一、人机系统中的人,再次，是人受环境的影响:环境对人体能的影响；人
9、的长期，短期能力的限度及愉适点；人的习惯与差异（民族，性别等）；错误（错觉）形成的研究等。,二、人机系统中直接有人使用的机械部分如何适应人的使用,1显示器：仪表、信号、显示屏等。2操纵器：杆、钮、盘、轮、踏板等。3机具：家具、设备等。,三、环境控制，如何适应于人,建筑与室内环境的照明、温度、适度控制、室外环境中人的舒适度。如何适应、利用、设计和营造一个宜人的环境也是人体工程学要涉及的问题。,研究方法,1、自然观察法：自然观察法是研究者通过观察和记录自然情况下发生的现象来认识研究对象的一种方法。2、实测法：这是一种借助于实验仪器进行测量的方法，也是一种比较普遍使用的方法。3、实验法：实验法是当实
10、测法受到限制时所选择的试验方法。4、分析法：分析法是对人机系统已取得的资料和数据进行系统分析的一种方法。,研究原则,1、物理原则：如杠杆原理、惯性定律、重心原理，在人体工程学中也适用。2、生理、心理兼顾原则：人体工程学必须了解人的生理结构，还要了解心理因素。3、考虑环境的原则：人机关系并不是单独存在的，它存在于具体的环境中，单独研究人、机械、环境的同时，还要把他们综合起来研究。,第四节：人体工程学与环境艺术设计的关系,1、为确定空间场所范围确定依据 影响场所空间大小、形状的因素相当多，但是，最主要的因素还是人的活动范围以及设施的数量和尺寸。因此，在确定场所空间范围时，必须搞清楚使用这个场所空间
11、的人数，每个人需要多大的活动面积，空间内有那些设施和设备需要要占用多少面积等等。,2、为设计家具、设施等提供依据 家具、设施的主要功能是使用，因此，无论是人体家具还是储存家具都要满足使用要求。属于人体家具的椅、床等，要让人坐着舒适，书写方便，睡的香甜，安全可靠，减少疲劳。属于储存家具的柜、橱、架等，要有适合储存各种衣物的空间，并且便于人们存取。为了满足上述要求，设计家具、设施时必须以人体工程学作为指导，使家具、设施符合人体的基本尺寸和从事各种活动需要的尺寸。,3、为确定感觉器官的适应能力提供依据 人的感觉器官在什么情况下能够感觉到刺激物，什么样的刺激物是可以接受的，什么样的刺激物是不能接受的，这是人体工程学需要研究的另一个课题。人的感觉能力是有差别的，从这一事实出发，人体工程学既要研究一般的规律，又要研究不同年龄、不同性别的人的感觉能力的差异。以视觉为例，人体工程学要研究人的视野范围（包括静视野和动视野）、视觉适应及视错觉等生理现象。,
