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人机工程学题库

一.名词解释(5):15
人体测量学: 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, 用以研究人的形态特征, 从而为各种工业设计和工程设计提供人体测 量数据。

百分位:具有某一尺寸和小于该尺寸的人占统计对象的百分比。

临界视角:眼睛能分辨被看物体最近两点的视角。

视野: 指人的头部和眼球固定不动的情况下, 眼睛观看正前方物体时所能看得见 的空间范围,常以角度来表示。

听阈: 在最佳的听闻频率范围内, 一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正 弦式纯音的最低声强 Imin,称为相应频率下的”听阈值“。

痛阈:对于感受给定各频率的正弦式纯音,开始产生疼痛感的极限声强 Imax,称 为相应频率下的“痛阈值”。

掩蔽效应: 一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽 (一个声音被另一个声音所掩盖 的现象)作用而提高的效应。

痛觉:有机体受到伤害性刺激所产生的感觉。 适宜刺激: 人体的各感觉器官都有各自最敏感的刺激形式, 这种刺激形式称为相 应感觉器的适宜刺激。

余觉:刺激取消后,感觉可以存在极短时间,这种现象叫“余觉”。

知觉:是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。

感觉:是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。

感知觉: 在生活和生产活动中, 人都是以知觉的形式直接反映事物, 而感觉只作 为知觉的组成部分而存在于知觉之中, 很少有孤立的感觉存在, 在心理学中就把 感觉和知觉统称为“感知觉”。

错觉:在特定条件下,人们对作用于感觉器官之外事物所产生的不正确的知觉。

反应时间:人从接受外界刺激到作出反应的时间。

坐高:从头顶点至椅面的垂距。

坐宽:臀部左右向外最凸出部位间的横向水平直线距离。

坐深:从臀部后缘至腿窝的水平直线距离。 个人空间:指存在于个体周围的最小空间范围。

等张收缩:是指肌肉在收缩过程中张力保持不变,但长度缩短,引起关节活动。

等长收缩: 是指肌肉在收缩过程中肌肉长度不变, 不产生关节运动, 但肌肉内部 的张力增加。

近身作业空间: 指作业者在某一位置时, 考虑身体的静态和动态尺寸, 在坐姿或 站姿状态下所能完成作业的空间范围。

照度:是指落在物体表面的光通量。

二.填空(15):15
1、国际人类工效学会简称 IEA , 会章中把人类工效学定义为: “这门学科是研 究人在工作环境中的解剖学、生理学 、心理学等诸方面的因素,研究 系统中的相互作用着的各组成部分 (效率、 健康、 安全、 舒适等) 在工作条件下, 在家庭中、在休假的环境里,如何达到 最优化 的问题。”

2、我国在 1989 年底公布了第一部人体尺寸的国家标准: GB 10000—88 。

它为我国人体工程学设计提供了基础数据。

3、对于确定柜台、梳妆台、厨房案台、工作台以及其他站着使用的工作表面的 舒适高度时,立姿 肘高 是必不可少的数据。

4、人类在长期的生活和社会发展中,由于和环境的交互作用,逐步形成了许多 适应环境的本能, 称之为人的行为习性, 它主要包括抄近路、 识途性、 左侧通行、 优势半球和习惯用手(左转弯)、躲避行为、从众习性等行为习性。

5、商场里,顾客发出的声音往往比较喧闹嘈杂,这时可以利用音响系统来盖过 嘈杂的声音,从而使商场声音环境得到调节,这是对人耳 掩蔽效应 的利用。

6、人站立时脊柱是最自然的姿势, 脊柱基本上是呈 S 形, 此时腰部脊柱处下凹, 一般为 4~6 cm 。 当人处于仰卧姿势时睡眠质量较佳, 此时保持腰部脊柱与 床面 2 ~3 cm 的空隙最好。

7、人体数据百分位的合理选择一般应遵循的三个原则:平均尺寸原则、极限设 计原则、可调原则。 (1)平均尺寸原则:设计采用平均尺寸计算。(多数不主张按平均尺寸设计) (2)极限设计原则:确定设计的最大尺寸和最小尺寸时要参考人体的最高百分 位数或低百分位数。 (3)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。

8、我国人体工程学研究起步较晚,于 1989 年 7 月开始实施国家标准 GB10000-88,这为我国人体工程学设计提供了基础数据。这个标准的名称为 《中国成年人人体尺寸》。

9、来自环境的各种刺激通过人的主要感官产生 视觉、 听觉、 肤觉、 嗅觉和味觉, 即“五觉”。 在心理学上, 感觉是指人脑对直接作用于感觉器官的事物 个别属性的 反映; 知觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物 整体 的反映, 是对感觉信息的 组织和解释过程。

10、20 世纪 60 年代后,人体工程学进入一个新的发展阶段,人—机—环境 成 为这个阶段主要的研究内容。

11、桌子往往是和椅子一同使用的,为获得合理的桌子高度,桌椅高差设计是 关键。

12、如果在一种人工光源的照射下,物体呈现出的颜色比较接近日光(太阳光) 下的颜色,那么该光源的 显色性 较好。

13、以人为本的室内环境设计主要从 生态化、智能化 和人性化三个方面来 体现。

14、

14.人体工程学是研究 人 、机 和 环境 之间的 关系 ,以优化人和整个系 统的效能的一门科学。

15.感觉是 人脑 对直接作用于感觉器官的客观事物的 个别属性 反映。 感觉的 基本特性有 适宜刺激、感觉阈限 、适应 、相互作用 、对比 和 余觉 。

16.听觉的适宜刺激是频率在 20Hz 至 20000Hz 范围的声音,其中,人耳最 敏感的频率范围是 1000Hz 至 3000Hz 。

17. 人在黑暗的环境中能看清物体的轮廓, 这是因为 视杆细胞有较高的光敏度 。 但黑暗中不能分辨物体的色彩,这是因为 对色彩敏感的视锥细胞失去活力 。

18.在为一个群体设计一种座面功能尺寸不可调的椅子时, 座面深度尺寸应以人 体 臀部后缘至 膝窝 尺寸的第 95 百分位为设计依据,座面的宽度尺寸应以人 体的 坐姿臀宽或肩宽 尺寸的第 95 百分位为设计依据,座面的高度尺寸应以人 体的 小腿加足高 尺寸的第 95 百分位为设计依据。

三.选择题(5):10
1、人体工程学是一门交叉的边缘学科,其称谓也较多,以下除了______都是指

同一学科范畴。 ( D ) A、HUMAN ENGINEERING C、ERGONOMICS B、人类工效学 D、工业心理学

该学科在美国称为 Human Engineering(人类工程学)或 Human Factors Engineering (人的因素工程学) , 在西欧国家多称为 Ergonomics (人类工效学) , 而其他国家大多引用西欧的名称

2、国际人类工效学学会在哪一年成立? ( B ) A、1950 年 B、1961 年 C、1970 年 D、1989 年

3、人体测量学中的百分位数是指: ( C ) A、比平均数大的百分位数 B、比平均数小的百分位数

C、具有某一尺寸和小于该尺寸的人占统计对象的百分比 D、与平均值相差的百分比 百分位的概念 第 5 百分位数表示“小”身材, 指有 5%的人群身材尺寸小于此值, 而有 95%的人 群身材尺寸大于此值; 第 50 百分位数表示“中”身材,指大于和小于此值的人群身材尺寸各为 50%; 第 95 百分位数表示“大”身材,指有 95%的人群身材尺寸小于此值,而有 5%的 人群身材尺寸大于此值。 第 50 百分位的数值可以说接近平均值, 但绝不能理解为有“平均人”这样的尺寸。 注意:(1)人体测量的每个百分位数值,只表示某项人体尺寸;

(2)绝对没有一个各项人体尺寸同时处于同一百分位的人。

4、人们从较暗的环境进入较亮环境时,人眼的适应过程称为明适应。明适应过 程一般需要多少时间? A、1 分钟 B、5 分钟 ( A ) C.10 分钟 D、30 分钟

5、由人体总高度、宽度决定的物体,诸如门、通道等,在尺寸设计时,其基准 应选择 ( C )(95%) A、中值 C、大百分位数 B、均值 D、小百分位数

6、色温是光源的固有颜色,色温指数越高,感觉越冷。下面哪种光源我们感觉 最暖? ( B ) A、太阳光 C、荧光灯 B、蜡烛光 D、月光

7、商场里,顾客发出的声音往往比较喧闹嘈杂,这时可以利用音响系统来盖过 嘈杂的声音, 从而使商场声音环境得到调节, 这是对人耳_______的利用。 ( C ) A、双耳效应 B、混响 C、掩蔽效应 D、回声

8、 人站立时脊柱是最自然的姿势, 脊柱基本上是呈 S 形, 此时腰部脊柱处下凹, 一般为 4~6cm 。 当人处于仰卧姿势时睡眠质量较佳, 此时保持腰部脊柱与床面

空隙多少为最好? ( B ) A、4~6cm B、2~3 cm C、1~2cm

(站立时人体脊柱是最自然的姿势,此时脊柱呈 s 形,睡眠感到舒适时的脊柱弯曲 相当于它的 1/2,即 2cm~3cm。)

9、在书柜设计时,一般隔板间距(即层间高)常按什么尺寸来确定? ( A ) A、书本高度 B、手臂能触及的范围 C、肩部高度

10、工作椅最好能保证靠背倾角、座面倾角和座面高度的可调节,人长时间处 于一种工作姿势时会导致肌肉迅速疲劳,因此工作椅设计的关键是: ( D ) A、座椅高度设计 C、设计一个好的座背倾角 B、设计一个好的靠背倾角 D、适应人频繁的变换身体姿势

11、20 世纪 60 年代后,人体工程学进入一个新的发展阶段,______成为这个 阶段主要的研究内容。 ( B ) A、人适应机器 C、机器适应人 B、人――机――环境互相协调 D、人与环境互相适应

12、国际人类工效学会(IEA)创建于______年,推动了该学科不断向更深的方 向发展。 ( C ) A、1950 B、1954 C、1961 D、1989

13、 我国在 1989 年 7 月开始实施了成年人人体尺寸国家标准, 它为我国人体工 程学设计提供了基础数据,这个标准为 ( B )。 A、GB10000-89 B、GB10000-88 C、GB3975-88 D、GB3975-89

14、人们从较亮的环境进入较暗环境时,人眼的适应过程称为暗适应。暗适应 过程最长时间可达 ( D )。 A、1 分钟 B、5 分钟 C.10 分钟 D、30 分钟

15、在通道设计中,一般应参照__________的人体尺度进行设计。 ( D ) A、第 5 百分位 B、第 10 百分位

C、第 50 百分位 D、第 95 百分位 百分位的应用: A.由人体总高度、宽度决定的物体,诸如门、通道、床等,其尺寸应以 95%的 百分位的数据为依据; B.由人体某一部分的尺寸决定的物体, 诸如臂长、 腿长决定的坐平面高度和手所 能触及的范围等,其尺寸应以 5%的百分位为依据; C.特殊情况下,如果以第 5 百分位和第 95 百分位这个范围为限制,会造成界限 以外的人使用不仅不适应,而且有损健康和造成危险,尺寸界线应扩大到第 1 百分位和第 99 百分位, 如紧急出口 (第 99 百分位) 和栏杆间距 (第 1 百分位) ; D.目的在于确定最佳范围,应以第 95 百分位为依据的适用于门铃、插座和电灯 插座。

16、如果在一种人工光源的照射下,物体呈现出的颜色比较接近日光(太阳光) 下的颜色,那么该光源的_______较好。 A、色温 B、色表 C、显色性 ( C )

D、显色指数

(由光源所表现的物体色的性质称为光源的显色性。 在显色性的比较中, 一般是 以日光或接近日光的人工光源作为标准光源,其显色性最优。)

17、休息椅的设计要能使骨骼、肌肉得到放松,让人获得一种真正的休息。靠 背和坐面之间的夹角设计较为关键,一般轻度休息椅的这个角度设计成____为 佳。( C ) A、90° B、100° C、110° D、120°

(休息用椅的靠背角度较大, 可达到 105—110 度, 而安乐椅的靠背倾角会更甚, 可达到 110 度以上,这种情况下一般要求设定有靠垫,但对于工作椅来讲,靠 背角过大不利于高效率的工作,其角度一般在 100 度之内。)

18、桌子往往是和椅子一同使用的,为获得合理的桌子高度,以下哪个尺寸设 计是关键:( C )。 A、椅子高度 B、坐高 C、桌椅高度差 D、桌子高度

19、确定大衣柜的深度尺寸时,其主要依据的是人体哪一部分尺寸?( C ) A、臀部宽度 B、两肘宽度 C、肩部宽度 D、人体厚度

20、对有特殊要求的室内环境,采光系统设计时须进行一些特殊处理,以防眩

光对视觉的影响。 一般会使窗下的墙体对眼睛产生一个保护角, 这个角度为: ( B) A、<14° B、>=60° C、<60° D、>=14°

21.人坐姿时的自然视线是( C ) A. 水平向下 5° B. 水平向下 10° C. 水平向下 15° D. 水平向下 20°

(实际上人的自然视线是低于标准视线的,在一般状态下,站立时自然视线低于 水平线 10°,坐着时低于水平线 15°。)(在松弛的状态中,站着和坐着的自然 视线偏离标准线分别为 30°和 38°;观看展示物的最佳视区在低于标准视线 30° 的区域里。)

22. 眼睛左右最佳转动区域是,标准视线左右各( C )。 A.5° B. 10° C. 15° D. 20°

23. 坐姿眼高与下列设计中的哪一项关系最少? ( B ) A. 电视柜 B. 办公桌 C. 窗子 D. 黑板

24.立姿弯臂时,手臂施力最大的方向(手臂于头之间的夹角)是:( B ) A.60° B. 70° C. 80° D 90°

25. 人从明处进入暗处时,眼睛完全适应的时间至少需要( B )。 A. 15 分钟 B. 30 分钟 C. 60 分钟 D. 90 分钟

26. 适宜的视距与工作性质有关,精细作业的视距为( C )。 A.<200 mm B. 120-250 mm (最精细的工作:安装最小部件如表、电子元件) C. 250-350 mm (精细工作:安装收音机、电视机) D. <500 mm (中等粗活:在印刷机、钻井机、钻床旁工作) (视距是指人在操作系统中正常的观察距离。

四.解答题(4):20
简答及论述:
1、简述人机工程学的定义? 人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、 生理学和心理学等方面的 因素 (研究对象) ; 研究人和机器及环境的相互作用 (研究内容) ; 研究在工作 中、 家庭生活中与闲暇时怎样考虑人的健康、 安全、 舒适和工作效率的学科 (研 究目的)。

2、举出我们日常生活中与人机工程学相关的例子? 实例一 火车座椅 坐垫与靠背成 90 度,长时间坐将会导致背部不适,对旅途造成困扰。 桌子的长度太短, 只有靠窗的乘客能使用, 而不靠窗的乘客则只能保持一种坐姿,

非常不便。 实例二 水龙头 水龙头太短,洗手非常不方便 实例三 公交扶手 公交车的扶手是软质的,非常不安全,并且高度一致,不适合所有人群。

3、什么是百分位?列举在设计中应如何选择百分位? 百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。 百分位:具有某一人体尺寸和小于改尺寸的人占统计对象总人数的百分比。 选择百分位: (1)I 型设计产品尺寸:需要两个人体百分位作为尺寸上限值和下限值的数据, 双限值设计,如办公椅的可调度。 (2)II 型设计产品尺寸:只需要一个百分位作为尺寸上限或下限值的依据,即 单限值设计,如门的高度、坐面高度。 (3)III 型设计产品尺寸:只需要第 50 百分位数作为产品尺寸设计的依据,即 平均尺寸原则。

4、简述人体尺寸应用的原则? (1)极限设计原则(最大最小原则):主要内容包括设计的最大尺寸参考人体 人体的低百分位;设计的最小尺寸参考人体的高百分位。 (2)可调原则:设计有限采用可调式结构,一般可调节范围应从第 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。

5、什么是产品功能尺寸?如何对产品功能尺寸进行设定? (1)产品功能尺寸是指确保实现产品某一功能而设计时规定的产品尺寸。该尺 寸通常是以设计界值确定的人体尺寸为依据, 再加上为确保产品某项功能所需的 修正量。 (2)设定:最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量 最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量

6、试述视觉的机能与特性? (1)视觉机能是指视觉器官对客观事物识别能力的总称,它包括:①视角和视 力 ②视野和视距 ③中央视觉和周围视觉 ⑥暗适应和明适应 ④双眼视觉和立体视觉 ⑤色觉

和色视野

(2)视觉特性 P42: ①眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳, 一般先看到水平方向 的物体,后看到垂直方向的物体。 ②视线的变化习惯于从左到右,从上到下和顺时针方向运动。 ③人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向尺寸和比例估计要准确得多。 ④当眼睛偏离视中心时,在偏离距离相等的情况下,人眼对左上限的观察最优, 依次为右上限,左下限,而右下限最差。

⑤两眼的运动总是协调的,同步的。 ⑥人眼对于直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。 ⑦颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人从远处辨认前方的多种不同颜色 时,其易辨认的颜色顺序是红、绿、黄、白,即红色最先被看到。

7、什么是感觉?感觉的特性有哪些? 感觉:是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。 感觉的特性:适宜刺激,适应,感觉阈限,相互作用,对比和余觉。

8、什么是知觉?知觉的基本特性有哪些?并举图例说明。 (1)知觉:是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。 (2)知觉的基本特性:整体性,选择性,理解性,恒常性,错觉。 (3)书 P60

9、例举错觉现象在设计中的应用? (1)小巧轻便的产品涂着浅色,使产品显得更加轻便灵巧; (2)机器设备的基础部分则采用深色,可以使人产生稳固之感; (3)从远处看,圆形比同等面积的三角形或者正方形要大出约 1/10,交通上利 用这种错觉规定圆形为表示“禁止”或“强制”的标志等。

10、人体运动系统由哪几部分组成,各部分作用是什么?

(1)运动系统由三部分组成:骨、关节、肌肉。 (2)骨是运动杠杆,关节是运动枢纽,肌肉是运动的动力。

11、试述肢体的出力范围? 答: 肢体的力量来自肌肉收缩, 肌肉收缩时所产生的力称为肌力。 肌力的大小取 决于以下几个生理因素: 单个肌纤维的收缩力; 肌肉中肌纤维的数量与体积; 肌 肉收缩前的初长度; 中枢神经系统的机能状态; 肌肉对骨骼发生作用的机械条件。 在操作活动中, 肢体所能发挥的力量大小还与施力姿势、 施力部位、 施力方式和 施力方向有密切关系。

1.在直立姿势下弯臂时,大约在 70°可达到最大值,即产生相当于体重的力。

2.在直立姿势下臂伸直时, 最大的拉力产生在 180°位置上, 而最大推力产生在 0° 位置上。 在坐姿下臂在不同的角度和方向上的推力上,实验表明向上用力大于向下用力, 向内用力大于向外用力。

3.坐姿下肢不同位置上蹬力大小与体位和下肢离开人体中心对称向外偏转的角 度大小有关,下肢向外偏转 10°时蹬力最大。

12、试述静态肌肉施力的设计要点?

(1)避免弯腰或其他不自然的身体姿势; (2)避免长时间地抬手作业,抬手过高不仅引起疲劳,而且降低操作精度和影 响人的技能的发挥; (3)坐着工作比立着工作省力; (4)双手同时操作时,手的运动方向相反或者对称运动; (5)作业位置(座台的台面或作业的空间)高度应按工作者的眼睛和观察时所 需的距离来设计; (6)常用工具,如钳子、手柄、工具和其他零部件、材料等,都应按其使用的 频率或操作频率安放在人的附近; (7) 当手不得不在较高位置作业时, 应使用支撑物来托住肘关节、 前臂或者手; (8)利用重力作用。当一个重物被举起时,肌肉必须举起手和臂本身的重量。

13、在人机系统中,信息显示的方式及特征? ①视觉显示:1)比较复杂、抽象的信息或含有科学技术术语的信息、文字、图 表、公式等。 2)传递的信息很长或需要延迟者 3)需用方位、距离等空间状态说明的信息 4)以后有被引用的可能的信息 5)所处环境不适合听觉传递的信息 6)适合听觉传递,但听觉负荷已很重的场合 7)不需要急迫传递的信息 8)传递的信息通常需同时显示、监控

②听觉显示: 1)较短或无须延迟的消息 2)简单且要求快速传递的消息 3)适合视觉通道负荷过重的场合 4)所处环境不适合视觉传递的信息

③触觉显示: 1)视、听觉通道负荷过重的场合 2)使用视、听觉通道传递信息有困难的场合 3)简单并要求快速传递的消息

14、简述仪表的标数和指针的设计原则? 仪表的标数设计原则: ①通常,最小刻度不标数,最大刻度必须标数。 ②指针运动式仪表标数的数码应当垂直,表面运动的仪表数码应当按圆形排列。 ③若仪表表面的空间足够大, 则数码应标在刻度记号外侧, 以避免它被指针挡住; 若表面空间有限, 应将数码标在刻度内侧, 以扩大刻度间距。 指针处于仪表表面 外侧的仪表,数码应一律标在刻度内侧。 ④开窗式仪表窗口的大小至少应能显示被指示数字及上下两侧的两个数, 以便观 察指示运动的方向和趋势。 ⑤对于表面运动的小开窗仪表, 其数码应按顺时针排列。 当窗口垂直时, 安排在 刻度的右侧;当窗口水平时,安排在刻度的下方,并且使字头向上。 ⑥对于圆形仪表, 不论表面运动式或指针运动式, 均应使数码按顺时针方向一次

增大。 数值有正负时, 0 位设在始终 12 时位置上, 顺时针方向表示“正值”, 逆时 针方向表示“负值”。对于长条形仪表,应使数码按向上或向右顺序增大。 ⑦不做多圈使用的圆形仪表, 最好在刻度全程的头和尾之间断开, 其首尾的间距 以相当于一个大可度艰巨为宜。

指针的设计原则: ①指针的性状应以头部尖、 尾部平、 中间等宽或狭长三角形为好。 指针与刻度线 的间隔宜取 0.1~0.2cm。 指针的针尖应与最小刻度线等宽, 指针应尽量贴近表面, 以减少认读时的视差。 ②仪表指针的零位一般设在时钟的 12 时或 9 时的位置上。

15、试述荧光屏的设计原则? 1.目标(在荧光屏上显示的视觉信息载体)亮度不应超过 34cd/m 方。为了 在屏面上突出目标, 屏面的亮度不宜调节到最亮, 当调节为合适的亮度时, 工作 效率最优。

2.目标呈现时间为 0.5s 大体上已可满足视觉辨别的基本要求;呈现时间在 2-3s 可认为是最有利的数值。周围的灯光照度对余辉的视觉效应影响很大,周 围照度太高或太低都对它有不利的影响,而以周围照度为 1lx 时最优。

3.限制目标的运动速度,不超过 80°/s,否则很难看清目标,视觉工作效率 剧烈下降。

4.对屏面上不同形状目标的辨认效率不同,其一般的优劣次序为:三角形、 圆形、 梯形、 方形、 长方形、 椭圆形和十字形。 当干扰光点强度较大时, 方形目 标优于圆形目标。 目标采用红色或绿色时, 视觉辨别效率与白色目标相似, 但红 色目标容易引起视觉疲劳,故微型计算机的荧光屏上绝大多数都用绿色作为目 标。 采用蓝色则视觉辨认效率稍差。 一般常用字符的大小 (字符的直径或方形字 符的对角线长)规格为 0.76,1.5,3.8,4.6,5.1,7.6,10,12.2,20,25.4mm 等。

5.目标的亮度必须达到亮度对比度高于能见的阈值,68cd/m 方可以视做背 景(屏面)亮度的最优数值。屏面亮度与环境亮度相一致时,目标察觉、识别和追 踪效率都达到最优。

6. 屏面的大小与视距和要显示目标的大小有关。一般视距的范围为 50-70cm, 此时屏面的大小以在水平和垂直方向对人眼形成不小于 30°的视角为 宜。

16、操纵与显示的相合性设计应遵循哪些原则? ①操纵器右移或右旋时, 水平式代表的指针应右移, 垂直式代表的指针应朝上移 动。 ②操纵器右移或顺时针转动时,显示器指针必须朝上或向右移动。 ③操纵器右移或顺时针转动时,表示被控量增加,显示器应显示出增加。 ④如果采用指针固定式显示器, 则操纵器右移时, 表盘应左移, 而显示刻度应从

左至右表示数值增加,以保证操纵器右移时读书增加的相应关系。 ⑤操纵器朝上、朝前和向右移动时,显示器应显示读数增加,或者开关进入“开” 的位置,反之亦然。

17、论述工作座椅设计的主要依据? 1.坐姿生理学: (从坐姿生理学角度来说,设计应保持正腰弧曲线正常)① 脊柱结构 (正常姿势下, 脊柱的腰椎部分前凸, 而至骶骨时则后凹) ②腰曲弧线 ③腰椎后突和前突 2.坐姿物力学: (从坐姿物力学角度来说,应保证肢体免受异常力作用)① 肌肉活动度②体压分布 (根据体压分布不均匀原则) ③股骨受力分析 (考虑地面 对股骨的影响)④椎间盘受力分析。

18、论述工作座椅设计要点、结构形式和主要参数? 简述工作座椅设计要点: ①工作座椅的结构形式应尽可能与坐姿工作的各种操作活动要求相适应, 应能使 操作者在工作过程中保持身体舒适,稳定并能进行准确地控制和操作。 ②工作座椅的坐高和腰靠必须是可调节的。 ③工作座椅可调节部分的结构构造, 必须易于调节, 必须保证在椅子使用过程中 不会改变已调节好的位置并不得松动。 ④工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边, 各部结构不得存在可 能造成挤压,剪钳伤人的部位。 ⑤无论操作者坐在座椅前部, 中部还是往后靠, 工作座椅坐面和腰靠结构均应使

其感到安全,舒适。 ⑥工作座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性。 ⑦工作座椅一般不设扶手。需设扶手的座椅必须保证操作人员作业活动的安全 性。 ⑧工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用, 阻燃, 无毒。 坐垫, 腰靠, 扶手的覆 盖层应使用柔软,防滑,透气性好,吸汗的不导电材料制造。

结构形式: 必须具有的构件:坐面,腰靠,支架。

主要参数:座高,座宽,座深,腰靠长,腰靠宽,腰靠厚,腰靠高,腰靠圆弧半 径,倾覆半径,座面倾角,腰靠倾角。

19、论述手握式工具设计原则? (1)一般原则 ①必须有效地实现预定的功能 ②必须与操作者身体适当比例,使操作者发挥最大效率 ③必须按照作业者的力度和作业能力设计, 所以要适当地考虑到性别、 训练程度 和身体素质上的差异。 ④工作要求的作业姿势不能引起过度疲劳 (2)解剖学因素 ①避免经静肌负荷

②保持手腕处于顺直状态 ③避免掌部组织受压力 ④避免手指重复动作 (3)把手设计 直径:通常着力把握 30-40mm,精密抓握 8-16mm 长度:一般合适度为 100-125mm 形状:使用途而定 弯角:最佳为 10 度左右

20、简述作业面高度的设计原则和坐姿形态下桌台和坐具的关系? (1)作业面高度的设计原则: ①如果作业面高度可调节, 则必须将高度调节至适合操作者身体尺寸及个人 喜好的位置。 ②应使臀部自然下垂, 处于合适的放松状态, 小臂一般应接近水平状态或略 下斜;任何场合都不应使小臂上举过久。 ③不应使脊椎过度屈曲。 ④若在同一作业面内完成不同性质的作业,则作业高度应可调节。

(2)坐姿形态下桌台和坐具的关系: 桌台的高度是否合适, 取决于坐具与桌台面的高度差, 即差尺和桌下的容腿 空间。 桌台类设计中最重要的尺寸就是差尺。 差尺过大容易引起耸肩、 低头和肘 地域桌面等弊病;差尺过小会引起驼背和副部受压而导致肌肉紧张,容易疲劳。

桌台面高度等于坐骨节点桌面的距离 (及差尺) 与该点到地面的距离 (坐高) 之 和。

21、人的行为习性有哪些?什么是无障碍设计? ①人的行为习性有:抄近路、识途性、左侧通行、从众性、左转弯和聚集效应。 ②无障碍设计: 1) 无障碍设计始于 1974 年, 是联合国组织提出的设计新主张。 2)无障碍设计强度,在科学技术高度发展的现代社会,一切有 关于人类衣食住行的公共空间环境以及各类建筑设施、 设备的规划设计, 都必须 充分考虑具有不同程度生理伤残缺陷者和正常活动能力衰退者 (如老年人、 残疾 人) 的使用需求, 配备能够应答、 满足这些需求的服务功能与装置, 营造一个充 满爱与关怀、切实保障人类安全、方便、舒适的现代生活环境。

22、论述常用计算机键盘鼠标设计的时候要注意的人机因素。(自己分析 p101 手控操纵器的设计) 人手的结构中, 与鼠标相关的部分向上包括前臂, 而向下则有手腕、 手掌、 手指 等结构。 ①对于上臂来说, 它的自然形态应该是使尺骨和桡骨接近平行的状态, 这种状态, 也就是当上臂和手掌平放桌上的时候, 上臂和手掌呈接近垂直的倾斜状态, 使用 掌外侧触及桌面的形态。

②对于手腕来说,当人的手腕呈“仰起”状态时,则“仰起”的夹角在 15 度-30 度 之间的时候,是最舒适的状态。因而设计应注意。

③对于手掌来说, 它最自然的形态就是半握拳状态。 而鼠标的造型设计, 实际上 就是要尽量贴合这个形态。分解开来,它包括三个概念—— 1、要使鼠标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群——拇指肌群和小指肌群。使 它们能够贴紧而又不受压迫。 受压迫会导致手掌处于疲劳状态, 而贴不紧又有握 不住的感觉。 2、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。也就是鼠标外壳要贴紧手掌中间的那 条“沟”。如果它不能贴紧,那么手心就会有“悬空”的感觉,而如果压迫了它,因 为下面是手主要动脉和神经的必经之地,时间长了以后会导致手缺氧。 3、鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓,否则会造成手掌产生 压迫感。

④对于手指来说,手指的自然形态应该是五个手指都不悬空,而且处于呈 150 度左右的自然伸展状态。 而对于鼠标设计来说, 手指部分的一个特别要求, 就是 当手指自然伸展时, 第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上, 这样 才能获得最佳的按键手感。

五.分析题(2) :30 六.计算题(1):10

1、设计计算公共汽车顶棚扶手的高度, 并对比“抓得住”与“不碰头”两个要求是否 相容?不相容如何解决? (本题选用百分位可从下面两组数据中选择: 手功能上 举高百分位:P10 女=1766mm ,P50 女=1860mm, P90 女=1952mm; 身高百分位:P1 男=1543mm,P50 男 mm =1678mm,P99 男=1814mm。) 解:①按乘客“抓得住”的要求计算:应该取小尺寸,设由“抓得住”要求确定的横 杆中心高度为 G 即得: G≤P10 女+XX1(女子的穿鞋修正量,设 XX1=20mm) 将数据带入式子得: G≤1766mm+20mm=1786mm ②按乘客“不碰头”的要求计算:应该取大尺寸,设由“不碰头”要求确定的横 杆中心高度为 G1 即得: G1≥R(横杆的半径,设为 15mm)+XX2(男子的穿鞋修正量 设为 25mm) +P99 男 将数据带入式子得: G1≥15mm+25mm+1814mm=1854mm 答: 由①要求横杆中心要低于 1786mm 由②要求它高于 1854mm, 所以解决问 题的方案应该为:横杆可比 1854mm 高一点确保高个子的安全,然后在每隔半 米左右挂一条坠有手环的带子,手环可比 1786mm 在略低一点,确保小个子可 以抓得着。

2、教室里男同学平均身高=1686mm,标准差 S=55.2mm ,求 95%的同学都高 于多少?

解:题意求第五个百分位的数值,查表换系数 K=1.645 Pv=X(平均值)±S*K =1686-(55.2*1.645)=1595.2mm 答:身高在 1595.2mm 以上的男同学占整个教室男同学总数的 95%

3、教室里女同学的平均身高=1586mm,标准差 SD=51.8mm,已知某个女同 学的身高为 xi =1610mm,求百分之几的女同学比她矮? 解:Z=(1610-1856)/51.8=0.463 根据正态分布表查得 Z=0.463,P=0.1772(取相似值 0.177) P=0.5+0.177=0.677=67.7% 答:有 67.7%的同学比她矮,即身高在 1610mm 以下的同学占 67.7%


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