人机工程精选(九篇)

第1篇：人机工程范文

关键词:人机工程学;机械工程;人性化设计

中图分类号:F8 文献标识码:A 文章编号:1672-3198(2010)06-0314-02

0 前言

人机工程学是一门运用系统科学理论和方法,正确处理人、机、环境之间的关系,研究人――机――环境系统相互作用及最优组合的工程技术科学。其研究的对象是人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素;其研究的内容是人和机器及环境之间的相互作用;其研究的目的是提高工作效率,保证人的健康、安全和舒适性等问题。

机械设计是一项极其复杂的工程,在设计过程中不仅需要设计人员考虑机械的材料、力学、温度、工作环境、工作强度和频率等因素外,还要求充分考虑人 ――机――环境之间的关系。因而人机工程学在机械工程领域,扮演着非常重要的角色。人们在设计机械产品的时候会因为所设计的作业空间的不同,颜色、温度、亮度等因素考虑角度的不同,对人的作业效能和作业疲劳等方面考虑的不同,使同一种机械产品在工作中产生不同的效果。这些效果可能表现在工作效率的不同,工作者安全的保障与否,工作者工作时间的长短差异等等。因此,在机械工程中,我们一定要综合考虑人、机、环境三者之间的关系,不仅要注重工作效率,还要注重作业人以及环境。

1 人机工程学的应用技术

人机工程学是一门新兴的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学及工程学等学科的研究方法和手段,综合地进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。通过人机工程学的研究与应用,可为机械设计中考虑“人”的因素提供人体尺寸参数;为机械设计中考虑“物”的功能合理性提供科学依据;为机械设计中考虑“环境”因素提供设计准则;为进行人、 机、环境系统设计提供理论依据。

1.1 人体尺度在机械工程中的应用

为了使各种与人体尺度有关的设计对象能符合人的生理特点,让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境之中,就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度。在进行各种机械、设备、设施和工具等的设计时,首先要考虑的问题就是如何使它们适合于人的形态和功能的范围的限度。例如,所有的作业动作都必须在人的肢体活动所能及的范围之类,其高低位置必须与人体相应部位的高度位置相适应;同时还要考虑将其布置在人操作方便,反应最灵敏的范围之内。其目的是为了提高设计对象的宜人性,让使用者能够安全、健康、舒适、高效率的工作,从而有利于减少人体的疲劳和提高人机系统的效率。

人体不同部位的尺寸在机械设计中扮演着不同的角色,现举一些人体主要尺寸的应用原则:

(1)肘部高度: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,肘部高度数据是必不可少的。通过科学研究发现,最舒适的高度是低于人的肘部高度7.6cm。休息平面的高度大约应该低于肘部高度的2.5-3.8cm。

(2)大腿厚度:这是设计柜台、书桌、会议桌、课桌、家具及其他一些室内设备和为人们提供座位的设备的关键尺寸。要是大腿和大腿上方的物体有一定间隙。

(3)立姿垂直手握高度:可用于确定开关、控制器、拉杆、把手、书架以及衣帽架等等的高度。

以上只是列举了一部分。在设计过程中要充分考虑人体的各种尺寸,使设计出来的产品让人用着舒服,并尽量减轻人的疲劳感;同时还要注重工作效率的提高。

1.2 人体机能的应用

人主要有9个子系统,其中与外界直接发生联系的主要有三个系统,即感觉系统、神经系统和运动系统。人在人机系统中作用过程大致如图1。

图1由图可知,要使系统有效运行,要求人体各部位协调工作。感觉器官感受外界的信息;大脑理解和决策信息;运动器官执行相应的动作。

1.2.1 感觉系统

不同的感觉通道有不同的适应场合。例如视觉通道适合传递比较复杂或抽象的信息,比较长或需要延迟的信息,与空间方位、空间位置有关的信息等;听觉通道传递比较复杂的信息,短的或无需延迟的信息,与时间无关的信息,快速响应的信息等;触觉通道适合非常简明的、需要快速传递的信息,经常用受触摸的机器或装置的场合等。

当我们的信息用视觉通道传递时,我们设计机械装置时,要综合考虑人的视角与视力,视野与视距,中央视觉和周围视觉,色觉与色视野,暗适应和明适应等各方面的因素。例如眼睛沿水平方向运动比沿竖直方向运动快而且不宜疲劳;视线的变化习惯从左到右,从上到下;颜色对比与人眼也有一定关系,所以危险等信号标志都用红色。

当信息用听觉通道传递时,要综合考虑声音的频率,动态范围,人耳的方向敏感度,掩蔽效应等。同时,还要注意考虑人耳的安全。

1.2.2 神经系统

通过感觉通道传入的信息,在大脑中枢进行复杂的处理。大脑处理信息的速度以及对信息的记忆活动等都具有很重要的意义。对于人脑反应的速度,我们在设计产品的过程中不能使之快于人脑的速度。同时,我们又要充分利用人脑的记忆功能,进行复杂只能活动的能力,来合理设计,从而提高效率,创造价值。

1.2.3 运动系统

运动系统是人体完成各种动作和从事生产劳动的器官系统。骨的功能,各种关节的活动范围,肌肉的强度与力度等,都是我们设计机械器件时应该考虑的。例如关节必须处在一定的舒适调节范围内。对于肢体的运动,要考虑肢体的出力范围,运动范围,动作速度与频率等。

因此为了使操作者可以灵活、方便、快捷地执行动作,我们要考虑作对象的空间与操作者肢体所能及的范围的关系,完成工作所需要的力与操作者可以提供的力之间的关系等。

2 环境因素的影响

在机械设计中经常要考虑的环境因素很多,如温度、湿度、照明、噪声、振动、粉尘、风力及有毒物质等;随着人类生产活动领域的扩大,影响因素还有失重、超重、异常气压、加速度及电离辐射等。设计者必须全面考虑各种条件和要求,将环境因素和人的因素与机器的所要达到的要求结合起来进行综合分析和决策,求得正确的解决方案。

3 结束语

综上所述,现代机械工程的设计阶段要充分考虑人机工程学原理,进行人性化的设计。综合考虑环境因素,人的因素在设计中的影响。在保证工作者舒适、安全、健康、方便、快捷、灵活工作的同时,保证工作效率,寻求更优更高效的方法,找到人――机――环境间的最佳组合。

参考文献

[1]丁玉兰.人机工程学(第三版)[M].北京:北京理工大学出版社,2005.

[2]李建中,曾维鑫,李建华主编.人机工程学[M].南京:中国矿业大学出版社,2009.

[3]严杨.人机工程学设计应用[M].北京:中国轻工业出版社,1993.

第2篇：人机工程范文

随着微处理机的大范围应用和计算机信息技术的发展，国家各部门对测绘信息的需要也越来越多，对资料内容的容量需求越来越多，对资料更新的要求越来越大。一种新型的测量方式无人机航空摄影测量不断地出现在公众面前，想要构建数字城市建设、数字中国就需要迫切发展低空无人飞行器航测遥感系统。本文主要通过分析无人机技术的类型以及工作优势，来阐述无人机在测绘测量工作中的应用，希望本文能给从事无人机研究的相关科研人员一定的启发和借鉴。

关键词：

无人机；测绘工程；运用

引言

随着近几年经济的快速发展，我国的各项基础设施在不断的完善中逐渐发展到了一个相对繁荣的时期，在这个过程中，基础设施的建设过程慢慢的被人们重视起来，其中工程测量技术尤为重要，地形的测量也是非常重要的测绘工作。为了更好的完成这两项工作，引进了无人机技术，来完成测绘测量。无人机技术又称为无人机航测遥感技术，是指利用无线电设备控制无人驾驶的飞行器，并应用到生产生活中的一种现代化技术。它具有自动化、智能化、专业化快速获取所需数据信息的特点。在近些年科学技术不断的发展中，这项技术也不断的更新换代，慢慢的在测绘领域中展现出它独特的工作优势，其中包括测绘的实时性、机动性、分辨率等等。无人机技术逐步地将传统测量中的航空拍摄以及卫星遥感取代。无人机可以轻松地将地面影像图片传送回给从事测绘工程的技术人员进行分析和测量，从而大大地节省了测绘人员野外测绘的工作量，取得了巨大的社会和经济效益。

1无人机的类型

目前，无人机的种类繁多。按无人机的控制方式可分为程控与遥控复合控制无人机、预编程自主控制无人机和无线电遥控无人机；按照无人机的用途可分为多用途无人机、军用无人机和民用无人机；按照无人机的重量可分为大型无人机、中型无人机和小型无人机；按照无人机的飞行速度可分为超音速无人机、高音速无人机和低速无人机；按无人机的结构可分为伞翼无人机、无人飞艇、无人直升机、多旋翼无人飞行器和固定翼无人机。伞翼无人机是由纤维织物作为柔性翼面，其特点具有体积小、速度慢、适合低空飞行。无人飞艇最大的特点是自带动力系统，可以自行控制飞行。无人直升机的特点是可以垂直起降并沿着飞行剖面飞行，灵活性和自由悬停高等特点。多旋翼无人飞行器是指机身上均匀分布了两个或两个以上螺旋桨（通常是四旋翼、六旋翼及八旋翼等）的飞行器。它的主要用于航空摄影。固定翼无人机以电池为动力能源，其特点是隐蔽性较好（因为电动机的声音小），适用于高清航空摄影测量。

2无人机在测绘工程中的优势

遥感系统应用在无人机中有很多有效的优势，例如拥有很强的机动性，反应速度快，能够迅速的完成指令，测绘信息精确度高，能够大范围的应用无人机，以及消耗资金少等等。

2.1监测高效迅速，处理效率高

无人机技术的高效性，在处理和应对紧急事件中能够体现出其更大的检测范围，并且能够快速的生成检测区域清晰的图像和各项数据，以供相关部门进行分析和做出相应的对策，这样的优势不仅可以提高测绘的现实性，还可以提高应急服务的能力。其中单台无人机的周监测量最高可达2100km2左右，监测效率得到大幅度的提升。无人机的影像分辨率较之无论国内还是国外的卫星影像，都要高于他们，主要范围就在0.1～0.5m之间。与此同时，还能快速的收集数据，并且高效的处理。

2.2范围大且具宏观性

监测区域情况可以利用三维仿真模拟技术来进行宏观展示，同时这项技术能为相关部门的决策提供便利。不同航空高度的无人机拥有属于他自己的检测范围，可以应对大范围的高空检测，可以对面积较小的地面范围进行实时检测，能够得到精准的检测结果。无人机进行遥感检测作业中，可以实施多架无人机配合工作，主要应对大范围上万平方公里的监测作业。相关工作人员可以将监测到的结果通过光谱进行分析，这样就可以得到大范围的监测数据，在将这些信息和传统信息结合处理分析，最终的得到整个监测区的整体信息。

3无人机技术在测绘测量中的应用

无人机民用需求的扩大以及无人机航摄技术的逐渐成熟，民用领域的各行各业都已经被该技术渗透，它可以应用于国土资源勘察、数字城市发展建设、通讯站的建立、国家地图测绘、城市发展规划、实时监测突发事件、灾害预测和评估、城市街道交通、网线电网铺设、矿产开发、环境管理和生态保护、森林治理、数字化农业等领域。在测绘工程中，无人机主要作用是获取用正射像片编制的带有公里格网、图廓内外整饰和注记的平面图正射影像图。正射影像是指用无人机拍摄的像片画图，且整张图没有任何扭曲的图像。在照片中拍摄出来的只能是一张照片，而照片拍摄出来的是多张照片。由此我们可知，要获得正射像片，需要很多张照片叠加才能生成。

3.1低空无人机测绘测量遥感系统

低空无人机飞行器航测遥感系统能够在各个行业中完美的实现自身价值，并且能够推动每个行业的向前发展，主要是因为他拥有较高的实用性，例如在测绘工作中的应用，解决了在测绘工作中很多技术和环境的难题。还有独特的创新性和优越的主干系统，无人机在新农村建设，数字化城市的建设等等这些方面起到了不可代替的作用。在多个领域都可以应用到低空无人机测绘测量遥感系统，例如一些大型的工程，新型城市的规划，应对各类突发状况，并且能够加快城乡建设。在一些环境条件较为苛刻的工作地点进行作业的时候，经常会遇到因为当地环境的原因不能用传统的航空摄影，例如有高山的阻碍，道路原因不能够实现正常的起降，或者云层过低等等的问题，在这个时候无人机就能够体现出他独特的航拍效果。在任何地形都能够轻松的起飞，进行航空拍摄作业，这样不仅可以提升测量效果，并且能够精确收集高空影像。作为一种有效的监测技术手段，无人机遥感系统可以动态监测，全面而准确的掌握国土资源数量、质量、分布和变化趋势，对相关工作人员进行引导并合理开发和利用土地资源。同时，国土资源监察可以利用该技术及时发现违规违法用地、滥占耕地、破坏生态环境等现象。

3.2土石方测量

利用航测可以算出土石方量，其原理是在无人机飞行过程中，设定一个确定的飞行高度（这个飞行高度是指与地面保持一定的高度），因此也就能知道无人机的飞行高度轨迹，自然就可以得出高程值。然后在利用在PostFlightTerra3D软件就可以算出土石方量。

3.3无人飞艇低空航测系统

无人机对自动化的要求相对于其他技术来说是比较高的，然而map-at/cs则完美的提升了无人机的自动化能力，而且还有效地提升了影像的处理能力。这个系统在大比例尺测图的问题上有很优秀的表现，能够获取高分辨率，高清晰度的影像数据。在无人机装备上有能够自动检校的特宽高清数码相机，在收集影像资料的过程中通过软件进行检校，同时在运用像片重叠关系来减小误差。同时，此系统大幅度的减少了成像系统的重量，满足了无人机低空航测的需求。

3.4无人机测绘测量遥感系统

在无人机测绘测量遥感系统下分别有三种不同的型号，倒桅尾，垂直尾和双发型。这项系统不仅配备了小型数字相机，还能够实现定点曝光摄影以及自动偏旋修正。这项系统主要运用在资金较少的，例如农村建设等等的项目中。虽然花费的资金比上两个系统都要少，但是他仍然拥有着自己独特的高性能，例如，良好的机动性和适应性。征地测量是将集体所有的土地转为国有土地的必要环节。在实施征地测量时往往会发生土地纠纷。特别是对坡度较大土地的征收，村民希望自己以斜面丈量，而国家规定则是以平面面积作为准确面积。所以采用无人机航测，利用正射影像图勾绘，会大大减少由于面积上的认可度带来村民间的纠纷问题。

4结束语

目前中国正处在不断建设和发展中，无人机技术在测量测绘等工作中都展现了他独特的优势和特性，所以相关部门应该不留余力的大力发展无人机技术，使无人机技术不断的创新发展，能够给测绘工作或者其他的各类行业提供技术支持。无人机航测遥感技术是近几年新型的测量工具，它获取信息数据具有全天候和全天时以及实时性的特点，所以其重视程度是非常高的，它带来的经济效益是非常可观的。在研究开发无人机的过程中，做好市场调研也是相当重要的，及时了解各个行业每个客户的技术需求，开发多个定向的研究项目，不仅能够大量的节省资金，还能够充分满足客户的需求。除此以外，还必须建立全面完善的售后服务，开发与无人机相关的网站，主要负责低空无人机测绘测量系统的应用研发。

作者：万树昌 单位：广州市房地产测绘院

参考文献

[1]刘金亨，吕郁青，张晓博，等.无人机遥感在测绘测量中的应用[J].硅谷，2015（1）：134，141.

第3篇：人机工程范文

[摘要]设计中所面临的各种因素，如人机操作、使用物的功能与结构、形态的人文特征等等，都反映了人―物、物―人交流的途径与方式。而设计的核心是“人”。以前的人机界面是研究人一机矛盾，适用于物、理分析而缺乏创新分析，相对研究人―物―环境―信息关系的“设计艺术”则显得较为片面。所以探讨设计界面，即人―物、物―人界面是有意义的。

一、设计界面的涵义

界面的说法以往常见的是在人机工程学中。“人机界面”是指人机间相互施加影响的区域，凡参与人机信息交流的一切领域都属于人机界面。“而设计艺术是研究人一物关系的学科，对象物所代表的不是简单的机器与设备，而是有广度与深度的物；这里的人也不是“生物人”，不能单纯地以人的生理特征进行分析。“人的尺度，既应有作为自然人的尺度，还应有作为社会人的尺度；既研究生理、心理、环境等对人的影响和效能，也研究人的文化、审美、价值观念等方面的要求和变化”。

设计的界面存在于人一物信息交流，甚至可以说，存在人物信息交流的一切领域都属于设计界面，它的内涵要素是极为广泛的。可将设计界面定义为设计中所面对、所分析的一切信息交互的总和，它反映着人一物之间的关系。

二、设计界面的存在

美国学者赫伯特．A．西蒙提出：设计是人工物的内部环境(人工物自身的物质和组织)和外部环境(人工物的工作或使用环境)的接合。所以设计是把握人工物内部环境与外部环境接合的学科，这种接合是围绕人来进行的。“人”是设计界面的一个方面，是认识的主体和设计服务的对象，而作为对象的“物”则是设计界面的另一个方面。它是包含着对象实体、环境及信息的综合体，就如我们看见一件产品、一栋建筑，它带给人的不仅有使用的功能、材料的质地，也包含着对传统思考、文化理喻、科学观念等的认知。“任何一件作品的内容，都必须超出作品中所包含的那些个别物体的表象。”分析“物”也就分析了设计界面存在的多样性。

为了便于认识和分析设计界面，可将设计界面分类为：

1)功能性设计界面接受物的功能信息，操纵与控制物，同时也包括与生产的接口，即材料运用、科学技术的应用等等。这一界面反映着设计与人造物的协调作用。

2)情感性设计界面即物要传递感受给人，取得与人的感情共鸣。这种感受的信息传达存在着确定性与不确定性的统一。情感把握在于深入目标对象的使用者的感情，而不是个人的情感抒发。设计师“投入热情，不投入感情”，避免个人的任何主观臆断与个性的自由发挥。这―界面反映着设计与人的关系。

3)环境性设计界面外部环境因素对人的信息传递。任何一件或一个产品或平面视觉传达作品或室内外环境作品都不能脱离环境而存在，环境的物理条件与精神氛围是不可忽缺的界面因素。

应该说，设计界面是以功能性界面为基础，以环境性界面为前提，以情感性界面为重心而构成的，它们之间形成有机和系统的联系。

三、设计界面存在的方法论意义

当机械大工业发展起来的时候，如何有效操纵和控制产品或机械的问题导致了人机工程学。二战后，随着体力的简单劳动转向脑力的复杂劳动，人体工学也进一步地扩大到人的思维能力的设计方面，“使设计能够支持、解放、扩展人的脑力劳动”。在目前的知识经济时代，在满足了物质需求的情况下，人们追求自身个性的发展和情感诉求，设计必须要着重对人的情感需求进行考虑。设计因素复杂化导致设计评价标准困难化。一个个性化的设计作品能否被消费者所认同?新产品开发能不能被市场所接受?在目前，我国大部分企业实力还并不强大，设计开发失利承受力还不很强的情况下，如何系统地、有根据地认识、评价设计，使其符合市场，就需要对设计因素再认识。利用界面分析法，正是使设计因素条理化，避免将人作为“生物人”的片面和走出笼统地说“设计＝科学十艺术”的简单误区。

现代的人机工程学和消费心理学为设计提供了科学的依据，它们的成功就在于实验、调查和数理表述，是较为可系的。同样对设计艺术而言，进行设计界面的分析，也要有生理学、心理学、文化学、生物学、技术学学科基础。从理论上来说，它要直接建立在信息论和控制论的基础之上。相对于机械、电子设计和人机设计，以往人机界面设计把握了技术科学的认识和手段，忽视了人文科学观念与思想。它的界面设计只能存在于局部的思考范围内，只成为一个设计的阶段。

有人以功能论来评判设计。“功能决定形态”曾是20世纪上半叶的设计格言，它的提法是片面的。这是因为：第一，功能不是单一的，它包括使用功能、审美功能、社会功能、环境功能等。“过分追求单一的功能会导致将许多重要内容(装饰性、民族性、中间性)被排斥掉”。而且“有些内容并不是‘功能’的概念所能包括了的，更何况物质和精神的内容也并不是时时处处等质等量的融洽在一个统一体中，随产品的不同、时期的不同，它们各自的主次地位也随之变化”。在现今信息技术高度发展的时代，情感因素越来越成为设计的主要方面。物质意义上的功能在保持其基础地位的情况下，却日益不能代表情感诉求的表述；第二，按“形态服从功能”而设计的产品，对于不熟悉它的使用者来说是难以理解的，产品要为人们所理解，必须要借助公认的信码，即符号系统；第三，满足同一功能的产品形态本来就不是唯一的，象汽车等成熟的产品，年度换型计划等措施成为商品经济中日益不可避免的现象。社会经济发展到一定程度，才能出现设计的专业需求，而这时人们的基本物质需求已能满足，简单地以物质来决定设计是不恰当的。

相反，设计界面体现了人一物交流信息的本质，也是设计艺术的内涵，它包括了设计的方方面面，明确了设计的目标与程序。

四、设计界面的分析

按照设计界面的三类划分，有助于考察设计界面的多种因素。当然，应该说设计界面的划分是不可能完全绝对的，三类界面之间有涵义上也可能交互与重叠，如宗教文化是一种环境性因素，但它带给信仰者的往往更多的却是宗教的情感因素。在这里环境性和情感性是不好区分的，但这并不妨碍不同分类之间所存在的实质性的差异。

1功能性界面

对功能性界面来说，它实现的是使用性内容，任何‘件产品或内外环境或平面视觉传达作品，其存

在的价值首要的是在于使用性，由使用性牵涉到多种功能因素的分析及实现功能的技术方法与材料运用。在这一方面，分析思维作为一种理性思维而存在。如果作为一种处理方式来设计产品，则这种产品会使多种特征性(如民族性、纯粹性)因素中性化，如果去除产品商标，就很难认出是哪国的或哪个公司的产品。当然，这方面也说明了产品中存在着共同性因素，它使全人类能做出同样的反应。人的感觉和判断能力有着国际性的、客观性的特征。

功能性界面设计要建立在符号学的基础上。国际符号学会对符号学所下定义是：符号是关于信号标志系统(即通过某种渠道传递信息的系统)的理论，它研究自然符号系统和人造符号系统的特征。广义的说，能够代表其他事物的东西都是符号，如字母、数字、仪式、意识、动作等，最复杂的一种符号系统可能就是语言。设计功能界面，不可避免地要让使用者明白功能操作。每一操作对人来说应是符合思维逻辑的，是人性的，而对机械、电子来说则应是准确的、确定无疑的，这双方的信息传递是功能界面的核心内涵。

2情感性界面

一个家庭装饰要赋予人家居的温馨，一副平面作品要以情动人，一件宗教器具要体现信仰者的虔诚。其实任何一件产品或作品只有与人的情感产生共鸣才能为人所接受，“敝帚自珍”正体现着人的感情寄托，也体现着设计作品的魅力所在。

现代符号学的发展也日益这一领域开拓，以努力使这种不确定性得到压缩，部分加强理性化成分。符号学逐渐应用于民俗学、神话学、宗教学、广告学等领域，如日本符号学界把符号学用于认识论研究，考察认识知觉、认识过程的符号学问题。同时，符号学还用于分析利用人体感官进行的交际，并将音乐、舞蹈、服装、装饰等都作为符号系统加以分析研究，这都为设计艺术提供了宝贵与有借鉴价值的情感界面设计方法与技术手段。

3环境性界面

任何的设计都要与环境因素相联系，它包括社会、政治和文化等综合领域。处于外界环境之中，“是以社会群体而不是以个体为基础的”，所以环境性因素一般处于非受控与难以预见的变化状态。

联系到设计的历史，我们可以利用艺术社会学的观点去认识各时期的设计潮流。18世纪起，西方一批美学家已注意到艺术创造与审美趣味深受地理、气候、民族、历史条件等环境因素的影响。法国实证主义哲学家孔德指出：“文学艺术是人的创造物，原则上是由创造它的人所处的环境条件决定。”法国文艺理论家丹纳认为“物质文明与精神文明的性质面貌都取决于种族、环境、时代三大因素”。无论是工艺美术运动、包豪斯现代主义或20世纪80年代的反设计，现代的多元化，“游牧主义”(Nemadism)都反映着环境因素的影响。

环境性界面设计所涵盖的因素是极为广泛的，它包括有政治、历史、经济、文化、科技、民族等，这方面的界面设计正体现了设计艺术的社会性。

以上说明了设计艺术界面存在的特征因素，说明在理性与非理性上都存在明确、合理、有规则、有根据的认识方法与手段。

成功的作品都是完善地处理了这三个界面的结晶。如贝聿铭设计的卢浮宫扩建工程，功能性处理得很好，没有屈从于形式而损害功能；但同时又通过新材料及形式反映新的时代性特征及美学倾向，这是环境性界面处理的典范；人们观看卢浮宫，不是回到古代，而是以新的价值观去重新审视、欣赏，它的三角形外观符合了人们的心理期望，这是情感性界面处理的极致。新晨

五、设计界面的运用原则

1)合理性原则，即保证在系统设计基础上的合理与明确。

任何的设计都既要有定性也要有定量的分析，是理性与感性思维相结合。努力减少非理性因素，而以定量优化、提高为基础。设计不应人云亦云，一定要在正确、系统的事实和数据的基础上，进行严密地理论分析，能以理服人、以情感人。

2)动态性原则，即要有四维空间或五维空间的运作观念。一件作品不仅是二维的平面或三绝的立体，也要有时间与空间的变换，情感与思维认识的演变等多维因素。

3)多样化原则，即设计因素多样化考虑。当前越来越多的专业调查人员与公司出现，为设计带来丰富的资料和依据。但是，如何获取有效信息，如何分析设计信息实际上是一个要有创造性思维与方法的过程体系。

4)交互性原则，即界面设计强调交互过程。一方面是物的信息传达，另一方面是人的接受与反馈，对任何物的信息都能动地认识与把握。

5)共通性原则，即把握三类界面的协调统一，功能、情感、环境不能孤立而存在。

六、设计界面的应用方法

设计界面所包含的因素是极为广泛的，但在运用中却只能有侧重、有强调的把握。设计因素虽多，但它仍是一个不可分割的整体。它的结果是物化的形，但这个形却是代表了时代、民族等方面的意识，并最终反映出人的“美”的心理活动。

设计界面的运用，核心是设计分析。在一些国际性的大公司，如索尼、松下、柯尼卡等，都有许多的成功案例可为借鉴。如柯尼卡公司设计其相机时，首先不是去绘制“美”的形和考虑技术的进步，而是进行对象人的日常行为分析，作出故事版(STORY)。它先假定对象人的年龄为35岁，名：Xxxx，从而分析他的家庭、喜好与憎恶，分析他的日常行为，进而考察其人在什么场合需要僚机，从而为设计提供概念(CONCEPT)与目标(TARGET)，进行设计。经过分析，设计师有了明确的概念与目标，并随信息的交互产生了创造力。

第4篇：人机工程范文

【关键词】人机工程；机械设计

社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。近代“设计学”的重大发展之一便是“人机学”(ergonomics)思想的形成和发展。“宜人”的宗旨已经成为现代机械设计不能疏忽的观念。

一、人机工程学的定义

国际人机工程学会（International-

Ergonomics Association）：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，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。

《中国企业管理百科全书》将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。

综上所述，人机工程即是一种以“以人为本，兼顾环境，追求功能，力求三者协调统一”的思想来研究机械产品的。以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。

随着社会的发展，机器由原来的“只为实现某种目标”逐渐演变为“尽可能实现多个目标”；由“以提高工作效率为主要目标”逐渐向“提高与环境和人的协调”转变。社会发展的必然趋势就是以人为本的思想会越来越被重视。周围环境和使用者的感受将是评定一个机械产品好坏的重要参考条件。如何让来进行机械设计以达到实现既定的目标的前提下尽可能的兼顾环境和使用者的感受，将是机械设计者们未来很长一段时间的努力方向。

二、如何评价一件产品在人机工程学方面是否符合规范

对于一件产品是如何来评价它在人机工程学方面是否符合规范呢？以德国Sturlgart设计中心为例，在评选每年优良产品时，人机工程上所设定的标准为：1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；2)产品是否顺手和方便使用；3)是否能防止使用者操作时意外的伤害和错用时产生的危险；4)各操作单元是否实用；各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；5)产品是否便于清洗、保养及修理。

三、人机工程学研究的方法

我们在进行设计时，若要考虑人机工程设计因素，首先要明确设计对象的使用目标以及使用人群。在明确功能原理的基础上，应该在设计的初期阶段就将使用阶段的各种可能问题考虑进来，以“宜人”的观点来进行后期的详细设计。

然后调查使用人群的共性，可以通过测量人体各部分静态和动态数据；调查、询问或直接观察人在作业时的行为和反应特征；对时间和动作的分析研究；测量人在作业前后以及作业过程中的心理状态和各种生理指标的动态变化；观察和分析作业过程和工艺流程中存在的问题等方面来了解使用人群对这样一个产品的使用感受，及时得到反馈信息。

之后通过得到的调查结果分析差错和意外事故的原因；进行模型实验或用计算机进行模拟实验；运用数字和统计学的方法找出各变数之间的相互关系，以便从中得出正确的结论或发展有关理论。

最后由得到的结论来进行下一步的设计，这样，就能将人机工程学的概念运用到我们的设计学当中去了。设计出来的产品也会更加有宜人性，符合时展的要求。

四、人机学研究实例

近年来，人们对人际学的研究高度重视，也研发出了很多宜人的产品出来，极大的方便了我们的生活。

比如按照人体脊椎的结构特点以及不同使用人群的身高、臂长等生理特点，将靠椅的靠背形状进行改进，使之能够适合各类不同人群的使用，在使用过程中避免了因靠背形状不科学而引起的坐姿不对，并且能够一定程度上缓解人们脊椎和肩周的疲劳。

还有最近出现的老年人代步车，比一般轿车小、便宜，又比摩托车安全舒适。结构较简单，容易掌握和操作，一般老人很容易就能学会。极大的方便了老年人的出行。

又如鼠标垫上面的腕托，让经常使用鼠标的人手腕不会那么累，一定程度上提高了工作的舒适度。除此之外，汽车方向盘的调整、汽车座位的高度和前后调节，都是人机工程学的成功应用案例。我们可以看到，人机工程学已经影响到我们生活中的方方面面，成功的人机工程设计学产品会为人们的生活带来很大的便利与舒适。

然而，在生活中，我们也能看到很多不符合人机工程学的例子。

比如，我们常常能看到方形的草坪，草坪的拐弯处经常有标语“请勿践踏草坪”，可是还是会看到经常有一条弧形的小路被踩出来。在转弯的时候，走弧形显然比走直角让人觉得舒服自然，那么设计者们在设计草坪的时候为什么不在路边的拐弯处设计成弧形呢？这样不仅仅为大家提供了方便，也会减少践踏草坪的几率。

再比如，我们常常使用的USB插口，由于插口上下形状不一样，而大多U盘又无明显标志，因此，经常将正反面弄错，虽然只是生活中的一个小细节，但是，如果我们将USB插口设计成正反一样的，或者是在声场U盘是时候用明显的标志表示出正反面来，也会为大家的生活带来一定的便利的。

从以上的几个例子，我们可以真切地感受到人机工程学在我们日常生活中的重要影响和作用。并且发现了很多生活中不太便利的设计都是不符合人机工程学的。因此，我们在机械设计过程中要将人机工程的概念深入心中，设计出符合人机工程的产品来，才会更加符合当今社会对设计的要求。

参考文献：

[1]中国企业管理百科全书[M].企业管理出版社,1990.

[2]丁玉兰.人机工程学[M].北京理工大学,2005.

[3]何灿群.产品设计人机工程学[M].化学工业出版社,2006.

[4]Jan Dul,Bernard Weerdmeester.译者:连香姣,刘建军.人机工程学入门:简明参考指南[M].机械工业出版社,2011.

[5]童时中.人机工程设计与应用手册[S].1990.

[6]阮宝湘.工业设计人机工程[M].机械工业出版社,2010.

[7]黄靖远,龚剑霞.机械设计学[M].机械工业出版社,2006.

[8]吕杰锋,陈建新,徐进波.人机工程学[M].清华大学出版社,2009.

第5篇：人机工程范文

关键词：人机工程学；手机界面；设计探索

在众多品牌的手机产品中，我们很容易把手机界面与易用、高效与人性化等相联系。例如，苹果公司的iPhone的手机界面设计，在提高手机界面的高效易用的同时，也将手机界面的操作动作设计得颇具趣味性。iPhone的设计以简洁、直观的设计理念设计手机界面操作方式，在手机市场中形成了的销售也位居前几。设计较好的手机界面，在人们使用中也得到了极大地满足感。

1人机工程学的含义

人机工程学的含义是：“探讨人类的工作环境中的生理学，解剖学与心理学等，进而分析其中每个组成成分之间的关系，研究人们在工作和家庭中、休假的环境中，怎样实现人—机—环境最优化的问题的一门学科”。人机工程学一向遵循以人为本，为人服务原则，采用人体生理、心理测量、计量等手段，对人体的结构、功能、心理、等方面进行研究探讨，为使人们身心舒适，达到更合适的使用成效。

2人机工程学在手机界面设计中的具体体现

根据人们的生理和心理特性，决定了手机界面设计的特性。手机界面的设计要以人为本，要合理采用人机工程学的原理，从而对手机界面进行合理的设计，并且在手机界面设计上体现出对人们的关怀与尊重，达到人们在视觉上感觉到亲切、使用上感觉到方便、精神上感觉到开心愉快的目的，并且使人们对该手机产品产生美好的体验。

3手机界面设计的现状

①单调乏味的界面操作使得使用者产生了一种乏味感。例如如今的手机界面取代了传统手机键盘，它的设计是手机领域里巨大成就，它的设计的优势就是节省了空间，但却缺少了使用者在触摸使用过程中的反馈，最终为使用者带来了无法弥补的现实满足感，造成了触觉的缺失。②手机界面交互的设计让人眼花缭乱、应接不暇。手机界面加入了过多的互动技术和传感器技术，使使用者无法理解其中的含义，使得使用者在使用过程中极易感觉到莫名其妙，以至于根本不能理解的现象，进而使使用者处于迷糊状态，而使用者可能需要花费较长的时间来了解并熟悉手机使用的诀窍。③GUI的风格简洁。GUI的风格设计简洁并且相对粗糙，连贯操作性不高；而过度的加入装饰性设计，让使用者极易产生审美疲劳，从而增加了使用者的操作难度。④手机企业正在尝试设计出可以使多方面模块一起操作的产品，设计对每位使用者都具有吸引力的产品。

4手机的界面设计

4.1手机界面设计的原则

①手机交互界面的风格要统一；②设计允许使用快捷键来达成操作；③手机程序应给予使用者相应的提示，提示使用者手机程序当前的状态；④设计错误预防和简单的纠错能力操作键；⑤方便使用者取消某个操作；⑥降低使用者的记忆负担。

4.2手机界面设计的具体要求

手机在界面设计上要以实用，操作简便为核心。从人机工程学的角度来说，有以下几点：①手机界面的交互界面的风格要统一：色彩，文字型号，图片等在手机界面出现的内容都要具备一定的连贯性。②设计可以使用快捷键来达成操作的功能：当使用者想放弃当前操作，并且在放弃当前操作后想要进入一个新的界面，这就需要点击手机界面的某个图标既可以完成。③手机程序应给予使用者相应的提示，提示使用者手机程序当前的状态，提示使用者是否创建新的文件。④设计错误预防和简单的纠错能力的操作键：加了阴影的键盘中，能够提醒你哪个按键正被使用；如果连续按，所有全部归零，改正使用者的错误操作。⑤设计方便使用者取消某个操作的功能，只需要使用者点击某个图标就可完成。⑥降低使用者的记忆负担：手机界面上的信息应该清晰的展现，这可以使使用者阅读方便。

4.3手机设计

一个合理的手机设计不仅功能要实用，还要在审美功能方面进行精心设计。手机设计主要包括色彩、文字型号等。大部分手机设计都是以美的外形、结构和好看色彩为主，能够达到使用者的审美需要的目的。

5手机界面未来的发展

手机界面设计是未来手机产品创新的有效方式之一。手机界面为使用者提供了新功能、个性化服务等，并且同时也增加了手机界面设计的难度。因此，手机界面的操作方式的设计应符合人机工程学。

更好的手机界面的设计可以提高手机产品的人性化、拉近产品与使用者的距离等，进而达到可与使用者的良好的沟通的目的，拥有更多的操作乐趣，最终满足使用者的归属感。手机界面设计只有与使用者的感官产生共鸣，才能抓住消费者的心。在一定程度上，手机界面设计是跟随社会潮流的发展，它能反映出新技术与生活之间的密切联系，同时也满足了使用者的需求，给手机产品销售市场带来了新的活力。创新性和挑战性才是设计手机界面的精髓，其设计意义和方式早已比电子计算机的科学的领域高，在科学技术与使用者之间找到一个平衡点，为使用者在使用产品过程中能够便于操作，同时也可得到很多方面的享受。

6結语

综上所述，手机界面设计应充分应用人机工程学的原理，满足人们的生理和心理上的需求，为人们设计方便、实用、美观的产品，确保人们能顺畅开心地使用该产品，并且更好地感受现代科技的便利。

参考文献： 

[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京理工大学出版社，2005. 

[2]张峻霞.人机工程学与设计应用[M].国防工业出版社，2010. 

[3]王北海，龙将，闫小飞.产品形态语义在人机工程设计中的应用[J].人类工效学，2005（9）：2731. 

第6篇：人机工程范文

关键词：人机；老年手机；设计

中图分类号：TN929.53 文献标识码：A

随着经济的高速发展，中国正迈入老龄化社会，截至2009年底，中国60岁以上的老人有1.67亿，居世界之首。而我国的老年产品设计现状还远远不能满足当代老年人的需求，老年产品的设计、开发和生产被长期忽视，设计形式枯燥单一、科技含量低、缺乏人文关怀。本文以老年手机为例，从人机工程学的角度阐述老年手机设计，即在老年手机设计中运用人机工程学原理，使手机尽量满足老年人的生理需求和精神需求，给老年人的通讯提供更多的便捷、舒适与温馨。

1 人机工程学的含义

国际人机工程学学会对人机工程学的定义是:“研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素，研究系统中各组成部分的交互作用(效率、健康、安全、舒适等)，研究在工作和家庭中、在休假的环境里，如何实现人-机-环境最优化的问题的学科”。人体工程学以人为本，一切为人服务，运用人体生理、心理测量和计量等方法，研究人体结构、功能、心理、力学等方面的因素，以适合人的身心活动要求，取得最佳的使用效能。

2 老年人生理及心理特点

步入老年以后，人体各方面的功能逐渐衰退，在生理和心理上都发生了相应的变化。生理方面，身体机能衰退，视觉、听觉和触觉等器官退化，感觉迟钝，反应迟缓，记忆力减退，创造性下降，学习、接受新知识比较困难。心理方面，退休以后，子女成家立业，老年人缺少陪伴，容易产生孤独、失落、自卑、焦虑、恐惧、抑郁等心理。有的老年人还多疑、敏感、固执、偏激等。正是因为离开了工作岗位，对衰老恐慌，老年人特别希望有适宜于老年人使用的专属产品，让老年人在使用过程中获得自信，重新融入社会。

3 人机工程学在老年手机设计中的具体应用

老年人特殊的生理和心理特性，决定了老年手机设计的特殊性。老年手机的设计要以老年人为本，充分运用人机工程学的原理进行全面系统的设计，在设计上充分体现出对老年人的关怀和尊重，让他们在视觉上感到亲切友好，在使用上感到方便舒心，在精神上感到愉悦快乐，并产生良好的情感体验。

3.1 老年手机的功能设计

3.1．1 老年手机功能设计的基本原则

随着老年人生理机能逐渐衰退，学习能力下降，一些功能复杂、操作麻烦的产品对老年人来说很难学会，操作不便，进而令老年人产生受挫情绪。因此，人性化的老年手机的具体设计原则为：1）手机定位清晰，以满足老年人的需求为出发点，专门为老年人而设计；2)手机功能不要太过复杂，尽可能简单明确，为老年人生活提供便利。

3.1．2 老年手机功能设计的具体要求

老年手机在功能设计上要以功能实用，操作简便为核心，从人机工程学的角度出发，制订一些专门针对老年人需要的特殊功能，从而很好地弥补老年人生理上的缺陷，让老年人容易上手，感觉自己和健康人沒有什么区别，从而维护老年人的自信。

超长待机。手机电池待机时间一般在十天以上，减少老年人充电的麻烦，省力省心；超大音量。按键带有响亮提示音，来电铃音超大，老人不必担心听不到电话铃音；语音朗读功能。语音报出来电姓名、电话号码，语音报出所有菜单和短信内容，当老人看不清，读不懂时，语音可为老年人提供协助，实用贴心； FM收音机功能。FM可用免提收听，外置伸缩设计的天线，达到专业收音机效果，使老年人随时随地都能享受收音机带来的快乐；高清的MP3或MP4功能。将经典老歌、戏曲名段、相声小品存入手机存储卡，可随时赏听，丰富老人的娱乐生活；智能定位功能。通过智能定位技术，子女可通过手机客户端智能定位老人的位置。这样一旦老人遇到紧急情况，只需用设置好的亲人电话发个短信给老人，即可收到老人实时方位，安全放心；丰富的“一键通”功能。一键求助：在手机背面设置红色SOS紧急求救键，长按3秒自动给预设号码发送求救信息，同时自动发短信和打电话给预先设定好的求助联系人。一键拨通亲情号：可以按*或者#键号键自动拨打设定好的亲人电话。一键收音机：一键即可打开收音机，清晨散步锻炼，非常惬意。一键助听：设定专门的按键为助听键，当接通电话后，可按助听键扩大对方的声音。一键手电筒：长按手电筒按钮，前置手电灯泡即亮，再次长按按钮灯泡即灭，给老人夜间行动提供方便；定时开关机。可设置每天自动开关机，节约时间，给老年人提供更多便利。

3.2 老年手机外观设计

一个好的老年手机设计除了有实用功能外，还要有审美功能。手机的外观主要包括形态、色彩、材质这三个方面。老年手机外观设计以美的外形、结构和色彩向老年人传播审美信息，满足、激起和发展老年人的审美需要，给老年人带来美的感官享受。

3.2.1 老年手机外观造型设计

老年手机整体造型应大气稳重，忌小巧新奇；手机键盘布局设计。对键盘的布局进行定量化研究，通过绩效实验的方式获得各手指的工效最佳范围参数，优化键盘设计，从而减轻拇指的劳动强度，将一部分工作分配给拇指以外的手指去做，各手指分工合作，操作协调；超大按键。设计超大的凸出按键和字体，每一个按键都达到1.5平方厘米以上，可让手指快速找到按键，防止误按相邻键位，操作准确，手感舒适。同时，按键上的数字符号和按键底色形成鲜明对比，大而清晰，不戴老花镜一样看的清楚；大屏幕。设计超大屏幕，分辨率高，对比强烈，高画质，明晰直观，富有立体感。设计超大屏幕字体，比普通手机字体大4倍以上，一目了然，易于识别。输入电话时，用超大字体突显正在输入的数字，确保老年人输入正确号码；外壳和按钮的材质宜选择具有防滑效果的磨砂材质，比如磨砂漆、钢琴漆等，防刮耐磨，手感良好，便于握持，经久耐用；防脱设计。手机机身侧面采用条纹式的防滑、防脱纹理，能够解决老年人因生理机能衰退而出现手机容易滑脱的问题。

3.2.2 老年手机色彩设计

色彩设计在整个老年手机开发流程中必不可少，美观宜人的手机色彩设计能对老年人的生理和心理产生良好的影响。其设计原则主要包括以下两方面：1)满足老年人的心理需要。根据老年人宁静、安详、不喜繁杂的特点，老年手机色彩一般以低明度和低纯度、淡雅柔和的色彩为主色调，比如米白色、粉色系、米黄色系、清新的黄绿色系等。这些颜色令人感觉亲切舒适，对缓解老年人的心理压力和心理负担有明显帮助。2)满足老年人的审美和情感需求。现在老年人在审美上的追求日益提高，老年手机的色彩设计要改进以往色彩单一的特点，可在素雅柔和的主色调上搭配明快的暖色系，比如红色、橙色等鲜艳色彩。增加老年手机的个性化和时代感元素，帮助老年人塑造热爱生活的积极心态，令老年人心情开朗，保持活力。

结论

综上所述，老年手机设计应充分应用人机工程学的原理，尊重老年人生理和心理的具体需求，为老年人量身设计方便、实用、美观、舒适、体贴的老年手机，确保老年人能顺畅开心地与亲友进行沟通联系，更好地感受现代生活的气息，体验现代科技的便利。

参考文献

[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京理工大学出版社.2005.

[2]张峻霞.人机工程学与设计应用[M].国防工业出版社.2010.

第7篇：人机工程范文

1机械电子工程介绍

机械电子工程是一项涵盖各类科学的技术，其核心专业是机械电子，同时要结合信息技术、网络、智能化的相关知识，各类学科相互交叉形成的一类科学，这些学科的理论在机械电子工程中得到了广泛的应用。总体来说，机械电子工程包括计算机技术、网络技术等，机械电子工程实现了技术的多元化和技术的融合，其在使用的过程中必须借助其他学科。在对机械电子工程进行设计时，必须要将计算机技术与网络技术以及机械相关的技术融合，将机械中不同的元件组合，完善设计。机械电子工程在设计时运用的知识比较复杂，但是设计比较简单，结构不复杂，而且具有较好的性能。机械电子工程投入生产时的效率高，夕卜形小巧，从而取代了传统的机械。

2人工智能介绍

人工智能技术是在计算机技术发展的前提下得到应用的，其通过对计算机技术的分析，从而对计算机技术的功能进行进一步的完善而实现的智能化的技术，智能技术在机械电子工程中应用时，主要实现了对机械工程的自动化控制，人工智能在机械电子工程中应用不仅仅采用计算机技术，同时还要结合信息技术、心理学、语言学等知识。人工智能技术的发展经历了几个阶段，在人工智能技术发展的初始阶段，人工智能主要实现了自动翻译、自动推理，而后，人工智能技术进入了其停滞阶段，这时人工智能技术主要是以计算机视觉技术、对语言的理解、系统的研发和机器人设计等方面得到了广泛的应用。人工智能技术进入发展的第二个阶段后，其主要应用的领域是知识工程，知识工程促进了商业化的进程，在这个阶段，人工智能技术主要进行推理以及机器人中得到了广泛的应用。随后，人工智能技术进入了平稳发展时期，在这个阶段，人工智能技术朝着分布式的方向发展，其发展的形式比较简单。

3人工智能技术在机械电子工程中的使用

现在，随着我国信息技术的广泛应用，在机械电子工程中都开始使用人工智能的模型，而且能能够对大型机械进行故障的诊断，在机械电子工程投入使用后，机械工程本身的稳定性比较差，导致机械工程在使用的过程中会出现复杂的关系，如机械在进行输入或者输出时，如果不能建立合适的模型，就会导致输出困难。

在使用传统的机械进行生产时，信息系统的精确度比较高，如果系统出现了故障，不能正常的进行输入和输出工作，就会导致一系列的操作不能正常完成，但是，将人工智能技术在机械电子工程中使用，能够对机械设备进行自动化的控制，能够通过模糊的推理对系统进行操作，模糊推理主要是对人脑的模拟，从而分析系统发出的信号，在机械电子工程中，主要是通过对人脑结构的分析从而确定数字信号，实现对数字信号的分析，从而确定信号的参考值。

模糊推理主要实现了对机械电子工程中模糊的系统与神经网络的融合，能够实现神经网络系统与网络的互补融合，将神经网络系统与模糊系统有机地统一，使机械设备的神经网络系统能够自动的识别信号，进行推理，使机械电子工程的系统能够进行复制，使其具备学习的能九这样就使机械电子工程中系统的智能化水平有所提高。智能化技术实现了机械电子工程中功能相似的部件的融合，其主要是运用模糊系统中的信号，与神经网络中的信号进行相似性的对比，通过选择，使具有相似性的部件实现融合，从而可以提高系统的运作效率，简化了运算的程序，在机械电子工程中的非线性的信号与系统中的函数进行相似性的对比，从而能够实现对系统中函数的优化。在机械电子工程中，主要是通过非线性表达运行的，这样能能够实现机械中网络的强化能力，使机械中网络的空间增大，使机械运行的效率更快。

第8篇：人机工程范文

【关键词】机械电子工程；电子电路学；人工智能

世之瞩目的人机大战最终以阿尔法狗的胜利而告终。这场为无数人所关注的围棋比赛，刷新了人们对人工智能的认知。长久以来，人工智能对人类来说仿佛只是一个存在性的概念。殊不知，人工智能已经悄然分布在我们身边。对于人工智能的讨论和定性一直尘埃未定。但毋庸置疑，人工智能必然是未来的一个发展方向。人工智能涉及到众多学科，例如仿生学、电子电路学、机械电子工程学等。比起其他学科，机械电子工程是一门比较老的学科。无论是在理论的成熟性上，还是在应用的广泛性上，机械电子工程都有着得天独厚的优势。因此，研究人工智能的发展，必然离不开机械电子工程的相应支撑。

1人工智能的发展

人工智能的概念起源于工业时代。随着科技的发展，大量的机器开始取代人力进行生产工作。无论是以蒸汽为动力的机器，还是以电力为动力的机器，都可以周而复始地重复一样工作，从而大幅度地解放人力资源。但是，由于机器的局限性，它们只能固定地重复某一动作或者某一套动作，而不会自我进行改变。当外界环境改变的时候，它们依旧会重复这些动作。因此，人们急切需要一种可以针对外部条件进行自我改变的机器。随着电子管和计算机的应用与普及，特别是随后的晶体管和集成电路的发展，为人工智能的出现提供了契机。人工智能的定义是指某一样机器在执行某一项指令时，如果外部条件发生改变，它也会自行改变自己的行动方式，从而适应外部条件的改变。但机器毕竟是机器，它们并不具有人类的思维。它们能够对环境作出判断和对自身做出改变，是因为人类提前在它们内部设置好了相应的程序。而晶体管和集成电路的大规模普及，和机械电子工程的成熟应用，为人工智能的应用与发展提供了新的成长土壤。

2机械电子工程与人工智能的相关性分析

归根结底，人工智能依旧属于机器。既然是机器，便离不开电子电路与机械的支撑。无论是多复杂，多精密的人工智能机器，当我们进行仔细分析的时候，就会发现，它们其实就是一个个电路所组成的。机械电子工程在电气时代就已经得到大规模发展。经过这么多年的应用，机械电子工程无论是在理论上的成熟性，还是在应用上的广泛性，都有着众多学科无可比拟的优势。而人工智能是在晶体管与集成电路发展成熟后，尤其是微型电子计算机发展成熟后，才得到快速发展的一门技术。换而言之，人工智能就是机械电子工程所延伸出来的一种产物。只是它包含了众多其它学科的知识，才是两者有了一定的区别。人工智能是机械电子工程的一种延伸性产物，但并不是完全性的机械电子工程产物。正如前文所言，人工智能除了包含了机械电子工程学，还包括了仿生学、物理学甚至数学等众多学科。所以，从严格定义上来说，人工智能与机械电子工程是不同的两个学科。但这两个学科并不是完全独立的，正如数学和物理学、物理学和化学。从表面上看，两者似乎并不相干；从严格定义上看，彼此也是分属不同的学科。但是当我们仔细分析的时候，我们就会发现，这些学科是彼此交叉的，互相联系的。所以，我们在对它们进行分析的时候，需要互相联系彼此，进行综合性分析。我们在发展人工智能的时候，必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。因此，我们应该从更高的层面，综合分析，将它们联系起来，实现综合性发展。

3机械电子工程的智能发展

现在，人们的生活中越来越追求便利。无论是智能手机的发展，还是掌上电脑的应用，都充分体现了这一点。机械电子工程起源于电气时代，发展的成熟性和实用性都很高。但是，它已经无法完全适用于现代的生产生活。而随着智慧城市的提出和各种人工智能产品的大规模应用，人们对机械电子工程的发展提出了新的要求，即“智能化、微型化、实用化”。例如现在常见的一种“智能家居”。这种东西已经不再仅仅是一种概念产品，而是已经发展出实物。它们可以根据人们的需求，对人们的生活环境进行适应性改变。“智能家居”从实物上而言，就是一些电子产品在微型计算机的整体控制下，进行对相应工作的分析和处理。这也就是机械电子工程的未来发展方向。随着微型计算机的大规模普及和应用，尤其是各种高性能的微型计算机的应用，需要机械电子工程为它们提供相应的电子电路来支撑，从而使得它们能够正常工作。因此，机械电子工程应该把握住时代的前沿，追随着时展的脚步，根据自身独有的成熟性优势，进一步发展，从而适应新时代的“智能化、微型化、实用化”的要求。

4结束语

人工智能虽然都得到了长足的发展，但综合来看，人工智能的发展仍旧十分不成熟，还有着很大的发展空间。机械电子工程作为人工智能的基础，也会随着人工智能的发展，实现自身理论的进一步成熟和相关技术的飞速发展。综合分析来看，人工智能虽然是机械电子工程的延伸产物，却已经和机械电子工程有了很大的不同。当我们在发展人工智能的时候，必然是离不开机械电子工程的相应技术的支撑。如果我们真的要对它们进行分析的话，我们就应该从更高的层面，综合分析，将它们联系起来，实现综合性发展。

参考文献

[1]王琪.机械电子工程与人工智能的关系探究[J].科学传播,2012.

[2]肖斌.薛丽敏.李照顺.对人工智能发展新方向的思考[J].信息技术,2009.

第9篇：人机工程范文

关键词：操纵室 人机工程 人性化设计

检 索：.cn

一、引言

国际人类工效学学会为人机工程学所下的定义最有权威、最全面，即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各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。[1]

二、人机工程学概述

人机工程学是研究产品设计中如何正确处理人、机器及其工作环境之间相互作用的科学。在工程车辆司机室的设计中，把整台机械――人――作业环境作为一个系统来研究，该系统在完成各种必要的功能动作的同时，也应使产品的设计符合人体功能的需求，使系统整体发挥最佳的工作效能。

依据“人――机――作业环境”相互作用的观点。选择操纵指示装置必须具有合理的结构、合适的布局、完善的操作方式、准确的传递数据，科学、可靠的造型设计。美观、安全、实用的司机室，能够给操作者―个良好的作业环境，使司机室及操纵系统符合人体工程学的观点和要求。

人体工程学把人-机-作业环境作为一个系统研究其功效和使用的安全问题，在各生产领域，占据相当重要的地位。尤其近年来，因司机误操作造成的特种设备的事故的现象时有发生，对人机工程学的研究提出一个重要的课题。人适应机械的能力，人传递信息的能力和人的记忆能力都是有一定限度的，因此把机器当作主体，人适应和绝对服从机器的设计年代已成为历史。现在，把人当作主导，在系统中占有重要的角色，而其他的机械设计、电气控制系统应满足人的一切操纵功能，工程车辆司机室的设计应遵循这一道理来保证人和设备的安全。

三、人性化设计的概念

人性化设计是指在设计过程中，根据人的行为习惯、人体的生理结构、人的心理情况、人的思维方式等，在原有设计基本功能和性能的基础上，对产品进行优化，使操作者感到方便、舒适，愉悦；人性化设计是在设计中对人的心理、生理需求和精神追求的尊重和满足，是设计中的人文关怀及对人性的尊重。因此，人性化设计必须以人为中心和尺度，满足人的生理和心理、物质和精神需要，创造坚实的结构和良好的功能，营造舒适、高雅的工作空间，使人们享受空间的使用趣味和，使人性得以充分地释放与满足、人的心理更加健康、情感更加丰富、人性更加完善，达到人物和谐，从而真正实现科技以人为本的目的。

（一）人性化设计的必要性

20世纪，工程车辆基本上是卖方市场，顾客只关注功能、效率和可靠性，人性化设计只能作为顾客的一种建议向厂家提出，只要不涉及安全性，厂家完全可以置之不理。进入2l世纪后，市场经济在行业进一步深化，国际竞争加剧，工程车辆已经进入买方市场时代，在产品性能、质量不相上下的情况下，工程车辆的生产厂家就必须充分考虑顾客的新要求，在提高整机可靠性的基础上对司机室采取人性化设计，改善操作人员的工作条件，向节能、环保、智能化方向发展。

（二）操纵室设计现状

当前，国内生产的大部分工程车辆，主要关注产品的功能和整机稳定性，司机室设计几乎都是沿袭引进车的风格。国内工程车辆已经有20多年的历史，但司机室的布置、内饰及风格改变不大，总体档次比较低，内部设施布置比较凌乱，功能也不够完善（图1）。部分种类的工程车辆作业时，司机室内振动强烈、噪声大、密封性差；由于墙板是穿孔铝板，工作一段时间后，灰尘进入墙板内侧附着在白色的隔热材上，无法清洁，严重影响视觉效果及工作情绪。门窗与墙板的结合处也未作处理，墙板、顶板不够平整，显得十分粗糙，细节重视不够。三一重工在国内是比较重视工业设计的企业之一，近年来，在整车工业设计、司机室造型设计及内饰设计方面，品质有了较大的提升（图2）。

国外企业在操纵室设计方面尤其重视，例如JCB公司，在产品设计初期阶段，制作1：1模型型，经由充分的人机交互测试，寻求最佳的人机尺度及空间布置（图3）。JCB公司更侧重操纵室人机虚拟实验（图4）。

四、操纵室人机设计要点综述

（一）人体尺寸数据在操纵室设计中的应用

人体尺寸数据是人机系统设计的基本数据。为了使各种与人体尺寸有关的设计对象能符合装载机驾驶员的要求，让驾驶员在操作过程中处于舒适的状态和适宜的环境之中，就必须在设计中考虑驾驶员的各种人体尺度。人体尺寸数据通过人体测量得到，就是通过测量人体各部位尺寸来确定人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。[2]

（二）驾驶员座椅设计的主要依据

从人机工程学的角度讲，驾驶员座椅设计的主要依据是坐姿舒适性。这里谈到的驾驶员坐姿舒适性，不单单指静态舒适性，还包括振动舒适性和活动舒适性。在驾驶员的座椅设计中，主要研究如何使座椅符合坐姿人体尺寸的需求，给驾驶员带来舒适感，降低驾驶疲劳度，提高驾驶的安全性，同时也能大大防止驾驶员由于不正确的驾驶姿势而导致的脊椎变形，以及由此引发腰痛、腰肌劳损等职业病。这就涉及到了坐姿生理学和坐姿生物力学。

（三）操纵装置的人机工程设计原则

人机系统中，操纵装置是将人的信息输送给机器，用以调整、改变机器状态的装置。操纵装置将操作者的信号转换成机器的输入信号，是人机信息交互的重要组成部分，其设计是否合理，直接关系到整个人机系统能否正常安全运转。[3]遵循人机工程设计原则，这就要求保证操纵装置的操纵有效性，同时要考虑到以下几个方面：（1）操纵器的形状适应人的生理特点；（2）操纵器的形状便于触觉识别；（3）尺寸应符合人体尺度的需要。根据人与物接触部位不同，操纵器可以分为手控操纵器和脚控操纵器，这两种操纵装置在装载机操纵室中都存在。

各类工程车辆产品工况和作业要求复杂，因此其操纵装置除了常规的踏板和操纵杆，还有不同于普通车辆的各类动臂操纵杆，这就要求在操纵装置的人机工程设计中，要充分考虑驾驶员的生理特点，也要考虑操纵装置的使用功能和使用情况。而且工程车辆的操纵装置使用频繁，其在操纵室内的布置及操作顺序要符合人的生理、心理特点和运动习惯。[4]

（四）减轻驾驶疲劳

驾驶工作属于操作复杂的机械类作业，驾驶员特别是工程车辆驾驶员长时间的驾驶工作容易导致驾驶疲劳，影响工作效率，甚至引发一系列身体健康问题。驾驶疲劳是指驾驶员在连续行车后所产生的生理、心理机能以及驾驶操作效能下降的现象。驾驶疲劳包括肌肉疲劳和精神疲劳，肌肉疲劳主要产生在局部肌肉组织，而精神疲劳主要体现为中枢神经系统的疲劳，二者相互作用、不可分割，驾驶疲劳的形成过程是一个具有累积效应的复杂过程。驾驶员的坐姿、坐压分布，座椅的温湿度、振动，操纵器的设计等都会对肌肉疲劳产生影响。视觉信息、噪音、振动等外界信息的输入则会产生精神疲劳。

工程车辆驾驶员工作环境恶劣，操纵复杂、反复，更易产生驾驶疲劳，对驾驶员的影响表现在：（1）肌肉动作不灵活，动作的自动化程度降低；（2）驾驶过程中注意力分散，判断力下降，重要作业信息反映过长甚至丢失；（3）感官功能迟钝或紊乱，如视觉模糊、嗅觉不灵敏、听力下降等；（4）记忆力下降，思考力衰退。由此可见，驾驶疲劳的危害是显而易见的，因此，良好的操纵室人机工程设计方法对减轻驾驶疲劳具有重要意义。