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第八章 人机系统 一、人机系统概述 二、人机系统设计程序 三、人机系统评价概述 第一节 人机系统概述 人机系统基本模式由下列子系统组成： 人的子系统、 机器的子系统 人机界面 人的子系统可概括为: 感受刺激—大脑信息加工—做出反应 机器的子系统可概括为: 控制装置—机器运转—显示装置 在人机系统中，人与机器之间存在着信息环路，人机相互具有信息传递的性质。系统能否正常工作，取决于信息传递过程能否持续有效地进行。 1.按系统控制方式分类 2.按系统自动化程度分类 3.按人机结合方式分类 可分为人机串联，人机并联和人机串、并联混合三种方式。 第二节 人机系统设计程序 一、人-机系统的目标 二、人机系统设计程序 1.人-机系统的目标 3.人优于机器的功能 4.机器优于人的功能 三、功能分配 1）人机功能分配应考虑的问题 2）通常由“人”承担的工作 3）通常由“机”承担的工作： 2.人与机的功能匹配 四、人机系统设计步骤 1）明确系统的目的和条件； 2）进行人和机械的功能分配； 3）进行人和机械的相互配合； 4）对系统或机械的设计； 5）对系统进行分析评价。 第三节 人机系统评价概述 二、评价目的与原则 1.评价目的 2、评价原则 三、评价内容 1）确定适用的评价方法、评价目标(指标)和评价标准； 2）依据既定的评价程序和方法、对系统进行客观的、定性或定量的评价，结合整体性、技术性、宜人性、安全性、经济性等目标及经验数据，找出系统的最优方案和最佳工作条件； 3）在技术和经济条件上难以或不可能达到预期目标时，应对规划或设计方案进行可行性研究，反复评价，以达到符合最优化为目的。 四、评价目标的建立 设计图纸阶段的评价 模型或操纵训练用模拟装置的人机关系评价 确定评价标准（试验法、数据种类、分析法等） 对安全性、舒适性、工作热情的影响评价 机械设计的变动、使用程序的变动、人的作业内容的变动、人员素质的提高、训练方法的改善、对系统规划的反馈 人因工程学试验评价 根据试验数据的分析，修改设计 规划阶段的评价 模型制作阶段原型、最终模型缺陷诊断、修改的建议 系统的试验和评价 决定使用说明书的内容和式样 决定系统的运行和保养所需的人员的数量和质量、训练计划和器材的开展 人员的训练和器材配备计划 与其他专家小组的折衷方案 人员的培养计划 参与系统设计最终方案的确定 最后决定人机之间的功能分配 使人在作业过程中，信息、联络、行动能够迅速、准确地进行 对安全性的考虑 防止作业者工作热情下降的措施 控制面板的配置 空间设计、人员和机器的配置 决定照明、温度、噪声等环境条件和保护措施 在系统的最终构成阶段，协调人机系统 操作和保养的详细分析研究 设计适应性高的机器 人所处空间的安排 具体设计 提出人因工程设计标准 关于信息与控制必要性的研究与实现方法的选择和开发 作业性能的研究 居住性的研究 设计细则与人的作业的关系 确定设计细则 准备适用的人因工程数据 设计时应考虑与人有关的因素 预备设计 系统设计 一、评价的概念 评价----是指按照明确目标测定对象的属性，并把该属性变成主观效用的行为，也即明确价值的过程。 对人因工程设计进行评价，就是查明设计方案对于预定目标的“价值”及“效用”。 评价不能以单个因素作为目标来进行，必须考虑多个因素即多个目标。 评价分为： 1）对现有的工业产品的人机系统进行评价主要是使有关人员了解现有产品的优缺点和存在的问题，为今后改进产品设计提供依据和积累资料； 2）对人机系统规划和设计阶段的评价主要是在规划和设计阶段预测到系统可能占有的优势和存在不足，并及时改进。 3）根据评价结果，对系统进行调整，发扬优点，改善薄弱环节，消除不良因素或潜在危险，以达到系统的最优化 1）评价方法的客观性 评价时应防止评价者的主观因素的影响，为此应提供可靠的数据，其数据取值范围不宜过大，否则将使评价人员无所依从，同时对评价结果应进行检查。 2）评价方法的通用性 评价方法应适应评价同一级的各种系统。 3）评价方法的综合性 能反映评价对象各个方面的最重要的功能和因素，这佯才能真实地反映被评对象的实际情况。 人机工程学 主要内容 一、人机系统基本模式 二、人机系统的分类 1)闭环人机系统 也叫反馈控制人机系统，其特点是：系统的输出直接作用于系统的控制。 2)开环人机系统 特征是：系统中没有反馈回路，系统输出不对系统的控制发生作用，所提供的反馈信息不能控制下一步的操作。即系统的输出对系统的控制作用没有直接影响。 人（动力源和控制者） 信息储存 感觉 信息处理与决策 执行 信息反馈 输出 输入 1)手工操作系统 人使用机械与工具工作，但机械与工具不具备动力，能源是体力，控制凭技能。 人（动力源和控制者） 信息储存 感觉 信息处理与决策 执行 信息