人機工程學應用于現代制造、航空航天、深海深地探索、智能化數字產品等領域以及人們日常生活各個方面，其作用日益凸顯�！度藱C工程學原理及應用》作為高等院校工業(yè)設計、產品設計專業(yè)的本科生和研究生教材，從實用的角度介紹了人機工程學有關理論和方法。本書分為兩篇。第一篇“人機工程學原理”分為七章。首先概述人機工程學的定義、起源與發(fā)展、學科體系及有關技術標準、方法。其次介紹人的基本特性，以此為基礎講解人在作業(yè)時如何協調人造物與人的特性關系，并應用于工位和界面設計�？紤]到人的認知在很大程度上影響著人機關系，還介紹了人因可靠性分析和人機系統設計，用于研究生深入學習。最后介紹人機工程學近年來的一些發(fā)展動態(tài)。第二篇“人機工程學應用”分為兩章，包括裝備類、生活類產品設計案例。其目的是為讀者提供一些應用人機工程學的方法和思路，有助于讀者從系統的角度了解如何應用人機工程學原理解決實際問題。
本書以案例的形式介紹運用人機工程理論解決實際問題的方法，每章有學習要點和思考題，并配置有關示例電子文件，便于讀者自學和復習。本書適用于48～56學時的課程，學�？筛鶕约旱慕虒W大綱選學教材內容。
本書可供高等學校工業(yè)設計、產品設計本科生、研究生教學使用，也可供從事產品設計相關工作的科技人員參考。
陳波，西南石油大學，教授，作為機械背景的工業(yè)設計專業(yè)教師，多年一直從事與人機工程有關的科研和教學活動。
第1篇 人機工程學原理
1 人機工程學概論 002
1.1 器物與人的因素相適應 003
1.1.1 引例 003
1.1.2 人機工程學在設計中的作用 003
1.2 人機工程學的學科體系與應用 006
1.3 人機工程學的起源與發(fā)展 007
1.3.1 人機工程學起源 007
1.3.2 人機工程學發(fā)展 009
1.4 人機工程設計與技術標準 012
1.4.1 研究方法簡介 012
1.4.2 人機工程設計概述 013
1.4.3 國際技術標準 014
1.5 計算機輔助人機分析方法簡介 015
1.5.1 CATIA界面簡介 015
1.5.2 學生宿舍洗漱間人機分析 018
本章學習要點 021
思考題 021
2 人的基本特性 022
2.1 人的物理特性 022
2.1.1 人體的幾何特性 022
2.1.2 人體的力學特性 042
2.2 人的生理特性 059
2.2.1 視覺器官特性 059
2.2.2 聽覺器官特性 067
2.2.3 其他感覺器官特性 069
2.2.4 人的生理適應性 069
2.3 人的心理特性 070
2.3.1 人的心理過程 070
2.3.2 人的個性心理 074
2.4 作業(yè)時人體特性 075
2.4.1 施力特性 075
2.4.2 作業(yè)姿勢與施力 078
2.4.3 運動特性 083
2.4.4 持續(xù)警覺特性 085
2.4.5 作業(yè)能力 086
2.4.6 作業(yè)疲勞 086
2.5 人體自然傾向性 088
2.5.1 習慣 088
2.5.2 精神緊張 088
2.5.3 動作躲閃 089
本章學習要點 089
思考題 090
3 作業(yè)空間與工位設計 092
3.1 作業(yè)空間 092
3.1.1 行動空間 092
3.1.2 心理空間 092
3.2 作業(yè)姿勢 093
3.2.1 常見作業(yè)姿勢 094
3.2.2 數字人體姿勢編輯 096
3.2.3 伸及域與作業(yè)范圍 109
3.2.4 作業(yè)姿勢與舒適度評價方法 112
3.3 工位設計 121
3.3.1 工位姿勢選擇 121
3.3.2 工位尺寸設計 122
3.3.3 工作座椅舒適性設計 129
3.3.4 工位評價原則 136
3.3.5 虛擬仿真評價方法 136
本章學習要點 141
思考題 142
4 人機界面設計 144
4.1 顯示裝置設計 144
4.1.1 單個儀表的設計 145
4.1.2 信號燈設計 149
4.2 操縱裝置設計 150
4.2.1 操縱器的選用 151
4.2.2 操縱器的設計原則 153
4.2.3 常用操縱器設計 155
4.2.4 操縱器編碼與識別 158
4.3 人機界面布局設計 160
4.3.1 顯示儀表布局設計 161
4.3.2 操縱器布局設計 163
4.3.3 操縱與被操縱對象互動協調 167
4.4 數字化人機界面設計 172
4.4.1 數字化系統下作業(yè)者的認知行為 172
4.4.2 數字化人-機界面相關因子優(yōu)化原則 174
4.4.3 數字化人-機界面布局方法 176
本章學習要點 177
思考題 178
5 人因可靠性分析 181
5.1 人因可靠性概述 181
5.1.1 人因可靠性研究意義與發(fā)展歷程 181
5.1.2 人因可靠性研究內容 182
5.2 人為差錯 183
5.2.1 人為差錯定義與分類 183
5.2.2 人的可靠性 184
5.3 人的認知行為描述 186
5.3.1 S-O-R模型和信息處理模型 186
5.3.2 階梯模型、SRK模型和通用認知模型 187
5.3.3 COCOM模型與IDA模型 188
5.4 行為形成因子 189
5.4.1 行為形成因子含義 189
5.4.2 行為形成因子分類方法與權重確定 189
5.4.3 行為形成因子選取與使用 190
5.4.4 行為形成因子評價方法 190
5.5 人為差錯辨識 191
5.5.1 外部人為差錯辨識 192
5.5.2 內部人為差錯辨識 193
5.5.3 壓裂作業(yè)人為差錯辨識 194
5.6 人為差錯概率量化 196
5.6.1 人為差錯概率量化方法分類 197
5.6.2 認知可靠性和失誤分析方法CREAM 198
本章學習要點 205
思考題 205
6 人機系統設計及分析 206
6.1 人機系統設計 206
6.1.1 人機系統設計概述 206
6.1.2 人機功能分配設計 209
6.1.3 人機界面匹配設計 210
6.1.4 安全性設計 210
6.2 人機系統分析 214
6.2.1 連接分析法 214
6.2.2 人機系統可靠性 216
6.3 人機系統評價 220
6.3.1 人機系統總體性能評價指標 220
6.3.2 單性能指標評價方法 221
6.3.3 模糊層次分析法FAHP 221
6.3.4 檢查表評價法 224
6.3.5 工作環(huán)境指數評價法 225
6.4 人機系統事故分析 228
6.4.1 人機系統事故致因理論 229
6.4.2 人機系統事故成因分析 230
6.4.3 人機系統事故模式及規(guī)律 235
6.4.4 人機系統事故控制 237
6.4.5 切爾諾貝利核事故分析 239
本章學習要點 241
思考題 242
7 發(fā)展中的人機工程學 243
7.1 人機工程學研究現狀 243
7.1.1 國際人機工程學研究現狀 243
7.1.2 國內人機工程學研究現狀 248
7.2 現代人機工程學發(fā)展趨勢 249
7.2.1 人機工程學與人工智能、互聯網 249
7.2.2 交互設計 252
7.2.3 可用性工程與以用戶為中心的設計方法 254
7.2.4 用戶體驗設計 255
7.2.5 無障礙設計與通用設計 257
7.2.6 參與式人機工程設計 258
7.3 現代人機分析技術簡介 258
7.3.1 動作捕捉技術及相關系統 259
7.3.2 眼動跟蹤技術 261
7.3.3 腦電事件相關電位（EEG/ERP）分析系統 263
7.3.4 行為分析系統 265
7.3.5 腦-機接口（BCI） 266
本章學習要點 270
思考題 270
第2篇 人機工程學應用
8 裝備類產品人機分析 272
8.1 石油鉆機司鉆控制人機設計 272
8.1.1 鉆井現場設計調查 273
8.1.2 司鉆座椅位置設計 275
8.1.3 司鉆員作業(yè)工位設計 278
8.1.4 司控臺顯示儀表布局設計 280
8.1.5 司控臺操縱元件布局設計 280
8.2 石油壓裂作業(yè)人因可靠性分析 281
8.2.1 壓裂班組認知行為 283
8.2.2 壓裂班組人因失誤影響因素 284
8.2.3 壓裂作業(yè)人因失誤概率量化 289
8.3 艙室人機界面布局設計與評估優(yōu)化 293
8.3.1 遺傳-蟻群算法求解艙室操縱器布局優(yōu)化 294
8.3.2 面向艙室布局優(yōu)化的上肢操作舒適性評估 300
8.4 高鐵座椅舒適性分析 305
8.4.1 人-椅系統 305
8.4.2 坐姿動作捕捉 306
8.4.3 虛擬仿真分析 308
8.4.4 坐姿人體壓力分布 310
8.5 數控機床人機評價 311
8.5.1 課題分析與前期準備 312
8.5.2 人體操作姿態(tài)評估 313
8.5.3 快速上肢評價 315
9 生活類產品人機分析 317
9.1 學生公寓人機尺寸設計 317
9.2 自行車人機分析 320
9.2.1 人機設計 320
9.2.2 人機評價 321
9.3 家具產品人機分析 324
9.3.1 客廳家具人機分析 324
9.3.2 餐廳家具人機分析 326
9.3.3 廚房家具人機分析 327
9.3.4 臥室家具人機分析 328
9.3.5 書房家具人機分析 330
9.3.6 陳列柜人機分析 331
附錄 333
附錄A 人機工程學主要國家技術標準 333
附錄B 人體尺寸與身高的近似比例關系 338
附錄C 部分常用人體尺寸數據 340
附錄D 人體關節(jié)角度 344
附錄E 環(huán)境中的人機因素 345
附錄F 操縱元件有關數據 346
附錄G 家居推薦尺寸 348
附錄H 國外人機工程軟件功能對比 354
參考文獻 355
書單推薦
