1 人機(jī)工程學(xué)（Ergonomics）

人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)新興的邊緣科學(xué)。它起源于歐洲，形成和發(fā)展于美國(guó)。人機(jī)工程學(xué)在歐洲稱(chēng)為Ergonomics，這名稱(chēng)最早是由波蘭學(xué)者雅斯特萊鮑夫斯基提出來(lái)的，它是由兩個(gè)希臘詞根組成的?！癳rgo”的意思是“出力、工作”，“nomics”表示“規(guī)律、法則”的意思，因此，Ergonomics的含義也就是“人出力的規(guī)律”或“人工作的規(guī)律”，也就是說(shuō)，這門(mén)學(xué)科是研究人在生產(chǎn)或操作過(guò)程中合理地、適度地勞動(dòng)和用力的規(guī)律問(wèn)題。人機(jī)工程學(xué)在美國(guó)稱(chēng)為“Human Engineering”（人類(lèi)工程學(xué)）或“Human Factor Engineering”（人類(lèi)因素工程學(xué)）。日本稱(chēng)為“人間工學(xué)”，或采用歐洲的名稱(chēng)，音譯為“Ergonomics”，俄文音譯名“Эргнотика”在我國(guó)，所用名稱(chēng)也各不相， ，有“人類(lèi)工程學(xué)”、“人體工程學(xué)”、“工效學(xué)”、“機(jī)器設(shè)備利用學(xué)”和“人機(jī)工程學(xué)”等。為便于學(xué)科發(fā)展，統(tǒng)一名稱(chēng)很有必要，現(xiàn)在大部分人稱(chēng)其為“人機(jī)工程學(xué)”，簡(jiǎn)稱(chēng)“人機(jī)學(xué)”?！叭藱C(jī)工程學(xué)”的確切定義是，把人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)作為研究的基本對(duì)象，運(yùn)用生理學(xué)、心理學(xué)和其它有關(guān)學(xué)科知識(shí)，根據(jù)人和機(jī)器的條件和特點(diǎn)，合理分配人和機(jī)器承擔(dān)的操作職能，并使之相互適應(yīng)，從而為人創(chuàng)造出舒適和安全的工作環(huán)境，使工效達(dá)到最優(yōu)的一門(mén)綜合性學(xué)科。

2 人—機(jī)系統(tǒng)（Man-Machine systems）

“人—機(jī)系統(tǒng)”，就是人和一些機(jī)器、裝置、工具、用具等為完成某項(xiàng)工作或生產(chǎn)任務(wù)所組成的系統(tǒng)。更確切地說(shuō)，這種系統(tǒng)還應(yīng)包括環(huán)境條件在內(nèi)。所以，人—機(jī)系統(tǒng)實(shí)際上是指人—機(jī)—環(huán)境組成的一個(gè)不可分割的整體。人—機(jī)系統(tǒng)的范圍是很廣闊的，有簡(jiǎn)單的，也有復(fù)雜的，如人用鉛筆書(shū)寫(xiě)，就是一個(gè)簡(jiǎn)單的人—機(jī)系統(tǒng)；又如船員駕駛輪船，飛行員駕駛飛機(jī)，司機(jī)開(kāi)動(dòng)汽車(chē)，就是一些較復(fù)雜的人—機(jī)系統(tǒng)。在人—機(jī)系統(tǒng)中，包括人、機(jī)器和環(huán)境三個(gè)組成部分，而每個(gè)組成部分可稱(chēng)為一個(gè)分系統(tǒng)或子系統(tǒng)。機(jī)器分系統(tǒng)具有控制器和顯示器（顯示器的種類(lèi)很多，有視覺(jué)的、聽(tīng)覺(jué)的，觸覺(jué)的等）。人，這一分系統(tǒng)在看到（或聽(tīng)到，觸到）顯示器的顯示時(shí)，就要決定如何去控制，如何去操作。如果有必要調(diào)節(jié)時(shí)，即可通過(guò)人體的動(dòng)作去進(jìn)行操縱。整個(gè)人—機(jī)系統(tǒng)是在各種不同的環(huán)境里工作。而環(huán)境條件又不同程度地影響著各個(gè)分系統(tǒng)的工作?？梢?jiàn)，在人—機(jī)系統(tǒng)中，人同機(jī)器、環(huán)境的關(guān)系總是相互作用，相互配合和相互制約的，但人始終起著主導(dǎo)作用。因此，為了能充分地發(fā)揮人和機(jī)器的作用，使整個(gè)人—機(jī)系統(tǒng)可靠、安全、高效，以及操作方便和舒適，設(shè)計(jì)人—機(jī)系統(tǒng)時(shí)就得充分考慮人和機(jī)器的特征與功能，使之相互協(xié)調(diào)配合，構(gòu)成有機(jī)整體，達(dá)到生產(chǎn)和工作的最佳效果。

3 人—機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)（Man-Machine systems design）

人們要完成某項(xiàng)工作或生產(chǎn)任務(wù)，就需要一定的機(jī)器或裝置，但是有些機(jī)器或裝置適合人的生理機(jī)能和心理特征，人們工作起來(lái)就感到舒適和省力，效率高而且安全。而有些則不是這樣。所以，在設(shè)計(jì)機(jī)器或裝置時(shí)，要盡可能考慮人體的機(jī)能和人的心理特征，力求在人操縱機(jī)器時(shí)所接觸的部位盡量符合人體的各種因素。須使人體骨架結(jié)構(gòu)能夠適應(yīng)它，肌肉組織能夠操縱它，精神系統(tǒng)能夠控制它。同時(shí)，還須在使用這些機(jī)器或裝置時(shí)，保證人體安全。如果這些目標(biāo)達(dá)不到，那么，人們所有期望的結(jié)果—事故就很可能發(fā)生。人機(jī)工程學(xué)的這一基本思想是設(shè)計(jì)機(jī)器或作業(yè)空間時(shí)必須考慮的。一般來(lái)說(shuō)，人—機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可分六個(gè)階段，即（1）調(diào)查研究；（2）編制設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)；（3）編制實(shí)施方案；（4）技術(shù)設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)；（5）模型的制作；（6）人—機(jī)系統(tǒng)的制作與鑒定。這些設(shè)計(jì)過(guò)程雖有先后次序之分，但各階段之間卻有著密切的聯(lián)系，也可相互穿插進(jìn)行。

4 確定式反應(yīng)

當(dāng)有了某些刺激或信號(hào)時(shí)，人們常常就按照自己的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣而作出反應(yīng)。這種反應(yīng)稱(chēng)為確定式反應(yīng)。在這種反應(yīng)過(guò)程中，人的神經(jīng)中樞動(dòng)比較簡(jiǎn)單，只要知覺(jué)到刺激物，不必過(guò)多考慮和選擇，就能立即作出決定。在一般情況下，視覺(jué)或聽(tīng)覺(jué)刺激物出現(xiàn)后，在0.14~0.18秒內(nèi)便能作出反應(yīng)。通常，確定式反應(yīng)可分為兩類(lèi)，一類(lèi)屬于概念關(guān)系，另一類(lèi)屬于空間關(guān)系。例如，不同的顏色常常用于各種信號(hào)和圖表的設(shè)計(jì)，人們?cè)诳吹竭@些顏色時(shí)，因懂得這些顏色的含義，便能立即作出反應(yīng)，如紅色表示危險(xiǎn)、停止，綠色表示安全、通行。這都屬于概念關(guān)系。又例如，書(shū)刊上的詞句是由左向右和各行由上向下排列的，這就是橫排印刷所采取的排列方式。當(dāng)我們閱讀時(shí)，就要按這順序進(jìn)行，這屬于空間關(guān)系。

5 人體測(cè)量學(xué)（Anthropometry）

人體測(cè)量學(xué)是人類(lèi)學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，主要是通過(guò)對(duì)人體的整體測(cè)量和局部測(cè)量來(lái)研究人體類(lèi)型、特征、變異和發(fā)展的規(guī)律。人體測(cè)量學(xué)可提供出人的肢體所能發(fā)揮的力量大小、肌肉關(guān)節(jié)等的活動(dòng)限度、人體靜態(tài)和動(dòng)態(tài)尺寸（即身高及上、下肢體的長(zhǎng)度等）的數(shù)據(jù)和資料，為人—機(jī)系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計(jì)和空間布置提供出科學(xué)依據(jù)。其重要意義在于：（1）為設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備、工作場(chǎng)所和動(dòng)作類(lèi)型等提出原則和標(biāo)準(zhǔn)，以便最充分地利用時(shí)間和空間；（2）使設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備與身體的大小、形狀、活動(dòng)和結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，從而使人操作時(shí)省力、舒適，并具有最高的準(zhǔn)確性，最適當(dāng)?shù)乃俣群妥畲蟮陌踩唬?）使機(jī)器設(shè)備能收到最大的效益。

6 人體反應(yīng)時(shí)間

人體的感覺(jué)器官在受到外界刺激后的反應(yīng)時(shí)間稱(chēng)為人體反應(yīng)時(shí)間。一般人的視覺(jué)簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)間為0.2~0.25秒；聽(tīng)覺(jué)的反應(yīng)時(shí)間為0.12~0.15秒。由于人的神經(jīng)傳遞速度一般有0.5秒左右的不應(yīng)期，所以需要感覺(jué)指導(dǎo)的間斷操作間隙期一般應(yīng)大于0.5秒，復(fù)雜的選擇性反應(yīng)時(shí)間一般達(dá)1~3秒，需要復(fù)雜判斷和認(rèn)識(shí)的操作反應(yīng)時(shí)間則更長(zhǎng)。

7 操作反應(yīng)速度

人體的反應(yīng)速度是有限的，它與許多因素有關(guān)，就操縱器來(lái)說(shuō)，其形狀、位置、式樣、大小、操作方向以及用力情況等，都會(huì)影響操縱速度。人的手指敲擊的速度為1.5~5次每秒，最大可達(dá)5~14次每秒。人手作水平135（相當(dāng)于水平時(shí)鐘面1點(diǎn)半鐘的方向）或

315°（相當(dāng)于7點(diǎn)半鐘的方向）方向的運(yùn)動(dòng)速度最快，且手抖動(dòng)次數(shù)最少；而其它方向的動(dòng)作速度就稍慢。右手向前運(yùn)動(dòng)推東西的速度，比從右向左的運(yùn)動(dòng)速度要快，而從左向右的運(yùn)動(dòng)速度則更慢。

8 人機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)

人機(jī)系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)是指系統(tǒng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和人的效果標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)依不同的人機(jī)系統(tǒng)有不同的項(xiàng)目和內(nèi)容，如工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，有產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、設(shè)備利用率、產(chǎn)品合格率等標(biāo)準(zhǔn)。人的效果標(biāo)準(zhǔn)，主要指人的生理、心理反應(yīng)（如心律、血壓、腦波）、工作效率和適應(yīng)程度等。隨著人機(jī)工程學(xué)在人類(lèi)生產(chǎn)和生活中越來(lái)越重要，國(guó)際上對(duì)制定人機(jī)學(xué)中的標(biāo)準(zhǔn)問(wèn)題也越來(lái)越重視，1973年在英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)（BSI）支持下，國(guó)際人機(jī)工程學(xué)會(huì)在英國(guó)召開(kāi)了有13個(gè)國(guó)家參加的人機(jī)學(xué)國(guó)際討論會(huì)，會(huì)上提出了很多有關(guān)人機(jī)學(xué)方面的標(biāo)準(zhǔn)。目前，越來(lái)越多的產(chǎn)品和生產(chǎn)系統(tǒng)的質(zhì)量評(píng)定，都把人機(jī)學(xué)標(biāo)準(zhǔn)列為重要的內(nèi)容。

9 人的素質(zhì)

人的素質(zhì)包括遺傳的先天性素質(zhì)和由實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累而形成的后天性素質(zhì)兩類(lèi)。人對(duì)于外界條件的刺激所作出的反應(yīng)，即所采取的行動(dòng)，會(huì)因各人的素質(zhì)不同而有差異。這就是說(shuō)，在生產(chǎn)場(chǎng)所，發(fā)生不安全行為和可能引起傷害行動(dòng)的最根本原因是與人的素質(zhì)有著極為密切的關(guān)系。

10 人類(lèi)生態(tài)學(xué)

人類(lèi)在維持其生存的過(guò)程中，逐漸適應(yīng)了自然的和社會(huì)的環(huán)境。這種適應(yīng)形成了人的一定的形態(tài)，人與環(huán)境產(chǎn)生共生關(guān)系，以這種共生關(guān)系為中心，研究人類(lèi)區(qū)域社會(huì)的結(jié)構(gòu)及其變化過(guò)程的學(xué)科叫做人類(lèi)生態(tài)學(xué)。它的研究范圍還包括，與人類(lèi)的生存有密切關(guān)系的健康問(wèn)題，公共衛(wèi)生學(xué)以及由生物環(huán)境、行動(dòng)環(huán)境、生物個(gè)體環(huán)境等帶來(lái)影響的有關(guān)課題。

11 無(wú)條件反射（Unconditioned reflex）

當(dāng)外界條件給人以刺激，則人會(huì)形成兩種反射，一為無(wú)條件反射，一為有條件反射。無(wú)條件反射是指人生下來(lái)就具有的一種本能的生理機(jī)能，即當(dāng)人體受到刺激時(shí)，則在生理上出現(xiàn)一種不通過(guò)大腦即可判斷，本能地作出反射的機(jī)能。食物，是人為維持生命所必需的最基本的東西，所以人面對(duì)食物的刺激，通過(guò)生理機(jī)能直接反射，就有唾液分泌出來(lái)。這種反射是為了維持人的生命所必需的一種生來(lái)就有的最基本的自動(dòng)控制方式。

12 心理原因（Mintal cause）

人們工作時(shí)的一切行動(dòng)完全由當(dāng)時(shí)的心理狀態(tài)所支配。若心理狀態(tài)不正常，就可能會(huì)因此而引起事故或?yàn)?zāi)害。這種因心理狀態(tài)不正常而發(fā)生事故或?yàn)?zāi)害的原因，稱(chēng)為心理原因。屬于這類(lèi)心理原因的有，精神不振、心情不悅、過(guò)度疲勞、反抗心、感情不適、錯(cuò)覺(jué)等種種情況。

13 外界條件（Outside condition）

作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)活動(dòng)是由人—機(jī)械—環(huán)境組成的。如果生產(chǎn)活動(dòng)以人的行動(dòng)作為主體來(lái)考慮時(shí)，則與作業(yè)行動(dòng)有關(guān)的機(jī)械、環(huán)境等外在因素，以客觀表現(xiàn)形式呈現(xiàn)的一切客觀條件，統(tǒng)稱(chēng)為外界條件。由于外界條件不同，事故發(fā)生的頻度也不同。

14 外部信息（Outside information）

人利用生理機(jī)制，通過(guò)“五感”（視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、味覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)）來(lái)了解事物的客觀狀態(tài)，并達(dá)到知覺(jué)程度。這過(guò)程是：首先了解外部信息，嗣后對(duì)它們進(jìn)行分析、判斷，并作出自己的行動(dòng)，因此發(fā)生事故的原因大多是由于對(duì)外部信息了解得不充分，或?qū)ν獠啃畔a(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)，以及對(duì)外部信息的分析、判斷不正確等，導(dǎo)致人進(jìn)行不安全行動(dòng)而引起的。

15 閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)（Close man-machine systems）

閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)也就是反饋控制人機(jī)系統(tǒng)，它有一個(gè)封閉的回路結(jié)構(gòu)，其主要特征是：系統(tǒng)的輸出對(duì)控制作用有直接影響，即系統(tǒng)過(guò)去行動(dòng)的結(jié)果回過(guò)來(lái)控制未來(lái)的行動(dòng)。例如，在某一系統(tǒng)中，若需要加上一定輸入電壓，以得到所要求的目標(biāo)值時(shí)，倘若輸入電壓過(guò)大，這一系統(tǒng)就通過(guò)調(diào)節(jié)發(fā)揮作用，以減小輸入電壓。反之，若輸入電壓過(guò)小，這一系統(tǒng)就發(fā)揮作用，以增大輸入電壓。具有這種結(jié)構(gòu)的控制方法就是反饋控制。這種控制如果是由人去觀察和控制輸入和輸出的，就稱(chēng)為人工閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)。若用自動(dòng)控制裝置代替人的工作，人只是起監(jiān)督作用的，則系統(tǒng)稱(chēng)為自動(dòng)閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)。

16 座椅幾何參數(shù)

座椅的幾何參數(shù)主要有座高，座面深，座靠背，座面寬等。座面寬一般只需50cm可滿(mǎn)足要求，座高對(duì)于工人的工效很重要，一般取人體腓骨頭的高度（約人體總高的1/4）或略小于小腿高度1cm左右。根據(jù)我國(guó)的人體高度一般取座高為43~45cm，座面深一般取45cm左右，另外座面要光滑平整，座面可略向后斜6°左右，一般都要加彈性墊座，座靠背分肩靠和腰靠?jī)刹糠?，肩靠高度達(dá)肩胛骨下角，腰靠的高度要適合脊柱彎曲和腰曲的高度，兩個(gè)靠背連在一起，其高度一般為50cm左右，座與靠背的夾角一般為100~110度，這樣人坐上去以后，靠背和座面與人體背部，臀部，大腿形成的曲線(xiàn)相吻合，使人有舒適感。

17 控制器布置區(qū)

控制器布置區(qū)是指人手（或腳）操作操縱器時(shí)，活動(dòng)最靈活，反應(yīng)最靈敏，用力最適宜的空間范圍和例行的方位。手動(dòng)控制器布置區(qū)是，肘不運(yùn)動(dòng)時(shí)，以肘為圓心，半徑=35.6cm的球形區(qū)域內(nèi)，并以肩高的水平位置上下為最優(yōu)；肘運(yùn)動(dòng)時(shí)，上述球形區(qū)域半徑可擴(kuò)大到40.6cm；軀體不運(yùn)動(dòng)時(shí)，以肩為圓心，半徑為61cm的球形區(qū)域內(nèi)；軀體允許運(yùn)