《工業設計人機工程(第2版)》為普通高等教育“十一五”國家級規劃教材,是高等學校本科的人機工程學教材,主要針對工業設計專業編著,除人機學的基本理論、基本方法以外,內容側重在工業設計的三個領域,即產品設計、視覺傳達設計、室內環境設計中的人機工程問題。第2版中,新增了“人機工程CAD軟件及應用簡介”等內容。書中融入了編著者多年從事人機學研究和教學的部分成果,重視人文層面的設計倫理闡釋,同時以豐富的典型案例揭示學科的思想本質和方法要義。在附錄“課程設計和課程論文指導書”里,詳細說明了大作業的目的、要求、步驟和方法,并列出一百多個供選擇的課程設計和論文題目,引導學生進行本課程的自我鉆研和應用實踐。
《工業設計人機工程(第2版)》也可選作建筑、輕工、機械、勞動與管理、環境工程等專業本科生、碩士生選修課的教材或參考用書。
本書于2005年5月發行第1版,至2008年3月第3次印刷,累計印刷14000冊。2008年以本書第2版申報教育部“普通高等教育‘十一五’國家級規劃教材”,獲準人選后,按規定完成了第2版的修訂工作。對比第1版,主要有以下3方面的改進:
(1)增加了“第十章人機工程CAD軟件及應用簡介”。
計算機輔助設計方法在人機工程領域的應用相對略顯滯后,但近年國際上商用人機工程CAD軟件的問世加速,預示著CAD方法在本領域正方興未艾,本科教學理應及時跟進。第十章的內容有:人機工程CAD軟件的發展現況;以CATIAV5中的“人機工程設計和分析”模塊為例,簡介其4個分模塊的功能及操作方法;中國成年人人體模型的初步創建;人機工程CAD軟件的一個應用實例。這樣,就在有限篇幅里,給學生展示了人機工程CAD軟件及其應用方法的概貌。
(2)刪減了過于艱深的部分,精簡了較為繁復或漸趨過時的內容。
前者,例如光環境、聲音環境、熱環境中的一些物理學概念與參量;后者,例如部分人機工程國家標準的具體內容、二維人體模板的細節介紹等。
(3)示例的以新替舊,行文的修枝剪蔓。
這樣,雖然增加了第十章,但第2版的篇幅仍然大體與第1版持平。
第2版的第十章為董明明所編寫,研究生張少靜參與了部分工作。全書由阮寶湘、邵祥華進行修訂,阮寶湘統稿。本書的第2版由湖南大學程能林教授、北京服裝學院孫蘇榕教授主審,在此向他們表示熱忱的謝意。
幾年來,編著者感受到一些讀者對本書的善意關注,也看到了出現在互聯網上的贊許鼓勵。編著者懷著謝意進行了這次修訂,力求有所提高,并期望第2版能得到業內同仁、讀者更多的批評指正。
第2版前言
第1版前言
第一章 人機工程學概論
第一節 人機學的研究對象和目的
一、引例——人機學的思想萌芽源遠流長
二、人機工程學的基本概念和定義
三、日常生活中人機學問題的巡視
第二節 人機學的形成和發展 學科思想的演進
一、中國古籍中的卓越論述
二、人機學的形成、發展和學科思想的演進
三、人機學的學術團體與教育
第三節 人機系統與人機工程設計
一、人機系統與人機界面
二、人機工程設計
三、人機工程技術標準簡介
第四節 人機學與工業設計
一、人機學與其他學科的關系
二、人機工程與工業設計(課堂討論,教師小結)
第二章 人體尺寸及其應用方法
第一節 人體尺寸概述
一、人體測量簡史
二、人體測量方法簡介
三、人體尺寸數據的部分特性
第二節 中國成年人的人體尺寸
一、GK/T 10000-1988《中國成年人人體尺寸》簡介
二、常用人體尺寸數據摘錄及簡要分析
三、人體尺寸的地區差異和時代差異
第三節 其他國家的人體尺寸 人體各部分尺寸的比例
一、其他幾個國家的成年人人體尺寸
二、人體各部分尺寸的比例
第四節 產品設計中人體尺寸數據的應用方法
一、尺寸修正量
二、人體尺寸百分位數的選擇
三、產品功能尺寸的設定
第五節 設施器物的人體尺寸適應性與動態人體尺寸
一、設施與器物的人體尺寸適應性示例
二、動態人體尺寸與二維人體模板
第三章 桌椅設計
第一節 桌椅設計概述
一、坐姿工作與座椅
二、桌椅的歷史與現狀
第二節 坐姿生理解剖基礎
一、坐姿脊柱形態及其生理效應
二、坐姿下的體壓
三、坐姿下的股骨、肩部、小腿與背肌
四、平衡調節 理論
五、工作座椅的一般人類工效學要求
第三節 座椅的功能尺寸
一、座面(前緣的)高度
二、座面傾角
三、靠背的形式及傾角
四、其他功能尺寸
五、GB/T 14774-1993《工作座椅一般人類工效學要求》的推薦值
第四節 坐墊與靠墊
一、椅墊的生理學評價要素
二、椅墊的軟硬性能
三、椅墊材質的生理舒適性
第五節 辦公桌的功能尺寸
一、桌面高度(桌椅配合)
二、中屜深度
第四章 顯示裝置
第一節 人的視覺與聽覺特性
一、感覺器官與感覺類型
二、視覺器官與視覺機制
三、人的視覺特性
四、人的聽覺特性
第二節 顯示裝置的類型、設計與布置
一、顯示裝置的類型與性能特點
二、顯示儀表設計的人機學因素
三、顯示儀表的布置
第三節 信號顯示
一、信號顯示的類型與特點
二、信號燈
第五章 操縱裝置
第一節 手足尺寸與人體關節活動
一、人體手足尺寸
二、人體關節的活動
第二節 人體的施力與運動輸出特性
一、人體的肌力及其影響因素
二、反應時和運動時
三、肢體的運動輸出特性
第三節 操縱器的人機學原則
一、操縱器的類型與選用
二、操縱器的一般人機學原則
三、操縱器的形狀和式樣
四、操縱器的尺寸和操作行程
五、操縱器的操縱力
六、操縱器的識別編碼
第四節 操縱器的布置和控制臺
一、操縱器布置的一般原則
二、控制臺
第五節 常用操縱器的人機學要素
一、按壓式操縱器
二、轉動式操縱器
三、操縱桿
四、腳動操縱器
第六節 操縱與被操縱對象的互動協調關系
一、引例——操控主從協調關系的重要性
二、操控主從協調的一般原則
三、操控主從協調與行為科學簡述
第六章 產品設計人機學的若干專題
第一節 手工具及其使用方式
一、手工具的人機學因素
二、幾種手工具
三、手工具的使用方式
第二節 床、柜等家具
一、家具與人體尺寸的適應
二、床、柜尺寸的國家標準簡介
三、褥墊與躺臥的解剖生理因素
第三節 安全性設計
一、安全與防護
二、安全標志與警示
第四節 維修性設計
一、產品與設備的維修
二、維修性設計概述
第七章 視覺傳達設計與人機學
第一節 文字設計
一、文字的尺寸
二、字體
三、字形的比例與排布
四、字符與背景的色彩及其搭配
第二節 圖形符號及標志設計
一、圖形符號設計
二、標志設計
第三節 展示設計
一、展板及其布置
二、展室設置與展示照明
第八章 室內設計與人機學
第一節 生活空間與人體尺寸
第二節 光環境與采光照明設計
一、光環境的一般概念
二、天然采光
三、人工照明
……
第九章 工作空間與工作崗位設計
第十章 人機工程CAD軟件及應用簡介
第十一章 人機學的其他專題及未來展望
附錄
參考文獻
二、人機工程學的基本概念和定義 1.人機工程學的基本概念和定義 在人機工程學發展的不同歷史時期,不同的學者提出過多種人機工程學的定義,分別反映了當時人機學學科思想的側重點。這些將在下一節中加以簡介。這里優先介紹國際人機工程學學會(IEA, International Ergonomics Association)在20世紀60年代對人機工程學所下的定義。這個定義反映了人機工程學已經相對成熟時期的學科思想,也為各國多數學者所認同。該定義如下:
人機工程學研究人在工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素;研究人、機器及環境的相互作用;是研究工作、生活與閑暇時人的健康、安全、舒適和工作效率的學科。
這個定義的三句話,分別闡明了人機學的研究對象、研究內容和研究目的。
第一句話指出人機學的研究對象,是工作環境中的解剖學、生理學、心理學等方面的因素。這些因素除了工業設計以外,還與管理工程、勞動科學、安全工程、環境工程等領域有關。單就工業設計的三類設計而言,產品是給人用的、視覺傳達是供人看的、環境是為人在其間生活、工作的,當然三類設計都涉及到人的解剖學、生理學、心理學因素,它們便是人機學的研究對象。
第二句話指出人機學的研究內容,是人.機.環境的最佳匹配、人.機一環境系統的優化。
第三句話指出人機學的研究目的:就是設計一切器物都要考慮人們生活、工作的安全、舒適、高效。
2008年8月,IEA發布了新的人機工程學定義:
人機工程學是研究系統中人與其他組成部分的交互關系的學科,運用其理論、數據和方法進行設計,應達致系統工效優化及人的健康、舒適之目的。
新定義除了概略、簡潔的特點以外,還強調了系統中人與其他因素交互作用的觀念。
值得注意和思考的是:設計總有多方面約束條件,又有多種因時、因地而異的目標;好的設計,在于針對具體對象,在多種約束和多重目標之間恰當地把握住平衡。人機工程學設計要求的“安全、舒適、高效”,是重要的,但也要受到其他條件的約束、其他目標的制衡,不是唯一的,也未必總是優先的。例如,把我國火車硬臥車廂的三層鋪改為兩層鋪,或把所有硬座都改為臥鋪,安全、舒適方面就可大為改善,豈不簡單?但是現在并沒有這么做,因為還有其他種種條件的約束。可見實際的人機工程設計,目標往往并非達到最理想的“安全、舒適、高效”,而是在限定條件下提高“安全、舒適、高效”的程度。例如,同樣是三層鋪的硬臥車廂、同樣是那么多乘客的硬座車廂。
……