最新人因工程第章-人机界面设计课件PPT.ppt 90页

'人因工程第章-人机界面设计 第二节显示器设计显示器分为视觉显示、听觉显示和触觉显示等，三种显示方式传递的信息特征见表14-1。 表14-1三种显示方式传递的信息特征 (二)仪表的刻度盘刻度标数进级和递增方向数字进级方法见表14-3数字递增方向的一般原则是：顺时针方向为增加；从左向右的方向为增加；从下向上的方向为增加。 (二)仪表的刻度盘字符形状和大小一般使用的字符高度可参考表14-4，也可根据下式求得：式中：H为字符高度(cm)；L为视距(cm)。字符的其他尺寸可根据高度H确定，见图14-3 (二)仪表的刻度盘刻度直径默雷尔推荐的圆形仪表最佳直径，如图14-4所示 (二)仪表的刻度盘刻度标数刻度标数优劣比较参见图14-5 (三)仪表的指针常用的指针形状如图所示 (四)仪表的颜色表14-5清晰的配色 (四)仪表的颜色表14-6模糊的配色 二、信号显示设计信号显示特征信号灯的形状和颜色信号灯的亮度和环境 三、荧光屏显示设计荧光屏的显示特征特点：既能显示图形、符号、信号，又能显示文字；既能追踪显示，又能显示多媒体的图文动态画面。应用：图文电视屏幕、计算机高分辨率显示器、示波器、彩超及雷达。目标状态对显示的影响1.亮度2.呈现时间3.余辉4.目标的运动速度5.目标的形态6.目标与背景的关系 三、荧光屏显示设计屏面的形状与尺寸图14-7是操作者与荧光屏总体布置的关系 四、标志符号设计标志符号的要求必须考虑使用目的和使用条件，采用与其含义相一致的图形；可利用颜色、形状、图形、符号、文字进行编码，以提高辨别速度和准确性；不得使用过分抽象或人们难以接受的图形，应采用人的知觉图形，以便于记忆，减少视认时间；尽量用图形符号代替文字说明，以减少判读时间，使用简便；尽量使用国际通用的标志符号；与显示器和控制器有关的标志符号，要合理区分和布置，符合操作者的心理和动作特征；避免环境背景产生视觉干扰。 四、标志符号设计标志符号的知觉因素设计标志符号要符合人的知觉特点：：1.形与基分明，如图14-8a所示;2.边界明显,如图14-8b所示;3.封闭,如图14-8c所示;4.简明,如图14-8d所示;5.完整,如图14-8e所示; 四、标志符号设计标志符号的应用图14-9为汽车上使用的图形符号图14-10为电子产品上使用的部分图形符号 四、标志符号设计标志符号的文字信息简短而明确使用短句子使用主动句使用肯定句使用易懂文字按时序组句 五、听觉显示设计利用示警信号（声音）来传达信息。特点：可快速有效的传递简单和短促的信息，反应快、方向不受限制。应用：蜂鸣器、铃、角笛和汽笛、警报器 (一)音响及报警装置蜂鸣器铃角笛和汽笛警报器 (二)言语显示装置用语言在人与机器之间传递信息，使其具有一定的表达能力。特点：可以更为细致、明确地指导操作者的各种操作行为。应用：无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它录音、放音的电声装置。其设计应注意以下几点：1.语言清晰度2.语言的强度，见图14-113.噪声对言语传示的影响 (三)听觉显示装置的选择原则音响显示装置的选择原则1）在有背景噪声的场合，音响显示装置的频率选择在噪声掩蔽效应最小的范围内。2）使用断续的或音调有高低变化的声音信号，更能引起人的注意。最好组成视、听双重报警信号。3）音响信号传播距离远和穿越障碍物时，应加大声波强度，使用较低的频率。4）注意音响装置的多少，避免各信号间的相互干扰。 (三)听觉显示装置的选择原则言语显示装置的选择原则1）显示内容较多时，采用一个言语显示装置即可。2）更适于指导检修和故障处理工作，引导操作者操作。3）适用于追踪操作中。4）在非职业性的领域中，言语显示装置更符合人们习惯。 第三节控制器设计人通过显示器获得信息之后，需要通过运动系统将大脑的分析决策结果传递给系统，从而使其按人预定的目标工作。控制器是人用以将信息传递给机器，或运用人的力量来开动机器，使之执行控制功能，实现调整、改变机器运行状态的装置。 一、控制器的分类按操纵控制器的身体部位的不同，控制器分为手动控制器和脚动控制器；按功能可分为：开关类，转换类、调节类、紧急开关类；按控制器运动类别的不同，控制器又可分为旋转控制器、摆动控制器、按压控制器、滑动控制器和牵拉控制器,如表14-9所示各类控制器的形状如图14-12所示。常用控制器的特征如表14-10所示。 二、控制器的设计要求控制器的编码1.形状编码，如图14-13、14-14、14-152.位置编码3.大小编码4.颜色编码5.标记编码6.操作方法编码 (二)控制器的外形结构图14-16是手操纵控制器的六种方式对于手动控制器，其形状设计应考虑手的生理特点，如图14-17所示。 (三)控制器的阻力表14-11控制器的阻力特性 表14-12控制器的最小操作阻力 (四)控制器的偶发启动防范措施：（1）将控制器安装在陷入控制板的凹槽内；（2）在控制器上加保护罩；（3）将控制器安装在不易被碰撞的位置；（4）使控制器的运动方向向着最不可能发生意外用力的方向；（5）操作者必须连续做两种操作运动，才能使控制器被启动，而后一种操作运动与前一种操作运动的方向不同，以此将控制器锁定在位置上；（6）一组控制器必须按正确的顺序操作时才能被启动，使控制器彼此之间具有连锁作用。如配电柜上的油开关和刀闸开关的操作顺序连锁；（7）适当增大控制器的操作阻力。 三、主要控制器的设计控制器的设计要充分满足操作者在产品使用过程中能安全、准确、迅速、舒适地操作。因而设计时应充分考虑操作者的体形、生理、心理特征以及人的能力限度，使控制器的形状、大小等符合人因工程的要求。 (一)手动控制器的设计旋钮，如图14-18按钮，如图14-19扳动开关，如图14-20控制杆，如图14-21 (二)脚动控制器的设计脚踏板，如图14-22、14-23、14-24脚踏钮，如图14-25 第四节控制—显示组合设计通常显示器与控制器是联合使用的，因此，对于显示器和控制器的设计，不仅应使各自的性能最优，而且应使它们彼此之间的配合最优。这种控制器与显示装置之间的配合称为控制—显示相合性。控制器与显示器相合性好，可减少信息加工和操作的复杂性；缩短人的反应时间，提高人的操作速度，尤其是在紧急情况下，要求操作者非常迅速地进行操作时可减少人为差错，避免事故的发生。 一、控制—显示比控制—显示比是控制器与显示器位移大小的比例关系，即是指控制器的位移量与之相对应的显示器位移量之比(C/D)，可用来表示系统的灵敏度，如图14-26所示人机界面上的控制—显示系统具有精调和粗调两种功能。C/D比的选择应考虑精调和粗调的时间，最佳的C/D比则是两种调节时间曲线相交处。这样可以使总的调节时间降到最低，如图14-27所示。 二、控制—显示的空间相合性控制器与显示器空间位置的合适与否直接影响系统的效率。恰帕尼斯(Chapanis)等人于1959年曾用煤气炉的四个灶眼作为显示器，煤气开关作为控制器，研究了控制器与显示器的空间相合性。共试验了四种不同的位置配置关系，如图14-28所示。 三、控制—显示的运动相合性控制器的运动方向与显示器或执行系统的运动方向在逻辑上一致，符合人的习惯定势，即控制—显示的运动相合性好，对于提高操作质量、减轻人的疲劳，尤其是对于防止人紧急情况下的误操作，具有重要的意义。图14-29是控制器与显示器运动相合性的示例。 第五节累积损伤疾病与工具的设计一、累积损伤疾病及其原因原因：1.受力2.重复3.姿势4.休息 二、与手有关的累积损伤疾病人手是由骨、动脉、神经、韧带和肌腱等组成的复杂结构，如图14-30所示。手部的动作状态见图14-31。当使用设计不当的手握式工具时，会导致多种累积损伤疾病，如腱鞘炎、腕道综合症、腱炎、滑囊炎、滑膜炎、痛性腱鞘炎、狭窄性腱鞘炎和网球肘等。 三、手握式工具设计原则避免静肌负荷，如图14-32所示保持手腕伸直，如图14-33所示使组织压迫最小，如图14-34所示减小手指的重复活动，如图13-35所示 复习思考题1．什么是人机界面？人机界面设计的内容与依据是什么？2．显示器有哪几种形式？并简述各自的应用特点。3．在设计言语显示装置时应注意哪些问题?4．控制器为何要进行编码？简述常用编码方式的优缺点。5．简述控制器偶发启动的原因与防范措施。6．什么是控制—显示的相合性？它有何重要意义？7．什么是控制—显示(C/D)比？设计时应如何选择C/D比？8．什么是累积损伤疾病？常见的累积损伤疾病有哪些？并与哪些因素有关？9．与手有关的累积损伤疾病有哪些？10．简述手握式工具设计的原则。 图14-3返回 图14-4返回 图14-5好不好好不好返回 图14-7返回 图14-8返回 图14-9返回 图14-10返回 图14-11返回 图14-12返回 图14-13返回a)b)c)d)e)f)g)h)i) 图14-14a)b)c)d)返回 图14-15abc返回 图14-16a)b)c)d)e)f)返回 图14-17返回 图14-18a)b)c)d)返回 图14-19a)b)c)d)e)f)返回 图14-20返回 图14-21返回 图14-22返回 图14-23返回 图14-24返回 图14-25返回 图14-26返回 图14-27返回 图14-28返回 图14-29返回 图14-30返回 图14-31返回 图14-32a）直杆式电烙铁b）弯把式电烙铁返回 图14-33返回 图14-34返回 图14-35返回 第9课古老印度的抗争 【内容标准】讲述英国殖民者克莱武在印度疯狂掠夺的史实，认识殖民扩张和掠夺是英国最早成为资本主义工业强国的重要条件之一。概述章西女王领导反抗殖民统治斗争的主要事迹，体会印度人民反抗殖民侵略的正义性。 一、教学目标知识与能力1.讲述英国殖民者克莱武在印度疯狂掠夺的史实，了解17—18世纪英国对印度的侵略活动。2.了解英国在印度的殖民掠夺给英国和印度的影响，认识殖民扩张和掠夺是英国最早成为资本主义工业强国的重要条件之一。3.知道印度民族大起义的原因，概述章西女王领导反抗殖民统治斗争的主要事迹。 过程与方法1.查找有关资料，复习以前所学的知识，了解印度古老文明的历史，知道印度是四大文明古国。2.阅读课文，了解英国在印度殖民扩张的过程，认识英国殖民扩张给印度和英国带来的影响。3.学习印度民族大起义的过程，查阅有关资料，讲述印度人民顽强抗争的英勇事迹。 情感态度与价值观1.体会四大文明古国之一的古代印度文明的辉煌成就。2.了解英国殖民扩张的史实，认识殖民扩张的本质。3.了解印度民族大起义的过程，通过章西女王的事迹，体会印度人民反抗殖民侵略的正义性和合理性，形成历史正义感和热爱和平的观念。 二、教材分析印度是四大文明古国之一。但是，步入近代以来，印度逐渐成为西方资本主义列强侵略的对象。古老传统的社会开始面临西方现代文明的冲击。为反对英国殖民者的统治，印度爆发了全民族大起义。尽管这次起义失败，但它显示了印度人民英勇反抗的精神，沉重打击了英国的殖民统治。 教学重点1.知道英国对印度进行侵略扩张的史实。2.了解印度人民顽强而悲壮的反抗英军的史实。3.概述章西女王的英勇事迹。教学难点1.了解英国殖民主义对英国带来的影响。2.了解资本主义侵略扩张的本质。 三、学情分析学生对古印度文明有一定程度的认识和理解，但对现代印度的发展是比较陌生的。教师可以引导学生回忆印度古老文明的历史，然后总结印度英国对印度的侵略，通过讲述法导入新课。 四、教学过程出示古代印度地图，引导学生回忆印度文明辉煌的过去，结合种姓制度和佛教，让学生谈谈对古代印度文化的印象。 一、传统社会的变迁由于长期的纷争与动荡，从而造成了印度的落后，印度社会由盛转衰。 二、贪婪的殖民者1.英国在印度的殖民扩张。2.提问:殖民扩张给英国和印度所带来怎样的影响? “涂油子弹事件”提问：1.该事件的发生是偶然的吗？2.该事件导致了怎样的后果？引导学生认识事件发生是英国殖民者长期的殖民压迫使然，揭示出印度民族大起义的根本原因。 三、顽强而悲壮的反抗1.1857—1859年印度民族起义的原因：英国的殖民侵略引起了印度全社会的不满。2.1857—1859年印度民族起义的过程。3.起义的结果：以失败告终。 你心目中的章西女王通过分组讨论，让学生选出代表，阐述自己对章西女王和印度民族大起义的认识，也可进一步深入探讨起义为什么会失败，有哪些经验教训。 学生总结归纳印度民族起义的意义：第一，充分显示了印度人民的力量和采取民族独立的决心。第二，沉重打击了英国殖民者，使英国殖民当局改变其统治政策。第三，一定程度上遏制英国对亚洲其他地区的侵略活动。'