中国石油大学人机作业95分咯.docx
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中国石油大学人机作业95分咯
人机工程学作业
1.人机工程学的定义和应用领域是什么？
国际功效学学会的定义：
人机工程学是研究人在某种工作环境的解剖学、生理学和心理学的各方面因素；研究人和机器以及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假是怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适问题的学科。
《辞海》定义：
所谓的人机工程学是一门新兴的边缘学科。
它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合的进行人体结构、功能、心理以及力学等问题研究的学科。
用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制装置，并研究控制台上各个仪表的最适合位置。
应用领域：
农业、林业、制造业、建筑业、交通、服务、管理等。
2.统计全班同学的身高和臂长，计算其均值和方差，作出其分布图，看是否复合正态分布，同时，分析均值和方差与全国平均值的关系，分析其产生差异的原因（必作）。
学号
性别
身高
臂长
学号
性别
身高
臂长
10045201
男
172
73
10045218
男
177
73
10045202
男
167
72
10045219
女
164
61
10045203
男
170
74
10045220
女
156
62
10045204
男
174
73
10045221
女
164
61
10045205
男
170
72
10045222
女
158
65
10045206
男
170
72
10045223
女
163
64
10045207
男
174
72
10045224
女
164
68
10045208
男
181
75
10045225
女
168
70
10045209
男
177
75
10045226
女
161
65
10045210
男
177
75
10045227
女
164
61
10045211
男
179
74
10045228
女
158
60
10045212
男
177
72
10045229
女
170
72
10045213
男
178
73
9071405
男
183
76
10045214
男
172
71
9045312
男
176
72
10045215
男
187
75
10081214
男
177
77
10045216
男
176
75
10065203
男
176
76
10045217
男
180
76
10044125
女
156
60
３.给出一个生产中应用人体尺寸数据的例子，分析之。
答：
在生产车间里，为了设计安全装置或防护装置时，为确定防护可伸达危险点的安全距离时，应取人相应部位的伸达距离的上限为依据，在确定采用栅栏结构、网孔结构或孔板结构的栅栏间距时，网孔直径应取人相关肢体部位厚度的下限值为依据。
4.分析石油大学、报校、成人学院50年专刊的封面，说明如何利用视觉特性增强广告的效果的。
（1）石油大学周年专刊：
1、此广告封面设计采用黄色和大红为主，视觉冲击强，主标题明确采用大红字样，最易辨识。
能过引起人们的观看兴趣。
2、科达集团的标志分布在报纸封面中心突出位置为红白两色，红色部分中央，采用深色蓝明显区别于红色，遵循注意法则。
（2）石油大学报50周年专刊：
1、此广告对文字进行改变设计。
主要字体采用红色并对50做了特效处理，大尺寸采用流线型，突出主题。
2、“中国农业银行”采取易识别颜色浅绿色，“东营市分行”采用蓝色宋体，两者之间产生对比，以吸引人们注意。
另外把农行标志水印于整个封面的中间，与红色“50”的同时颜色产生对比，容易被人发现。
（3）中国石油大学成人教育：
1、此广告设计首先采用颜色冲击，并利用人眼对位置的注意特征。
大红色的背景，白色大字，产生的视觉效果甚至比单纯的大红字更好。
2、UPOL，石大在线的标志出现在除中心意外最易注意的右上角，符合观察最优。
5.按照人的视觉特征，分析如何设计广告语的长度，并举例说明之。
答：
好的广告语应该是易于传播的。
它表现在易读、易记等几个方面。
要简短、无生僻字、易发音、无不良歧义、具有流行语潜质。
广告语说得太多、太长，要注意信息的单一性，一般以6—12个字为宜。
卖点太多，语句太长，都不便于记忆和传播。
举个例子，某眼镜店广告语“眼睛是心灵的窗户，为了保护您的心灵，请为您的窗户安上玻璃。
”记得住吗？
！
以下几句简短的广告语，就非常简短，一语中的，让人印象深刻：
新一代的选择（百事可乐）、想想还是小的好（大众甲克虫汽车）、想做就做（耐克）、好吃看的见（康师傅）。
6.按照人视觉的特性，说明为什么采用翻版广告，给出翻版广告的合适翻版速度，并说明为什么？
答:
1.由于眼睛的结构，中央部分感色能力强，能清晰的分辨物体，称为中央视觉。
边沿部分试验范围广，可观察运动的物体，常委周围视觉。
翻版广告可以把所有的信息集中在中央视觉区。
2.人的眼睛有短暂的视觉停留作用，因此通过翻版广告我们可以把静止的、呆板的广告变得动态和生动起来，让人留下更深刻的印象。
翻版广告的合适翻版速度应小于人眼视觉停留时间的倒数，大约15或16张每秒，应为这样可以把不同的画面连在一起，而不至于是画面重叠或断掉。
7.给出一个在日常生活中利用视觉特性的例子，并分析其特点。
电影、电视就是利用我们眼睛视觉暂留的特性而设计的。
电影最重要的原理是“视觉暂留”。
科学实验证明，人眼在某个视像消失后，仍可使该物像在视网膜上滞留0.1－0.4秒左右。
当我们欣赏电影时，投影机会在屏幕上每秒钟匀速播放24格静止的画面。
一系列静态画面就会因视觉暂留作用感觉到第一格画面还未消失，第二格画面便出现了，使影像在观看者的视网膜上暂留，造成一种连续的视觉印象，观众便可看到一组活动的画面，产生逼真的动感。
於是屏幕上的影像就好像是连续的
7.分析中国石油大学60年校庆标识的设计优缺点，并给出改进意见。
1.整个标志呈现出昂扬向上、无限延展的动势，给人一种动态感，是整个图形不在死板单调。
2.图案主体由流畅舒展的彩色线条勾勒出“60”的字样，加上学校的迄今时间的跨度，更直接明了象征着我校历史悠久与60周年庆的主题。
3．红、黄、蓝、绿四条彩色飘带，代表着热情、活泼、自由、活力，利用颜色也传达出石油大学人身上那股奋发向上的活力，与对学习研究的热情。
改进：
其实这直接用“60”来象征校庆60周年这含义未免有些浅显，不耐寻味，带有石大的特色也不是很明显。
将石大标志性的建筑或其他象征性更强的图案，配合60周年的主题，我想这样会更好。
8.按照人的心理特征，分析大学生学习记忆不牢固的原因.
答：
记忆是一个复杂的心理过程，具体划分为记忆、保持、再认、再现等阶段。
而大学生的记忆大多是一种无意的机械记忆，而且是瞬时的动作记忆。
这是一种无明确目的，记忆效果差的，容易遗忘的记忆，而且这种记忆容易消失。
其次，大学生的学习态度较差，下课后一般不会复习。
所以一般都是短暂记忆。
8.从人机工程角度分析，两臂平举能否举起20kg的物体？
为什么？
答：
由上图可以看出平臂举重物时，只能到达人体体重的10%，若要举起20KG的重物，此人必须要200KG，即400斤，在日常生活中这样的人是很少的，所以一般的人是无法平臂举起20KG的重物。
9.请给出一种万用表的表头设计，分析其设计的技巧,绘制其三维造型图，给出尺寸。
答：
整体长、宽、高分别为102mm、75.05mm、20mm
高/宽=3/2高12mm宽8mm
笔划宽度比为1：
8字宽1.5mm
指针长22mm
两个最小刻度标记之间的距离，可分辨为原则
视角为合理值10秒左右
如果视距为750毫米则间距1～2.5毫米
需要快速读数则间距2.3～3.8毫米
刻度标记：
刻度的分级：
有大、中、小三级
此万用表集数字表和指针显示表的有优点，既有数字表优点，能精确读出数值，速度快，差错少；又有指针式显示表优点，易判断指针位置，不读出数值能迅速发现指针变动趋势。
指针设计：
指针的形状：
简洁、明快、有明显的指示性形状，为细长针型。
指针的长度：
对于指针不应遮挡刻度线的仪表，针尖应离开刻度线1—2mm左右；对于覆盖刻度标记的窄条形指针，其长度不应超过大刻度标记。
指针的宽度：
最重要的是针尖的宽度，针尖的宽度应与最小刻度线的宽度相同；指针和刻度盘面应装配在相互靠近的平行平面内。
指针的零位：
指针零点位置的选择与它的使用情况有关，一般部选择在时9点的位置。
仪表面板：
10.分析计算机显示器设计和布置的合理性，并说明依据.
设计合理性：
屏幕亮度可调——依据是按照人的特点，越亮，越容易观察，但太亮，刺眼，合适的亮度是不超过34cd/m。
并且屏幕的亮度与环境的亮度一致可以提高效率。
计算机屏幕在14英寸左右——依据是视距在500—700视角30度合适；最佳观察角度70-90度，视距50-71cm。
分辨度可选——依据是分辨率越高越好。
布置合理性：
计算机屏幕在视野的正前方偏下——依据是在视野正前方偏下一定角度有利于工作人员。
11.请给出一种汽车仪表的设计简图，并说明仪表设计的合理性。
设计说明：
对于驾驶者来说，拥有一个整洁直观的仪表盘及显示屏是很重要的，既能及时提醒驾驶者汽车在行驶过程中的各种状况，也能从一定程度上减轻驾驶者疲劳的感觉。
如图所示仪表盘设计简洁明了：
以车速表为中心，转速表和燃油表呈半月形分布在车速标的两侧。
三个仪表盘处于同一水平线上，转速表和燃油标的半月形设计，缩短了仪表控制板的宽度，使驾驶者一目了然，避免了在观察仪表时分散过多的精力。
车速表设计：
车速表位于三个仪表的中央位置，速度单位呈圆形分布。
在车速表内下方，有一个大型电子显示器，包含当前车速，左转提示灯、远光灯、右转提示灯、车灯是否亮起、远光、近光。
显示灯右侧，是一个圆柱形按钮，该按钮结合显示屏使用，
转速表设计：
转速表分布在车速表的左侧，呈半月形。
数值从1至7（单位：
1000R/MIN），数值6---7上方有红色标示（提醒驾驶者在行驶过程中不要让发动机的转速过高，应及时变换档位）。
燃油表设计：
燃油表分布在车速表的右侧，呈半圆形。
指针随着车辆油箱满载状态的变化从上至下变换位置，当车内燃油不足时，燃油不足警告指示灯自动点亮，提示驾驶者应及时补充燃油。
需要说明的是，在车辆刹车、转弯、加速、上下坡过程中，可能导致又向内的燃油波动，燃油标的指针会有轻微的摆动。
在燃油表左下方，分布着一个长方形电子显示屏，该显示屏为车辆的双旅程里程表。
在双旅程里程表内，有A、B两个数据供驾驶者使用：
A显示汽车的总行驶距离；B显示汽车的单次行驶距离。
还记得在介绍骐达车速表时提到的圆柱形按钮吧，这个按钮是重设里程表开关。
先通过该开关调到单次行驶距离显示，再按下该开关不动，1秒钟后里程表上数据将被清零。
12.给出用手操作的室内暖气水管阀门的设计要求，分析其原理，给出其造型设计，并分析其优缺点（必作）。
答：
用手操纵的暖气水管阀门设计要求：
1.直径小于38毫米，边上有棱，适宜0.1Nm，最大0.2Nm；直径25—51mm，最大0.5mm。
2.调节范围大于360度，位置不要求，圆形或者锥形。
用手操纵的暖气水管阀门设计原理：
首先要符合人手的长度和宽度；符合手部关节的活动范围；可360度旋转，灵活、方便、可靠；操纵力小。
其中一种造型设计如下
13.指出教室的座椅是否合适，并给出不合适的原因，给出改进的方向,按照你对石油大学同学身体尺寸测量分析的结果，设计一把学生计算机房上机用椅，并给出尺寸和造型图（必作）。
答：
南教的座椅前面上翘的角度太大，使人臀部受压力过于集中，坐着不舒服。
讲堂群座椅由于采用是塑料类型的材料，结构强度不够，加上时间久远，
或是有超重的人做过后，结构已经不稳，或已经变型。
14.观察油田小修作业工人的作业规律，分析作业姿势是否合理，指出.
15.分析南堂和南教进门通道的设计，统计学生的数量，给出设计的依据，说明有无改进的必要。
答：
我校南堂和南教进门通道均有多个，分别分布在东、南、西、北四个门。
其中南教的西门较大，南堂的西门较小。
而学生宿舍大都分布在教学楼的西侧。
因此，西门成为学生进入教学楼的主要通道。
根据这样来说，南教的通道设计合理，而南堂的通道设计不合理，应把西门扩大一些。
16.试评价我们校讲堂群的学习环境，指出可改进的地方（必做）。
答：
1.我校讲堂群的整体结构是一个环形的，这样就造成的照射太少，光线太暗容易使人发困不适于学生。
尤其是讲台上的光照更是少，让学生在视觉上疲劳。
2.前排座位离老师讲台太近，前排学生看黑板时总是仰着头看，不仅让颈部肌肉静态施力，容易肌肉酸胀，由于视距不够导致视角也不大，看黑板不得不扭头看。
3.讲堂群隔音效果太差，尤其是东西廊中间有个大厅，在大厅里经常举行活动，由于是四面环绕很容易产生回音，将声音扩大，外面的嘈杂声很容易干扰在教室里上课或自习的同学。
4.另外教室太大坐在后面上课的学生上课时无法听清老师所讲内容，上课容易走神。
改进：
在教室后面加一个扩音器。
将活动区域与教学区域划分开，以免两者相互干扰。
17.按照合理光环境的要求，评价我校教学楼的光环境和窗帘的设计。
答：
1.学习场所的光环境，不仅明视性有要求，而且对环境的舒适感，心情舒畅程度也是非常严格。
2.我校南教照明平均水平比较合理，亮度和照度合适，并且采用蓝色窗帘。
为学生提供一个良好的光环境。
但是讲堂群由于光的照射太少，光线太暗容易使人发困不适于学生。
18.分析我国矿难接连发生的原因和对策.
原因：
（1）煤炭开采技术落后:
矿业开采属劳动密集型行业,企业提高开采量的主要办法就是雇佣更多的廉价劳动力,更多地延长工人劳动时间,而很少采用新型技术,全国很多地方都是粗放型开发、无序性开采,生产技术水平落后.
（2）长期投入不足,安全欠账严重:
投入不足不仅是安全投入不足,煤矿产业基础设施投入更是不足。
（3）体制问题：
行政部门在技术指导、监督检查和安全生产管理等方面的作用明显弱化,行业管理在现实中成了无木之本；政府部门职责不明,极易造成行政干预,使企业不能按市场经济规律办事。
（4）地方保护主义：
一部分官员只看到矿业开采对当地经济方面的促进作用,而对乱采、滥采资源所造成的资源破坏以及对生态的破坏认识不够,对安全生产所需投入的成本及对矿难发生后的善后成本认识严重不足。
（5）权力寻租：
下中央整治煤矿的各项政策与措施每每到基层即遭遇层层阻力。
再加上司法权力、新闻权力寻租,使得煤矿管理更加混乱,给矿难发生造成极大隐患。
从我国整体立法看,我们用二十多年的时间走完西方
对策：
（1）加大安全投入：
通过立法鼓励和奖励先进煤炭勘查和开采技术工艺与设备的研制和采用,对技术工艺和装备落后的企业,明确规定法律限制和制裁措施
（2）树立以人为本为的理念:
。
在安全生产管理中,必须以保证人的生命权和健康权为最高价值取向,必须高度重视人的生命价值,重视人的健康和生存价值,尊重人的精神。
（3）强化法律适用：
。
企业必须遵守国家安全生产法律法规,不断完善安全管理,不断进行安全技术改造,及时排除安全隐患。
严惩违章指挥者与违章作业者,杜绝以罚代刑。
（4）严格国家监察：
国家对企业安全生产进行制度化、经常性的监督和检:
查,用严厉执法推动安全生产法律、法规的实施,查处和追究事故直接责任人和相关领导,依法行政,维护安全生产的严肃性和煤矿工人的合法权益。
（5）提高法律意识：
我们不仅要提高矿主与其它管理者的法律意识,更重要的是要提高矿工的法律意识。
:
19.以教室课桌和椅子设计为例，说明人机系统设计的步骤；
1.了解整个系统的必要条件及要求：
要要设计出符合成年人即大学生的身体尺寸的课桌和椅子，并提供合理的数量，舒适的环境。
2.调查系统外部环境：
教室的大小、形状以及人员的总数。
3.了解系统内部环境的设计要求：
桌椅的系统主要是给学生营造出良好的学习环境，使人的学习效率尽可能提高。
4.进行系统分析。
主要对桌椅、教室环境、上课人员尺寸进行综合的分析。
5分析构成系统的各要素的机能特性及其约束条件：
教室的大小、人体尺寸。
6.人与机的整体配合关系的优化。
7.人、机、环境个要素的确定。
8.利用人机工程学标准对系统的方案进行评价。
20.以一种汽车为例，给出驾驶室设计的基本步骤和设计要点。
一、汽车前仪表盘的设计：
对于驾驶者来说，拥有一个整洁直观的仪表盘及显示屏是很重要的，既能及时提醒驾驶者汽车在行驶过程中的各种状况，也能从一定程度上减轻驾驶者疲劳的感。
二、座椅设计：
Ø座椅舒适度研究
1、座椅舒适度的指标：
①座椅尺寸应与人体测量尺寸d相适宜（一般d取45—60公分）；②座椅应可调节，能使乘坐者变换姿势，并最大范围满足各类人体的乘坐要求,③座椅应能使乘坐者保持舒适坐姿，靠背结构和尺寸应给腰部充分的支撑,使脊柱接近于正常弯曲状态。
2、座椅舒适度的影响因素：
座椅的几何尺寸是影响座椅舒适度的因素，但研究发现这并非唯一最主要的影响因素。
从人机工程学的角度来讲，腰部是体现座椅功能的关键部位。
因此，座椅的腰托是影响舒适性的关键因素。
此外，座椅的调节特性对座椅的舒适度影响很大，已成为座椅舒适度设计中重点考虑的因素。
Ø座椅安全性设计：
1、座椅强度的设计：
座椅强度的设计是安全性设计的首要内容。
汽车行驶中，座椅要承受复杂的载荷。
汽车座椅必须有足够的强度，以确保座椅上的人所受的伤害最小；座椅的寿命应足够长，不致过早变形或损坏；受冲击载荷作用时，座椅不应发生断裂、严重变形等损坏现象。
2、座椅结构型式的设计：
座椅整体结构的安全性设计应考虑的是其对其他约束系统效能的影响及与其他约束系统之间的连接方式等。
3、靠背的设计：
靠背的安全性设计应考虑靠背的强度、倾角、基本尺寸及其形状。
靠背的强度设计不但应该在“追尾”等后部碰撞时给乘员提供良好的保护，而且也要考虑侧碰时对乘员的保护。
而靠背倾角、基本尺寸及其形状对尾部碰撞的严重程度有很大影响。
4、坐垫的设计：
坐垫一般不会造成对乘员的直接冲击伤害，但坐垫的结构可以影响到乘员运动过程、约束力加到乘员身体上的方式及外部载荷（加速度、力等）的绝对值大小。
坐垫深度设计的原则是在充分利用靠背的情况下，使臀部得到合理的支撑。
坐垫深度不应该超过人的大腿长度。
5、头枕的设计：
头枕是一种用以限制乘员头部相对于躯干向后移位的弹性装置，其作用是在发生碰撞时，减轻乘员颈椎可能受到的损伤。
尤其是在汽车受到追尾碰撞时，可抑制乘员头部后倾，防止或减轻颈部损伤。
Ø操控装置的设计：
工程设计着重于将噪声、振动和不平顺性降至最低，从而提供平稳和宁静的驾驶体验。
具有独特的转向系、悬架调校以及车轮和轮胎设置，能够适应更高速度的行驶和操纵。
21.人体模拟的基本思想和方法是什么？
基本思想：
绿色设计：
在设计阶段就将环境因素和预防环境污染措施纳入产品设计之中，将环境性能作为产品设计的目标和出发点，力求使产品对环境的影响为最小。
方法：
通过多种传感器与多维信息环境进行自然的交互，实现从定性和定量综合集成环境中得到感性和理性地认识，从而帮助深化概念和萌发新意，帮助创新人员进行创新设计。
利用此技术可以大大减少实物模型的样机的制造，从而减少产品的开发成本，缩短开发周期。
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