五、論述題
1. 操縱器設(shè)計的一般人機(jī)學(xué)原則

2. 人機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計程序通常有哪幾個階段？

參考答案：

一 名詞解釋
1. 掩蔽效應(yīng)：不同的聲音傳到人耳時，只能聽到最強(qiáng)的聲音，而較弱的聲音就聽不到了，即弱聲被掩蓋了。這種一個聲音被其它聲音的干擾而聽覺發(fā)生困難，只有提高該聲音的強(qiáng)度才能產(chǎn)生聽覺，這種現(xiàn)象稱為聲音的掩蔽。被掩蔽聲音的聽閾提高的現(xiàn)象，稱為掩蔽效應(yīng)
2. 人機(jī)界面：人與機(jī)之間存在一個互相作用的“面”，所有人機(jī)交流的信息都發(fā)生在這個作用面上，通常稱為人機(jī)界面。
3. 大小編碼：以相同形狀而不同大小來區(qū)別控制器的功能和用途，這種形式的編碼應(yīng)用范圍較小，通常在同一系統(tǒng)中只能設(shè)計大、中、小三種規(guī)格。
4. 局部照明：是指增加某一指定地點(diǎn)的照度而設(shè)置的照明。
5. 強(qiáng)度效應(yīng)：是指光的刺激強(qiáng)度只有達(dá)到一定數(shù)量才能引起視感覺的特性。因此，可見光不僅可以用波長來表示，也可以用強(qiáng)度來表示。光的強(qiáng)度可用照射在某平面上的光通量，即照度來表示，其單位是勒克司。

二 填空題
1、比較分配原則、剩余分配原則、經(jīng)濟(jì)分配原則、宜人分配原則、彈性分配原則
2、生理特性、心理特性
3、冠狀面
4、5%、50%、95%
5、形狀編碼、大小編碼、色彩編碼、操作方法編碼、位置編碼、符號編碼等

三 選擇題
1、A
2、D
3、D
4、B
5、D
6、B
7、B
8、B

四 簡答題
1.
(1) 振動對人體作用的部位 因作用部位不同，可能形成人體全身振動或局部振動兩種不同的后果。
(2) 振動相對于人體的方向。對全身而言，沿軀干的上下方向或左右、前后方向的振動后果是不同的。對身體局部、例如對手和手臂系統(tǒng)而言，沿手臂方向或手掌一手背方向、拇指一小指方向的振動后果也是不同的，等等。
(3) 暴露時間環(huán)境振動作用于人體持續(xù)的時間常稱為暴露時間。當(dāng)然，暴露時間長則對人體可能造成傷害的程度加重。

2.
噪聲形成干擾的環(huán)節(jié)是：聲源一傳播_接收者。因此噪聲控制離不開從這三個環(huán)節(jié)著手，即①降低聲源的聲音強(qiáng)度；②在傳播途徑中加以阻隔或吸收使之衰減；③對可能受噪聲傷害的人實施個體防護(hù)。其中第③個環(huán)節(jié)，只應(yīng)用在勞動生產(chǎn)的現(xiàn)場，常是前兩個環(huán)節(jié)不能充分有效時，“追不得已”而為之的。
(1) 降低聲源的聲音強(qiáng)度。改進(jìn)機(jī)器設(shè)備的設(shè)計以降低運(yùn)行噪聲，如重視減振、潤滑、選用摩擦與撞擊聲小的零部件材料，選用低噪聲工藝流程等。
(2) 控制噪聲傳播途徑這是三個環(huán)節(jié)中約束相對少、較易于施行因而采用較普遍的方法。
(3) 對工作人員實施個體防護(hù)給工作人員佩帶耳塞、耳罩、頭盔等

3.
控制與顯示系統(tǒng)的設(shè)計原則：①優(yōu)先性，即把最重要的操縱器和顯示器配置在最佳的作業(yè)范圍內(nèi)②功能性，即根據(jù)操縱器和顯示器的功能進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭澐郑严嗤δ艿呐渲迷谕环謪^(qū)內(nèi)；③關(guān)聯(lián)性，即按操縱器和顯示器間的對應(yīng)關(guān)系來配置。

4.
提高機(jī)器設(shè)備可靠性的方法從兩方面考慮：減少機(jī)器本身故障，延長使用壽命；提高使用安全性。
1）減少機(jī)器故障的方法 (1) 利用可靠性高的元件。(2) 利用備用系統(tǒng)。(3) 采用平行的并聯(lián)配置系統(tǒng)。(4) 對處于惡劣環(huán)境下的運(yùn)行設(shè)備應(yīng)采取一定的保護(hù)措施。(5) 降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度。(6) 加強(qiáng)預(yù)防性維修。
2）提高機(jī)器設(shè)備使用安全性的方法，主要是加強(qiáng)安全裝置的設(shè)計，即在機(jī)器設(shè)備上配以適當(dāng)?shù)陌踩b置，盡量減少事故的損失，避免對人體的傷害；同時，一旦機(jī)器設(shè)備發(fā)生故障，可以起到終止事故，加強(qiáng)防護(hù)的作用。(1) 設(shè)計安全開口。(2) 設(shè)置防護(hù)屏。(3) 加聯(lián)鎖裝置。(4) 設(shè)置雙手控制按鈕。(5) 安裝感應(yīng)控制器。(6) 設(shè)示警裝置。(7) 設(shè)應(yīng)急制動開關(guān)，可在緊急狀態(tài)下，停止機(jī)器設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)，以保證作業(yè)者的安全。

5.
(1) 人手在水平面內(nèi)的運(yùn)動快于鉛垂面內(nèi)的運(yùn)動；前后的縱向運(yùn)動快于左右的橫向運(yùn)動；從上往下的運(yùn)動快于從下往上；順時針轉(zhuǎn)向的運(yùn)動快于逆時針轉(zhuǎn)向。
(2) 人手向著身體方向的運(yùn)動(向里拉)比背離身體方向的運(yùn)動(向外推)準(zhǔn)確度高。多數(shù)右利者右手向右的運(yùn)動快于左手向左運(yùn)動，多數(shù)左利者左手向左的運(yùn)動快于右手向右運(yùn)動。
(3) 單手可以在此手一側(cè)偏離正中60°的范圍之內(nèi)較快地自如運(yùn)動，見圖4－9a；而雙手同時運(yùn)動，則只在正中左右各300的范圍以內(nèi)能較快地自如運(yùn)動，見圖4-9b。當(dāng)然，正中方向及其附近是單手和雙手能較快自如運(yùn)動的區(qū)域，見圖4-9c。
(4) 連續(xù)改變方向的曲線運(yùn)動快于突然改變方向的折線運(yùn)動。

五 論述題
1.
(1) 操縱器的尺寸、形狀，應(yīng)適合人的手腳尺寸及生理學(xué)解剖學(xué)條件。
(2) 操縱器的操作力、操作方向、操作速度、操作行程(包括線位移行程和角位移行程)、操作準(zhǔn)確度控制要求，都應(yīng)與人的施力和運(yùn)動輸出特性相適應(yīng)。
(3) 在有多個操縱器的情況下，各操縱器在形狀、尺寸大小、色彩、質(zhì)感以及安置位置等方面，盡量給予明顯區(qū)別，使它們易于識別，以避免互相混淆。
(4) 讓操作者在合理的體位下操作，考慮操縱器操作的依托支撐要求，減輕操作者疲勞和單調(diào)厭倦的感覺。
(5) 操縱器的操作運(yùn)動與顯示器或與被控對象，應(yīng)有正確的互動協(xié)調(diào)關(guān)系。此種互動關(guān)系應(yīng)與人的自然行為傾向一致。
(6) 形狀美觀、式樣新穎，結(jié)構(gòu)簡單。合理設(shè)計多功能操縱器，如帶指示燈的按鈕，能把操縱和顯示功能結(jié)合起來等。
2.
(1) 定義系統(tǒng)目標(biāo)和參數(shù)階段，包括確定使用者的需求，確定使用者的特性，確定群體的組織特性，確定作業(yè)方式，確定作業(yè)效能的測量參數(shù)及測試方法。
(2) 系統(tǒng)定義階段，包括定義功能要求，定義操作（作業(yè)）要求。
(3) 初步設(shè)計階段，包括功能分配、作業(yè)流程設(shè)計和作業(yè)反饋機(jī)制設(shè)計。
(4) 人機(jī)界面設(shè)計階段，包括顯示裝置設(shè)計、控制裝置設(shè)計和作業(yè)空間設(shè)計。
(5) 作業(yè)輔助設(shè)計階段，包括制定使用者素質(zhì)要求、設(shè)計操作手冊、設(shè)計作業(yè)輔助手段和設(shè)計培訓(xùn)方案。