虛擬人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì),人機(jī)工程學(xué)概述

1、你認(rèn)為未來的人機(jī)工程學(xué)可能往哪個(gè)方向發(fā)展?

   你好。

據(jù)了解，人機(jī)工程學(xué)在未來的人性化設(shè)計(jì)中將具有更加全面立體的內(nèi)涵，它將超越我們過去copy所局限的人與物的關(guān)系的認(rèn)識，向時(shí)間、空間、生理感和心理方向發(fā)展，同時(shí)，通過現(xiàn)代高科技技術(shù)如虛擬現(xiàn)實(shí)、互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等多種數(shù)字化的形式而擴(kuò)延。

社會的發(fā)展、技術(shù)zhidao的進(jìn)步、產(chǎn)品的更新、生活節(jié)奏的加快等等一系列的社會與物質(zhì)的因素，使人們在享受物質(zhì)生活的同時(shí)，更加注重產(chǎn)品在“方便”、“舒適”、“可靠”、“價(jià)值”、“安全”和“效率”等方面的評價(jià)，也就是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中常提到的人性化設(shè)計(jì)問題。

2、人機(jī)工程學(xué)能幫助設(shè)計(jì)什么

   更加科學(xué)合理，符合人的生活習(xí)慣、思維，以及人體比例的產(chǎn)品。比如，機(jī)床控制面板，家用電器的控制面板。交通工具的內(nèi)飾設(shè)計(jì)。

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3、簡述虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)含義？誠信感謝好心人，好人一生平安！

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虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)

虛擬設(shè)計(jì)是一種新興的多學(xué)科研成果交叉技術(shù)。它涉及多方面的學(xué)科研成果與專業(yè)技術(shù)，通過以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，以機(jī)械產(chǎn)品為對象，把設(shè)計(jì)人員從傳統(tǒng)的感器與多維的信息環(huán)境進(jìn)行交互，同時(shí)利用這項(xiàng)技術(shù)也可以大大地減少實(shí)物模型和樣同的制造。

虛擬設(shè)計(jì)按照配置的檔次可分為兩大類：一種是基于PC機(jī)的廉價(jià)設(shè)計(jì)系統(tǒng)；另一種是基于工作站的高檔產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)系統(tǒng)。雖然是兩種系統(tǒng)，但它們的工作原理是基本相同的。首先看一下PC機(jī)系統(tǒng)，它的優(yōu)勢主要在于價(jià)格低廉，對小型虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)的開發(fā)非常適宜，并且它的用戶廣泛，所以具有良好的市場前景。隨著PC機(jī)性能的迅速提高，越來越多的問題完全可以利用PC機(jī)解決，但是由于目前PC機(jī)的發(fā)展仍不夠完善，很難勝任大型復(fù)雜產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)，因此對于這些復(fù)雜產(chǎn)品的虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)，高檔的工作站仍是不可取代的硬件平臺。

虛擬設(shè)計(jì)是以計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）為基礎(chǔ)，利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)發(fā)展而來的一種新的設(shè)計(jì)系統(tǒng)。這種設(shè)計(jì)系統(tǒng)按應(yīng)用情況又可分為增強(qiáng)的可視化系統(tǒng)和基于虛擬現(xiàn)實(shí)的CAD系統(tǒng)。

增強(qiáng)的可視化系統(tǒng)：利用現(xiàn)行的CAD系統(tǒng)進(jìn)行建模，通過對數(shù)據(jù)格式進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換輸出虛擬環(huán)境系統(tǒng)。在虛擬的環(huán)境中利用三維的交互設(shè)備（如頭盔式顯示器、數(shù)據(jù)手套等）在一個(gè)"虛擬"真實(shí)的環(huán)境中，設(shè)計(jì)人員對虛擬模型進(jìn)行各個(gè)角度的觀察。目前投入使用的虛擬設(shè)計(jì)多采用增強(qiáng)的可視化系統(tǒng)，這主要是因?yàn)榛谔摂M建模系統(tǒng)還不夠完善，相比之下目前的CAD建模技術(shù)比較成熟，可以利用。

基于虛擬現(xiàn)實(shí)的CAD系統(tǒng)：利用這樣的技術(shù)用戶可以在虛擬環(huán)境中進(jìn)行設(shè)計(jì)活動。與純粹的可視化系統(tǒng)相反，這種系統(tǒng)不在使用傳統(tǒng)的二維交互手段進(jìn)行建模，而直接進(jìn)行三維設(shè)計(jì)。與增強(qiáng)的可視化系統(tǒng)相同，利用三維的輸入設(shè)備，與虛擬環(huán)境進(jìn)行交互。此外，它也支持如語音識別、手勢及眼神跟蹤等。這種虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)不需要進(jìn)行系統(tǒng)培訓(xùn)即可掌握，普通的設(shè)計(jì)人員略加熟悉便可利用這樣的系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)。研究表明，這樣的虛擬設(shè)計(jì)系統(tǒng)比現(xiàn)行的CAD系統(tǒng)的設(shè)計(jì)效率至少提高5～倍。

人們對虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面的應(yīng)用進(jìn)行廣泛的探討研究后發(fā)現(xiàn)，這項(xiàng)技術(shù)（虛擬設(shè)計(jì)）對縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，節(jié)省制造成本有著重要的意義。當(dāng)今在不少大的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中都采用了這項(xiàng)先進(jìn)技術(shù)，例如通用汽車、波音、奔馳、福特汽車等。隨著科技日新月異的高速成發(fā)展，虛擬設(shè)計(jì)在產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)、裝配設(shè)計(jì)、人機(jī)工程學(xué)等方面必將發(fā)揮更加重大的作用。

4、為什么說人機(jī)工程學(xué)能提高工作效率？隨便幫忙舉個(gè)列子 謝謝

   所謂人機(jī)工程學(xué)，亦即是應(yīng)用人體測量學(xué)、人體力學(xué)、勞動生理學(xué)、勞動心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對人體結(jié)構(gòu)特征和機(jī)能特征進(jìn)行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時(shí)的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、活動范圍、動作速度、動作頻率、重心變化以及動作時(shí)的習(xí)慣等人體機(jī)能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器的機(jī)能特性；分析人在各種勞動時(shí)的生理變化、能量消耗、疲勞機(jī)理以及人對各種勞動負(fù)荷的適應(yīng)能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。

具體應(yīng)用，體現(xiàn)高效率的例子：

人機(jī)工程學(xué)在汽車設(shè)計(jì)中的作用

汽車是人的代行工具，與人在日常生活中息息相關(guān)，己形成獨(dú)特的汽車文化?！耙欢驯涞匿撹F”是無法滿足現(xiàn)代人精神和文明需要的。車身造型設(shè)計(jì)必須以人為本，體現(xiàn)人機(jī)協(xié)調(diào)，使用操作方便、舒適，使汽車適應(yīng)人的各種生理和心理要，從而提高工作效率、保障安全、維護(hù)健康。未來的車身造型設(shè)計(jì)將在車身外觀設(shè)計(jì)、人機(jī)工程以及室內(nèi)環(huán)境等方面更加注意人性化的發(fā)展。人機(jī)工程學(xué)在對人的特性進(jìn)行詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上設(shè)定了一系列的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，用來指導(dǎo)汽車產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，主要是人和汽車之間的界面設(shè)計(jì)。其中與汽車設(shè)計(jì)相關(guān)的主要有

1）基于人體感的界面設(shè)計(jì)

例如，人的視覺有視角、視野、可視光波長范圍、顏色分辨力、視覺靈敏度、定位錯(cuò)覺、運(yùn)動錯(cuò)覺、視覺疲勞等特性，汽車的擋風(fēng)玻璃、儀表板和儀表的設(shè)計(jì)就要充分考慮這些特性，使駕駛者能夠得到足夠的視區(qū)，能夠迅速辨認(rèn)各種信，減少失誤和視覺疲勞。交通標(biāo)志的設(shè)計(jì)也應(yīng)該采用大多數(shù)人能明辯的顏色和不易產(chǎn)生錯(cuò)覺的形狀。

2）基于人體形態(tài)的界面設(shè)計(jì)

不同地區(qū)和人種、不同年齡和性別都具有不同的身體尺寸，為不同地區(qū)和群體設(shè)計(jì)的汽車就要參考特定對象的人體參數(shù)，在現(xiàn)代社會條件下，以一種產(chǎn)品規(guī)格想占有不同地區(qū)的市場是很難的。人在生活和勞動中又具有各種不同的形態(tài)，人體在不同的姿態(tài)下工作，全身的骨頭和關(guān)節(jié)處于不同的相對位置，全身的肌肉處于不同的緊張狀態(tài)，心臟負(fù)擔(dān)不同，疲勞程度也不同。設(shè)計(jì)一臺機(jī)器首先要考慮采用什么身體形態(tài)來操縱，選定姿態(tài)后，還要考慮以最舒適的方式對人體進(jìn)行支撐，并適當(dāng)?shù)夭贾帽徊僮鲗ο蟮奈恢?，從而減少疲勞和誤操作。例如司機(jī)在駕駛汽車的時(shí)候采用坐姿，坐椅的設(shè)計(jì)要符合人體骨骼的最佳輪廓，儀表的布置應(yīng)在易于看到的地方，操縱桿/板的位置要在人體四肢靈活運(yùn)動的范圍內(nèi)。

3）基于力特性的界面設(shè)計(jì)

人體在不同的姿態(tài)下，用力的疲勞程度不同，操縱機(jī)器所需的力量應(yīng)該選擇在對應(yīng)姿態(tài)下不易引起疲勞的范圍內(nèi)。例如轉(zhuǎn)向助力器就是為了減輕操縱力而設(shè)計(jì)的。人體在不同的姿態(tài)下最大拉力、最大推力也不相同，例如坐姿下人腿的蹬力在過臀部水平線下方度左右較大，操縱性也較好，所以剎車踏板就安裝在這個(gè)位置上。人體在不同的姿態(tài)使用不同的肌肉群進(jìn)行工作，動作的靈活性、速度和最高頻率都不相同，例如腿的反復(fù)伸縮具有較低的頻率，而手指則可以用較高的頻率進(jìn)行敲擊。因此，對應(yīng)不同的操縱頻率應(yīng)采用不同的動作方式來完成。

4）基于人腦特性的界面設(shè)計(jì)

人腦對事物的認(rèn)識和反應(yīng)有自己的特點(diǎn)，體現(xiàn)在他的行為和對外界的反應(yīng)中。人喜歡用直覺處理事情，不善于煩瑣過程和精確的計(jì)算。對于協(xié)助人腦進(jìn)行工作的計(jì)算機(jī)，如何進(jìn)行人機(jī)界面的設(shè)計(jì)一直是熱門的論題。無論是從低級語言到高級語言，到面向?qū)ο?、面向任?wù)的編程方式的發(fā)展，還是圖形終端、鼠標(biāo)定位、窗口系統(tǒng)、多媒體、可視化、虛擬現(xiàn)實(shí)等方面的進(jìn)展，都體現(xiàn)了這個(gè)主題。近年來，人工智能已經(jīng)在汽車上應(yīng)用，車載電腦可以協(xié)助駕駛者認(rèn)路、換檔、避碰……。

可以毫不夸張地說，現(xiàn)代社會中，凡成功的機(jī)器產(chǎn)品，不能缺少人機(jī)工程學(xué)的理念。也正因?yàn)槿绱?，越來越多的汽車在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候都將人機(jī)工程作為設(shè)計(jì)考慮一大要素。

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