先进人机工程与设计——从人机工程走向人机融合

“信息化与工业化两化融合研究与应用”丛书序

前言

第1章人机工程概论

第2章人体解剖学、人体测量学和生物力学

第3章姿势与行为评价

第4章生理负荷评价方法

第5章计算机辅助人机工程基础

第6章研究案例：腰垫

第7章研究案例：舒适度评价

第8章研究案例：老年人辅助站立座椅

第9章研究案例：外骨髓系统

索引

本书详细介绍了人机工程学的相关理论与研究，并通过实际案例阐述了人机工程学理论在设计实践中的应用。主要内容包括人机工程概论，人体解剖学、人体测量学和生物力学，姿势与行为评价，生理负荷评价方法，计算机辅助人机工程基础，以及腰垫、舒适度评价、老年人辅助站立座椅和外骨骼系统4个典型研究案例。

第1篇　概述篇

第1章　引言

1.1　人机工程学概述

1.1.1　人机工程学的定义

1.1.2　人机工程学的发展历史

1.1.3　我们身边的人机工程学

1.2　工业造型设计概述

1.2.1　工业造型设计的定义

1.2.2　工业造型设计的发展历史

1.2.3　现代工业造型设计的新特点

1.2.4　工业造型设计的原则与要素

1.3　人机工程与造型设计

第2篇　设计中的人机工程基础

第2章　设计生理学与心理学基础

2.1　人的神经系统结构与功能

2.1.1　神经组织

2.1.2　中枢神经系统

2.1.3　周围神经系统

2.2　人对信息的处理

2.2.1　人体信息处理系统

2.2.2　信息与信息量

2.2.3　人体获取信息的途径

2.2.4　人体接受信息的能力

2.2.5　信息的存储

2.3　人的感觉和知觉特征

2.3.1　感觉及其特性

2.3.2　知觉及其特性

2.4　视觉功能与特征

2.4.1　视觉刺激

2.4.2　人的视觉系统

2.4.3　视觉机能

2.4.4　视觉特征

2.5　听觉机能与特征

2.5.1　听觉刺激

2.5.2　人的听觉系统

2.5.3　听觉特征

2.6　其他感觉

2.6.1　肤觉

2.6.2　本体感觉

2.7　心理因素

2.7.1　心理现象

2.7.2　情感与情绪

2.7.3　气质与性格

2.7.4　意志与动机

2.7.5　注意

第3章　人体测量学与设计

3.1　人体测量的基本知识

3.1.1　人体测量概述

3.1.2　人体测量的常用术语

3.1.3　人体尺寸测量的分类

3.1.4　人体测量的仪器和方法

3.1.5　人体测量的数据处理

3.2　常用的人体测量数据

3.2.1　影响人体测量数据的相关因素

3.2.2　我国成年人的人体结构尺寸

3.2.3　人体主要参数的比例算法

3.2.4　其他部分国家人体结构尺寸

3.2.5　我国成年人的人体动态尺寸

3.3　人体测量学在设计中的应用过程

第4章　显示装置的设计

4.1　仪表显示设计

4.1.1　仪表的类型及特征分析

4.1.2　刻度盘设计

4.1.3　刻度设计

4.1.4　指针设计

4.1.5　仪表的颜色设计

4.1.6　仪表的总体布置

4.2　信号显示设计

4.2.1　信号显示特征

4.2.2　信号灯的视距和亮度

4.2.3　信号灯的颜色

4.2.4　闪光信号

4.2.5　信号的形象和复合显示

4.2.6　信号灯的位置

4.3　图形符号设计

4.3.1　图形符号显示的特征

4.3.2　图形符号的应用

4.4　荧光屏显示设计

4.4.1　荧光屏的显示特征

4.4.2　目标条件对显示的影响

4.4.3　屏面设计

4.4.4　视觉显示器的新技术

4.5　听觉传示设计

4.5.1　音响及报警装置

4.5.2　言语传示装置

4.5.3　听觉传示装置的选择原则

第5章　操纵装置的设计

5.1　操纵装置的类型与适用范围

5.1.1　操纵装置的分类

5.1.2　各种操纵装置的适用范围

5.1.3　操纵装置的用力特征

5.2　操纵装置设计的人机工程原则

5.2.1　操纵装置设置

5.2.2　操纵装置的选择原则

5.3　主要操纵装置的设计

5.3.1　手控操纵器设计

5.3.2　脚控操纵器设计

5.4　操纵器的布置

第6章　作业空间设计与座椅设计

6.1　作业空间设计

6.1.1　作业空间概述

6.1.2　作业空间设计的原则与步骤

6.1.3　不同作业姿势的作业空间设计

6.1.4　影响作业空间设计的其他因素

6.2　座椅设计

6.2.1　座椅设计的重要性

6.2.2　座椅设计的生物力学原理

6.2.3　座椅设计的原则与要求

6.2.4　座椅设计的新发展

第3篇　造型设计基础

第7章　工业造型设计的美学基础

7.1　造型的形式美法则

7.1.1　比例与尺度

7.1.2　对称与均衡

7.1.3　稳定与轻巧

7.1.4　节奏与韵律

7.1.5　统一与变化

7.1.6　主从与重点

7.1.7　调和与对比

7.1.8　过渡与呼应

7.1.9　比拟与联想

7.1.10　单纯与和谐

7.2　造型的技术美要求

7.2.1　功能美

7.2.2　结构美

7.2.3　材质美

7.2.4　工艺美

7.2.5　舒适美

7.2.6　规范美

7.3　造型与审美

7.3.1　美感

7.3.2　审美过程的心理特征

7.3.3　审美创造能力的培养和提高

第8章　形态设计

8.1　形态概述

8.1.1　形态的基本概念

8.1.2　形态的分类

8.1.3　形态的基本要素

8.2　立体构成

8.2.1　线材的构成形式及方法

8.2.2　面材的构成形式及方法

8.2.3　块材的构成形式及方法

8.3　视错觉与造型设计

8.3.1　常见的错视现象

8.3.2　视错觉的利用和矫正

8.4　形态设计的原则及方法

8.4.1　形态设计的要素

8.4.2　形态设计的原则

8.4.3　形态设计的方法

第9章　色彩设计

9.1　色彩的基本知识

9.1.1　光与色

9.1.2　影响色彩的三个因素

9.1.3　色彩三要素

9.1.4　色的三次差和补色

9.2　色彩的生理学基础

9.2.1　色彩与生理

9.2.2　视觉后像

9.2.3　视觉适应

9.3　色彩的心理学作用

9.3.1　色彩的功能与象征

9.3.2　色彩的感觉

9.4　色彩的表示方法

9.4.1　色名体系

9.4.2　CIE标准色度学系统

9.4.3　色立体

9.5　色彩的对比与调和

9.5.1　色彩的对比

9.5.2　色彩的调和

9.6　产品的色彩设计

9.6.1　产品配色的主调

9.6.2　配色技巧

9.6.3　色彩与环境

9.6.4　色彩与材质

第10章　造型设计的程序和方法

10.1　造型设计的程序

10.1.1　计划准备阶段

10.1.2　构想阶段

10.1.3　设计复核与选定阶段

10.1.4　定稿及实施阶段

10.2　造型设计的方法

10.2.1　设计调查方法

10.2.2　设计分析方法

10.2.3　设计构想方法

10.2.4　设计评价方法

第4篇　计算机辅助造型设计

第11章　计算机辅助造型设计基础

11.1　计算机辅助造型设计概述

11.1.1　计算机辅助造型设计的概念与意义

11.1.2　计算机辅助造型设计的历史与现状

11.1.3　计算机辅助造型设计的趋势与展望

11.2　计算机辅助造型技术的基本原理

11.2.1　几何元素的定义及性质

11.2.2　形体的表示模型

11.2.3　常用的实体造型方法

11.3　计算机辅助造型设计系统选型分析

11.3.1　方案设计和选型的基本原则

11.3.2　常见的计算机辅助造型软件介绍

第12章　基于SolidWorks的造型设计

12.1　SolidWorks基础

12.1.1　SolidWorks基本概念和术语

12.1.2　SolidWorks操作界面

12.1.3　SolidWorks造型的一般方法

12.1.4　SolidWorks造型的特点

12.1.5　SolidWorks造型的出错信息

12.2　SolidWorks造型实例

12.2.1　驱动框架零件造型

12.2.2　驾驶员人体模型

12.2.3　滤清器壳体实例

12.2.4　挖掘机斗实例

第13章　基于Pro/Engineer的造型设计

13.1　Pro/Engineer基础

13.1.1　Pro/Engineer的一般方法

13.1.2　Pro/Engineer中的特征造型

13.2　Pro/Engineer造型实例

13.2.1　轴套实例

13.2.2　渐开线圆柱直齿轮实例

13.2.3　装载机驾驶室造型设计实例

第14章　基于CATIA的人体模型设计

14.1　人体模型的建立

14.1.1　进入人体模型设计界面

14.1.2　建立标准人体模型

14.1.3　人体模型的显示属性

14.2　人体模型的姿态

14.2.1　人体模型姿态设置

14.2.2　四肢的摆动

14.2.3　标准姿态

14.2.4　人体模型的重置

14.3　人体测量编辑

14.3.1　进入人体测量编辑界面

14.3.2　人体测量编辑的基本操作

14.3.3　编辑人体测量备注

14.3.4　预先设定人体模型姿势

14.3.5　人体测量过滤器

14.3.6　人体模型数据库

第15章　基于Rhino的造型设计

15.1　Rhino的简介

15.1.1　Rhino的工作环境

15.1.2　模板设置

15.1.3　图层的建立和管理

15.2　构建模型的常用命令

15.2.1　Curve绘制曲线

15.2.2　Surface绘制表面

15.2.3　Solid绘制实体

15.2.4　Transform

15.2.5　Edit编辑命令

15.2.6　其他基本操作

15.3　建模实例

15.3.1　制作椅背

15.3.2　制作座垫

15.3.3　制作升降气泵

15.3.4　制作支腿

15.3.5　制作椅背连杆

15.3.6　总装

第16章　其他常用计算机辅助造型软件

16.1　Autodesk Inventor

16.1.1　软件概述

16.1.2　界面简介

16.1.3　功能特点

16.1.4　油嘴实例

16.2　Solid Edge

16.2.1　软件概述

16.2.2　界面简介

16.2.3　功能特点

16.2.4　吊钩实例

参考文献

第2版前言

第1版前言

第一章 人机工程学概论

第一节 人机学的研究对象和目的

一、引例——人机学的思想萌芽源远流长

二、人机工程学的基本概念和定义

三、日常生活中人机学问题的巡视

第二节 人机学的形成和发展 学科思想的演进

一、中国古籍中的卓越论述

二、人机学的形成、发展和学科思想的演进

三、人机学的学术团体与教育

第三节 人机系统与人机工程设计

一、人机系统与人机界面

二、人机工程设计

三、人机工程技术标准简介

第1章 人机工程学综述

1.1 人机工程学的概念

1.2 人机工程学的组成

1.3 人机工程学的起源

1.4 人机工程学的发展

1.5 人机工程学与产品设计

1.6 人/机系统

第2章 人的因素和设计的进展纵览

2.1 一件优秀设计产品的特性

2.2 人机工程学和产品设计的融合

2.3 人机工程学在设计中应用的益处商业案例

2.4 纵鉴设计和发展过程

2.5 设计周期中的变动

第3章 产品策划及设计前期的其他工作

3.1 市场调研

3.2 确立设计目录与评估

3.3 功能分析

3.4 产品操作需求

3.5 设计的约束因素

3.6 产品需求文档

3.7 实例分析与研究：柜式空调器的设计目标

第4章 设计活动

4.1 设计分析和说明

4.2 人机工程学数据和设计原则在设计问题中的运用

4.3 测试与设计提练

4.4 实例分析与研究：移液管的人机工程设计和性能评估

第5章 人的因素的研究与测试

5.1 人的因素研究和测试的比较

5.2 相关问题的研究和测试

5.3 可行性实验室

5.4 实例分析与研究：钢瓶手推车把手的人的因素研究与测试

第6章 心理学、生物力学和人体测量学因素

6.1 人的体能特点

6.2 生物力学因素

6.3 应用人体测量学数据

第7章 适合人体姿势的设计

7.1 作业区域的基本要求

7.2 作业姿势的记录与评估

7.3 为手的设计

7.4 实例分析与研究：计算机显示高度对人颈部姿势的影响

第8章 显示与显示器

8.1 人/机相互作用的信息分析

8.2 信息显示设计

8.3 视觉显示

8.4 听觉显示

8.5 实例分析与研究LCD的反射和偏光对视距的影响

第9章 可视信息设计

9.1 文字标记

9.2 电子显示器的字母与数字

9.3 显示式样

9.4 图形符号

9.5 用户手册

9.6 编码

9.7 实例分析与研究提示正确提举姿势的图形符号

第10章 控制与控制器

10.1 影响控制器选择与设计的因素

10.2 常用控制器特征

10.3 常用控制器类型

10.4 设计要点

第11章 产品形态的人机工程学设计

11.1 手持式产品的设计参数和设计指导

11.2 便携式产品和可携带式产品的设计参数和设计指导

11.3 固定使用的产品设计数据和设计原则

11.4 为残疾用户提供方便的设计原则

11.5 实例分析与研究——手工工具的设计

第12章 产品共用性设计理念与方法

12.1 产品共用性设计理念

12.2 产品共用性设计内容与方法

12.3 共用性设计原则和优先次序

12.4 老年人、儿童和残疾人的基本特性

12.5 共用性设计的实现

12.6 实例分析与研究老年人家中作业面高度的评估

第13章 以人为中心设计过程的标准化

13.1 以人为中心设计过程的意义

13.2 以人为中心的设计原则

13.3 确定以人为中心的设计计划

13.4 以人为中心的设计过程

13.5 其他相关以人为中心的国际标准2100433B