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1,第三章 人体特性,第三节 人的施力特性,第一节 人体的感知器官,第二节 人体的关节活动,主要内容,Contents,第四节 人的运动特性,2,第一节 人体的感知器官,一、人的感知特性,3,第一节 人体的感知器官,一、人的感知特性,不同的感觉器官适应时间不同,适应时间与刺激强度有关,适应时间与刺激对比度有关,随着刺激强度加大,反应时逐渐缩短,但到达一定的刺激强度以后,反应时就基本稳定不再缩短了。,4,第一节 人体的感知器官,视角及视敏度 视野与视区 明暗适应 目光巡视特性 视错觉,(重点),二、视觉器官特性,5,眼睛,视神经,视觉中枢,二、人的视觉器官特性,6,1.视角,是确定被看物体尺寸范围的两个端点光线射入眼球的相交角度。,视角,注意:一定条件下人们能否看清物体,并不取决于 物体尺寸本身,而取决于它对应的视角。,二、人的视觉器官特性,7,1.视角,二、人的视觉器官特性,视距:正常观察距离。,8,弧度,将单位从弧度转化为分(),则物体大小:,二、人的视觉器官特性,单位: ;Lm,9,2. 视敏度(视力) 临界视角:眼睛对目标细节刚能区分状态下的视角。,二、人的视觉器官特性,10,2. 视敏度(视力) 视敏度(视力):对目标细节分辨能力。 用临界视角(以分为单位)的倒数,即 视敏度1临界视角 (临界视角单位:分),二、人的视觉器官特性,11,在规定的照度下,取视距L5m5000mm,采用图示白底黑环的“缺口圆环视标”进行测试,测得的视敏度可以作为一个人视力好或差的衡量指标,为视力。 视力是眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度。 视力=1/临界视角 例如:视角为1分,视力为1.0,二、人的视觉器官特性,12,指人的头部和眼球在规定的情况下,眼睛观看正前方物体时所能看见的水平面与铅垂面内所有空间范围。,3.视野,视野(视场),直接视野:头与眼睛不动。 眼动视野:头部固定,眼动。 观察视野 :身体固定, 头与眼睛动。,水平线下的视野大于水平面上的视野。,基本概念,13,正常视线:头部和两眼处于放松状态,水平视线之下约2535的视线。,眼动视野最佳值=直接视野最佳值+眼球可轻松偏转的角度(头部不动) 观察视野最佳值=眼动视野最佳值+头部可轻松偏转的角度(躯干不动),二、人的视觉器官特性,14,色视野:白色最大,绿色最小。,二、人的视觉器官特性,15,视区:按照辨认清晰度和辨认速度决定的视野范围。,按辨认清晰度和速度分为4个区,二、人的视觉器官特性,16,中心视区 a区 最佳视区+有效视区 b区 最大视区 c区,二、人的视觉器官特性,4.视区,17,人眼从看高照度物体到能看清低照度物体的过程和结果称为 ; 相反的过程和结果称为 。,5.明暗适应,注意:在反复且较大强度的明、暗适应中,容易发生观察错误,会使眼睛疲劳,甚至造成伤害,设计中应予避免。,暗适应,明适应,二、人的视觉器官特性,18,两眼常同时注视一处,设计中应取双眼视野为依据。,6.目光巡视特性(视觉运动特性) ,重点,习惯方向:水平:左一右; 铅垂:上一下;旋转:顺时针。,水平运动快于铅垂方向,且不易感到疲劳;对水平方向上尺寸与比例的估测,比对铅垂方向的准确。,对不同区域的视觉感知快慢不同。,I,2,3,4,下部区域的感知快于上部; 右边区域略快于左边。,二、人的视觉器官特性,19,视错觉有形状错觉、色彩错觉和物体运动错觉。,5.视错觉,二、人的视觉器官特性,20,视角及视敏度 视野与视区 明暗适应 目光巡视特性 视错觉,总结,(角度范围),(视力1.0),(明适应快于暗适应),(4点),(形状错觉、色彩错觉和物体运动错觉),二、人的视觉器官特性,21,三、人的听觉器官特性,1.听觉器官组成,22,2.听觉特性 人耳的听觉范围 听阈:人听觉能感受最弱的声音界限。 青少年(1225岁): 1620000Hz 一般人: 2020000Hz 最佳:10003000Hz 方向敏感性 声音频率随频率增加而增加。 方向敏感性 双耳效应(立体声效应) 遮蔽效应 主体声音听阈因遮蔽声的遮蔽作用而提高。,三、人的听觉器官特性,23,1.肤觉 人耳的听觉范围 听阈:人听觉能感受最弱的声音界限。 青少年(1225岁): 1620000Hz 一般人: 2020000Hz 最佳:10003000Hz 方向敏感性 声音频率随频率增加而增加。 方向敏感性 双耳效应(立体声效应) 遮蔽效应 主体声音听阈因遮蔽声的遮蔽作用而提高。,四、其它感觉器官特性,24,2.味觉 人耳的听觉范围 听阈:人听觉能感受最弱的声音界限。 青少年(1225岁): 1620000Hz 一般人: 2020000Hz 最佳:10003000Hz 方向敏感性 声音频率随频率增加而增加。 方向敏感性 双耳效应(立体声效应) 遮蔽效应 主体声音听阈因遮蔽声的遮蔽作用而提高。,四、其它感觉器官特性,25,3.嗅觉 人耳的听觉范围 听阈:人听觉能感受最弱的声音界限。 青少年(1225岁): 1620000Hz 一般人: 2020000Hz 最佳:10003000Hz 方向敏感性 声音频率随频率增加而增加。 方向敏感性 双耳效应(立体声效应) 遮蔽效应 主体声音听阈因遮蔽声的遮蔽作用而提高。,四、其它感觉器官特性,26,4.平衡觉 人耳的听觉范围 听阈:人听觉能感受最弱的声音界限。 青少年(1225岁): 1620000Hz 一般人: 2020000Hz 最佳:10003000Hz 方向敏感性 声音频率随频率增加而增加。 方向敏感性 双耳效应(立体声效应) 遮蔽效应 主体声音听阈因遮蔽声的遮蔽作用而提高。,四、其它感觉器官特性,27,触觉、听觉、视觉反应时比较短; 味觉和深部感觉反应时比较长。 触觉反应时与人体部位有关: 脸部、手指反应时短; 腿部、脚部反应时长。 味觉反应时:咸、甜、酸、苦,短 长,感官与反应,四、其它感觉器官特性,28,第二节 人体关节活动,一、腕关节,不动关节:不可以活动或活动很小的骨连接。 关节:可以活动的骨连接。,29,第二节 人体关节活动,一、腕关节,30,第二节 人体关节活动,一、腕关节,31,第二节 人体关节活动,二、脊椎,32,第二节 人体关节活动,二、脊椎,33,第二节 人体关节活动,二、脊椎,34,第二节 人体关节活动,三、人体关节活动范围,35,36,三、人体关节活动范围,37,第三节 人的施力特性,人体施力均来源于肌肉收缩产生的力量。,1.肌力特点 女性的肌力比男性低20%30%。 右手利者右手肌力比左手约高10%; 左手利者左手肌力比右手约高6%7%。,38,工作的操纵力主要是臂力、握力、指力、腿力或脚力,有时也用到腰力、背力等。,第三节 人的施力特性,39,1坐姿的手臂操作力,前后方向和左右方向: 向身体方向力大于背离身体方向操纵力。,上下方向: 向下方向操纵力大于向上方向操纵力。,第三节 人的施力特性,40,1坐姿的手臂操作力,第三节 人的施力特性,41,2坐姿的脚蹬力 最大蹬力一般在与垂直线成70 (膝部屈曲140 150)时产生。 脚产生的蹬力也与体位有关,蹬力的大小与下肢离开人体中心对称线向外偏转的角度大小有关, 下肢向外偏转约15时的蹬力最大。,第三节 人的施力特性,42,2坐姿的脚蹬力,第三节 人的施力特性,刹车踏板布置在哪?,43,3立姿的手臂操作力,前臂、上臂间夹70, 具有最大操纵力。,第三节 人的施力特性,44,向前的推力比向后的拉力小一些 ;,3立姿的手臂操作力,内、外方向的拉推,则向内的推力大于向外的拉力。,第三节 人的施力特性,45,4 握力 两臂下垂、手掌向内时 男子优势手的握力约为自身体重的47%58%; 女子约为自身体重的40%48%。,第三节 人的施力特性,46,所有肌力均随施力持续时间加长而逐渐减小。,第三节 人的施力特性,静态施力,47,1.运动速度与频率 运动部位、形式、速度,第四节 人的运动特性,48,右手在“右上左下”方向运动较快。,运动方向与运动速度,第四节 人的运动特性,49,运动负荷与运动速度,肢体运动的速度随阻力增大而减小。,第四节 人的运动特性,50,a.人手水平面运动快于铅垂运动; 前后运动快于左右运动; 往下运动快于往上运动; 顺时针转动快于逆时针转动。,运动轨迹与运动速度,b.人手向里拉比向外推准确度高。 右手利者右手向右的运动快于左手向左运动, 左手利者左手向左的运动快于右手向右运动。,第四节 人的运动特性,51,c.单手可在此手一侧60范围内自如运动; 双手只在左右各30范围内自如运动; 正中方向及附近单、双手运动最自如。,第四节 人的运动特性,52,d.连续改变方向曲线运动快于突然改变方向 的折线运动。,第四节 人的运动特性,53,运动频率,第四节 人的运动特性,54,2.运动准确性及其影响因素,运动准确性包括:,a.运动方向的准确性; b.运动量(操纵量),如运动距离、旋转角度的准确性; c.操作运动速度的准确性; d.操纵力的准确性。,第四节 人的运动特性,55,a.运动速度与准确性,准确性,运动准确性的影响因素,第四节 人的运动特性,56,b.运动方向与准确性,手臂在左、右方向运动准确性高; 上、下方向次之; 前、后方向运动准确性差。,第四节 人的运动特性,57,上排动作准确性优于下图。,c.操作方式与运动准确性,第四节 人的运动特性,58,运动量小,误差大;运动量大,误差小。,d.运动量与准确性,第四节 人的运动特性,59,本次课应该掌握的重点及思考题,1、什么是视野?什么是视区?二者有何区别? 2、掌握视野、视区有效范围? 3、人看清楚物体的关键因素是什么? 4、人的目光巡视特性有哪些? 5、人有哪些听觉特性?,60,本次课应该掌握的重点及思考题,6、人体操纵力包括哪些?坐姿和站姿时手臂操纵力有哪些特点? 7、肢体运动输出特性有哪些? 8、影响运动准确性的因素有哪些?,61,论文格式,1、论文名称 姓名、专业、学号 2、该论文研究的目的与意义 3、该产品人机存在的问题 CATIAF分析图文并貌 4、解决方案 5、结论 6、参考文献,
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