人機工程學應用

人機工程學是一門研究人、機和環境的新興學科，它與人體科學、勞動科學和工程技術等科學相互交叉。人機工程學充分運用人的行動方式、活動能力等特征，科學合理地設計機器、工具、任務和系統等，它能促進生產率的提高，提高舒適性。隨著近年來經濟社會的快速發展和科學技術的不斷進步，人機工程學也得到迅速發展，并廣泛應用于工程機械領域中。本文主要論述了人機工程學的運用，人機工程在機械設計中的運用，人體機能對機械設計的作用以及環境對機械設計的影響。
      隨著社會不斷發展進步，人機工程學已作為新興的學科被廣泛用于工程機械設計中。在環境-操作者-工程機械的整個系統中,操作者可以說是研究的核心對象。伴隨工程機械的種類不斷增多,工程機械的用途也漸漸擴大,作業的效率也不斷得到提高,因為施工現場和工作場地都很復雜,現場施工難度也越來越高，使得機械操作工作變得更加復雜。所以，有必要改善機械操縱者的勞動條件,構建安全舒適的工作環境，進而使人機工程學在機械設計領域的作用更加突出。
      人機工程學的運用
      人體工程學從人的心理特點與生理特點角度出發，探索研究人、機和環境三者之間的關系和互相作用規律，它運用人體力學、測量學、勞動生理學等學科的研究方式，分析研究人體基本結構特點及機能特征，給出人體各個身體部分重量、尺寸、比重以及各部分在運動時的相互作用關系，提供各部分活動范圍、出力范圍、動作速度及重心變化等機能特征的參數，分析人聽覺、視覺和觸覺等感官特性，研究人在進行不同活動時的不同能量消耗、生理變化及疲勞機理;探討影響人心理的各種因素。
      人機工程在機械設計領域的應用
      機械設計工程很復雜，設計人員在設計時不但要考慮力學知識、機械材料、周圍溫度等，還要參照人一機一環境的關系，所以，人機工程學對機械工程來說非常重要。設計的機械產品會根據設計空間的不同，從不同的角度考慮顏色、亮度，因為對作業效率的要求不同，就促使同一機械產品在不同的工作環境中有不同的作用效果。要充分考慮人、機、環境三者的關系，注重工作效率、作業人員特征及周圍環境。
      2.1.設計的操縱性。人通過操縱把信息傳遞給機器，操作機構要根據人輸出信息的部位不同，制定不同的操作需要。設計中要充分考慮機器運作方向、安全和阻力等因素。操縱機構要和控制對象保持同步，才能使人的操作流程更加準確，才能更簡化培訓過程，進而不斷提高速度與精度，減少事故的發生。因為操縱方向的改變直接影響機械的操縱性能，操縱器形狀和尺寸要與安裝位置相匹配，考慮人機工程角度，機械設備與人的生理特征相適應，器件的操作方向需要和機器運行方向相一致，所有操作標識醒目簡單，符合自然操縱的各項要求。
      2.2.操作的舒適度。人機工程學重視以人為本，注意人機有效結合原則，它充分考慮人和機器兩方面的因素，改變了以往只顧及機械性能的陳舊思想，力爭把技術效果融進機械設計。人體動作具有協調對稱的特點，操作動作應盡可能簡單、協調。機械操作設計與設備的人機界面有效結合到一起，共同控制裝置是否方便管理，人機信息的交換是否迅速等。通過人機的有效結合，進一步提高人機工作的效率。   
       2.3.設計的安全性。機械設計可以直接影響操作者與周圍人員人身安全。機械的安全系數與很多因素都有關，應該充分運用人機工程學原理，強化操作性，不斷提高機械的安全系數。機械整體結構的參數影響操作時是否會出現翻傾等動作，設備制動系統的完善情況可影響機械能否安全作業。特別要注意機組制動性及制動器的聯動情況。與此同時，應該重視安全報警裝置的設計方案，不斷探索操作員心理素質和安全作業的關系，進而制定選拔操作員的標準和相關的安全規范，減少事故的發生。
      人體機能對機械設計的作用
      人體的神經系統、感覺系統、運動系統直接與外界接觸。人體各個部位必須協調好，系統才能有效運行。
      3.1.人體神經系統。大腦中樞負責處理復雜的信息， 較快的處理速度對有效記憶信息具有重要意義。設計機械產品時，要注意產品的反應速度不能快于人腦反應速度。另外，有效利用人腦的記憶，設計較為復雜的行為，進而提高工作效率。
      3.2.人體感覺系統。人體有很多不同感覺通道，它們分別適用不同場合。比如視覺適合傳達復雜的信息；聽覺使用傳遞速度極快的信息。從視覺角度講，機械裝置的設計需要考慮人的視力和視角，色覺和色視野等方面。從聽覺角度講，設計要考慮聲音頻率和動態范圍等。
      3.3.人體運動系統。運動系統負責完成各類動作和勞動。設計機械時要充分考慮骨關節、肌肉強度等。例如進行肢體運動要結合肢體的運動范圍和出力范圍、動作速度等。結合操作者的肢體和操作對象間的距離，讓操作者方便靈活地完成動作。
      環境影響機械設計
      環境因素一直對人系統工作效率有著較大影響，人作為系統的主體，為了確保系統的可靠性、高效性以及持久性，對工作的環境必須要求苛刻，必須考慮機械操作人員在工作中的安全性和舒適性，機械的操作設計一定要根據固有的工作環境展開，很好的規避操縱的過程中產生的震動、噪聲、光照以及溫度等問題。實際生活中，很多工作環境不在舒適的正常值范圍內，使人在較長的時間工作會產生疲勞，必須采取保護措施，創造對人體舒適而且有利的工作環境，只有這樣人才能既感覺舒適，又能提高工作的效率。所以，操作的界面環境設計反映到機械設計中就變得相當重要，對機械界面的設計工作就提出了個極其重要的要求，機床界面的設計應該主要包括屏幕顯示、布局設計、操控等相關內容。
      設計現代機械工程時要緊密聯系人機工程學的原理，推進人性化設計。有效結合周圍環境和人的因素，保證操作者能方便、舒適的工作，提高工作效率，探索更高效率的方法。機械設計是人機系統的重要環節之一，機械設備是要充分考慮人的因素，進而解決勞動者和工具的矛盾，希望人們能逐步認識到人機系統的重要性，設計機械時注重人機工程學，不斷深入探究人機工程學在機械設計的廣泛應用。