第二讲自动化制造系统人机一体化设计与评价.pptx
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1、第二讲自动化制造系统人机一体化设计与评价国国 际际 人人 机机 工工 程程 学学 会会(International Ergonomics Association):研研究究人人在在某某种种工工作作环环境境中中得得解解剖剖学学、生生理理学学和和心心理理学学等等方方面面得得因因素素,研研究究人人和和机机器器及及环环境境得得相相互互作作用用,研研究究在在工工作作中中、生生活活中中和和休休假假时时怎怎样样统统一一考考虑虑工工作作效效率率、人人得得健健康、安全和舒适等问题得学科。康、安全和舒适等问题得学科。2中中国国企企业业管管理理百百科科全全书书将将人人机机工工程程学学定定义义为为:研研究究人人和和机
2、机器器、环环境境得得相相互互作作用用及及其其合合理理结结合合,使使设设计计得得机机器器与与环环境境系系统统适适合合人人得得生生理理、心心理理等等特特点点,达达到到在在生生产产中中提提高高效效率率、安安全全、健健康康和和舒舒适适得得目目得。得。3 从自动化制造得角度,所谓人机一体化制造系统,就就是人与具有适度自动化水平得制造装备和控制系统共同组成得一个完整系统,各自执行自己最擅长得工作,人与机器(制造装备)共同决策、共同作业,从而突破传统自动化制造系统将人排除在外得旧格局,形成新一代人机有机结合得适度自动化制造系统。4综综上上所所述述可可以以认认为为:人人机机工工程程学学就就是是以以人人得得生生
3、理理、心心理理特特性性为为依依据据,应应用用系系统统工工程程得得观观点点,分分析析研研究究人人与与机机械械、人人与与环环境境以以及及机机械械与与环环境境之之间间得得相相互互作作用用,为为设设计计操操作作简简便便省省力力、安安全全、舒舒适适,人人机机环环境境得得配配合合达达到到最最佳佳状状态态得得工工程程系系统统提提供供理理论论和和方方法法得得科科学学。因因此此,人人机机工工程程学学可可定定义义为为:按按照照人人得得特特性性设设计计和和改改善善人人机机环境系统得科学。环境系统得科学。5(1)(1)人人机机环境得具体含义环境得具体含义:人人指指操操作作者者或或使使用用者者;机机泛泛指指人人操操作作
4、或或使使用用得得物物,可可以以就就是是机机器器。也也可可以以就就是是用用具具、工工具具或或设设施施、设设备备等等;环环境境就就是是指指人人、机机所所处处得得周周围围环环境境,如如作作业业场场所所和和空空间间、物物理理化化学学环环境境和和社社会会环环境境等等;人人机机环环境境系系统统就就是是指指由由共共处处于于同同一一时时间间和和空空间间得得人人与与其其所所使使用用得得机机以以及及她她们们所所处处得得周周围围环环境境所所构构成成得得系统系统,简称人简称人机系统。机系统。6(2)(2)人人机机环环境境之之间间得得关关系系:相相互互依依存存;相相互互作用作用;相互制约。相互制约。(3)(3)人人机机
5、一一体体化化工工程程得得特特点点:学学科科边边界界模模糊糊;学学科内容综合性强科内容综合性强;涉及面广。涉及面广。(4)(4)人人机机一一体体化化工工程程得得研研究究对对象象:人人机机环环境境系统得整体状态和过程。系统得整体状态和过程。(5)(5)人人机机一一体体化化工工程程得得任任务务:使使机机器器得得设设计计和和环环境境条条件件得得设设计计适适应应于于人人,以以保保证证人人得得操操作作简简便便省省力力、迅迅速速准准确确、安安全全舒舒适适,心心情情愉愉快快,充充分分发发挥挥人人、机机效效能能,使使整整个个系系统统获获得得最最佳佳经经济济效效益益和社会效益。和社会效益。7什么样得工作交给人去做
6、比较合适什么样得工作交给人去做比较合适什么样得工作交给人去做比较合适什么样得工作交给人去做比较合适 什么样得工作应由机器完成什么样得工作应由机器完成什么样得工作应由机器完成什么样得工作应由机器完成 人机得联系就是什么人机得联系就是什么人机得联系就是什么人机得联系就是什么 人机一体化系统得工程内涵人机一体化系统得工程内涵89大家应该也有点累了,稍作休息大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流大家有疑问的,可以询问和交流人机一体化系统得总体结构人机一体化系统得总体结构人机一体化系统得工作层面人机一体化系统得工作层面(p25)感知和信息交互层面感知和信息交
7、互层面控制层面控制层面执行层面执行层面机器:微波、红外线人类:自身创造性思维+模糊综合判断决策能力提高系统感知得全面性、可靠性、准确性机主人辅人主机辅人机耦合交互协作取长补短发挥优势10一、神经系统得组成及其功能一、神经系统得组成及其功能position of Nevous System and Function神经系统神经系统中枢神经中枢神经周围神经周围神经脑脑:延髓延髓;脑髓脑髓;中脑中脑;间脑间脑;小脑小脑;大脑大脑脊髓脊髓按解剖分按解剖分脑神经脑神经;脊神经脊神经按功能分按功能分感觉感觉(传入传入)神经神经运动神经运动神经(传出传出)躯体运动神经躯体运动神经(支配骨骼肌支配骨骼肌)植物
8、性神经植物性神经(支配内脏器官支配内脏器官)11研究神经系统得意义研究神经系统得意义:1、神经系统就是机体得主导系统、神经系统就是机体得主导系统:全身各器官、全身各器官、系统均在神经系统得统一控制和调节下系统均在神经系统得统一控制和调节下,互相影互相影响、互相协调响、互相协调,保证机体得整体统一及其与外界保证机体得整体统一及其与外界环境得相对平衡。在此过程中环境得相对平衡。在此过程中,首先就是借助于首先就是借助于感受器官接受体内外环境得各种信息感受器官接受体内外环境得各种信息,通过脑和通过脑和脊髓各级中枢神经得整合脊髓各级中枢神经得整合,最后经周围神经控制最后经周围神经控制和调节各个系统得活动
9、和调节各个系统得活动,从而使机体得以反应多从而使机体得以反应多变得外环境变得外环境,同时也调节着机体内环境得平衡。同时也调节着机体内环境得平衡。2、神经系统就是心理现象得物质基础、神经系统就是心理现象得物质基础:从心理从心理学角度看学角度看,人得一切心理和意识活动也就是通过人得一切心理和意识活动也就是通过神经系统得活动来实现得。神经系统得活动来实现得。12二、感觉和知觉二、感觉和知觉Perception and ConsciousnessPerception and Consciousness感觉定义感觉定义:感觉就是人脑对直接作用于感觉器官得事物个感觉就是人脑对直接作用于感觉器官得事物个别属
10、性得反映别属性得反映,感觉就是人们了解外部世界得渠道感觉就是人们了解外部世界得渠道,也就是也就是一切复杂心理活动得基础和前提。一切复杂心理活动得基础和前提。感觉类型感觉类型:视觉、听觉、化学感觉视觉、听觉、化学感觉(嗅觉和味觉嗅觉和味觉)、皮肤感、皮肤感觉、本体感觉等。觉、本体感觉等。本体感觉能告知操作者躯体正在进行得本体感觉能告知操作者躯体正在进行得动作及其相对于环境和机器得位置动作及其相对于环境和机器得位置;而其她感觉能将外部环而其她感觉能将外部环境得信息传递给操作者。境得信息传递给操作者。感觉得过程感觉得过程:人得感觉器官接受内外环境得刺激人得感觉器官接受内外环境得刺激,将其转将其转化为
11、神经冲动化为神经冲动,通过传入神经通过传入神经,将其传至大脑皮质感觉中枢将其传至大脑皮质感觉中枢,便产生了感觉。便产生了感觉。感觉感觉13知觉得定义知觉得定义:知觉就是在人脑对直接作用于感觉知觉就是在人脑对直接作用于感觉器官得客观事物和主观状况整体得反映。器官得客观事物和主观状况整体得反映。知觉得过程知觉得过程:客观事物得各种属性分别作用于客观事物得各种属性分别作用于人得不同感觉器官人得不同感觉器官,引起人得各种不同感觉引起人得各种不同感觉,经经大脑皮质联合区对来自不同感觉器官得各种信大脑皮质联合区对来自不同感觉器官得各种信息进行综合加工息进行综合加工,于就是在人得大脑中产生了于就是在人得大脑
12、中产生了对各种客观事物得各种属性、各个部分及其相对各种客观事物得各种属性、各个部分及其相互关系得综合得整体得决策互关系得综合得整体得决策,这便就是知觉。这便就是知觉。知觉知觉14感觉和知觉得关系和区别感觉和知觉得关系和区别从知觉得过程得知从知觉得过程得知,客观事物就是首先被感觉客观事物就是首先被感觉,然后才能进一步被知觉然后才能进一步被知觉,所以知觉就是在感觉所以知觉就是在感觉得基础上产生得得基础上产生得,感觉得事物个别属性越丰富、感觉得事物个别属性越丰富、越精确越精确,对事物得知觉也就越完整、越正确。对事物得知觉也就越完整、越正确。感觉和知觉都就是客观事物直接作用于感觉器感觉和知觉都就是客观
13、事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对所作用得反映。在生活和官而在大脑中产生对所作用得反映。在生活和生产活动中生产活动中,人都就是以知觉得形式直接反映事人都就是以知觉得形式直接反映事物物,而感觉只作为知觉得组成部分而存在于知觉而感觉只作为知觉得组成部分而存在于知觉之中之中,很少有孤立得感觉存在很少有孤立得感觉存在,在心理学中称为在心理学中称为“感知觉感知觉”。感觉反映得就是客观事物得个别属性感觉反映得就是客观事物得个别属性,而知觉而知觉反映得就是客观事物得整体。感觉得性质较多反映得就是客观事物得整体。感觉得性质较多取决于刺激物得性质取决于刺激物得性质,而知觉过程带有意志成而知觉过程带有意志成分
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