人因工程学第13章 人机系统

第十三章 人机系统叶 锋

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第十三章 人机系统第一节 第二节 第三节 第四节 人机系统概述 人机系统设计思想与程序 人机系统评价概述 人机系统分析评价方法华北电力大学工业工程

第一节 人机系统概述

内容： 一、人机系统的含义 二、人机系统基本模式 三、人机系统的类型

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一、人机系统含义

人机系统----系统是由相互作用、相互依存的 要素(部分)组成的、具有特定功能的有机整 体。 组成----是由相互作用、相互依存的人和机器 两个子系统构成的，且能完成特定目标的一个 整体系统。

人----是指机器的操作者或使用者； 机器----含义是广义的，是指人所操纵或使用的各 种机器、设备、工具等的总称。华北电力大学工业工程

一、人机系统含义

例如:

人骑自行车 人驾驶汽车 人操纵机器 人控制自动化生产 人使用计算机

都属于人机系统华北电力大学工业工程

二、人机系统基本模式

人机系统基本 模式由下列子 系统组成 ： 人的子系统、 机器的子系统 人机界面

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二、人机系统基本模式

人的子系统可概括为 S O R 感受刺激—大脑信息加工—做出反应 机器的子系统可概括为 C M D 控制装置—机器运转—显示装置 在人机系统中，人与机器之间存在着信息 环路，人机相互具有信息传递的性质。系 统能否正常工作，取决于信息传递过程能 否持续有效地进行。华北电力大学工业工程

三、人机系统的类型

1.按有无反馈控制分类

2.按系统自动化程度分类

(1)闭环人机系统 (2)开环人机系统 (1)人工操作系统 (2)半自动化系统 (3)自动化系统

3.按人机结合方式分类

(1)人机串联 (2)人机并联 (3)人机串、并联混合华北电力大学工业工程

1.按有无反馈控制分类

反馈是指系统的输出量与系统输入量结合后重新 对系统发生作用。 (1)闭环人机系统

也叫反馈控制人机系统，其特点是：系统的输出直接作 用于系统的控制。 特征是：系统中没有反馈回路，系统输出不对系统的控 制发生作用，所提供的反馈信息不能控制下一步的操作。 即系统的输出对系统的控制作用没有直接影响。华北电力大学工业工程

(2)开环人机系统

2.按系统自动化程度分类

(1)手工操作系统

人使用机械与工具工作，但机械与工具不具备动力，能 源是体力，控制凭技能。 例如，钳工锉削、刮研、木工作业、手工造

型等人(动力源和控制者) 信息储存 输入 感觉 信息处理与决策 执行

输出

信息反馈华北电力大学工业工程

2.按系统自动化程度分类

(2)半自动化系统

这种系统中，人操纵具有动力的设备工作。 如，操纵机床加工零件，驾驶汽车、火车等。人(动力源和控制者)

信息储存输入

感 觉 信息处理与决策

执行

输出 过程 设备 控制

信息反馈b)

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2.按系统自动化程度分类

(3)自动化系统

这种系统中，机器完全代替了人的工作，生产过程的信 息接受、信息处理和执行等均由机器来完成，人只起启 动、停止、编程、监控、修理、调试的作用。 但是，这种系统的投资大，非大量生产采用它是不经济 的。

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3.按人机结合方式分类

可分为人机串联，人机并联和人机串、并联 混合三种方式。如图所示:人 机器 机器 机器

人

机器

人

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(1)人机串联

人与机任何一方停止活动或发生故障，都会使整个系统 中断工作。人和机的特性相互 增强、相互干扰。

人

机器

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(2)人机并联 人、机两者可以相互取代，具有较高的可靠性。

作业时人间接介入工作系统，人的作用以监视、管理为主，手工作业为辅。这种结合方式，人与 机的功能互相补充，自动化系统中多采用这种人

机结合方式。

人 机器

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(3)人机串、并联混合

这种结合方式多种多样，实际上都是人机串联

和人机并联的两种方式的综合，往往同时兼有这两种方式的基本特性人 机器 机器

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