【醫學百科●人機系統】
拼音
rénjīxìtǒng
英文參考
Man-MechineSystem人機系統（Man-MechineSystem）由人和機器構成并賴于人機之間相互作用而完成一定功能的系統。
它是工程心理學研究的主要對象。
在現代生產管理和工程技術設計中，合理地設計人機系統，使機器（包括人所使用的各種裝置和物質設施）的設計與人的身體結構和生理心理功能特性相適應，實現人機間的最佳匹配，使系統在可靠高效地發揮作用的同時確保人員安全、舒適的工作環境是工程心理學研究的中心課題。
人機系統有簡單和復雜之分。
簡單的人機系統可由勞動者與手工工具構成，復雜的如核電站的中央控制室。
一個復雜的人機系統往往包含許多不同形式、不同功能的子人機系統。
人機系統按人機聯接方式可分為串聯式系統和并聯式系統。
在串聯式人機系統中，人機連環串接，人機任一方發生故障，都可能中斷系統的正常運行。
并聯式人機系統中的人機平行聯接，兩者在功能上可相互代替。
因此并聯式系統的可靠性通常比串聯式系統高。
設計復雜的人機系統往往需采用串聯和并聯相結合的方式。
人機系統還可以根據是否存在信息反饋分成開環式系統和閉環式系統。
在閉環式人機系統中，不可以根據機器工作狀態的反饋信息對控制過程作進一步的調節。
開環式系統則沒有信息反饋，也不可能對已經啟動的系統執行控制調節。
由于閉環式人機系統比開環式人機系統更為有效，因此，人機系統一般采用閉環式設計。
此外，按人機系統的自動化程度可區分為手工人機系統、機械人機系統和自動人機系統三類。
在手工人機系統和機械人機系統中，人分別是直接勞動者和機器的控制者，在自動化系統中，人執行著對系統的監督功能。
人機功能分配
人機功能分配是人機系統設計的一個重要環節。
根據人和機器在完成人機系統的不同任務時各自的功能特點進行合理分工，達到人與機器在撮佳配合，能使人機系統可靠、有效地發揮作用。
人與機器的功能特點主要表現在感覺接收、信息加工、輸出控制、工作可靠性和持久性等方面。
一般認為，人對適宜刺激的感受性較高，即使在信息模糊的情境中，也能憑借已有的知識和經驗，正確理解輸入信息；
人具有高度的靈活性和多種潛能，可以通過學習掌握多方面的知識和經驗，學會各種復雜的控制操作，并且隨機應變地應付意外事件；
人具有創造性和主觀能動性，在工作中是機器的支配者。
但是人的體力輸出有限；
短時記憶容量小；
信息加工的速度較慢且欠精確；
工作的可靠性不穩定和工作持久性較差。
因此人適合于承擔諸如系統設計、程序編制、機器維修、處理意外事件等工作。
機器能接收超出人的感覺能力的刺激或對人有害的刺激；
處理信息速度快、精度高；
輸出功率大、工作持久且可靠性穩定。
但機器的靈活性差，無法適應多變的環境和應付意外事件。
因此可以把笨重的、快速的、高精度的、持續性高的、單調的和重復的工作分配給機器。
人機界面
人機系統中人機直接進行信息交換的界面稱為人機界面。
人機界面有兩類：其一是顯示器與人的感覺器官（眼、耳、鼻等）之間的界面；
其二是人的效應器（手、足等）與控制器之間的界面。
人與機器的信息交抽象是在人機界面上實現的（見下圖）。
顯示器把機器運轉過程或被控對象狀態的信息以一定的形式作用于感官，這種信息在大腦中得到編碼、加工，通過與預期的結果進行比較、分析和決策，大胖子發出指令信息。
根據這些指令，效應器作用于控制器，將人的輸出信息轉換成機器的輸入信息。
人機界面的信息交換效率，主要取決于顯示器與人的感官特性之間和人的效應器特性與控制器之間的匹配程度。
顯示器顯示器是人機界面的重要組成部分，其功能是向人提供各種有關的信息。
顯示器的設計必須滿足明顯醒目、清晰、可懂這三個要求。
為了實現這些要求，顯示器的設計和選用要遵循下列原則：（1）根據人的感覺器官的適宜刺激和感知特性，采用最適宜的顯示器；
（2）在單位時間內顯示的信息量應不超過人的最大信息可接收量，例如刺激代碼的數目應限制在人的絕對判別能力允許的范圍內；
（3）采用適當的信息編碼方式，盡量選用多維編碼，適當增加信息余度，提高抗干擾能力；
（4）采用與系統的目的、操作人員身心特點和系統設備特性相適應的顯示內容、顯示精度和顯示格式；
（5）設定適當的對象-背景關系，包括強度對比、運動對比、顏色對比等。
例如在靜止背景上設置動態目標；
（6）采用適當的綜合顯示方式，即在同一個顯示器上呈現有關聯的一組信息，以提高顯示的效率；
（7）合理設計各種顯示裝置的使用條件。
例如，對視覺顯示器要保證良好的照明性質和適宜的照明水平，根據任務的要求確定顯示器的尺寸和安放位置；
（8）顯示信息標準化。
控制器控制器是人機界面中另一個重要組成部分，其功能是將人的有關信息傳遞給機器或被控對象。
選用和設計控制器應該考慮下列人的因素問題：（1）控制器的編碼。
主要有形狀、表紋、大小、位置、操作方式、顏色和標記等編碼方式。
其中顏色編碼和標記編碼必須憑視覺辨認，而其余的編碼可以憑觸覺和運動覺來辨認。
（2）控制器的兼容性。
指刺激與反應之間在空間、運動、概念上的相互關系，以及人們對這些關系的認識和預測的一致性。
例如，控制器順時針方向轉動與輸出增大相聯系，用紅色表示危險或停止，綠色表示安全或通行。
（3）控制器的信息反饋。
即操作結果的信息應通過顯示器或其他手段及時傳遞給操作者，以便他調整自己的操作行為。
（4）控-顯比（C/D）。
即控制器與顯示器的動程比例。
它受控制器類型、顯示器尺寸、調節誤差容限等因素影響。
一般情況下，高控-顯比適合于微調，低控-顯比適合于粗調。
（5）控制器的尺寸和位置。
尺寸和位置的選擇應符合人體的結構尺寸、功能尺寸以及個體的生物力學特點。
（6）控制器的排列。
應按重要性、使用頻率、功能相關和使用順序四條原則來排列控制器。
通常將上述原則經適當加權后形成的綜合指標作為控制器空間排列的依據。
人機系統總是處于一定的工作環境之中，人機系統的工作環境主要涉及照明、噪聲、振動和微氣候四方面因素。
對工作環境的設計是人機系統設計中不可分割的部分。
引用：http://big5.wiki8.com/renjixitong_116752/
| 歡迎光臨 【五術堪輿學苑】 (http://aa.wsky.ink/) | Powered by Discuz! X3.1 |