第一章 人机工程学概论.ppt

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1、Ergonomics人机工程学人机工程学主讲：何灿群人机工程学Ergonomicsu人机工程学人机工程学 丁玉兰丁玉兰 主编主编 北京理工大学出版社北京理工大学出版社u产品设计人机工程学产品设计人机工程学 何灿群何灿群 编著编著 化学工业出版化学工业出版社社u普通人机工程学普通人机工程学 杨君顺杨君顺 主编主编 陕西科技大学陕西科技大学u设计心理学设计心理学 李彬彬李彬彬 主编主编 中国轻工业出版社中国轻工业出版社u消费心理学消费心理学 马义爽、王春利主编马义爽、王春利主编 首都经济贸易首都经济贸易 大学出版社大学出版社u产品设计中的人机工程产品设计中的人机工程 王继成主编王继成主编 化学工业

2、出化学工业出版社版社u工业设计应用人类工程学工业设计应用人类工程学 周美玉周美玉 主编主编 中国轻工中国轻工出版社出版社u工业设计思想基础工业设计思想基础李乐山李乐山 主编主编 中国建筑工业出中国建筑工业出版社版社参参 考考 文文 献献人机工程学Ergonomics参参 考考 文文 献献u设计心理学设计心理学 任立生任立生 编著编著 化学工业出化学工业出版社版社u人机工程学人机工程学袁修于袁修于 庄达民庄达民 编著编著 北京航北京航空航天大学出版社空航天大学出版社u人体工程学与室内设计人体工程学与室内设计 刘盛璜刘盛璜 主编主编 中中国建筑工业出版社国建筑工业出版社u人因工程人因工程 孙林岩孙

3、林岩 主编主编 中国科学技术出中国科学技术出版社版社uHuman Factors in Engineering and Design 清华大学出版社清华大学出版社人机工程学Ergonomics 第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 IntroductionToErgonomics 概述概述 人机工程学的命名及定义人机工程学的命名及定义 人机工程学的起源与发展人机工程学的起源与发展 人机工程学的研究内容与方法人机工程学的研究内容与方法 人机工程学体系及其应用领域人机工程学体系及其应用领域 人机工程学与工业设计人机工程学与工业设计格雷夫斯为意大利阿莱西公司设计了一系列具有后现代特色的金属餐具

4、，这是1985年设计的水壶，实用、美观。人机工程学Ergonomics 第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 IntroductionToErgonomics 1.1 1.1 人机工程学的命名及定义人机工程学的命名及定义1 1、学科的命名、学科的命名美美国国：Human Human Engineering;Engineering;Human Human Factors Factors EngineeringEngineering人人类工程学或人类因素工程学。类工程学或人类因素工程学。欧欧洲洲：Ergonomics Ergonomics 人人类类工工程程学学或或工工效效学学。已已被被国国际

5、际标标准准化化组织正式采纳，本义：劳动的规律。组织正式采纳，本义：劳动的规律。人机工程学Ergonomics其其他他：工工程程心心理理学学（前前苏苏联联）；人人间间工工学学（日日本本）；人人 体体工工程程学学；人人机机工工程程学学；人人类类工工效效学学；人人机机控控制制学学；宜宜人学等。人学等。我我国国：人人机机工工程程学学，人人机机工工程程、人人机机工工程程设设计计，人人-机机-环环境境系系统统工工程程，人人体体工工程程学学、人人类类工工效效学学，人人类类工工程程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。学、工程心理学、宜人学、人的因素等。第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introdu

6、ction To Ergonomics 人机工程学Ergonomics2 2、人机工程学的定义、人机工程学的定义 International Ergonomics Association：Ergonomics(or human factors)is the scientific discipline concerned with the understanding of interactions among humans and other elements of a system,and the profession that applies theory,principles,data a

7、nd methods to design in order to optimize human well-being and overall system performance.Ergonomists contribute to the design and evaluation of tasks,jobs,products,environments and systems in order to make them compatible with the needs,abilities and limitations of people.第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Intr

8、oduction To Ergonomics(一一)人机工程学Ergonomics 国国 际际 人人 机机 工工 程程 学学 会会（International International Ergonomics Ergonomics AssociationAssociation，IEAIEA）：研研究究人人与与系系统统中中其其他他因因素素之之间间的的相相互互作作用用，以以及及应应用用相相关关理理论论、原原理理、数数据据和和方方法法来来设设计计以以达达到到优优化化人类和人类和系统系统效能的学科。（效能的学科。（2000.82000.8）人人机机工工程程学学专专家家旨旨在在设设计计和和优优化化任任务

9、务、工工作作、产产品品、环环境境和和系统，使之满足人们的系统，使之满足人们的需要、能力和限度。需要、能力和限度。第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 IntroductionToErgonomics 人机工程学Ergonomics(二二)第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 IntroductionToErgonomics 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机器器、环环境境的的相相互互作作用用及及其其合合理理结结合合，使使设设计计的的机机器器与与环环境境系系统统适适合合人人的的生生理理、心心理理等等特特点点，达达到在生产

10、中提高到在生产中提高效率效率、安全安全、健康健康和和舒适舒适的目的。的目的。人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics(三三)一一般般定定义义：人人机机工工程程学学是是以以人人的的生生理理、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的的观观点点，分分析析研研究究人人与与产产品品、人人与与环环境境以以及及产产品品与与环环境境之之间间的的相相互互作作用用，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，人人机机环环境境的的配配合合达达到到最最佳佳状状态态的的工工程程系系统统提提供供理理论论和方

11、法的学科。和方法的学科。人机工程学：按照人的特性设计和改善人机工程学：按照人的特性设计和改善人人机机环境系统的科学。环境系统的科学。人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics 人人机机工工程程学学研研究究的的对对象象是是产产品品设设计计中中与与人人有有关关的的问问题题，将将人人的的需需求求和和能能力力置置于于设设计计技技术术体体系系的的核核心心位置。位置。目目的的为为产产品品、系系统统和和环环境境的的设设计计提提供供与与人人相相关关的的科科学学数数据据。追追求求实实现现人人类类和和技技术术完完美美和和谐谐融融合

12、合的的目目标。标。人机工程学是使技术人性化的科学。人机工程学是使技术人性化的科学。人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人人机机环境系统环境系统 人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及他们周围的环境所构成的系统，简称人机系统，在人机系统中，人、机、环境相互依存、相互作用、相互制约完成某一特定的工作或生活过程。人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics机机环境环境人人人机环境系统汽汽车车的的设设计计人机工

13、程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics 人人:是指操作者是指操作者 或使用者。或使用者。机机:泛指人可操作与可泛指人可操作与可使用的物，可以是机使用的物，可以是机器，也可以是用具或器，也可以是用具或生活用品、设施、计生活用品、设施、计算机软件等各种与人算机软件等各种与人发生关系的一切事物。发生关系的一切事物。环境环境:环境是人与机共处的环境，如作环境是人与机共处的环境，如作业场所和作业空间，自然环境和社会环业场所和作业空间，自然环境和社会环境等。境等。人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机

14、工程学概论 Introduction To Ergonomics1.2 1.2 人机工程学的起源与发展人机工程学的起源与发展经验经验人机人机工程学工程学科学科学人机人机工程学工程学现代现代人机人机工程学工程学早期历史早期历史2020世纪前期世纪前期发展史1945194519601960年年 1960年年现在现在人机工程学Ergonomics以人为中心设计理念的萌芽；以人为中心设计理念的萌芽；基于对人的因素良好知识的设计迹象；基于对人的因素良好知识的设计迹象；人机工程设计建议（希波克拉底）；人机工程设计建议（希波克拉底）；使劳动负荷最小化的设计；使劳动负荷最小化的设计；安全性设计；安全性设计；日

15、常器皿的人机学设计；日常器皿的人机学设计；我国古代人机设计。（我国古代人机设计。（考工记考工记）人机思想的萌芽人机思想的萌芽第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To ErgonomicsH:D=8:1历史早期案例人机工程学Ergonomics石头打制工具石头打制工具第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics历史早期案例人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程

16、学概论 Introduction To Ergonomics16世纪8世纪历史早期案例人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics历史早期案例人机工程学Ergonomics历史早期案例第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomicsu考工记考工记 “凡察车之道，欲其朴属而微置凡察车之道，欲其朴属而微置轮已崇，则人轮已崇，则人不能登也，轮已庳，则于马终古登弛也。故兵车之轮不能登也，轮已庳，则于马终古登弛也。故兵车之轮六尺有六寸，田车之轮六

17、尺有三寸六尺有六寸，田车之轮六尺有三寸”第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics历史早期案例人机工程学Ergonomics Frederick W.Taylor：新的管理方法和理论，新的操作：新的管理方法和理论，新的操作方法（铁锹研究）；方法（铁锹研究）；FrankFrank,Lillian,Lillian GilbrethGilbreth（人机学研究的先躯）：人机学研究的先躯）：动作研究和车间管理研究；熟练操作与疲劳；工作时间动作研究和车间管理研究；熟练操作与疲劳；工作时间的设计和残疾人使用设备的设计。的设计和残疾人使用设备的设计。泰罗

18、铁锹试验泰罗铁锹试验：5、10、17、30KG吉尔伯勒斯的砌砖试验：吉尔伯勒斯的砌砖试验：动作研究：动作研究：1818个减少为个减少为5 5个个 效率：效率：120120块块/H H增加到增加到 350 350块块/H H学科名称：应用实验心理学学科名称：应用实验心理学经验人机工程学萌芽阶段（人适应机器人适应机器）第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomics科学人机工程学形成阶段（机器适应人）第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomi

19、cs1945年美国军方成立年美国军方成立工程心理实验室工程心理实验室；1949年人机工程研究会在英国成立，第一本有关人机的书年人机工程研究会在英国成立，第一本有关人机的书应用经验心理学：工程设计中的人因学应用经验心理学：工程设计中的人因学出版；出版；1950年英国成立了世界上第一个人类工效学会；年英国成立了世界上第一个人类工效学会；1957年年9月美国政府出版周刊月美国政府出版周刊人的因素学会人的因素学会；1960年国际人机工程协会成立。年国际人机工程协会成立。学科名称：工程心理学学科名称：工程心理学第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomic

20、s人机工程学Ergonomics现代人机工程学快速发展、科学系统研究阶段 到到6060年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展，人机工军事工业的应用上，随着航天技术的发展，人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。随后，人程学迅速成为航天工业的一个重要部分。随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天工业以外的机工程学迅速发展，开始在军事和航天工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算机公司、汽车领域得以应用，包括医药公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始意识到人机工程公司和其他消费公司。工厂也开始意识到人机工

21、程学在工作场地和产品设计方面的重要性。学在工作场地和产品设计方面的重要性。19601980年年（仍然不为普通人所了解）（仍然不为普通人所了解）第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomics1974年年3月月3日日土耳其航空公司的土耳其航空公司的DC-10客机失事，客机失事，335名旅客和名旅客和11名机组名机组人员全部遇难（舱门设计有误）；人员全部遇难（舱门设计有误）；1979年年3月月28日日美国美国Three Mile岛上的核电站事故（错误操作和机械故障）岛上的核电站事故（错误操作和机械故障）；1981年年7月

22、月17日日堪萨斯城饭店夜总会横梁倒塌，造成堪萨斯城饭店夜总会横梁倒塌，造成113人死亡，人死亡，200人受人受重伤（空中通道和凉台的构造设计有缺陷重伤（空中通道和凉台的构造设计有缺陷，从墙壁至立柱间的空中距离，从墙壁至立柱间的空中距离过长过长）；）；1984年年12月月4日日印度印度Union Carbide杀虫剂工厂有毒物质泄漏，杀虫剂工厂有毒物质泄漏，16000人死人死亡，几十万人中毒；亡，几十万人中毒；1986年年4月月26日日前苏联前苏联Chernobyl（切而诺贝利）核电站（切而诺贝利）核电站 事故事故,300人死亡。人死亡。1980198019901990年年（人机工程学的重要性）

23、（人机工程学的重要性）第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomicsu现代人机工程学发展的三个特点：现代人机工程学发展的三个特点：n不同于传统

24、人类工程学研究中着眼与选择和训练特定不同于传统人类工程学研究中着眼与选择和训练特定的人，使之适应工作要求，而是着眼于工程设计及各的人，使之适应工作要求，而是着眼于工程设计及各类产品设计类产品设计 ；n密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛实密切与实际应用相结合，通过严密计划规定的广泛实验性研究，尽可能利用所掌握的基本原理，进行具体验性研究，尽可能利用所掌握的基本原理，进行具体的产品设计的产品设计 ；n力求使实验心理学，生理学，功能解剖学，人类学等力求使实验心理学，生理学，功能解剖学，人类学等学科专家与物理学，数学，工程技术等方面的研究人学科专家与物理学，数学，工程技术等方面的研究人员共同

25、努力，密切合作。员共同努力，密切合作。第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomics人类空间站的建立；人类空间站的建立；计算机和计算机工程的应用；计算机和计算机工程的应用；药物器械设计和老年人产品设计；药物器械设计和老年人产品设计；人的生活和工作质量设计。人的生活和工作质量设计。19901990年以后年以后（人人机机环境系统的建立）环境系统的建立）第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论

26、Introduction To Ergonomics 我国人机发展进程我国人机发展进程1935年年我国心理学之父陈立先生编著了我国心理学之父陈立先生编著了工业心理学概论工业心理学概论，最早在国内系统介绍工业心理学。最早在国内系统介绍工业心理学。19611961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。19821982年年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加。加。国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO）19751975年成立了国际人机工程标准委员会年成立了国际人机工程标准

27、委员会（TCTC159159）。19811981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。员会。19891989年成立年成立中国人类工效学学会中国人类工效学学会19911991年年1 1月成为月成为国际人类工效学协会国际人类工效学协会正式成员正式成员人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics1.3 1.3 人机工程学的研究内容与方法人机工程学的研究内容与方法1 1、人机工程学的研究内容、人机工程学的研究内容理论、应用：总体趋势在于应用 各国人机工程研究的基本状况各国人机工

28、程研究的基本状况由于各国学科和工业基础由于各国学科和工业基础不同不同,各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同，例如各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同，例如:美国侧重工程和人际关系美国侧重工程和人际关系；法国侧重劳动生理学法国侧重劳动生理学；前苏联注重工程心理学前苏联注重工程心理学；保加利亚偏重人体测量保加利亚偏重人体测量；捷克、印度等注重劳动卫生学捷克、印度等注重劳动卫生学人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics（1）人体特性的研究人体特性的研究 自然人、社会人（2 2）人机系统的总体设计）人机系统的

29、总体设计(分工和信息交流）（3 3）工作场所和信息传递装置的设计）工作场所和信息传递装置的设计（4 4）环境控制和安全保护设计）环境控制和安全保护设计人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人人与与机机的的特特性性比比较较人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics目前人机工程学的前沿领域研究包括：目前人机工程学的前沿领域研究包括：人机关系；人与环境关系；人与生态；人的特性模型；人机系统的定量描述；人际关系、直至团体行为、组织行

30、为、心理状态等方面的研究。人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics2 2、人机工程学的研究方法、人机工程学的研究方法研研究究方方法法观察法观察法实测法实测法实验法实验法计算机数值仿法计算机数值仿法调查研究法调查研究法分析法分析法模拟和模型试验法模拟和模型试验法人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics研究宇航员生理、心理能力测量装置框图研究宇航员生理、心理能力测量装置框图返回人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程

31、学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics驾驶员眼动规律实验装置驾驶员眼动规律实验装置返回人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型返回人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics控制面板模拟器控制面板模拟器波士顿爱迪生公波士顿爱迪生公司司（Boston Edison Boston Edison CompanyCompany）的）的”神神秘秘6 6号号”（Mysti

32、c Mystic#6#6）电厂的控制电厂的控制板板MITRE开发开发返回人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics人人体体动动作作分分析析仿仿真真图图形形输输出出人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics1.4 1.4 人机工程学体系及其应用领域人机工程学体系及其应用领域1 1、人机工程学的学科体系、人机工程学的学科体系人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Er

33、gonomics人机工程学人机工程学人人体体科科学学 技术科学技术科学环环境境科科学学生理学生理学心理学心理学劳动卫生学劳动卫生学人体测量学人体测量学人体力学人体力学环境卫生学环境卫生学环境医学环境医学环境心理学环境心理学环境保护学环境保护学环境检测学环境检测学工业设计工业设计工程设计工程设计安全工程安全工程系统工程系统工程机械工程机械工程管理工程管理工程 人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics2 2、人机工程学的、人机工程学的应用应用从铅笔到航天飞机人机工程学Ergonomics（1）、日常用品）、日常用

34、品（2）、家具）、家具（3）、服装）、服装（4）、各种手工工具）、各种手工工具（5）、各种装备）、各种装备（6）、建筑）、建筑（7）、交通工具）、交通工具（8）、有人参与的太空设备）、有人参与的太空设备人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics1.5 1.5 人机工程学与工业设计人机工程学与工业设计1 1、人机工程学与工业设计的关系、人机工程学与工业设计的关系 (1)对象对象人类生产或生活所创造的产物人类生产或生活所创造的产物(2)现代生产方式的产物现代生产方式的产物(2)目标、理念目标、理念与使用者取得最佳的

35、身、心匹配，与使用者取得最佳的身、心匹配，摆摆正颠倒了的人、物主从关系。正颠倒了的人、物主从关系。(3)性质性质创造性的活动创造性的活动人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics工业设计与人机工程学的关系工业设计与人机工程学的关系 环境环境人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics2 2、人机工程学与工业设计相关的研究领域、人机工程学与工业设计相关的研究领域 3 3、人机工程学研究的内容对工业设计的作用、人机工程学研究的内容对工

36、业设计的作用C、为设计中考中考虑”环境因素境因素“提供提供设计准准则E、为坚持以持以”人人“为核心的核心的设计思想提供工作程序思想提供工作程序D、为进行人行人-机机-环境系境系统设计提供理提供理论依据依据A、为工工业设计中考中考虑”人的因素人的因素“提供人体尺度提供人体尺度B、为工工业设计中中”物物“的功的功能合理性提供科能合理性提供科学学依据依据对工工业设计的作用的作用人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics1.6 1.6 人机工程学的学习问题人机工程学的学习问题1 1、依据专业实际学习人机工程学、依据专业

37、实际学习人机工程学 根据工业设计专业的特点进行学习，人机工程学不是一门根据工业设计专业的特点进行学习，人机工程学不是一门完全意义上的理论课，而是一门应用性很强的课。完全意义上的理论课，而是一门应用性很强的课。人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics 2 2、在实际应用中学习人机工程学、在实际应用中学习人机工程学 在掌握基本原理与方法的基础上在掌握基本原理与方法的基础上进行学习与创新。每一件产品的人机进行学习与创新。每一件产品的人机工程学要求是不同的。工程学要求是不同的。人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics3 3、以人机工程学作为设计的切入点、以人机工程学作为设计的切入点4 4、人机工程学是功能决定形式、人机工程学是功能决定形式设计理念的主要美学思想基础设计理念的主要美学思想基础人机工程学Ergonomics第一章第一章 人机工程学概论人机工程学概论 Introduction To Ergonomics 每一件为人设计的工业产品都离不开人机工程每一件为人设计的工业产品都离不开人机工程学，工业产品的创新都包含了人机工程学的创新。学，工业产品的创新都包含了人机工程学的创新。Ergonomics人机工程学人机工程学