数字化人机工程设计
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1.3.2 科学人机工程学

科学人机工程学是人机工程学发展的第二阶段(20世纪30年代末至50年代末),形成于第二次世界大战期间。在这个阶段,由于战争的需要,许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和装备。但由于片面注重新式武器和装备的功能研究,而忽视了其中人与机相互不适应导致操作失误而引发事故的教训屡见不鲜。例如,由于战斗机中座舱及仪表位置设计不当,造成飞行员误读仪表和误操作而发生意外事故;由于操作复杂、不灵活和不符合人的生理尺寸而造成武器在战斗中命中率低等现象经常发生。通过分析研究,设计者逐步认识到在人和武器的关系中,主要的限制因素不是武器而是人,并深深感到“人的因素”在设计中是不能忽视的一个重要条件;同时还认识到,要设计一个高效能的装备,只有工程技术知识是不够的,还必须有人体的生理学、心理学、人体测量学、生物力学等学科的知识。因此,在第二次世界大战期间,首先在军事领域开展了与设计相关学科的综合研究与应用。例如,为了使所设计的武器能够符合士兵的生理特点,武器设计工程师不得不请解剖学家、生理学家和心理学家为设计操作合理的武器出谋献策,结果收到了良好的效果。军事领域中对“人的因素”的研究和应用,使人机工程学的研究进入科学的发展阶段,形成了科学人机工程学科。

20世纪50年代末,在科学人机工程学发展的后期,由于战争的结束,该学科的综合研究与应用逐渐从军事领域向民用领域发展,并逐步应用军事领域中的研究成果来解决工业与工程设计中的问题,如将研究成果应用于飞机、汽车、机械设备、建筑设施以及生活用品等。该学科的研究课题已超出了心理学的研究范畴,许多生理学家、工程技术专家投身到该学科中来共同研究,从而使该学科的名称也有所变化,大多称其为“工程心理学”。人机工程学学科在这一阶段的发展特点是重视工业与工程设计中“人的因素”,力求使机器适应于人。