人機(jī)工程學(xué)是一門(mén)研究人、機(jī)和環(huán)境的新興學(xué)科，它與人體科學(xué)、勞動(dòng)科學(xué)和工程技術(shù)等科學(xué)相互交叉。人機(jī)工程學(xué)充分運(yùn)用人的行動(dòng)方式、活動(dòng)能力等特征，科學(xué)合理地設(shè)計(jì)機(jī)器、工具、任務(wù)和系統(tǒng)等，它能促進(jìn)生產(chǎn)率的提高，提高舒適性。隨著近年來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人機(jī)工程學(xué)也得到迅速發(fā)展，并廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械領(lǐng)域中。本文主要論述了人機(jī)工程學(xué)的運(yùn)用，人機(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，人體機(jī)能對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的作用以及環(huán)境對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的影響。
    隨著社會(huì)不斷發(fā)展進(jìn)步，人機(jī)工程學(xué)已作為新興的學(xué)科被廣泛用于工程機(jī)械設(shè)計(jì)中。在環(huán)境-操作者-工程機(jī)械的整個(gè)系統(tǒng)中,操作者可以說(shuō)是研究的核心對(duì)象。伴隨工程機(jī)械的種類(lèi)不斷增多,工程機(jī)械的用途也漸漸擴(kuò)大,作業(yè)的效率也不斷得到提高,因?yàn)槭┕がF(xiàn)場(chǎng)和工作場(chǎng)地都很復(fù)雜,現(xiàn)場(chǎng)施工難度也越來(lái)越高，使得機(jī)械操作工作變得更加復(fù)雜。所以，有必要改善機(jī)械操縱者的勞動(dòng)條件,構(gòu)建安全舒適的工作環(huán)境，進(jìn)而使人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的作用更加突出。
    人機(jī)工程學(xué)的運(yùn)用
    人體工程學(xué)從人的心理特點(diǎn)與生理特點(diǎn)角度出發(fā)，探索研究人、機(jī)和環(huán)境三者之間的關(guān)系和互相作用規(guī)律，它運(yùn)用人體力學(xué)、測(cè)量學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)等學(xué)科的研究方式，分析研究人體基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及機(jī)能特征，給出人體各個(gè)身體部分重量、尺寸、比重以及各部分在運(yùn)動(dòng)時(shí)的相互作用關(guān)系，提供各部分活動(dòng)范圍、出力范圍、動(dòng)作速度及重心變化等機(jī)能特征的參數(shù)，分析人聽(tīng)覺(jué)、視覺(jué)和觸覺(jué)等感官特性，研究人在進(jìn)行不同活動(dòng)時(shí)的不同能量消耗、生理變化及疲勞機(jī)理;探討影響人心理的各種因素。
    人機(jī)工程在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的應(yīng)用
    機(jī)械設(shè)計(jì)工程很復(fù)雜，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)不但要考慮力學(xué)知識(shí)、機(jī)械材料、周?chē)鷾囟鹊?，還要參照人一機(jī)一環(huán)境的關(guān)系，所以，人機(jī)工程學(xué)對(duì)機(jī)械工程來(lái)說(shuō)非常重要。設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)空間的不同，從不同的角度考慮顏色、亮度，因?yàn)閷?duì)作業(yè)效率的要求不同，就促使同一機(jī)械產(chǎn)品在不同的工作環(huán)境中有不同的作用效果。要充分考慮人、機(jī)、環(huán)境三者的關(guān)系，注重工作效率、作業(yè)人員特征及周?chē)h(huán)境。
    2.1.設(shè)計(jì)的操縱性。人通過(guò)操縱把信息傳遞給機(jī)器，操作機(jī)構(gòu)要根據(jù)人輸出信息的部位不同，制定不同的操作需要。設(shè)計(jì)中要充分考慮機(jī)器運(yùn)作方向、安全和阻力等因素。操縱機(jī)構(gòu)要和控制對(duì)象保持同步，才能使人的操作流程更加準(zhǔn)確，才能更簡(jiǎn)化培訓(xùn)過(guò)程，進(jìn)而不斷提高速度與精度，減少事故的發(fā)生。因?yàn)椴倏v方向的改變直接影響機(jī)械的操縱性能，操縱器形狀和尺寸要與安裝位置相匹配，考慮人機(jī)工程角度，機(jī)械設(shè)備與人的生理特征相適應(yīng)，器件的操作方向需要和機(jī)器運(yùn)行方向相一致，所有操作標(biāo)識(shí)醒目簡(jiǎn)單，符合自然操縱的各項(xiàng)要求。
    2.2.操作的舒適度。人機(jī)工程學(xué)重視以人為本，注意人機(jī)有效結(jié)合原則，它充分考慮人和機(jī)器兩方面的因素，改變了以往只顧及機(jī)械性能的陳舊思想，力爭(zhēng)把技術(shù)效果融進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)。人體動(dòng)作具有協(xié)調(diào)對(duì)稱(chēng)的特點(diǎn)，操作動(dòng)作應(yīng)盡可能簡(jiǎn)單、協(xié)調(diào)。機(jī)械操作設(shè)計(jì)與設(shè)備的人機(jī)界面有效結(jié)合到一起，共同控制裝置是否方便管理，人機(jī)信息的交換是否迅速等。通過(guò)人機(jī)的有效結(jié)合，進(jìn)一步提高人機(jī)工作的效率。   
    2.3.設(shè)計(jì)的安全性。機(jī)械設(shè)計(jì)可以直接影響操作者與周?chē)藛T人身安全。機(jī)械的安全系數(shù)與很多因素都有關(guān)，應(yīng)該充分運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)原理，強(qiáng)化操作性，不斷提高機(jī)械的安全系數(shù)。機(jī)械整體結(jié)構(gòu)的參數(shù)影響操作時(shí)是否會(huì)出現(xiàn)翻傾等動(dòng)作，設(shè)備制動(dòng)系統(tǒng)的完善情況可影響機(jī)械能否安全作業(yè)。特別要注意機(jī)組制動(dòng)性及制動(dòng)器的聯(lián)動(dòng)情況。與此同時(shí)，應(yīng)該重視安全報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)方案，不斷探索操作員心理素質(zhì)和安全作業(yè)的關(guān)系，進(jìn)而制定選拔操作員的標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)的安全規(guī)范，減少事故的發(fā)生。
    人體機(jī)能對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的作用
    人體的神經(jīng)系統(tǒng)、感覺(jué)系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)直接與外界接觸。人體各個(gè)部位必須協(xié)調(diào)好，系統(tǒng)才能有效運(yùn)行。
    3.1.人體神經(jīng)系統(tǒng)。大腦中樞負(fù)責(zé)處理復(fù)雜的信息， 較快的處理速度對(duì)有效記憶信息具有重要意義。設(shè)計(jì)機(jī)械產(chǎn)品時(shí)，要注意產(chǎn)品的反應(yīng)速度不能快于人腦反應(yīng)速度。另外，有效利用人腦的記憶，設(shè)計(jì)較為復(fù)雜的行為，進(jìn)而提高工作效率。
    3.2.人體感覺(jué)系統(tǒng)。人體有很多不同感覺(jué)通道，它們分別適用不同場(chǎng)合。比如視覺(jué)適合傳達(dá)復(fù)雜的信息；聽(tīng)覺(jué)使用傳遞速度極快的信息。從視覺(jué)角度講，機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)需要考慮人的視力和視角，色覺(jué)和色視野等方面。從聽(tīng)覺(jué)角度講，設(shè)計(jì)要考慮聲音頻率和動(dòng)態(tài)范圍等。
    3.3.人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)負(fù)責(zé)完成各類(lèi)動(dòng)作和勞動(dòng)。設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)要充分考慮骨關(guān)節(jié)、肌肉強(qiáng)度等。例如進(jìn)行肢體運(yùn)動(dòng)要結(jié)合肢體的運(yùn)動(dòng)范圍和出力范圍、動(dòng)作速度等。結(jié)合操作者的肢體和操作對(duì)象間的距離，讓操作者方便靈活地完成動(dòng)作。
    環(huán)境影響機(jī)械設(shè)計(jì)
    環(huán)境因素一直對(duì)人系統(tǒng)工作效率有著較大影響，人作為系統(tǒng)的主體，為了確保系統(tǒng)的可靠性、高效性以及持久性，對(duì)工作的環(huán)境必須要求苛刻，必須考慮機(jī)械操作人員在工作中的安全性和舒適性，機(jī)械的操作設(shè)計(jì)一定要根據(jù)固有的工作環(huán)境展開(kāi)，很好的規(guī)避操縱的過(guò)程中產(chǎn)生的震動(dòng)、噪聲、光照以及溫度等問(wèn)題。實(shí)際生活中，很多工作環(huán)境不在舒適的正常值范圍內(nèi)，使人在較長(zhǎng)的時(shí)間工作會(huì)產(chǎn)生疲勞，必須采取保護(hù)措施，創(chuàng)造對(duì)人體舒適而且有利的工作環(huán)境，只有這樣人才能既感覺(jué)舒適，又能提高工作的效率。所以，操作的界面環(huán)境設(shè)計(jì)反映到機(jī)械設(shè)計(jì)中就變得相當(dāng)重要，對(duì)機(jī)械界面的設(shè)計(jì)工作就提出了個(gè)極其重要的要求，機(jī)床界面的設(shè)計(jì)應(yīng)該主要包括屏幕顯示、布局設(shè)計(jì)、操控等相關(guān)內(nèi)容。
    設(shè)計(jì)現(xiàn)代機(jī)械工程時(shí)要緊密聯(lián)系人機(jī)工程學(xué)的原理，推進(jìn)人性化設(shè)計(jì)。有效結(jié)合周?chē)h(huán)境和人的因素，保證操作者能方便、舒適的工作，提高工作效率，探索更高效率的方法。機(jī)械設(shè)計(jì)是人機(jī)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一，機(jī)械設(shè)備是要充分考慮人的因素，進(jìn)而解決勞動(dòng)者和工具的矛盾，希望人們能逐步認(rèn)識(shí)到人機(jī)系統(tǒng)的重要性，設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)注重人機(jī)工程學(xué)，不斷深入探究人機(jī)工程學(xué)在機(jī)械設(shè)計(jì)的廣泛應(yīng)用。