2025年人機(jī)工程學(xué)人機(jī)系統(tǒng)測(cè)試卷附答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共30分）1.人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，“功能分配”的核心依據(jù)是（）。A.成本控制原則B.人-機(jī)能力匹配原則C.操作便捷性原則D.設(shè)備可靠性?xún)?yōu)先原則2.某智能裝配線需設(shè)計(jì)操作控制臺(tái)高度，針對(duì)90%成年男性（身高范圍1600-1850mm，坐姿肘高均值260mm，標(biāo)準(zhǔn)差30mm），最合理的控制臺(tái)高度應(yīng)參考（）。A.第5百分位坐姿肘高B.第50百分位坐姿肘高C.第95百分位坐姿肘高D.均值+1.645倍標(biāo)準(zhǔn)差3.下列關(guān)于視覺(jué)顯示裝置設(shè)計(jì)的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.重要信息應(yīng)置于視野中心3°范圍內(nèi)B.數(shù)字顯示優(yōu)先使用無(wú)襯線字體C.背景與前景的亮度對(duì)比應(yīng)小于3:1D.動(dòng)態(tài)信息更新頻率不宜超過(guò)2Hz4.某倉(cāng)庫(kù)搬運(yùn)作業(yè)中，工人需頻繁提取5kg貨物至1.8m高貨架，最易引發(fā)（）。A.腰部肌肉拉傷B.手腕腱鞘炎C.頸椎間盤(pán)突出D.下肢靜脈曲張5.人機(jī)協(xié)作機(jī)器人（Cobot）的安全設(shè)計(jì)中，接觸壓力閾值通常不超過(guò)（）。A.50N/cm2B.100N/cm2C.150N/cm2D.200N/cm26.作業(yè)環(huán)境中，連續(xù)噪聲85dB(A)暴露8小時(shí)，允許縮短暴露時(shí)間的依據(jù)是（）。A.每增加3dB，時(shí)間減半B.每增加5dB，時(shí)間減半C.每增加10dB，時(shí)間減半D.噪聲與時(shí)間呈線性負(fù)相關(guān)7.可穿戴設(shè)備的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)中，最關(guān)鍵的參數(shù)是（）。A.設(shè)備重量分布B.屏幕分辨率C.電池續(xù)航D.無(wú)線傳輸速率8.下列不屬于“腦力負(fù)荷”評(píng)估指標(biāo)的是（）。A.心率變異性（HRV）B.錯(cuò)誤率C.操作反應(yīng)時(shí)D.設(shè)備振動(dòng)頻率9.坐姿作業(yè)空間設(shè)計(jì)中，大腿與小腿的最佳夾角應(yīng)為（）。A.90°-100°B.100°-110°C.110°-120°D.120°-130°10.觸覺(jué)反饋裝置設(shè)計(jì)中，振動(dòng)頻率需控制在（）范圍內(nèi)以保證感知清晰度。A.10-50HzB.50-200HzC.200-500HzD.500-1000Hz11.某醫(yī)療設(shè)備操作界面需同時(shí)顯示患者生命體征（動(dòng)態(tài)）與設(shè)備狀態(tài)（靜態(tài)），合理的布局方案是（）。A.生命體征置于屏幕左側(cè)，設(shè)備狀態(tài)置于右側(cè)B.生命體征置于屏幕上方，設(shè)備狀態(tài)置于下方C.生命體征與設(shè)備狀態(tài)交叉排列D.生命體征用紅色高亮，設(shè)備狀態(tài)用灰色低亮12.手動(dòng)工具設(shè)計(jì)中，手柄直徑最佳范圍是（）。A.10-20mmB.20-40mmC.40-60mmD.60-80mm13.虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）設(shè)備的“暈動(dòng)癥”主要由（）引發(fā)。A.視覺(jué)與前庭覺(jué)信息沖突B.設(shè)備重量過(guò)大C.分辨率不足D.刷新率過(guò)高14.工業(yè)機(jī)器人示教器的按鍵設(shè)計(jì)中，緊急停止鍵應(yīng)滿(mǎn)足（）。A.凹入式設(shè)計(jì)，避免誤觸B.與其他按鍵顏色一致C.直徑不小于30mm，凸出于表面D.僅支持單指操作15.人機(jī)系統(tǒng)可靠性分析（HRA）中，“人因失誤概率”計(jì)算需考慮（）。A.設(shè)備故障率B.作業(yè)復(fù)雜度C.環(huán)境溫度D.產(chǎn)品市場(chǎng)占有率二、填空題（每空1分，共20分）1.人體測(cè)量數(shù)據(jù)中，“第5百分位”表示______的人群數(shù)據(jù)小于該值。2.視覺(jué)顯示的最小視角應(yīng)不小于______分（′）。3.坐姿作業(yè)中，座椅靠背的最佳支撐點(diǎn)位于______高度。4.手控操作的“控制-顯示比（C/D比）”增大時(shí)，操作精度______（填“提高”或“降低”）。5.作業(yè)環(huán)境中，照度均勻度應(yīng)不低于______。6.可聽(tīng)聲的頻率范圍是______Hz。7.人機(jī)系統(tǒng)的“閉環(huán)控制”需包含______環(huán)節(jié)以實(shí)現(xiàn)反饋調(diào)節(jié)。8.站立作業(yè)空間的最小寬度（兩肩峰間距離）應(yīng)不小于______mm。9.腦力負(fù)荷的主觀評(píng)估方法中，最常用的是______量表（NASA-TLX）。10.觸覺(jué)反饋的“兩點(diǎn)辨別閾”在指尖區(qū)域約為_(kāi)_____mm。11.手動(dòng)搬運(yùn)作業(yè)中，“最大可接受重量（MAWL）”與______、______、______等因素相關(guān)（至少填3個(gè)）。12.智能手表的表帶設(shè)計(jì)需滿(mǎn)足______、______、______等人機(jī)工程學(xué)要求（至少填3個(gè)）。13.工業(yè)4.0場(chǎng)景下，人機(jī)協(xié)作系統(tǒng)的核心特征是______與______。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述人機(jī)系統(tǒng)功能分配的“比較分配原則”，并舉例說(shuō)明。2.列舉坐姿作業(yè)中“不良姿勢(shì)”的3種表現(xiàn)及其可能引發(fā)的健康問(wèn)題。3.說(shuō)明視覺(jué)顯示裝置“信息編碼”的常用方法（至少4種），并分析其適用場(chǎng)景。4.對(duì)比分析“手動(dòng)控制”與“自動(dòng)控制”在人機(jī)系統(tǒng)中的優(yōu)缺點(diǎn)。5.解釋“人體尺寸修正量”的概念，說(shuō)明其在作業(yè)空間設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用。四、案例分析題（每題10分，共20分）案例1：某新能源汽車(chē)裝配車(chē)間引入?yún)f(xié)作機(jī)器人（Cobot）輔助電池模組搬運(yùn)，工人反映“操作時(shí)易誤觸機(jī)器人手臂，且取放電池時(shí)需過(guò)度彎腰”。問(wèn)題：（1）分析上述問(wèn)題的人機(jī)工程學(xué)原因；（2）提出至少3項(xiàng)改進(jìn)措施。案例2：某醫(yī)院新采購(gòu)的智能輸液監(jiān)控系統(tǒng)，護(hù)士反饋“界面報(bào)警信息過(guò)多且無(wú)優(yōu)先級(jí)區(qū)分，夜間強(qiáng)光顯示影響休息”。問(wèn)題：（1）指出系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的人機(jī)工程學(xué)缺陷；（2）提出界面優(yōu)化方案（需包含信息編碼、顯示方式、交互邏輯）。--答案一、單項(xiàng)選擇題1.B2.D3.C4.A5.A6.A7.A8.D9.C10.B11.B12.B13.A14.C15.B二、填空題1.5%2.13.腰椎（或L3-L5）4.降低5.0.76.20-200007.反饋8.5509.任務(wù)負(fù)荷指數(shù)10.2-311.搬運(yùn)高度、搬運(yùn)距離、搬運(yùn)頻率、物體形狀（任選3）12.透氣性、貼合度、重量分布、抗滑動(dòng)（任選3）13.信息共享、柔性交互三、簡(jiǎn)答題1.比較分配原則指通過(guò)對(duì)比人與機(jī)器的能力特性，將適合人完成的任務(wù)分配給人，適合機(jī)器完成的分配給機(jī)器。例如：需創(chuàng)造性判斷的任務(wù)（故障診斷）由人完成；需高精度、持續(xù)作業(yè)的任務(wù)（零件精密裝配）由機(jī)器完成。2.（1）彎腰前傾：引發(fā)下背痛；（2）聳肩抬臂：導(dǎo)致肩頸肌肉勞損；（3）手腕過(guò)度彎曲：引發(fā)腕管綜合征。3.（1）顏色編碼：用于區(qū)分類(lèi)別（如紅色報(bào)警、綠色正常）；（2）形狀編碼：用于快速識(shí)別（圓形按鈕vs方形開(kāi)關(guān)）；（3）位置編碼：按功能分區(qū)（左上重要信息）；（4）數(shù)字/文字編碼：用于精確讀?。ㄈ鐢?shù)值顯示）。4.手動(dòng)控制優(yōu)點(diǎn)：靈活性高、適應(yīng)性強(qiáng)；缺點(diǎn)：易疲勞、精度受人為因素影響。自動(dòng)控制優(yōu)點(diǎn)：精度高、持續(xù)穩(wěn)定；缺點(diǎn)：應(yīng)對(duì)突發(fā)情況能力差、成本高。5.人體尺寸修正量指在人體測(cè)量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，考慮服裝、操作空間等因素的調(diào)整值。例如：設(shè)計(jì)座椅高度時(shí)，需在坐姿臀高基礎(chǔ)上加20-30mm服裝厚度修正量；設(shè)計(jì)控制臺(tái)深度時(shí)，需在人體前展距離基礎(chǔ)上加50-100mm操作余量。四、案例分析題案例1：（1）原因：機(jī)器人安全觸達(dá)范圍未與人操作空間隔離；電池放置點(diǎn)高度未匹配人體最佳搬運(yùn)高度（約腰部至肩部）。（2）改進(jìn)措施：①設(shè)置機(jī)器人“安全邊界”（如激光圍欄）防止誤觸；②調(diào)整電池暫存臺(tái)高度至1.0-1.2m（符合人體中腰部搬運(yùn)舒適區(qū)）；③在機(jī)器人手臂加裝柔性護(hù)墊降低碰撞傷害；④增加語(yǔ)音/燈光提示功能，明確操作區(qū)域。案例2：（1）缺陷：信息過(guò)載（無(wú)優(yōu)先級(jí)）、顯示