【摘要】：人因工程學(xué)的核心問題是設(shè)計(jì)一個(gè)良好的人機(jī)界面。合理的人機(jī)界面設(shè)計(jì)對系統(tǒng)的安全性、工作效率、操作人員的舒適性以及保障操作人員的身心健康都具有十分重要的作用。而我國煤礦安全事故及事件頻發(fā),不僅與工人自身情況有關(guān),還與機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)缺陷有關(guān)。因此,如何實(shí)現(xiàn)科學(xué)客觀的評估界面可用性以及優(yōu)化界面設(shè)計(jì)成為關(guān)鍵問題。針對煤礦機(jī)器界面可用性問題,本文采用眼動(dòng)追蹤的方法,建立用眼動(dòng)指標(biāo)對機(jī)器界面評估的模型,對機(jī)器界面可用性的影響因素進(jìn)行詳細(xì)地梳理,以錨桿鉆機(jī)為例,通過眼動(dòng)可用性測試比較了兩類不同錨桿鉆機(jī)的可用性水平以及找出了相關(guān)可用性問題。本文主要工作與成果如下:首先,通過大量的文獻(xiàn)整理,詳細(xì)描述了眼動(dòng)的生理機(jī)制及眼動(dòng)模式即注視、眼跳和平滑運(yùn)動(dòng),總結(jié)歸納了用于界面評估的眼動(dòng)指標(biāo)。從認(rèn)知心理學(xué)的角度出發(fā)梳理可用性相關(guān)理論,資源有限理論、圖式理論以及人機(jī)交互活動(dòng)理論等,明晰相關(guān)的理論知識(shí)。其次,從可用性定義出發(fā),將可用性維度與眼動(dòng)指標(biāo)建立相關(guān)的關(guān)聯(lián),用熱區(qū)圖表征完成效果,用眼動(dòng)的搜索效率指標(biāo)和信息加工效率指標(biāo)表征效率,用瞳孔大小表征生理滿意度,建立可用性眼動(dòng)評估模型,并介紹了眼動(dòng)數(shù)據(jù)用于可用性評估的框架。結(jié)合煤礦機(jī)械實(shí)際情況,從人機(jī)交互所涉及的人-機(jī)-環(huán)三方面對影響界面可用性因素進(jìn)行詳細(xì)地梳理,建立煤礦機(jī)器界面可用性影響因素模型。再次,以煤礦用于煤巷巖巷鉆孔支護(hù)作業(yè)的錨桿鉆機(jī)為例,運(yùn)用Tobii Glass眼動(dòng)儀、DV攝像機(jī)、Captiv L7000行為動(dòng)作分析儀器,對兩類不同類型設(shè)計(jì)的錨桿鉆機(jī)進(jìn)行對比可用性測試。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn),氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)在傳統(tǒng)績效指標(biāo)和眼動(dòng)指標(biāo)整體上都優(yōu)于液壓型錨桿鉆機(jī),表明氣動(dòng)錨桿鉆機(jī)操作界面可用性水平優(yōu)于液壓錨桿鉆機(jī)。通過對被試操作兩類不同錨桿鉆機(jī)行為動(dòng)作、眼動(dòng)回放、問卷調(diào)查深入分析,發(fā)現(xiàn)兩類錨桿鉆機(jī)在現(xiàn)有的設(shè)計(jì)上都存在著諸多的可用性問題。最后,針對實(shí)驗(yàn)結(jié)果,對錨桿鉆機(jī)的可用性問題提出改進(jìn)建議。并歸納提出設(shè)計(jì)煤礦機(jī)器界面的原則。本文對界面可用性維度與眼動(dòng)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)性進(jìn)行了初步探討,并建立了眼動(dòng)可用性評估模型,對可用性影響因素進(jìn)行梳理,并對工人操作界面時(shí)眼動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行研究分析,通過生理數(shù)據(jù)研究界面可用性水平,為今后眼動(dòng)技術(shù)用于評估機(jī)器界面提供了研究方法。
【圖文】：

西安科技大學(xué)碩士學(xué)位論文在白天視物時(shí)起作用；而棒體細(xì)胞則分布在中央窩周圍，對弱光很敏用。第二層是雙極細(xì)胞和其他細(xì)胞。第三層是節(jié)狀細(xì)胞，它與雙極細(xì)物包括房水、晶狀體和玻璃體，三者都是透明的，具有屈光作用[42]。過角膜，穿過瞳孔，經(jīng)房水、晶狀體和玻璃體折光裝置的折射，落在神經(jīng)纖維的節(jié)狀細(xì)胞，兩級(jí)細(xì)胞，引起錐狀細(xì)胞和棒狀細(xì)胞的變化，胞又反過來影響兩級(jí)細(xì)胞和節(jié)狀細(xì)胞，從而引起視神經(jīng)纖維的沖動(dòng)，傳到大腦皮層中樞引起視覺。覆蓋大約 1o視角，在中央窩以外視敏感大約為中央窩的 15%~50%。

圖 2.3 文本閱讀過程中的注視點(diǎn)和眼跳 （2）眼跳眼跳是指眼球在兩個(gè)注視點(diǎn)之間的快速跳動(dòng)覆蓋 1o~40o視角，通常 15o~20o之間，最高速度眼跳速度不斷提高，在中點(diǎn)位置達(dá)到最大值，隨跳路徑呈_>道曲線[49]，即眼跳一旦開始，便不會(huì)確定發(fā)生在眼跳開始前，由于著陸點(diǎn)通常位于中視覺確定[50]。然而近來有研究發(fā)現(xiàn)，眼跳過程中改變注視點(diǎn)，使下一步要注視的內(nèi)容落在中央窩的潛伏期約為 100~120 ms[51]，從上一次眼跳結(jié)應(yīng)期。要注意的是通常在眼跳過程中是不能獲取（3）平滑追隨運(yùn)動(dòng)平滑追隨運(yùn)動(dòng)是為了看清運(yùn)動(dòng)物體眼球跟隨對頭部或身體運(yùn)動(dòng)的補(bǔ)償。對于靜止目標(biāo)，只存目標(biāo)的像保持在中央窩區(qū)域，它的最大運(yùn)動(dòng)速
【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TD402

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本文編號(hào)：2563833