《安全人機(jī)工程》期末考試考點(diǎn)整理

1、第一章1.安全人機(jī)工程（Safety Ergonomics）是從安全的角度和著眼點(diǎn)研究人和機(jī)的關(guān)系，運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法去解決人機(jī)結(jié)合面的安全問(wèn)題的一新興學(xué)科。第二章1.只有在被測(cè)者姿勢(shì)、測(cè)量基準(zhǔn)面、測(cè)量方向、支承面和衣著、測(cè)點(diǎn)等符合要求的前提下，測(cè)量數(shù)據(jù)才有效。2.均值：表示樣本的測(cè)量數(shù)據(jù)或統(tǒng)計(jì)總體的平均特征的值稱為平均值，簡(jiǎn)稱均值。對(duì)于有n個(gè)樣本的測(cè)量值：x1，x2，xn，其均值為：3.方差：描述測(cè)量數(shù)據(jù)在中心位置（均值）上下波動(dòng)程度差異的值叫均方差，稱方差，是各數(shù)據(jù)偏離平均數(shù)的距離的平方的平均數(shù)。對(duì)于有n個(gè)樣本的測(cè)量值：x1，x2，xn，其方差S2的定義為：4.標(biāo)準(zhǔn)差：方差的量綱是

2、測(cè)量值量綱的平方，為使其量綱和均值相一致，則取測(cè)量值對(duì)均值的均方根值，來(lái)說(shuō)明測(cè)量值對(duì)均值的波動(dòng)情況。方差的平方根S稱為標(biāo)準(zhǔn)差。5.百分位數(shù)第5百分位數(shù)是代表“小”身材，是指有5%的人群身材尺寸小于此值，95%的人群身材尺寸大于此值。第50百分位數(shù)表示“中”身材，是指大于和小于此人群身材尺寸的各為50% 。第95百分位數(shù)代表“大”身材，是指有95%的人群身材尺寸均小于此值，5%的人群身材尺寸大于此值。6.當(dāng)已知某項(xiàng)人體測(cè)量尺寸的均值為x，標(biāo)準(zhǔn)差為S，求某一百分位的人體測(cè)量尺寸xa時(shí)，可用下式計(jì)算： 當(dāng)求150%之間的數(shù)據(jù)時(shí)，式中取“”號(hào)；當(dāng)求5099%之間的數(shù)據(jù)時(shí)，式中取“+號(hào)。式中K

3、為變換系數(shù)，設(shè)計(jì)中常用百分比值與換算系數(shù)K的關(guān)系見(jiàn)表。例1：計(jì)算第5百分位數(shù)和第95百分位數(shù)華北男性身高.解：由表查得華北男性身高平均值M=1693mm，標(biāo)準(zhǔn)差S=56.6mm，變換系數(shù)K=1.645；第5百分位數(shù)為：P=1693-（56.6*1.645）=1600mm第95百分位數(shù)為：P=1693+（56.6*1.645）=1786mm7.人體尺寸的選用原則 1)最大最小原則：對(duì)有些不可調(diào)節(jié)的設(shè)計(jì)，應(yīng)該根據(jù)具體要求選用最大或最小的人體參數(shù)。例如門(mén)或通道的最小高度應(yīng)該選用高百分位身高數(shù)據(jù)；而抓握物體的可及距離、控制器的位移、顯示器與測(cè)試點(diǎn)位置、安全防護(hù)罩上的空隙等，應(yīng)以低百分位的數(shù)據(jù)。2)平均

4、原則：只能用一種中等尺寸供群體使用時(shí)（如墻壁上的開(kāi)關(guān)高度、門(mén)上把手尺寸等），應(yīng)以第50百分位數(shù)作為適用的人體尺寸。例如：門(mén)把手、錘子的手柄、辦公室座椅。3)可調(diào)性原則：對(duì)與健康或疲勞有關(guān)的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)優(yōu)先采用可調(diào)性準(zhǔn)則設(shè)計(jì)。例如汽車(chē)座椅的高度、傾角。4)地域性原則：在選用人體尺寸和體形時(shí)，首先應(yīng)搞清該尺寸的適用范圍，如適用的國(guó)家、地區(qū)、民族、年齡、性別、職業(yè)及社會(huì)階層等，否則，盲目選用，設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品適用性較差。5)數(shù)據(jù)更新原則：人體尺寸應(yīng)用應(yīng)注意人體尺寸的變化。一方面從事某種工作的勞動(dòng)人群的身材有變化時(shí)，其最佳適應(yīng)尺寸也應(yīng)隨之改變；另一方面，世界各國(guó)人體身高有增加的趨勢(shì)，近20年來(lái)世界各國(guó)人體的

5、身高平均每10年增加1cm，我國(guó)的人體身高增加更快。 6)功能修正與心理空間相結(jié)合的原則：涉及人體尺寸的設(shè)計(jì)，都要考慮實(shí)際活動(dòng)中人的姿勢(shì)、動(dòng)態(tài)操作、衣著等需要的設(shè)計(jì)裕度 ，在人體尺寸上加適當(dāng)?shù)男拚?，叫產(chǎn)品的最小功能尺寸。Smin=S+f式中Smin產(chǎn)品的最小功能尺寸；S第百分位人體尺寸； f功能修正量。為了克服人心理上的空間壓抑感、高度恐懼感、以及求奇、求美心理，在產(chǎn)品最小功能尺寸上還要加心理修正量，稱最佳功能尺寸。Sopm=S+f +p式中Sopm最佳功能尺寸；S第百分位人體尺寸； f功能修正量; p心理修正量(實(shí)驗(yàn)求得)。7)標(biāo)準(zhǔn)化原則：設(shè)計(jì)要遵循國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。8)姿勢(shì)與身材關(guān)聯(lián)原

6、則：設(shè)計(jì)時(shí)要考慮姿勢(shì)，如座姿的寬度要比立姿大。9)根據(jù)用途和適用度選擇百分位原則：設(shè)計(jì)適合多少人使用叫適用度。8.人體尺度在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用確定設(shè)計(jì)對(duì)象的類(lèi)型和適用度；根據(jù)適用度選擇百分位（特殊設(shè)計(jì)其適用度另行規(guī)定）；根據(jù)設(shè)計(jì)裕度確定功能修正量（參照課本表2-12），為了心理感受，可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)確定心理修正量；確定產(chǎn)品的功能尺寸。產(chǎn)品的最小功能尺寸 Smin=S+f 產(chǎn)品的最佳功能尺寸 Sopm=S+f +p例2：設(shè)計(jì)適用于中國(guó)人的車(chē)船臥鋪上下鋪凈空高度解：車(chē)船臥鋪上下鋪凈空高度屬于最大型設(shè)計(jì)，如果適用度為99%，則應(yīng)該選第99百分位坐高參數(shù)。根據(jù)公式得：X99=908+2.326X30.30=97

7、8.5mm；考慮衣褲厚度，功能修正量取25mm；所以最小功能尺寸：Xmin=X+f=978.5+25=1003.5mm考慮人頭部無(wú)壓迫感，心理修正量取115mm；最佳功能尺寸：Xopm=X+f +p=1118.5mm例3：設(shè)計(jì)適用于中國(guó)男人的固定座椅面高。設(shè)計(jì)原則：適當(dāng)?shù)淖邞?yīng)使大腿保持水平，小腿垂直，雙腳平放于地面。座面過(guò)高則小腿懸空時(shí)，大腿受椅面前緣壓迫，使坐者感到不適，長(zhǎng)時(shí)間這樣坐血液循環(huán)受阻，小腿麻木腫脹。因此，固定座高一般按低身材人群設(shè)計(jì)。座面太低則骨盆后傾，正常的腰椎曲線被拉直，致使腰酸不適。解：固定座椅面高屬于最小型設(shè)計(jì)，如果適用度為95%，則應(yīng)該選第5百分位參數(shù)，查表得小腿加足

8、高S5=383mm；考慮鞋厚等因素，功能修正量可以取28mm；所以最小功能尺寸 Xmin=X+f=383+28=411mm例4：某公司欲制造一批可調(diào)節(jié)扶手椅在美國(guó)銷(xiāo)售，假設(shè)使用者全都是成年男性，試求出椅面的可調(diào)節(jié)范圍尺寸（單位cm）。解：設(shè)適用度為90%。美國(guó)男性的平均身高為175.5cm，標(biāo)準(zhǔn)差為7.2，因此第5%的身高=175.5 （7.2*1.645）= 163.656cm，第95%的身高=175.5 +（7.2*1.645）= 187.344cm【方法1】根據(jù)“小腿加足高”計(jì)算公式S=0.249H ，美國(guó)男性第5%身高的坐平面高=0.249*163.7=40.8cm，第95%身高的坐平

9、面高=0.249*187.3=46.6cm，可調(diào)節(jié)范圍是40.846.6cm，約5cm?！痉椒?】第5%身高的坐平面高=163.7*3/13=37.8cm，第95%身高的坐平面高=187.3*3/13=43.2cm，可調(diào)節(jié)范圍是37.843.2cm，約5cm。 第三章1.感覺(jué)是有機(jī)體對(duì)客觀事物的個(gè)別屬性的反映，是感官受到光、聲、氣味、溫度、硬度等物理化學(xué)刺激而得到的主觀經(jīng)驗(yàn)。知覺(jué)是人對(duì)事物的各個(gè)屬性、各個(gè)部分及其相互關(guān)系的綜合的整體的反映。感受性是指有機(jī)體對(duì)適宜刺激的感覺(jué)能力。感覺(jué)閾限是指剛好能引起某種感覺(jué)的刺激值。感覺(jué)閾限越低，感覺(jué)越敏銳。2.視覺(jué)三要素視覺(jué)物體、光、視覺(jué)器官視力=1/最小視

10、角3.有效視野：能夠清楚辨認(rèn)物體形狀的視野。4.靜視野在頭部固定、眼球靜止不動(dòng)的狀態(tài)下自然可見(jiàn)的范圍； 注視野在頭部固定，而轉(zhuǎn)動(dòng)眼球注視某一中心點(diǎn)時(shí)所見(jiàn)的范圍；動(dòng)視野頭部固定而自由轉(zhuǎn)動(dòng)眼球時(shí)的可見(jiàn)范圍。在人的三種視野中，注視范圍最小，動(dòng)視野范圍最大。人機(jī)工程中，一般以靜視野為依據(jù)設(shè)計(jì)視覺(jué)顯示器等有關(guān)部件，以減少人眼的疲勞。 5.人眼在不同顏色刺激下的視野是不同的，稱為色覺(jué)視野。人眼對(duì)白色視野最大，對(duì)黃、藍(lán)、紅色依次減小，而對(duì)綠色視野最小。6.人眼對(duì)光亮變化的順應(yīng)性稱為視適應(yīng)。 暗適應(yīng)是指人從光亮處進(jìn)入黑暗處時(shí)，需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間（約30min）以后才能逐漸看清被視物，這種視覺(jué)感受性逐漸

11、提高的過(guò)程叫暗適應(yīng)。明適應(yīng)是指人從暗處進(jìn)入亮處時(shí)，需要經(jīng)過(guò)一定時(shí)間（約1min）以后才能看清視物的適應(yīng)過(guò)程。7.炫光：當(dāng)視野內(nèi)出現(xiàn)亮度過(guò)高或?qū)Ρ榷冗^(guò)大的光時(shí)，眼睛常常無(wú)法適應(yīng)，這種刺眼或耀眼的強(qiáng)光線叫眩光。 眩光多來(lái)源于外界物體表面過(guò)于光亮、亮度對(duì)比過(guò)大或直接強(qiáng)光照射。8.視覺(jué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律1）運(yùn)動(dòng)快慢：眼睛的水平運(yùn)動(dòng)比垂直運(yùn)動(dòng)快，即先看到水平方向的東西，后看到垂直方向的東西。所以，一般顯示器的外形常設(shè)計(jì)成橫向長(zhǎng)方形。2）運(yùn)動(dòng)順序：視線運(yùn)動(dòng)的順序習(xí)慣于從左到右，從上至下，順時(shí)針進(jìn)行。3）估計(jì)準(zhǔn)確性：對(duì)物體尺寸和比例的估計(jì)，水平方向比垂直方向準(zhǔn)確、迅速不易疲勞。4）優(yōu)先順序：當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離

12、距離相同的情況下，觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下。5）接受性：人的眼睛對(duì)直線輪廓比曲線輪廓更易于接受。 6）協(xié)調(diào)性：雙眼的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)的。7）顏色辨認(rèn)順序：易辨認(rèn)的單一顏色順序是：紅、綠、黃、白。當(dāng)兩種顏色相配一起時(shí)，易辨認(rèn)的順序是：黃底黑字、黑底白字、藍(lán)底白字、白底黑字。9.聽(tīng)閾（感覺(jué)閾限）是指人在某頻率下，剛好聽(tīng)到該聲音的最小聲級(jí);痛閥是指剛剛使人耳感受到痛覺(jué)的聲級(jí)。10聲音的掩蔽：一個(gè)聲音被其它聲音的干擾而發(fā)生聽(tīng)覺(jué)困難，只有提高該聲音的強(qiáng)度才能產(chǎn)生聽(tīng)覺(jué)的現(xiàn)象稱聲音的掩蔽。被掩蔽聲音的聽(tīng)閾提高的現(xiàn)象，稱掩蔽效應(yīng)。11.反應(yīng)時(shí)間是指人從接受外界刺激到作出反應(yīng)的時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間包括知覺(jué)

13、時(shí)間和動(dòng)作時(shí)間。12減少反應(yīng)時(shí)間的途徑合理的選擇感知類(lèi)型 比較各類(lèi)感覺(jué)的反應(yīng)時(shí)間，發(fā)現(xiàn)聽(tīng)覺(jué)的反應(yīng)時(shí)間最短，約0.10.2s，其次是觸覺(jué)和視覺(jué)。所以在設(shè)計(jì)各類(lèi)機(jī)器時(shí)，應(yīng)根據(jù)操縱控制情況，合理選擇感覺(jué)通道，盡量選用反應(yīng)時(shí)間短通道去控制和調(diào)節(jié)機(jī)器。適合人的生理心理要求，按人機(jī)學(xué)原則設(shè)計(jì)機(jī)器。機(jī)器的外觀造型和操縱機(jī)構(gòu)是否適宜人的操作要求，以及操作者的生物力學(xué)特性等，都是直接影響動(dòng)作時(shí)間的重要因素。作者操作技術(shù)的熟練程度直接影響反應(yīng)速度，應(yīng)通過(guò)訓(xùn)練來(lái)提高人的反應(yīng)速度。第四章1.能力是指一個(gè)人順利完成一定活動(dòng)所表現(xiàn)出的穩(wěn)定的心理特征。 實(shí)際能力：已表現(xiàn)出來(lái)的實(shí)際能力和已達(dá)到的某種熟練程度，可用測(cè)驗(yàn)來(lái)測(cè)量；

14、 心理潛能：潛在能力，即尚未表現(xiàn)出來(lái)的心理能力，是通過(guò)學(xué)習(xí)或訓(xùn)練可能發(fā)展起來(lái)的能力與可能達(dá)到的某種熟練程度。 一般能力：認(rèn)識(shí)活動(dòng)的能力，也稱智力。（包括觀察力；記憶力；注意力；思維力；想象力等） 特殊能力：從事某種專業(yè)活動(dòng)所需要的能力。包括寫(xiě)作能力；管理能力；機(jī)械操作能力等。2.注意是心理活動(dòng)對(duì)一定對(duì)象的指向和集中，也可以認(rèn)為是有意的覺(jué)察 無(wú)意注意由于客體本身的特點(diǎn)產(chǎn)生的注意。 有意注意 由于活動(dòng)條件引起的主體意識(shí)控制下的注意。3引起不注意的主要原因（1）強(qiáng)烈無(wú)關(guān)刺激：無(wú)關(guān)刺激達(dá)到一定強(qiáng)度，會(huì)引起作業(yè)者的無(wú)意注意，使注意對(duì)象轉(zhuǎn)移，造成事故。（2）注意對(duì)象欠佳：不夠突出、平淡無(wú)奇的物體不利于注意

15、的保持。（3）注意的起伏：人長(zhǎng)時(shí)間地注意某一對(duì)象，其感受性是間歇地加強(qiáng)和減弱。相對(duì)單調(diào)、靜止的對(duì)象難以保持長(zhǎng)久的注意，而對(duì)復(fù)雜、新異和變化大的對(duì)象則易于穩(wěn)定地注意。（4）意識(shí)水平下降：意識(shí)水平下降導(dǎo)致注意分散。4.非理智行為的心理因素僥幸心理：就是妄圖通過(guò)偶然的原因去取得成功或避免災(zāi)害。僥幸心理是許多違章人員在行動(dòng)前的一種普遍心態(tài)。省能心理：又稱為“節(jié)能心理”、“惰性心理”、“偷懶心理”，它是指在作業(yè)中盡量減少能量支出，能省力便省力的一種心理狀態(tài)，它是懶惰行為的心理根據(jù)。逆反心理：是指在某種特定的情況下，某些作業(yè)人員的言行在好勝心、好奇心、求知欲、思想偏見(jiàn)、對(duì)抗情緒之類(lèi)的意識(shí)作用下，產(chǎn)生一種與

16、常態(tài)行為相反的對(duì)抗心理反映。湊興心理：也叫逞能心理。湊興心理是人在社會(huì)群體活動(dòng)中產(chǎn)生的一種人際關(guān)系的心理反映。從眾心理：人對(duì)某種事物的需要和期望總是受到群體效果的影響。第六章1.氧債劇烈活動(dòng)時(shí)，呼吸、循環(huán)機(jī)能跟不上氧需，致使肌肉缺氧，這時(shí)攝氧量與需氧量的差叫氧債。2.勞動(dòng)負(fù)荷分類(lèi)：a.常量負(fù)荷 非繁重勞動(dòng)時(shí)，需氧量小于最大攝氧量。此時(shí)，只有作業(yè)開(kāi)始2-3min內(nèi)，呼吸、循環(huán)系統(tǒng)暫時(shí)略欠氧債。其后轉(zhuǎn)人穩(wěn)定狀態(tài)，這是人體可以持久作業(yè)的最理想的狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)結(jié)束后，歸還所欠氧債。b.高量負(fù)荷 勞動(dòng)強(qiáng)度較大，需氧量已接近或等于最大攝氧量的負(fù)荷。此時(shí)，氧債也是在需氧量上升期間出現(xiàn)，到達(dá)最大攝氧量后，便維

17、持穩(wěn)定狀態(tài)。c.超量負(fù)荷 勞動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，需氧量超過(guò)最大攝氧量，人體一直在缺氧狀態(tài)下，形成較大氧虧，處于“假穩(wěn)定狀態(tài)”下的負(fù)荷。3. 大腦意識(shí)狀態(tài)的劃分4.疲勞產(chǎn)生機(jī)理1)疲勞物質(zhì)累積機(jī)理：作業(yè)者短時(shí)間內(nèi)從事大強(qiáng)度體力勞動(dòng)，消耗較多能量，能量代謝需要的氧供應(yīng)不足，產(chǎn)生無(wú)氧代謝，乳酸在肌肉和血液中儲(chǔ)積，使人感到身體不適，即產(chǎn)生疲勞感。2)力源耗竭機(jī)理：作業(yè)者從事輕或中等勞動(dòng)強(qiáng)度作業(yè)，時(shí)間較長(zhǎng)，造成肝糖元耗竭，使人產(chǎn)生全身不適，即產(chǎn)生全身性疲勞3)中樞變化機(jī)理：全身或中樞性疲勞使強(qiáng)烈或單調(diào)的勞動(dòng)刺激引起大腦皮層細(xì)胞貯存的能源迅速消耗，這種消耗引起恢復(fù)過(guò)程的加強(qiáng)，當(dāng)消耗占優(yōu)勢(shì)時(shí)，會(huì)出現(xiàn)保護(hù)性抑制，以避

18、免神經(jīng)細(xì)胞進(jìn)一步損耗并加速其恢復(fù)過(guò)程。4)生化變化機(jī)理：全身性疲勞是由于作業(yè)及其環(huán)境所引起的體內(nèi)平衡紊亂，引起紊亂的原因除包含局部肌肉疲勞外，還有其他許多原因，如血糖水平下降、肝糖元耗竭、體液?jiǎn)适?、體溫升高等，此機(jī)理稱為生化變化機(jī)理。5)局部血流阻斷機(jī)理：作業(yè)時(shí)，肌肉收縮，變得堅(jiān)硬，內(nèi)壓增大，引起部分或全部血流阻斷。能量代謝在缺氧或無(wú)氧狀態(tài)下進(jìn)行，血液中產(chǎn)生乳酸堆積，產(chǎn)生局部疲勞感。一般認(rèn)為肌體疲勞是上述機(jī)理共同作用的結(jié)果。5.疲勞測(cè)定方法1）心率(脈博數(shù))測(cè)定法 2）呼氣分析法 3）觸兩點(diǎn)辨別閥法4） 膝腱反射閥測(cè)定法 5）反應(yīng)時(shí)間測(cè)定法 6）頻閃融合閥值測(cè)定法7）色名讀唱時(shí)間法 8）皮膚電

19、流測(cè)定法6.疲勞的改善和消除1）工間休息：工間休息是減輕體力疲勞的有效方法，工間休息方法:a.工間休息應(yīng)該在勞動(dòng)者感到疲勞前開(kāi)始；b.勞動(dòng)者越感勞累，工間休息時(shí)間就應(yīng)相應(yīng)長(zhǎng)一些。c.多次短期積極休息，比一次長(zhǎng)的休息好處更多。2）合理的膳食:過(guò)重的體力活動(dòng)要消耗大量的蛋白質(zhì)和糖，飲食中應(yīng)該注意加以補(bǔ)充上述物質(zhì)和水分、鹽分。3）正?？茖W(xué)的作息時(shí)間：堅(jiān)持正常的作息時(shí)間，符合生物節(jié)律要求，也能減輕疲勞。4）改進(jìn)作業(yè)空間、作業(yè)環(huán)境條件：按照人機(jī)學(xué)的原理改進(jìn)作業(yè)空間、作業(yè)環(huán)境條件是減輕疲勞的有效方法之一。如合理照明、減輕噪聲、模擬自然環(huán)境、向車(chē)間送新鮮空氣、利用空氣負(fù)離子，都能消除人的生理性疲勞。5）腦體

20、結(jié)合：消除腦力疲勞最積極的方法是體育鍛煉，尤其是放松式運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，如太極拳、散步等都能促進(jìn)大腦營(yíng)養(yǎng)狀況改善，有助于大腦的鎮(zhèn)靜與放松。欣賞音樂(lè)和文藝活動(dòng)，體力疲勞會(huì)消除得更快。5） 按照人機(jī)學(xué)的原理設(shè)計(jì)機(jī)器，提高機(jī)械化和自動(dòng)化程度：按照人機(jī)學(xué)的原理設(shè)計(jì)機(jī)器，提高作業(yè)的機(jī)械化和自動(dòng)化程度是減輕疲勞、提高作業(yè)安全可靠性的根本措施。第七章1.人機(jī)特性比較a.人在復(fù)雜感受能力、信息處理能力、智力、綜合判斷能力、對(duì)情況的決策處理能力、靈活應(yīng)變能力等方面優(yōu)于機(jī)器；但在準(zhǔn)確度、體力、速度和知覺(jué)能力方面有限。b.機(jī)器在操縱力、速度、精確度、高階運(yùn)算能力、存儲(chǔ)能力、連續(xù)作業(yè)能力和耐久性等方面優(yōu)于人；但在性能維持能力

21、、正常動(dòng)作、判斷能力、造價(jià)、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用方面受限。 2.人機(jī)功能匹配的內(nèi)容 顯示器與人的信息感覺(jué)通道特性匹配 控制器與人體運(yùn)動(dòng)特性的匹配 顯示器與控制器的匹配 環(huán)境條件與人心理生理及生物力學(xué)特性的匹配 3.人機(jī)功能分配的原則1）比較分配原則2) 剩余分配原則3）經(jīng)濟(jì)分配原則4）宜人分配原則5）彈性分配原則4.可靠性是指研究對(duì)象在規(guī)定條件下和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力。可靠度是系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件下、規(guī)定時(shí)間內(nèi)，完成規(guī)定功能的概率。若把它視為時(shí)間的函數(shù)，就稱為可靠度函數(shù)。不可靠度，也叫累積故障概率，它是指系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件和時(shí)間t內(nèi)發(fā)生故障的概率。狹義可靠度和維修度的綜合稱有效度A(t,) ，也

22、叫廣義可靠度。5浴盆曲線產(chǎn)品故障率隨時(shí)間變化的曲線稱為壽命曲線，也稱為浴盆曲線常見(jiàn)的故障分布函數(shù)有指數(shù)分布、正態(tài)分布、威布爾分布等。故障率l（t）是隨使用時(shí)間的遞增按不同使用階段變化。通常可分為： 1)初期故障，2）隨機(jī)故障，3）耗損故障。6.失誤原因1)設(shè)計(jì)原因設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，對(duì)人機(jī)結(jié)合面的一設(shè)計(jì)沒(méi)有很好地進(jìn)行安全人機(jī)工程研究，致使機(jī)器系統(tǒng)本身潛在著操作失誤的可能性。2)操作原因由于操作者本身的因素，不能與機(jī)器系統(tǒng)協(xié)調(diào)而導(dǎo)致失誤。3)管理原因安全管理不當(dāng)也是產(chǎn)生失誤的原因之一。如計(jì)劃不周，決策錯(cuò)誤；操作規(guī)程不周密，決策錯(cuò)誤，操作規(guī)程不健全，作業(yè)管理混亂，相互配合不好；監(jiān)督檢查不力；要求不當(dāng)；信息

23、傳達(dá)錯(cuò)誤；勞動(dòng)組織不嚴(yán)密；安全教育、培訓(xùn)措施不力等。7.串并聯(lián)系統(tǒng)串聯(lián)系統(tǒng)：系統(tǒng)中的下屬幾個(gè)組件全部工作正常時(shí)，系統(tǒng)才正常；當(dāng)系統(tǒng)中有一個(gè)或以上的組件失效時(shí)，系統(tǒng)就失效，這樣的系統(tǒng)稱串聯(lián)系統(tǒng)。部件越多，可靠性越差。并聯(lián)系統(tǒng)：系統(tǒng)下屬組件中只要一個(gè)工作正常，系統(tǒng)就正常工作，只有全部組件都失效，系統(tǒng)才失效，這樣的系統(tǒng)稱并聯(lián)系統(tǒng)。部件越多，可靠性越大。這種允許一個(gè)或若干個(gè)部件失效而系統(tǒng)能夠正常工作的系統(tǒng)稱冗余系統(tǒng)。人機(jī)系統(tǒng)通?？醋鞔?lián)系統(tǒng)8.提高人機(jī)系統(tǒng)可靠性的途徑1合理進(jìn)行人機(jī)功能分配，建立高效可靠的人機(jī)匹配系統(tǒng) 合理進(jìn)行人機(jī)功能分配，建立高效可靠的人機(jī)匹配系統(tǒng) 1)通過(guò)人機(jī)特性比較，合理進(jìn)行人機(jī)

24、功能分配。 2)系統(tǒng)部件等宜選用并聯(lián)組裝，形成冗余的人機(jī)系統(tǒng)。 3)系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)應(yīng)設(shè)置糾錯(cuò)裝置，防止錯(cuò)誤操作。 4) 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)其運(yùn)行頻率應(yīng)適度，實(shí)現(xiàn)機(jī)器適應(yīng)人。 5)經(jīng)過(guò)上崗前嚴(yán)格培訓(xùn)與考核，允許具有進(jìn)人“穩(wěn)定工作期”可靠度的人上崗操作，實(shí)現(xiàn)人配合機(jī)器。 2減少人為失誤1)使操縱者的意識(shí)水平處于良好狀態(tài)。 2)建立合理可行的安全規(guī)章制度與規(guī)范，并嚴(yán)格執(zhí)行，以約束不按操作規(guī)程操作的人員的行為。 3) 安全教育和安全訓(xùn)練是消除人的不安全行為的最基本措施。 4)按照人的生理特點(diǎn)安排工作。 5)減少單調(diào)作業(yè)，克服單調(diào)作業(yè)導(dǎo)致人的失誤。3產(chǎn)品進(jìn)行可靠性設(shè)計(jì)1)確定零部件合理的安全系數(shù)； 2)進(jìn)行合理的冗

25、余設(shè)計(jì)； 3)耐環(huán)境設(shè)計(jì)； 4)簡(jiǎn)單化和標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)； 5)結(jié)構(gòu)安全設(shè)計(jì)； 6)安全裝置設(shè)計(jì)； 7)結(jié)合部的可靠性及其結(jié)合面的設(shè)計(jì)； 8)維修性設(shè)計(jì)。4. 加強(qiáng)機(jī)械設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)1）機(jī)械設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)要制度化、規(guī)范化，不能頭痛醫(yī)頭，腳痛醫(yī)腳。 2)維護(hù)保養(yǎng)要分級(jí)分類(lèi)進(jìn)行。操作者、班組、車(chē)間、廠部應(yīng)分級(jí)分工負(fù)責(zé)，各盡其職。 3）機(jī)械設(shè)備在達(dá)到原設(shè)計(jì)規(guī)定使用期時(shí)，即接近或達(dá)到固有壽命期，應(yīng)予以更換，不得超期帶病“服役”。5改善作業(yè)環(huán)境1)安全設(shè)施與環(huán)境保護(hù)措施應(yīng)與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投產(chǎn)。從本質(zhì)上做到安全可靠。 2)環(huán)境的好壞，影響人們的身心健康，影響產(chǎn)品質(zhì)量，腐蝕損壞設(shè)備，誘發(fā)事故。因

26、此對(duì)作業(yè)環(huán)境有害物應(yīng)定期檢測(cè)，及時(shí)治理，如果工人在此“花園式工廠、賓館式車(chē)間”中生產(chǎn)，不僅能夠保障安全生產(chǎn)，保障工人心身健康，還能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量。第八章1.顯示器設(shè)計(jì)原則 識(shí)讀簡(jiǎn)單化原則是顯示器設(shè)計(jì)的根本原則， 1）為了識(shí)讀簡(jiǎn)單化，顯示的信息要有較好的可覺(jué)察性、可辨性 ，并且信息內(nèi)容不超過(guò)人的觀察范圍和注意能力。2）為了識(shí)讀簡(jiǎn)單化，顯示器傳遞的信息不能過(guò)多，次要信息過(guò)多，會(huì)增加接受者的心理壓力，同時(shí)會(huì)造成干擾。3）為了識(shí)讀簡(jiǎn)單化，要考慮人的信息接受能力，當(dāng)一種感覺(jué)通道負(fù)荷過(guò)大時(shí)，可使用另一通道；對(duì)于重要信息，多重感覺(jué)通道比單一通道更容易注意和識(shí)讀。4）為了識(shí)讀簡(jiǎn)單化，同種類(lèi)的信息應(yīng)該用同種類(lèi)的

27、方式顯示。 5）為了識(shí)讀簡(jiǎn)單化，顯示信息變化時(shí)，顯示方向和幅度應(yīng)該與信息變化的趨向一致；顯示方式應(yīng)該與操作者的思維過(guò)程一致。6）為了識(shí)讀簡(jiǎn)單化，便于識(shí)別，可使用編碼方式，如顏色形狀。7）為了識(shí)讀簡(jiǎn)單化，信息編碼應(yīng)該盡可能統(tǒng)一和標(biāo)準(zhǔn)化。 8）顯示的量值應(yīng)該有足夠精度和可靠性。9) 為了識(shí)讀簡(jiǎn)單化， 必須保證特定作業(yè)下顯示信息的功能和作用；必須保證使視力缺陷者（如視弱、色弱者）不會(huì)誤認(rèn)。10)為了識(shí)讀簡(jiǎn)單化，多個(gè)顯示器時(shí)，重要的顯示器應(yīng)放在顯要位置。 2.刻度盤(pán)形狀有圓型、半圓型、豎直型、水平型和開(kāi)窗型等五種。3.刻度線設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)a.要以點(diǎn)代替刻度線: b.刻度線下面的準(zhǔn)線用細(xì)線為好；c.刻度線

28、不可很長(zhǎng)很擠； d.不要設(shè)計(jì)成間距不均的刻度。4.刻度類(lèi)型 常見(jiàn)的有單刻度線、雙刻度線、遞增式刻度線。刻度方向必須遵循視覺(jué)規(guī)律：水平直線型應(yīng)該從左至右；豎直直線型應(yīng)該從下至上；圓型刻度應(yīng)該按照順時(shí)針。數(shù)字的標(biāo)注應(yīng)取整數(shù)，避免換算，每一刻度線最好為被測(cè)量的1個(gè)、2個(gè)或5個(gè)單位值，或這些單位值的10n倍。一般應(yīng)采取表中“優(yōu)”的累進(jìn)法。5數(shù)字和字符的標(biāo)度原則a. 指針運(yùn)動(dòng)盤(pán)面固定的儀表標(biāo)度的數(shù)字應(yīng)直立（正立位）；b. 盤(pán)面運(yùn)動(dòng)指針固定的儀表標(biāo)度的數(shù)字應(yīng)輻射定向安排；c. 開(kāi)窗式儀表的窗口應(yīng)能顯示出被指示的數(shù)字及上下相鄰的兩個(gè)數(shù)字，標(biāo)數(shù)應(yīng)順時(shí)針輻射定向安排。 d. 最小刻度可不標(biāo)度數(shù)字，最大刻度必須標(biāo)

29、度數(shù)字；e. 指針在儀表面外側(cè)時(shí)，數(shù)字應(yīng)標(biāo)在刻度的內(nèi)側(cè)；f. 指針在儀表面內(nèi)時(shí)，如儀表盤(pán)面空間足夠大，則數(shù)字應(yīng)在刻度的外側(cè)，以免被指針擋??； g. 刻度盤(pán)上除了刻度線和必要的字符外，一般不加任何附加裝飾；h. 一些說(shuō)明儀表使用環(huán)境、精度的字符應(yīng)安排在不顯眼的地方。6.音響和報(bào)警裝置的設(shè)計(jì)原則 1）信號(hào)聲級(jí) 音響信號(hào)必須保證使位于信號(hào)接收范圍內(nèi)的人員能夠識(shí)別并按照規(guī)定的方式作出反應(yīng)。因此，音響信號(hào)的聲級(jí)必須超過(guò)聽(tīng)閾，最好能在一個(gè)或多個(gè)倍頻程范圍內(nèi)超過(guò)聽(tīng)閾10dB以上。 2）信號(hào)頻率 音響信號(hào)必須易于識(shí)別，特別是在有噪聲干擾的情況下，音響信號(hào)必須能夠明顯地聽(tīng)到并可與其它噪聲和信號(hào)區(qū)別。因此，音響和

30、報(bào)警裝置的頻率選擇應(yīng)在噪聲掩蔽效應(yīng)最小的范圍內(nèi)。其最高倍頻帶聲級(jí)的中心頻率同干擾聲中心頻率的區(qū)別越大，該報(bào)警信號(hào)就越容易識(shí)別。當(dāng)噪聲超過(guò)110dB時(shí)，最好不用聲信號(hào)來(lái)作報(bào)警信號(hào)。 3）信號(hào)形式 音響信號(hào)必須引起人注意，可采用時(shí)間上變化的脈沖形式，其重復(fù)頻率低于0.2Hz和不高于5Hz，其脈沖持續(xù)時(shí)間和脈沖重復(fù)頻率不能與隨時(shí)間周期性起伏的干擾聲的脈沖持續(xù)時(shí)間和脈沖重復(fù)頻率重合。 4）信號(hào)變頻 報(bào)警裝置最好采用變頻的方法，使音調(diào)有上升和下降的變化。這種變頻信號(hào)特別刺耳，可明顯地與環(huán)境噪聲和其它信號(hào)區(qū)別。 5）雙重報(bào)警 顯示重要信號(hào)的音響裝置和報(bào)警裝置，最好與光信號(hào)同時(shí)作用，組成“視聽(tīng)”雙重報(bào)警信號(hào)

31、。 7.在設(shè)計(jì)語(yǔ)言傳示裝置時(shí)，應(yīng)注意：語(yǔ)言的清晰度 語(yǔ)言的強(qiáng)度 噪聲對(duì)語(yǔ)言傳示的影響第九章1控制器設(shè)計(jì)的一般要求控制簡(jiǎn)單化原則是控制器設(shè)計(jì)的根本原則a要適應(yīng)人體運(yùn)動(dòng)的特征 控制器設(shè)計(jì)要考慮人體的尺寸和體力，才能適應(yīng)人體運(yùn)動(dòng)的特征，控制才能簡(jiǎn)單、方便； b控制器操縱方向 控制器操縱方向應(yīng)與預(yù)期的功能方向和機(jī)器設(shè)備的被控方向一致，控制才能簡(jiǎn)單、方便；c利于辨認(rèn)和記憶 采用一定的措施（如編碼或形象設(shè)計(jì)），使控制器利于操作者辨認(rèn)和記憶，控制才能簡(jiǎn)單、方便；d利用控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 盡量利用控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行控制（如彈簧等）或借助操作者體位的重力進(jìn)行控制，控制才能簡(jiǎn)單、方便。e控制器與顯示器結(jié)合 讓控制

32、器與顯示器有機(jī)地結(jié)合，將控制參量的變化可以及時(shí)反饋給操作者，控制才能簡(jiǎn)單、方便。2.設(shè)計(jì)控制器時(shí)應(yīng)該考慮的因素1）控制信息的反饋 控制器的狀態(tài)要及時(shí)地通過(guò)人的手、腳、眼或其他器官反饋給操作者，以保證操作的可靠性及有效度。2）控制器的適用力 操縱阻力不能過(guò)??；如果沒(méi)有阻力，就很容易被碰移，而且操縱時(shí)，操作者不能從動(dòng)作中感覺(jué)出操縱量的大小，從而影響操作的準(zhǔn)確性。阻力也不能過(guò)大，否則會(huì)使控制器的動(dòng)作不靈敏，難以駕馭，而且也會(huì)使操縱者提前產(chǎn)生疲勞。3）控制器的運(yùn)動(dòng) 首先應(yīng)使控制器的操作方向與系統(tǒng)過(guò)程的變化方向相一致，其次控制器的操作方向與人心理上的固定概念相一致，如向上、順時(shí)針扳動(dòng)按鈕意味著接通或加強(qiáng)

33、。4）使用部位的尺寸和結(jié)構(gòu) 不同的操縱器，由于壓或握的用力方式不同，操縱件的尺寸和形狀不同。5）控制器的特征編碼和識(shí)別 將控制器進(jìn)行合理編碼，使每個(gè)控制器都有特征，是減少差錯(cuò)的有效措施之一。3.控制器編碼一般有6種方式：形狀、位置、大小、操作方法、色彩和文字符號(hào)編碼。4.手控制器大致可分為扳動(dòng)開(kāi)關(guān)、旋鈕、按鈕、按鍵、杠桿、手柄、曲柄和轉(zhuǎn)輪a扳動(dòng)開(kāi)關(guān)只有開(kāi)和關(guān)兩種功能。b對(duì)于圓形旋鈕設(shè)計(jì)的主要尺寸為直徑和高度。c按鈕有兩種結(jié)構(gòu)：一種是撳則下降，松則彈起，這是單作用按鈕；還有一種撳下之后可以鎖住，再撳時(shí)才能彈回，這是具有保持位的雙作用按鈕。d按鈕形狀有圓形和矩形兩種。按鈕有三個(gè)主要參數(shù)：直徑、作用

34、力及移動(dòng)距離。e按鍵通常是由形狀和大小相同、數(shù)量較多的鍵組成鍵盤(pán)，并用文字、數(shù)字或符號(hào)標(biāo)明其功能。f杠桿控制器通常用于機(jī)械操作，具有前、后、左、右、進(jìn)、退、上、下、出、入的控制功能g轉(zhuǎn)輪、手柄和曲柄控制器的功能與旋紐相當(dāng)，用于需要較大的操作扭矩條件下。5.控制器的選擇原則一般選用原則 快速而精確的操作主要采用手控或手指控制裝置，用力操作則采用手臂及下肢控制。手撳按鈕、鈕子開(kāi)關(guān)或旋鈕開(kāi)關(guān) 手撳按鈕、鈕子開(kāi)關(guān)或旋鈕開(kāi)關(guān)適宜于用力不大，移動(dòng)幅度不大及高精度的階梯式或連續(xù)式調(diào)節(jié)。長(zhǎng)臂杠桿、曲柄、手輪、踏板 長(zhǎng)臂杠桿、曲柄、手輪、踏板適宜于用力大，移動(dòng)幅度大及低精度的操作。腳控制器 需要連續(xù)操作且用手不

35、方便的場(chǎng)合；操作力超過(guò)50-150N的情況；手的工作控制太大，不足以完成控制任務(wù)時(shí)。第十章1.控制器與顯示器的布置一般方法有：按重要程度布置 即把最重要的控制器布置在最佳操作區(qū)域內(nèi)，依次類(lèi)推；把最重要的顯示器布置在最佳視野區(qū)內(nèi)，依次類(lèi)推。 按使用頻率布置 即把經(jīng)常使用的控制器布置在最佳操作區(qū)域內(nèi)，把需要經(jīng)常認(rèn)讀的顯示器布置在最佳視野區(qū)內(nèi)。按使用順序布置 即把控制器的操作順序按人習(xí)慣動(dòng)作(如水平方向習(xí)慣從左到右等)的順序進(jìn)行布置。按功能分組布置 顯示器和控制器可以按照功能進(jìn)行布置，相關(guān)的顯示器和控制器布置在相互對(duì)應(yīng)的位置形成功能組。2.為了保證工作效率和減少疲勞，一目了然地看清全部?jī)x表，一般可根

36、據(jù)儀表盤(pán)的數(shù)量選擇一字形、弧形、彎折形布置形式。識(shí)讀簡(jiǎn)單化，應(yīng)該將顯示器按某種幾何規(guī)律排列。3.防止誤操作設(shè)計(jì)將按鈕或旋鈕設(shè)置在凹座中，或加裝欄桿；使操作手在越過(guò)此控制器時(shí)，手的運(yùn)動(dòng)方向與該控制器的運(yùn)動(dòng)方向不一致；按固定順序操作的控制器，可以設(shè)計(jì)成聯(lián)鎖的形式，使之必須依次操作才能動(dòng)作；在控制器上加蓋或加鎖；增加操作阻力，防止較小外力影響；控制器的間隔和位置都設(shè)計(jì)得合適 。4控制器和顯示器是否匹配，將直接影響信息傳遞的速度和質(zhì)量?？刂破髋c顯示器的匹配應(yīng)該遵循的原則：空間一致性 是指顯示器與控制器在空間相互位置關(guān)系的一致性。最好控制器就放置在顯示器對(duì)應(yīng)位置的下方或右方。 運(yùn)動(dòng)一致性 其一是儀表指針

37、（當(dāng)表盤(pán)為固定時(shí)）或者表盤(pán)（當(dāng)指針固定時(shí)）運(yùn)動(dòng)的方向與控制器操縱運(yùn)動(dòng)方向的一致；其二是運(yùn)動(dòng)方向所表示的增或減與觀念上對(duì)增或減理解的一致。這兩方面在實(shí)際設(shè)計(jì)中常常是互相關(guān)聯(lián)的。概念一致性 指其編碼的意義要與其作用一致，例如用表示危險(xiǎn)的紅色來(lái)標(biāo)明制動(dòng)和停止，用表示安全的綠色來(lái)標(biāo)明運(yùn)動(dòng)和通過(guò)等。 通用定型性 通用定型就是人長(zhǎng)期形成的共同習(xí)慣，也稱習(xí)慣定型。5機(jī)械防護(hù)安全距離Sd (mm)主要取決于人體尺寸L (mm)或最大可及范圍Rm (mm) 。其次，為了保證人體不會(huì)觸及危險(xiǎn)區(qū)域的界面，還須在L或 Rm的基礎(chǔ)上加上一個(gè)附加量(即安全余量)KL或KRm。即Sd=(1±K)L 或 Sd=(1

38、±K)Rm 在計(jì)算不允許身體觸及的最小安全距離時(shí)用加號(hào)，在計(jì)算限制身體通過(guò)的最大安全間隙時(shí)用減號(hào)。第十一章1安全防護(hù)裝置分類(lèi)1）隔離防護(hù)裝置 主要有防護(hù)罩、防護(hù)屏、防護(hù)柵欄。2）聯(lián)鎖控制防護(hù)裝置 用來(lái)防止相互干擾的兩種運(yùn)動(dòng)或不安全操作時(shí)電源同時(shí)接通或斷開(kāi)的互鎖裝置。3）超限保險(xiǎn)裝置 超限安全裝置分為：中斷能量流、吸收能量、積累能量和排除能量等四類(lèi)。4）制動(dòng)裝置 常用的制動(dòng)方式有機(jī)械制動(dòng)和電力制動(dòng)。5）報(bào)警裝置 通過(guò)檢測(cè)裝置性能及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械的危險(xiǎn)與有害因素及事故預(yù)兆，通過(guò)聲光發(fā)出警報(bào)的裝置。6）安全防護(hù)控制裝置 當(dāng)操作者一旦進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)，則安全防護(hù)裝置一可以控制機(jī)械不能啟動(dòng)或自動(dòng)停止；可將人從危險(xiǎn)區(qū)排出，或控制人體不能進(jìn)人危險(xiǎn)區(qū)，它對(duì)人身安全起間接防護(hù)作用。雙手按鈕、光電防護(hù)裝置等。第十二章1常見(jiàn)不正確的姿勢(shì)1）站著不動(dòng)的姿勢(shì)（特別對(duì)女性）；2）長(zhǎng)期地或經(jīng)常重復(fù)地彎腰（指脊背彎曲角超過(guò)1