人機(jī)工程學(xué) 人在作業(yè)環(huán)境中的研究

1、人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)劉敏劉敏人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)第第1 1節(jié)節(jié) 人體活動(dòng)的空間要求人體活動(dòng)的空間要求第第2 2節(jié)節(jié) 人體力學(xué)與作業(yè)研究人體力學(xué)與作業(yè)研究第第3 3節(jié)節(jié) 人體作業(yè)空間尺度人體作業(yè)空間尺度第第4 4節(jié)節(jié) 人在環(huán)境空間中的安全因素設(shè)計(jì)人在環(huán)境空間中的安全因素設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)1.1 肢體關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍肢體關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍1.2 脊柱關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍脊柱關(guān)節(jié)活動(dòng)范圍1.3 身體姿態(tài)動(dòng)作活動(dòng)范圍身體姿態(tài)動(dòng)作活動(dòng)范圍人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人的動(dòng)作空間主要分為兩類：一是人體處于靜態(tài)人的動(dòng)作空間主要分為兩類：一是人體處于靜態(tài)時(shí)的肢體活動(dòng)范圍；二是人體處于動(dòng)態(tài)時(shí)的全身時(shí)的肢體活動(dòng)范

2、圍；二是人體處于動(dòng)態(tài)時(shí)的全身動(dòng)作空間。動(dòng)作空間。 (1)(1)人體處于靜態(tài)時(shí)的肢體的活動(dòng)范圍人體處于靜態(tài)時(shí)的肢體的活動(dòng)范圍 作業(yè)域作業(yè)域(working area)(working area) (2) (2)人體處于動(dòng)態(tài)時(shí)的全身的動(dòng)作空間人體處于動(dòng)態(tài)時(shí)的全身的動(dòng)作空間 作業(yè)空間作業(yè)空間(working space)(working space)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人的動(dòng)作空間人的動(dòng)作空間肢體活動(dòng)范圍肢體活動(dòng)范圍人體活動(dòng)空間人體活動(dòng)空間人體活動(dòng)與動(dòng)作空間人體活動(dòng)與動(dòng)作空間人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人的肢體圍繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)而劃出的范圍，也就是肢體人的肢體圍繞關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)而劃出的范圍，也就是肢體活動(dòng)所占用的空間范

3、圍。肢體長度和角度活動(dòng)所占用的空間范圍。肢體長度和角度肢體活動(dòng)范圍：肢體活動(dòng)范圍：在工作和生活活動(dòng)中，人們的肢體圍繞著軀體做各在工作和生活活動(dòng)中，人們的肢體圍繞著軀體做各種動(dòng)作，這些由肢體的活動(dòng)所劃出的限定范圍即是種動(dòng)作，這些由肢體的活動(dòng)所劃出的限定范圍即是肢體的活動(dòng)空間。肢體的活動(dòng)空間實(shí)際上它也就是肢體的活動(dòng)空間。肢體的活動(dòng)空間實(shí)際上它也就是人在某種姿態(tài)下肢體所能觸及的空間范圍。人在某種姿態(tài)下肢體所能觸及的空間范圍。作業(yè)域：作業(yè)域：人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（一）肢體活動(dòng)范圍（作業(yè)域）（一）肢體活動(dòng)范圍（作業(yè)域） 在布置人的工作作業(yè)環(huán)境時(shí)必須了解這些環(huán)境范在布置人的工作作業(yè)環(huán)境時(shí)必須了解這些環(huán)境范

4、圍，即肢體的活動(dòng)范圍。在工作和生活中，人們的肢體圍，即肢體的活動(dòng)范圍。在工作和生活中，人們的肢體圍繞著軀體做各種活動(dòng)，這些由肢體的活動(dòng)所劃出的限圍繞著軀體做各種活動(dòng)，這些由肢體的活動(dòng)所劃出的限定范圍即是肢體的活動(dòng)空間，它是由肢體活動(dòng)的角度及定范圍即是肢體的活動(dòng)空間，它是由肢體活動(dòng)的角度及肢體的長度決定的。肢體的長度決定的。 1 1、肢體活動(dòng)角度、肢體活動(dòng)角度影響因素：影響因素： a a、肢體的活動(dòng)角度受骨骼和韌帶的限制。、肢體的活動(dòng)角度受骨骼和韌帶的限制。 b b、年齡、種族、性別、生活習(xí)慣也對(duì)其有影響。、年齡、種族、性別、生活習(xí)慣也對(duì)其有影響。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)應(yīng)用：應(yīng)用：肢體活動(dòng)角度在解

5、決某些問題上有用，如視野、肢體活動(dòng)角度在解決某些問題上有用，如視野、踏板行程、扳桿的角度等。踏板行程、扳桿的角度等。通常情況下人的活動(dòng)不是單一的動(dòng)作，而是協(xié)調(diào)通常情況下人的活動(dòng)不是單一的動(dòng)作，而是協(xié)調(diào)的多個(gè)關(guān)節(jié)的聯(lián)合動(dòng)作。的多個(gè)關(guān)節(jié)的聯(lián)合動(dòng)作。分類：分類：輕松值：經(jīng)常性場所（最大活動(dòng)范圍的輕松值：經(jīng)常性場所（最大活動(dòng)范圍的50%50%）正常值：一般性場所正常值：一般性場所極限值：安全或限制性場所（費(fèi)力、疲勞）極限值：安全或限制性場所（費(fèi)力、疲勞）人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)包括：肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、前臂、腕關(guān)節(jié)、包括：肩關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、前臂、腕關(guān)節(jié)、 手指關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、手指關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)、 踝

6、關(guān)節(jié)、足部踝關(guān)節(jié)、足部人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（1）身體各部位重要活動(dòng)范圍）身體各部位重要活動(dòng)范圍 身體各部位垂直面重要活動(dòng)范圍身體各部位垂直面重要活動(dòng)范圍 身體各部位水平面重要活動(dòng)范圍身體各部位水平面重要活動(dòng)范圍人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（2）人體姿態(tài)動(dòng)作活動(dòng)空間）人體姿態(tài)動(dòng)作活動(dòng)空間 立姿、坐姿、跪姿、臥姿、活動(dòng)姿態(tài)立姿、坐

7、姿、跪姿、臥姿、活動(dòng)姿態(tài)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)2.1 肌肉的特征肌肉的特征2.2 施力作業(yè)的要求施力作業(yè)的要求人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)肌肉的最大力量為肌肉的最大力量為34kg/cm2肌肉力量的大小取決于橫截面積的大小。肌肉力量的大小取決于橫截面積的大小。肌肉力量的大小也取決于其收縮的長度。肌肉力量的大小也取決于其收縮的長度。能量的來能量的來源？源？人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué) 1 肌肉施力肌肉施力的基本類型的基本類型：人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)選擇合理的作選擇合理的作業(yè)節(jié)奏，

8、動(dòng)態(tài)業(yè)節(jié)奏，動(dòng)態(tài)作業(yè)可以延續(xù)作業(yè)可以延續(xù)很長時(shí)間而不很長時(shí)間而不產(chǎn)生疲勞。產(chǎn)生疲勞。心臟的工作就是心臟的工作就是動(dòng)態(tài)作業(yè)，人的動(dòng)態(tài)作業(yè)，人的一生中，心臟不一生中，心臟不停地搏動(dòng)，心肌停地搏動(dòng)，心肌從不從不 疲勞疲勞 。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)收縮的肌肉組織壓迫血管阻止血液進(jìn)入肌肉，肌肉無收縮的肌肉組織壓迫血管阻止血液進(jìn)入肌肉，肌肉無法從血液得到糖和氧的補(bǔ)充，不得不依賴于本身的能法從血液得到糖和氧的補(bǔ)充，不得不依賴于本身的能量儲(chǔ)備。肌肉不能迅速排除代謝廢物，積累的廢物造量儲(chǔ)備。肌肉不能迅速排除代謝廢物，積累的廢物造成肌肉酸痛，引起肌肉疲勞。由于酸痛難忍，靜態(tài)作成肌肉酸痛，引起肌肉疲勞。由于酸痛難忍，

9、靜態(tài)作業(yè)的持續(xù)時(shí)間受到限制。業(yè)的持續(xù)時(shí)間受到限制。肌肉有節(jié)奏地收縮和舒張，血液輸送量比平常提高幾倍，肌肉有節(jié)奏地收縮和舒張，血液輸送量比平常提高幾倍，血液大量流動(dòng)不但使肌肉獲得足夠的糖和氧，而且迅速血液大量流動(dòng)不但使肌肉獲得足夠的糖和氧，而且迅速排除了代謝廢物。因此，只要選擇合理的作業(yè)節(jié)奏，動(dòng)排除了代謝廢物。因此，只要選擇合理的作業(yè)節(jié)奏，動(dòng)態(tài)作業(yè)可以延續(xù)很長時(shí)間而不產(chǎn)生疲勞。態(tài)作業(yè)可以延續(xù)很長時(shí)間而不產(chǎn)生疲勞。 動(dòng)態(tài)施力動(dòng)態(tài)施力靜態(tài)施力靜態(tài)施力人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（1）靜態(tài)施力與人體反應(yīng)）靜態(tài)施力與人體反應(yīng)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)靜態(tài)施力舉例靜態(tài)施力舉例 通常某項(xiàng)作業(yè)既有靜態(tài)施力又有動(dòng)態(tài)施力。通常

10、某項(xiàng)作業(yè)既有靜態(tài)施力又有動(dòng)態(tài)施力。由于靜態(tài)施力的作業(yè)方式比較由于靜態(tài)施力的作業(yè)方式比較費(fèi)力費(fèi)力，因此當(dāng)兩，因此當(dāng)兩種作業(yè)方式同時(shí)存在時(shí)，首先要處理好靜態(tài)作業(yè)。種作業(yè)方式同時(shí)存在時(shí)，首先要處理好靜態(tài)作業(yè)。 一般的工業(yè)和職業(yè)勞動(dòng)都包括不同程度的靜態(tài)施力，例如一般的工業(yè)和職業(yè)勞動(dòng)都包括不同程度的靜態(tài)施力，例如（1）工作時(shí)，向前彎腰或者向兩側(cè)彎腰，）工作時(shí)，向前彎腰或者向兩側(cè)彎腰，（2）用手臂夾持物體，）用手臂夾持物體，（3）工作時(shí)，手臂水平抬起，）工作時(shí)，手臂水平抬起，（4）一只腳支撐體重，另一只腳控制機(jī)器，）一只腳支撐體重，另一只腳控制機(jī)器，（5）長時(shí)間站立在一個(gè)位置上，）長時(shí)間站立在一個(gè)位置上，

11、 人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)避免靜態(tài)施力避免靜態(tài)施力人體工程學(xué)的基本設(shè)計(jì)原則人體工程學(xué)的基本設(shè)計(jì)原則a a、避免彎腰或、避免彎腰或其他不自然的身其他不自然的身體姿勢(shì)。體姿勢(shì)。 提高人體作業(yè)的效率，一方面要合理使用肌力，降低提高人體作業(yè)的效率，一方面要合理使用肌力，降低肌肉實(shí)際負(fù)荷肌肉實(shí)際負(fù)荷; ;另一方面要避免靜態(tài)肌肉施力。另一方面要避免靜態(tài)肌肉施力。 避免靜態(tài)肌肉施力的幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)：避免靜態(tài)肌肉施力的幾個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)： b b、避免長時(shí)間地抬手作業(yè)。、避免長時(shí)間地抬手作業(yè)。 人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)c、坐著工作比站著工作省力。、坐著工作比站著工作省力。 d、雙手同時(shí)操作時(shí)，手的運(yùn)動(dòng)、雙手同時(shí)操作時(shí)，手的運(yùn)

12、動(dòng)方向應(yīng)相反或?qū)ΨQ運(yùn)動(dòng)，單手作方向應(yīng)相反或?qū)ΨQ運(yùn)動(dòng)，單手作業(yè)本身就造成背部肌肉靜態(tài)施力業(yè)本身就造成背部肌肉靜態(tài)施力 工作椅的坐面高度調(diào)到使操作者能十分容易地改變站工作椅的坐面高度調(diào)到使操作者能十分容易地改變站和坐姿勢(shì)的高度，可以減少站起和坐下時(shí)造成的疲勞，尤和坐姿勢(shì)的高度，可以減少站起和坐下時(shí)造成的疲勞，尤其對(duì)于需要頻繁走動(dòng)的工作，更應(yīng)如此設(shè)計(jì)工作椅。其對(duì)于需要頻繁走動(dòng)的工作，更應(yīng)如此設(shè)計(jì)工作椅。 人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)e e、作業(yè)位置（作臺(tái)的臺(tái)面或作業(yè)的空間）高度應(yīng)按、作業(yè)位置（作臺(tái)的臺(tái)面或作業(yè)的空間）高度應(yīng)按工作者的眼睛和觀察時(shí)所需的距離來設(shè)計(jì)。工作者的眼睛和觀察時(shí)所需的距離來設(shè)計(jì)。 f、常

13、用工具，如鉗子、手柄、工具和其他零部件、材料、常用工具，如鉗子、手柄、工具和其他零部件、材料等，都應(yīng)按其使用的頻率或操作頻率安放在人的附近。等，都應(yīng)按其使用的頻率或操作頻率安放在人的附近。 作業(yè)位置的高度保證姿勢(shì)自然，作業(yè)位置的高度保證姿勢(shì)自然，身體稍微前傾，眼睛正好處在身體稍微前傾，眼睛正好處在觀察時(shí)要求的距離。還采用了觀察時(shí)要求的距離。還采用了手臂支承，以避免手臂肌肉靜手臂支承，以避免手臂肌肉靜態(tài)施力。態(tài)施力。 人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)g g、當(dāng)手不得不在較高位置作業(yè)時(shí)，應(yīng)使用支承物來托、當(dāng)手不得不在較高位置作業(yè)時(shí)，應(yīng)使用支承物來托住肘關(guān)節(jié)、前臂或者手。住肘關(guān)節(jié)、前臂或者手。 h h、支持肢體

14、、支持肢體 當(dāng)手中雖然樂捏著一根當(dāng)手中雖然樂捏著一根25g25g的雞毛，但同的雞毛，但同時(shí)支持著時(shí)支持著4.44.4公斤的整個(gè)手臂。避免長時(shí)間公斤的整個(gè)手臂。避免長時(shí)間的敬禮姿勢(shì)以及越過頭頂?shù)牟僮鳌５木炊Y姿勢(shì)以及越過頭頂?shù)牟僮鳌?人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)a 手部施力特點(diǎn)手部施力特點(diǎn)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)A 肌肉施力肌肉施力a. 對(duì)于任何形式的人體活動(dòng)，哪種方式產(chǎn)生的肌力最大，就以哪種方式進(jìn)行施力活動(dòng)。b. 應(yīng)使肌肉處于其自然狀態(tài)的長度。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)c、利用重力作用、利用重力作用 當(dāng)一個(gè)重物被舉起時(shí)，肌肉必須舉起手

15、和臂本身的當(dāng)一個(gè)重物被舉起時(shí)，肌肉必須舉起手和臂本身的重量。所以，應(yīng)當(dāng)盡量在水平方向上移動(dòng)重物，以及考重量。所以，應(yīng)當(dāng)盡量在水平方向上移動(dòng)重物，以及考慮到利用重力作用。慮到利用重力作用。 要改變物體的位置從高到低時(shí)，采用自由下落式方法。要改變物體的位置從高到低時(shí)，采用自由下落式方法。 人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué) 人的脊柱為人的脊柱為SS曲線形，曲線形，1212塊胸塊胸椎骨組成稍向后凹的曲線，椎骨組成稍向后凹的曲線，5 5塊腰椎塊腰椎骨連結(jié)成向前凸的曲線，每兩塊脊骨連結(jié)成向前凸的曲線，每兩塊脊椎骨之間是一塊推間盤。椎骨之間是一塊推間盤。B、提起重物、提起重物人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)a. 椎間盤問題椎間盤問

16、題 脊柱承受的重量負(fù)荷脊柱承受的重量負(fù)荷由上至下逐漸增加，第由上至下逐漸增加，第5 5塊腰椎處負(fù)荷最大。塊腰椎處負(fù)荷最大。 人體本身的負(fù)荷加在人體本身的負(fù)荷加在腰椎上，在作業(yè)、尤其在腰椎上，在作業(yè)、尤其在提起重物時(shí)，加在腰惟的提起重物時(shí)，加在腰惟的負(fù)荷與人體本身負(fù)荷共同負(fù)荷與人體本身負(fù)荷共同作用，使腰椎承受了極大作用，使腰椎承受了極大的負(fù)擔(dān)，因此人們的腰病的負(fù)擔(dān)，因此人們的腰病發(fā)病率極高。發(fā)病率極高。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)用不同的方法來提起重物，對(duì)腰部負(fù)荷的影響不同。用不同的方法來提起重物，對(duì)腰部負(fù)荷的影響不同。 直腰彎膝提起重物時(shí)直腰彎膝提起重物時(shí)椎間盤內(nèi)壓力較小椎間盤內(nèi)壓力較小彎腰直膝彎腰直

17、膝人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)提起重物必須保持直腰姿勢(shì)提起重物必須保持直腰姿勢(shì) (1)(1)抓穩(wěn)重物，提起抓穩(wěn)重物，提起時(shí)保持直腰彎膝。時(shí)保持直腰彎膝。(2)(2)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使重物的抓握部位高干地設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)使重物的抓握部位高干地面面40405050厘米，應(yīng)有把手。厘米，應(yīng)有把手。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)C、重心問題、重心問題人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)3.1 作業(yè)空間設(shè)計(jì)的基本原則作業(yè)空間設(shè)計(jì)的基本原則3.2 環(huán)境空間中的作業(yè)類型環(huán)境空間中的作業(yè)類型3.3 作業(yè)行為對(duì)環(huán)境空間的尺度要求作業(yè)行為對(duì)環(huán)境空間的尺度要求人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)作業(yè)空間作業(yè)空間 人在從事某項(xiàng)作業(yè)時(shí)，為完成該項(xiàng)工作，人人在從事某項(xiàng)作業(yè)時(shí)，為完成該項(xiàng)

18、工作，人體所必須的活動(dòng)范圍或空間。體所必須的活動(dòng)范圍或空間。人的操作活動(dòng)范圍人的操作活動(dòng)范圍機(jī)器的顯示器和控制器的范圍機(jī)器的顯示器和控制器的范圍人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué) （1 1）近身作業(yè)空間）近身作業(yè)空間。指作業(yè)者在某一固定的工作指作業(yè)者在某一固定的工作崗位上保持站姿或坐姿等一定的工作姿勢(shì)時(shí)，由于人體的靜崗位上保持站姿或坐姿等一定的工作姿勢(shì)時(shí)，由于人體的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的尺寸限制，作業(yè)者為完成作業(yè)所涉及的空間范圍。態(tài)或動(dòng)態(tài)的尺寸限制，作業(yè)者為完成作業(yè)所涉及的空間范圍。 （2 2）個(gè)體作業(yè)場所。）個(gè)體作業(yè)場所。指作業(yè)者周圍與作業(yè)有關(guān)的、指作業(yè)者周圍與作業(yè)有關(guān)的、包含設(shè)備因素在內(nèi)的作業(yè)

19、區(qū)域，簡稱為作業(yè)場所。如電腦、包含設(shè)備因素在內(nèi)的作業(yè)區(qū)域，簡稱為作業(yè)場所。如電腦、計(jì)算機(jī)桌、電腦椅就構(gòu)成一個(gè)完整的個(gè)體作業(yè)場所。與近身計(jì)算機(jī)桌、電腦椅就構(gòu)成一個(gè)完整的個(gè)體作業(yè)場所。與近身作業(yè)空間相比，更為復(fù)雜，還包括了相關(guān)設(shè)備所需的場地作業(yè)空間相比，更為復(fù)雜，還包括了相關(guān)設(shè)備所需的場地。 （3 3）總體作業(yè)空間。）總體作業(yè)空間。多個(gè)相互聯(lián)系的個(gè)體作業(yè)場多個(gè)相互聯(lián)系的個(gè)體作業(yè)場所布置在一起就構(gòu)成了總體作業(yè)空間?？傮w作業(yè)空間不是直所布置在一起就構(gòu)成了總體作業(yè)空間?？傮w作業(yè)空間不是直接的作業(yè)場所，它更多地強(qiáng)調(diào)多個(gè)個(gè)體作業(yè)場所之間尤其是接的作業(yè)場所，它更多地強(qiáng)調(diào)多個(gè)個(gè)體作業(yè)場所之間尤其是多個(gè)作業(yè)者之間

20、的相互關(guān)系。多個(gè)作業(yè)者之間的相互關(guān)系。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)作業(yè)空間設(shè)計(jì)作業(yè)空間設(shè)計(jì) 狹義：狹義：合理設(shè)計(jì)工作崗位空間，以保證作業(yè)合理設(shè)計(jì)工作崗位空間，以保證作業(yè)者安全、舒適、高效工作。者安全、舒適、高效工作。 廣義：廣義：按照作業(yè)者的操作范圍、視覺范圍、按照作業(yè)者的操作范圍、視覺范圍、作業(yè)姿勢(shì)等生理、心理因素對(duì)作業(yè)對(duì)象、機(jī)器設(shè)作業(yè)姿勢(shì)等生理、心理因素對(duì)作業(yè)對(duì)象、機(jī)器設(shè)備、工具等進(jìn)行合理的空間布局，給人、物等確備、工具等進(jìn)行合理的空間布局，給人、物等確定最佳（定最佳（合理合理）的流通路線和占有區(qū)域，以提高）的流通路線和占有區(qū)域，以提高系統(tǒng)的可靠性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性。系統(tǒng)的可靠性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性。人

21、機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)1. 1. 工作空間要適合操作者，便于操作者使用工作空間要適合操作者，便于操作者使用2. 2. 使用合理工作姿勢(shì)，提高工作效率，減少身體使用合理工作姿勢(shì)，提高工作效率，減少身體疲勞疲勞3. 3. 良好的身體動(dòng)作良好的身體動(dòng)作4. 4. 工作環(huán)境設(shè)計(jì)的要素工作環(huán)境設(shè)計(jì)的要素人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（1 1）決定作業(yè)姿勢(shì)的因素）決定作業(yè)姿勢(shì)的因素 操作者在作業(yè)過程中，通常采用坐姿、立姿操作者在作業(yè)過程中，通常采用坐姿、立姿或坐立交替相結(jié)合姿勢(shì)，也有一些特殊作業(yè)采用或坐立交替相結(jié)合姿勢(shì)，也有一些特殊作業(yè)采用跪姿和臥姿。在作業(yè)中使用良好的作業(yè)姿勢(shì)可使跪姿和臥姿。在作業(yè)中使用良好的作業(yè)姿勢(shì)

22、可使作業(yè)者時(shí)刻處于輕松的狀態(tài)。在確定作業(yè)姿勢(shì)時(shí)，作業(yè)者時(shí)刻處于輕松的狀態(tài)。在確定作業(yè)姿勢(shì)時(shí)，主要考慮以下因素：主要考慮以下因素： 1.1.作業(yè)空間的大小和照明條件；作業(yè)空間的大小和照明條件； 2. 2.作業(yè)負(fù)荷的大小和用力方向；作業(yè)負(fù)荷的大小和用力方向； 3. 3.作業(yè)場所各種儀器、機(jī)具和加工件的擺放作業(yè)場所各種儀器、機(jī)具和加工件的擺放位置；位置； 4. 4.作業(yè)臺(tái)高度及有沒有容膝空間；作業(yè)臺(tái)高度及有沒有容膝空間； 5. 5.操作時(shí)的起坐頻率等因素。操作時(shí)的起坐頻率等因素。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)坐姿作業(yè)坐姿作業(yè) 坐姿是指身軀伸直或稍向前傾角為坐姿是指身軀伸直或稍向前傾角為10101515，上腿平

23、，上腿平放，下腿一般垂直地面或稍向前傾斜著地，身體處于舒適狀放，下腿一般垂直地面或稍向前傾斜著地，身體處于舒適狀態(tài)的體位。態(tài)的體位。 坐姿作業(yè)特點(diǎn)：不易疲勞，持續(xù)工作時(shí)間長；身體穩(wěn)定坐姿作業(yè)特點(diǎn)：不易疲勞，持續(xù)工作時(shí)間長；身體穩(wěn)定性好，操作精度高；手腳可以并用作業(yè)；腳蹬范圍廣，能正性好，操作精度高；手腳可以并用作業(yè)；腳蹬范圍廣，能正確操作。確操作。 人體最合理的作業(yè)姿勢(shì)就是坐姿作業(yè)。人體最合理的作業(yè)姿勢(shì)就是坐姿作業(yè)。 應(yīng)采用坐姿作業(yè)：應(yīng)采用坐姿作業(yè)：精細(xì)而準(zhǔn)確的作業(yè)；持續(xù)時(shí)間較長的精細(xì)而準(zhǔn)確的作業(yè)；持續(xù)時(shí)間較長的作業(yè)；施力較小的作業(yè)；需要手、足并用的作業(yè)。作業(yè)；施力較小的作業(yè)；需要手、足并用的

24、作業(yè)。 （2 2）作業(yè)姿勢(shì)的種類）作業(yè)姿勢(shì)的種類人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)坐姿作業(yè)空間設(shè)計(jì)坐姿作業(yè)空間設(shè)計(jì) （1）工作面高度和寬度工作類型工作類型對(duì)男性的推薦高度對(duì)男性的推薦高度對(duì)女性的推薦高度對(duì)女性的推薦高度精密工作精密工作9001100900110080010008001000輕作業(yè)輕作業(yè)740780740780700740700740用力作業(yè)用力作業(yè)680680650650坐著工作時(shí)推薦的工作面高度坐著工作時(shí)推薦的工作面高度/mm/mm工作面寬度視作業(yè)功能要求而定工作面寬度視作業(yè)功能要求而定: :一般若單供靠肘之用，最小寬度為一般若單供靠肘之用，最小寬度為100100mmmm，最佳寬度為最佳寬

25、度為200200mmmm；僅當(dāng)寫字用時(shí)，最佳寬度為僅當(dāng)寫字用時(shí)，最佳寬度為400400mmmm；工作面板的厚度一般不超過工作面板的厚度一般不超過5050mmmm，以便保證大腿的容膝空間。以便保證大腿的容膝空間。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（2 2）作業(yè)范圍）作業(yè)范圍水平作業(yè)范圍水平作業(yè)范圍平面正常范圍和最大范圍，以及斯夸爾斯提出的正常范圍平面正常范圍和最大范圍，以及斯夸爾斯提出的正常范圍/cm/cm人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（2 2）作業(yè)范圍）作業(yè)范圍垂直作業(yè)范圍垂直作業(yè)范圍立體作業(yè)范圍立體作業(yè)范圍 坐姿作業(yè)時(shí)手的垂直作業(yè)范圍坐姿作業(yè)時(shí)手的垂直作業(yè)范圍/mm/mm坐姿上肢運(yùn)動(dòng)范圍坐姿上肢運(yùn)動(dòng)范圍人機(jī)工程學(xué)人

26、機(jī)工程學(xué)坐姿立體作業(yè)范圍坐姿立體作業(yè)范圍( () )坐姿人體尺寸和工作面高度、坐姿人體尺寸和工作面高度、座椅高度的關(guān)系示意圖座椅高度的關(guān)系示意圖人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（3 3）容膝、容腳空間）容膝、容腳空間尺寸部位尺寸部位最小尺寸最小尺寸最大尺寸最大尺寸a a 容膝孔寬度容膝孔寬度51051010001000b b 容膝孔高度容膝孔高度640640680680c c 容膝孔深度容膝孔深度460460660660d d 大腿空隙大腿空隙200200240240 e e 容腿孔深度容腿孔深度66066010001000容膝空間尺寸容膝空間尺寸/mm/mm人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（4

27、4）椅面高度及活動(dòng)余隙）椅面高度及活動(dòng)余隙 座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使全部腳座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使全部腳掌著地支撐下肢重量，方便下肢移動(dòng)，減少臀部壓力，避免掌著地支撐下肢重量，方便下肢移動(dòng)，減少臀部壓力，避免椅子前沿壓迫大腿。椅子前沿壓迫大腿。 座椅放置空間的深度距離（臺(tái)面邊緣到固定壁面的距座椅放置空間的深度距離（臺(tái)面邊緣到固定壁面的距離），至少應(yīng)在離），至少應(yīng)在810mm810mm以上，以便作業(yè)者起身與坐下時(shí)移動(dòng)椅以上，以便作業(yè)者起身與坐下時(shí)移動(dòng)椅子。子。 座椅放置空間的寬度距離應(yīng)保證作業(yè)者能自由的伸展座椅放置空間的寬度距離應(yīng)保證作業(yè)者能自由的伸展手臂，座椅的

28、扶手至側(cè)面的距離應(yīng)大于手臂，座椅的扶手至側(cè)面的距離應(yīng)大于610mm610mm。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（5 5）腳作業(yè)空間）腳作業(yè)空間人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)蹬力較大的腳操作器作業(yè)空間蹬力較大的腳操作器作業(yè)空間蹬力較小的腳操作器作業(yè)空間蹬力較小的腳操作器作業(yè)空間人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)眼眼- -視屏視屏手手- -鍵盤鍵盤人人- -座椅座椅腳腳- -地板地板人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)一、眼一、眼- -視屏界面視屏界面 人眼與視屏的關(guān)系：人眼與視屏的關(guān)系： 人眼與視屏應(yīng)保持一定距離，以保證不受電子射線的傷害。人眼與視屏應(yīng)保持一定距離，以保證不受電子射線的傷害。 屏幕越大視距應(yīng)越遠(yuǎn)，取屏幕越大視距應(yīng)越遠(yuǎn)，取600-7

29、00mm600-700mm。 顯示器的擺放：顯示器的擺放： 人在坐姿時(shí)的自然視線是與水平視線成向下的人在坐姿時(shí)的自然視線是與水平視線成向下的1515夾角，夾角，為獲得最佳的觀察精度，顯示器表面應(yīng)與視線近似垂直。為獲得最佳的觀察精度，顯示器表面應(yīng)與視線近似垂直。 故顯示器表面應(yīng)稍向后仰，大約故顯示器表面應(yīng)稍向后仰，大約10101515夾角。夾角。 選用可調(diào)顯示器選用可調(diào)顯示器 建議可調(diào)高度為建議可調(diào)高度為180mm180mm 可調(diào)角度為可調(diào)角度為-5-5- +15- +15人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)二、手二、手- -鍵盤界面鍵盤界面 應(yīng)使上臂自然下垂應(yīng)使上臂自然下垂, ,上臂與前臂之間上臂與前臂之間7

30、070- 90- 90的角的角度，手和前臂呈一直線，腕部向上不超過度，手和前臂呈一直線，腕部向上不超過2020。選擇高度可調(diào)的平板放置鍵盤，鍵盤的傾斜度在選擇高度可調(diào)的平板放置鍵盤，鍵盤的傾斜度在5 5- - 1515內(nèi)可調(diào)。內(nèi)可調(diào)。 可設(shè)置腕墊，預(yù)防手腕疲勞綜合癥?？稍O(shè)置腕墊，預(yù)防手腕疲勞綜合癥。三、人三、人- -椅界面椅界面 采用可調(diào)座椅，使作業(yè)者保持正確坐姿。采用可調(diào)座椅，使作業(yè)者保持正確坐姿。四、腳四、腳- -地板界面地板界面 臺(tái)、椅、地三者間高度比例合適，使作業(yè)者腳能平放，臺(tái)、椅、地三者間高度比例合適，使作業(yè)者腳能平放，大腿不上抬。大腿不上抬。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)五、其它五、其它 光

31、源放置合理，避免光線經(jīng)顯示器反射進(jìn)入人眼引起光源放置合理，避免光線經(jīng)顯示器反射進(jìn)入人眼引起眩光。眩光。 桌面色彩和屏幕色彩明暗對(duì)比不易太大，桌面宜采用桌面色彩和屏幕色彩明暗對(duì)比不易太大，桌面宜采用白、淺蘭、淺灰等柔和的白、淺蘭、淺灰等柔和的淺色調(diào)淺色調(diào)。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)立姿作業(yè)立姿作業(yè) 立姿通常是指人站立時(shí)上體前屈角小于立姿通常是指人站立時(shí)上體前屈角小于3030時(shí)所保持的時(shí)所保持的姿勢(shì)。立姿作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)如下：姿勢(shì)。立姿作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)如下： a a 立姿作業(yè)的優(yōu)點(diǎn)立姿作業(yè)的優(yōu)點(diǎn) 可活動(dòng)的空間增大；需經(jīng)常改變體位的作業(yè)，立位比頻可活動(dòng)的空間增大；需經(jīng)常改變體位的作業(yè)，立位比頻繁起坐消耗能

32、量少；手的力量增大，即人體能輸出較大的操繁起坐消耗能量少；手的力量增大，即人體能輸出較大的操作力；減少作業(yè)空間，在沒有坐位余地的場所，以及顯示器、作力；減少作業(yè)空間，在沒有坐位余地的場所，以及顯示器、控制器配置在墻壁上的情況，立姿更好。控制器配置在墻壁上的情況，立姿更好。（2 2）作業(yè)姿勢(shì)的種類）作業(yè)姿勢(shì)的種類人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)立姿作業(yè)立姿作業(yè) b b 立姿作業(yè)的缺點(diǎn)立姿作業(yè)的缺點(diǎn) 不易進(jìn)行精確和細(xì)致的作業(yè)；不易轉(zhuǎn)換操作；立姿時(shí)肌不易進(jìn)行精確和細(xì)致的作業(yè)；不易轉(zhuǎn)換操作；立姿時(shí)肌肉要做出更大的功來支持體重，容易引起疲勞；長期站立容肉要做出更大的功來支持體重，容易引起疲勞；長期站立容易引起下肢靜

33、脈曲張等。易引起下肢靜脈曲張等。 立姿操作使用環(huán)境：需經(jīng)常改變體位的作業(yè)；工作地的立姿操作使用環(huán)境：需經(jīng)常改變體位的作業(yè)；工作地的控制裝置布置分散，需要手、足活動(dòng)幅度較大的作業(yè)；在沒控制裝置布置分散，需要手、足活動(dòng)幅度較大的作業(yè)；在沒有容膝空間的機(jī)臺(tái)旁作業(yè)；用力較大的作業(yè)；單調(diào)的作業(yè)。有容膝空間的機(jī)臺(tái)旁作業(yè)；用力較大的作業(yè)；單調(diào)的作業(yè)。（2 2）作業(yè)姿勢(shì)的種類）作業(yè)姿勢(shì)的種類人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（1 1）工作面高度）工作面高度工作面調(diào)整的高度工作面調(diào)整的高度人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)工作類型工作類型對(duì)男性的推薦高度對(duì)男性的推薦高度對(duì)女性的推薦高度對(duì)女性的推薦高度精密工作精密工作1

34、00-110100-11095-10595-105輕度工作輕度工作90-9590-9585-9085-90重工作重工作75-9075-9070-8570-85立姿工作時(shí)推薦的工作面高度立姿工作時(shí)推薦的工作面高度/cm/cm身高身高作業(yè)面高度作業(yè)面高度作業(yè)面的高度與身高的關(guān)系作業(yè)面的高度與身高的關(guān)系/cm/cm人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（2 2）作業(yè)范圍）作業(yè)范圍立姿作業(yè)的作業(yè)范圍立姿作業(yè)的作業(yè)范圍/ /人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（3 3）工作活動(dòng)余隙）工作活動(dòng)余隙余隙類型余隙類型最小值最小值推薦值推薦值站立用空間站立用空間（工作臺(tái)至身后墻壁的距離）（工作臺(tái)至身后墻壁的距離）760760910910身體通過

35、的寬度身體通過的寬度510510810810身體通過的深度身體通過的深度（側(cè)身通過的前后間距）（側(cè)身通過的前后間距）330330380380行走空間寬度行走空間寬度305305380380容膝空間容膝空間200200容腳空間容腳空間150150150150過頭頂余隙過頭頂余隙2030203021002100立姿作業(yè)活動(dòng)余隙設(shè)計(jì)參考尺寸立姿作業(yè)活動(dòng)余隙設(shè)計(jì)參考尺寸/mm/mm人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（4 4）立姿作業(yè)空間垂直方向布局設(shè)計(jì)）立姿作業(yè)空間垂直方向布局設(shè)計(jì)控制器種類控制器種類推薦值推薦值報(bào)警裝置報(bào)警裝置18001800極少操縱的手控制器和不太重要的顯示器極少操縱的手控制器和不太重要的顯示器

36、1600160018001800常用的手控制器、顯示器、工作臺(tái)面等常用的手控制器、顯示器、工作臺(tái)面等70070016001600不宜設(shè)計(jì)控制器不宜設(shè)計(jì)控制器500500700700腳控制器腳控制器0 0500500立姿作業(yè)空間垂直方向布局尺寸立姿作業(yè)空間垂直方向布局尺寸/mm/mm人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)坐、立交替的作業(yè)坐、立交替的作業(yè) 某些作業(yè)并不要求作業(yè)者始終保持立姿或坐姿，在作某些作業(yè)并不要求作業(yè)者始終保持立姿或坐姿，在作業(yè)的一定階段，需交換姿勢(shì)完成操作。這種作業(yè)姿勢(shì)稱為業(yè)的一定階段，需交換姿勢(shì)完成操作。這種作業(yè)姿勢(shì)稱為坐、立交替的作業(yè)姿勢(shì)。坐、立交替的作業(yè)姿勢(shì)。 采用這種作業(yè)姿勢(shì)既可以避免

37、由于長期立姿操作而引采用這種作業(yè)姿勢(shì)既可以避免由于長期立姿操作而引起的疲勞，又可以在較大的區(qū)域內(nèi)活動(dòng)以完成作業(yè)，同時(shí)起的疲勞，又可以在較大的區(qū)域內(nèi)活動(dòng)以完成作業(yè)，同時(shí)穩(wěn)定的坐姿可以幫助作業(yè)者完成一些較精細(xì)的作業(yè)。穩(wěn)定的坐姿可以幫助作業(yè)者完成一些較精細(xì)的作業(yè)。 坐、立交替作業(yè)的作業(yè)面按立姿作業(yè)設(shè)計(jì)，座椅面高坐、立交替作業(yè)的作業(yè)面按立姿作業(yè)設(shè)計(jì)，座椅面高度應(yīng)與作業(yè)面高度相匹配，因此應(yīng)提高座椅高度。一般使度應(yīng)與作業(yè)面高度相匹配，因此應(yīng)提高座椅高度。一般使人坐在椅面上雙腳剛好著地。該類座椅一般設(shè)計(jì)成可調(diào)的。人坐在椅面上雙腳剛好著地。該類座椅一般設(shè)計(jì)成可調(diào)的。 人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)坐立交替工位設(shè)計(jì)坐立交

38、替工位設(shè)計(jì)(cm) (cm) 在設(shè)計(jì)坐在設(shè)計(jì)坐- -立交立交替的工作面時(shí)，工作替的工作面時(shí)，工作面的高度以站立時(shí)的面的高度以站立時(shí)的工作高度為準(zhǔn)，椅子工作高度為準(zhǔn)，椅子高以高以680680780780cmcm為宜，為宜，同時(shí)提供腳踏板，使同時(shí)提供腳踏板，使人坐著工作時(shí)腳有休人坐著工作時(shí)腳有休息的地方，否則人們息的地方，否則人們很難工作持久。很難工作持久。人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué) 1. 1. 作業(yè)空間構(gòu)成的主要因素作業(yè)空間構(gòu)成的主要因素 2. 2. 不同類別作業(yè)空間的尺度需求不同類別作業(yè)空間的尺度需求 人體動(dòng)作空間尺度需求人體動(dòng)作空間尺度需求 人體行走活動(dòng)空間尺度人體行走活動(dòng)空間

39、尺度 人體站姿活動(dòng)空間尺度人體站姿活動(dòng)空間尺度 人體跪、俯、臥、坐活動(dòng)空間尺度人體跪、俯、臥、坐活動(dòng)空間尺度 人體持物站姿活動(dòng)空間尺度人體持物站姿活動(dòng)空間尺度 辦公空間尺度辦公空間尺度人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)4.1 受限空間中的作業(yè)方式受限空間中的作業(yè)方式4.2 安全距離與防護(hù)設(shè)計(jì)安全距離與防護(hù)設(shè)計(jì)4.3 環(huán)境空間中的安全設(shè)計(jì)環(huán)境空間中的安全設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（1 1）受限作業(yè)空間設(shè)計(jì)）受限作業(yè)空間設(shè)計(jì)受限作業(yè)的空間尺寸受限作業(yè)的空間尺寸/mm/mm人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)（2 2）維修空間設(shè)計(jì)）維修空間設(shè)計(jì) 標(biāo)準(zhǔn)工具尺寸和使用方法限定的維修空間標(biāo)準(zhǔn)工具尺寸和使用方法限定的維修空間/mm/mm人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué) 由上肢和零件尺寸限定的維修空間由上肢和零件尺寸限定的維修空間/mm/mm人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué)出入口出入口 出口形狀出口形狀尺尺 寸寸最小最小最佳最佳矩形矩形405405610610510510710710正方形正方形460460560560圓形圓形560560710710 應(yīng)急出口的尺寸應(yīng)急出口的尺寸/mm/mm人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué) 通道和走廊的最小空隙通道和走廊的最小空隙 各種情況下通道的尺寸各種情況下通道的尺寸/ /通道和走廊通道和走廊人機(jī)工程學(xué)人機(jī)工程學(xué) 樓梯、梯子和斜坡道樓梯、梯子和斜坡道 1 1）