安全人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用幻燈片課件

1、安全人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用幻燈片優(yōu)選第六章安全人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用主要內(nèi)容控制室安全設(shè)計(jì)安全人機(jī)工程學(xué)在建筑施工安全事故預(yù)防中的應(yīng)用煤礦生產(chǎn)安全人機(jī)工程設(shè)計(jì)日常生活安全人機(jī)工程設(shè)計(jì)安全人機(jī)工程學(xué)在建筑施工安全事故預(yù)防中的應(yīng)用道路交通運(yùn)輸安全人機(jī)工程設(shè)計(jì)隨著時(shí)代的邁進(jìn)，交通工具越來(lái)越發(fā)達(dá)，道路建設(shè)越來(lái)越復(fù)雜，隨之而來(lái)的交通安全問(wèn)題也越來(lái)越多，怎樣通過(guò)安全人機(jī)工程思想改進(jìn)交通設(shè)施建設(shè)，改善交通工具設(shè)計(jì)，成為新的重要的研究課題。汽車的人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)安全人機(jī)工程學(xué)對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性越來(lái)越被人們重視，現(xiàn)代社會(huì)汽車廣泛地得到普及應(yīng)用。汽車機(jī)構(gòu)是一項(xiàng)人性化要求比較高的部件，目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上由于汽車座椅等機(jī)構(gòu)而產(chǎn)生的

2、安全隱患問(wèn)題也比較多1） 汽車駕駛座椅的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)（1）人體生理特性分析坐姿時(shí)脊柱的形態(tài)人坐著時(shí)，身體主要由脊柱、骨盆、腿和腳支承，其中脊柱是構(gòu)成人體的中軸。人處于不同的坐姿時(shí)，脊柱形態(tài)不同，只有座椅的結(jié)構(gòu)和尺寸設(shè)計(jì)使駕駛員的脊柱形態(tài)接近于正常自然狀態(tài)時(shí)，才能減少腰椎的負(fù)荷以及腰背部肌肉的負(fù)荷，防止駕駛疲勞發(fā)生。圖8-8為坐姿人體模板側(cè)視圖。坐姿體壓分布體壓分布與人的坐姿及座椅靠背和坐墊的剛度分布和形狀密切相關(guān)。根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的研究成果，最合理的體壓分布應(yīng)該是：體重應(yīng)以較大的支承面積、較小的壓力合理的分布在座墊和靠背上，但不要平均分布。體壓分布過(guò)程應(yīng)從小到大平滑過(guò)度，避免突然變化。從圖8-

3、9中可以看出，人體在座椅上的壓力分布并非均勻，而應(yīng)根據(jù)各部位在產(chǎn)生不舒適感覺(jué)以前能承受壓力的大小予以合理的分布。（2）座椅對(duì)舒適性的影響各部貼合度座椅靠背和坐墊的形狀與人體背部、臀部及大腿底面的形狀相貼合，有利于改進(jìn)接觸面積和部位，提高乘坐的舒適性。橫向穩(wěn)定性汽車轉(zhuǎn)彎時(shí)，駕駛員人體承受橫向加速度，對(duì)座椅的側(cè)面加高，可使兩跨和大腿部能支承身體，提高駕駛員的身體保持性。腰背支承度汽車座椅應(yīng)提供形狀和位置適宜的兩點(diǎn)支承，第一支承位于人體第56胸椎之間的高度上，作為肩靠能減輕頸曲變形；第二支承設(shè)置在腰曲部位，作為腰靠能保證乘坐姿勢(shì)下近似于正常的腰曲弧線，提高駕駛員的舒適性。乘坐軟硬感座椅最重要的作用是

4、支撐駕駛員的身體，表面硬的座椅不易使人疲勞，但與身體貼合度差，壓迫身體的某一部分，造成疲勞感的增加。一、座椅的靜態(tài)舒適性設(shè)計(jì)座椅的形式和尺度與其功用有關(guān)，并參照人體測(cè)量學(xué)數(shù)據(jù)確定座椅尺寸設(shè)計(jì)主要參數(shù)包括：椅面高度、寬度、深度、椅面傾角；靠背的高度、寬度和傾角。座椅所使用的材料應(yīng)適應(yīng)人體的舒適性座椅的位置要與其作業(yè)空間相協(xié)調(diào)，便于駕駛員作業(yè)根據(jù)汽車駕駛的特點(diǎn)，在駕駛座椅設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)考慮座椅與空間的協(xié)調(diào)問(wèn)題，駕駛空間以坐姿活動(dòng)空間為依據(jù)。二、座椅的動(dòng)態(tài)舒適性設(shè)計(jì)駕駛用座椅動(dòng)態(tài)舒適性主要與振動(dòng)特性有關(guān)。影響駕駛疲勞的振動(dòng)主要是行駛中車輛的隨機(jī)振動(dòng)和車輛本身的機(jī)械振動(dòng)。駕駛員受到縱向、橫向及垂直三個(gè)方向

5、的線振動(dòng)與角振動(dòng)，這幾個(gè)振動(dòng)中，以垂直振動(dòng)和繞縱、橫坐標(biāo)軸的角振動(dòng)對(duì)駕駛員的影響較大。振動(dòng)通過(guò)座椅傳遞到人體的臀部、后背部而引起全身性振動(dòng)。因此，在設(shè)計(jì)汽車座椅時(shí)應(yīng)盡量隔離人體敏感的振動(dòng)。3）安全人機(jī)功能分配分析人機(jī)功能分配時(shí)設(shè)計(jì)汽車機(jī)構(gòu)就應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)：要求付出的體力必須保持在人體生理上可以承受的限度內(nèi)，必要時(shí)可采用技術(shù)性的輔助手段；身體的運(yùn)動(dòng)應(yīng)符合自然的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，付出的體力應(yīng)與人體的活動(dòng)狀況相適應(yīng)；不得因姿勢(shì)不當(dāng)而給人體肌肉、關(guān)節(jié)、韌帶以及心血管系統(tǒng)造成不必要的負(fù)擔(dān)；顯示儀表的選擇設(shè)計(jì)和布置應(yīng)與人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)和觸覺(jué)等察覺(jué)能力相適應(yīng)。4） 環(huán)境對(duì)汽車人機(jī)系統(tǒng)的影響在汽車機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，環(huán)境對(duì)人

6、機(jī)系統(tǒng)影響尤為重要，車上人機(jī)系統(tǒng)的工作環(huán)境是多種多樣的，道路狀況的影響，還有溫度、光照、振動(dòng)及噪聲等幾個(gè)方面圖8-12 車內(nèi)溫度測(cè)試圖8-14 車內(nèi)噪音測(cè)試噪音的波形圖樂(lè)音的波形圖彩色路面在交通安全中的應(yīng)用目前如何解決我國(guó)道路的交通安全問(wèn)題，是我國(guó)交通持續(xù)健康發(fā)展必須面對(duì)和解決的問(wèn)題。其中彩色路面對(duì)于降低交通事故率方面起著積極作用。在歐美，從 20 世紀(jì) 50 年代就開(kāi)始利用彩色防滑標(biāo)線和路面來(lái)降低交通事故急劇增長(zhǎng)問(wèn)題。 彩色路面的作用隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，交通量急劇增加，造成嚴(yán)重的交通阻塞和交通事故急劇增長(zhǎng)等問(wèn)題。彩色路面作為管理措施之一，對(duì)于減少交通阻塞、降低交通事故率方面起著重要的作用

7、。圖 8-15 高速公路路面立體減速標(biāo)線圖 8-16 高速公路路面立體減速標(biāo)線圖8-17 轉(zhuǎn)彎路面的彩色防滑誘導(dǎo)標(biāo)提高亮度（3） 方便交通管理 目前國(guó)內(nèi)大中城市的機(jī)動(dòng)車、非機(jī)動(dòng)車和行人混行復(fù)雜，路權(quán)不明確，為了保證車輛與行人暢通安全以及交通事故責(zé)任確認(rèn)，對(duì)道路的各部分功能進(jìn)行有效率的劃分是解決城市交通擁堵和減少交通事故的有效方法之一。基于上述思考，我們可以利用顏色的特點(diǎn)，在路面上作出各種不同顏色和圖案以區(qū)分各種車輛的專用車道和人行道，以防止其他車輛人員的誤入帶來(lái)安全隱患。專車專道行駛，可以加快交通流、提升城市形象。如利用彩色路面與 BRT 相結(jié)合是最常見(jiàn)的一種做法，利用彩色路面鋪筑的彩色公交專

8、用車道，提示其他車輛勿闖入該車道。相似的還有人行道與非機(jī)動(dòng)車道的分離方便交通管理（4）美化道路空間環(huán)境（5）減速警示第 58 頁(yè)第 59 頁(yè)第 60 頁(yè)第 61 頁(yè)第 62 頁(yè)第 63 頁(yè)第 64 頁(yè)圖8-22 彩色視覺(jué)錯(cuò)覺(jué)引導(dǎo)減速帶煤礦生產(chǎn)安全人機(jī)工程設(shè)計(jì)煤礦井下人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的特點(diǎn)1）煤礦安全中人的因素分析一是礦工文化程度低，技術(shù)素質(zhì)差，井下生產(chǎn)人員多為農(nóng)民工，初中一下文化程度占多數(shù)，并且流動(dòng)性大，工作經(jīng)驗(yàn)欠缺，操作不熟練。二是部分礦工安全意識(shí)淡薄，不能按安全規(guī)程作業(yè)，“三違”問(wèn)題較多。三是井下生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，一個(gè)班要十幾個(gè)小時(shí)，容易產(chǎn)生疲勞和失誤。四是井下高溫、潮濕、通風(fēng)不暢等導(dǎo)致

9、人的生理、心理異常，造成的反應(yīng)遲鈍、操作失誤。基于安全人機(jī)工程學(xué)的煤礦機(jī)械設(shè)計(jì)礦山機(jī)械工作環(huán)境惡劣，工作負(fù)荷大，工作對(duì)象具有較大的不確定性，這些因素都將對(duì)使用者和機(jī)器產(chǎn)生極為不利的影響。礦機(jī)產(chǎn)品的這些特點(diǎn)使得人-機(jī)-環(huán)境關(guān)系的相互協(xié)調(diào)顯得尤為重要。1）礦機(jī)的安全人機(jī)設(shè)計(jì)元素色彩設(shè)計(jì)有關(guān)實(shí)驗(yàn)研究表明，在產(chǎn)品給人的第一印象中，色彩占 80，造型占 20，在熟悉產(chǎn)品之后則是兩者各占 50。由于礦山機(jī)械產(chǎn)品的使用環(huán)境惡劣，人們往往只注重其功能的完善以及提高強(qiáng)度和可靠性等方面，對(duì)于產(chǎn)品的外觀色彩則不夠重視。一些調(diào)查資料表明，有相當(dāng)部分的礦山安全事故與產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)不當(dāng)，從而導(dǎo)致視讀不清，出現(xiàn)誤操作有關(guān)。

10、圖8-24 潛孔鉆機(jī)日常生活中的安全人機(jī)工程設(shè)計(jì)中國(guó)傳統(tǒng)人機(jī)工程學(xué)思想事例明椅的設(shè)計(jì)（2）扶手造型中的設(shè)計(jì) 桌案邊沿處 一氣呵成的扶手造型 踏腳棖的舒適架子床與拔步床中的人機(jī)設(shè)計(jì)基于人機(jī)工程學(xué)的健身踏步滑板車的設(shè)計(jì)與應(yīng)用近年來(lái)，隨著生活水平的不斷提高，健身、休閑、娛樂(lè)已成為人們追求的時(shí)尚，各種相應(yīng)的健身娛樂(lè)器械隨之涌現(xiàn)。 滑板車作為時(shí)尚運(yùn)動(dòng)器械的代表受到廣大青少年的青睞，其作為極限運(yùn)動(dòng)的一個(gè)分支更是風(fēng)靡世界 。 而新型的健身運(yùn)動(dòng)器械踏步機(jī)，以其獨(dú)特的使用方式和適中的運(yùn)動(dòng)量， 同樣受到了健身人群廣泛的歡迎。總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（2）工作原理動(dòng)力來(lái)源動(dòng)力來(lái)源于人體自身的重力，當(dāng)使用者雙腳交替踩踏滑板車左、右兩踏板時(shí)，重心產(chǎn)生偏移，從而實(shí)現(xiàn)重力勢(shì)能與動(dòng)能的連續(xù)轉(zhuǎn)換，以產(chǎn)生滑板車運(yùn)動(dòng)持續(xù)的驅(qū)動(dòng)力，人和車體便可向前連續(xù)穩(wěn)定地滑行 傳動(dòng)裝置工作原理在人體自身重力作用下拉動(dòng)左(或中)鏈條向下運(yùn)動(dòng)，然后經(jīng)過(guò)兩條路線傳遞運(yùn)動(dòng)；一條是通過(guò)左