第三章-安全人機(jī)工程學(xué)-課件

第三章

人的生理心理因素

及生物力學(xué)特性第一節(jié)人的生理因素與安全

一、人的感知特性

1、人的感覺

人機(jī)系統(tǒng)（見圖1）2023/1/51第三章

人的生理心理因素

及生物力圖1

人機(jī)系統(tǒng)圖2023/1/52圖1人機(jī)系統(tǒng)圖2022/12/112(1)感覺的基本特征人的各種感受器都有一定的感受性和感覺閾限。（表3-1）從人的感覺閾限來看，刺激本身必須達(dá)到一定強(qiáng)度才能對(duì)感受器官發(fā)生作用。（表3-2）一種感受器官只能接受一種刺激和識(shí)別某一種特征，眼睛只接受光刺激，耳朵只接受聲刺激。同時(shí)有多種視覺信息或多種聽覺信息，或視覺與聽覺信息同時(shí)輸入時(shí)，人們往往傾向于注意一個(gè)而忽視其它信息，如果同時(shí)輸入的是兩個(gè)強(qiáng)度相同的聽覺信息，則對(duì)要聽的那個(gè)信息的辨別能力將下降50%，并且只能辨別最先輸入的或是強(qiáng)度校大的信息。感覺器官經(jīng)過連續(xù)刺激一段時(shí)間后，敏感性會(huì)降低，產(chǎn)生適應(yīng)現(xiàn)象。

2023/1/53(1)感覺的基本特征2022/12/113表3－1刺激及感覺反應(yīng)感覺種類感覺器官適宜刺激識(shí)別特征作用視覺眼光形狀、大小、位置、遠(yuǎn)近、色彩、明暗、運(yùn)動(dòng)方向等鑒別聽覺耳聲聲音的高低、強(qiáng)弱、方向和遠(yuǎn)近報(bào)警、聯(lián)絡(luò)嗅覺鼻揮發(fā)和飛散的物質(zhì)辣氣、香氣、臭氣報(bào)警、鑒別味覺舌被唾液溶解的物質(zhì)甜酸、苦辣、咸等鑒別皮膚感覺皮膚及皮下組織物理或化學(xué)物質(zhì)對(duì)皮膚作用觸覺、痛覺、溫度覺、壓覺報(bào)警深部感覺肌體神經(jīng)及關(guān)節(jié)物質(zhì)對(duì)肌體的作用撞擊、重力、姿勢等

平衡感覺前庭器官運(yùn)動(dòng)和位置變化旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)和擺動(dòng)等調(diào)整2023/1/54表3－1刺激及感覺反應(yīng)感覺適宜刺激識(shí)別特征作用視覺眼2006.2表3－2人體主要感覺閾值

感覺感覺閾下限上限視覺（2.2～5.7）×10-17J（2.2－5.7）×10-8J聽覺1×10-12J/m21×102J/m2嗅覺2×10-7kg/m3

味覺4×10-7(硫酸試劑摩爾濃度)

觸覺2.6×10-9J

溫度覺6.28×10-9kg·J/m2·s9．13×10-6kg·J/m2·s振動(dòng)覺振幅2.5×10-4mm

2023/1/552006.2表3－2人體主要感覺閾值感覺感(2)知覺的基本特征

知覺是人腦對(duì)直接作用于感覺器官的客觀事物的整體反映。

人的知覺一般分為空間知覺，時(shí)間知覺，運(yùn)動(dòng)知覺與社會(huì)知覺等，它們有如下共同特征：知覺的整體性（見圖2）知覺的理解性（見圖3）知覺的恒常性（見圖4）知覺的選擇性（見圖5）2023/1/56(2)知覺的基本特征2022/12/1162006.2圖2

知覺的整體性2023/1/572006.2圖2知覺的整體性2022/12/117圖3

知覺的理解性2023/1/58圖3知覺的理解性2022/12/1182023/1/592022/12/119圖5

人頭托盤雙關(guān)圖2023/1/510圖5人頭托盤雙關(guān)圖2022/12/11102023/1/5112022/12/11112023/1/5122022/12/11122、人的視覺特性（1）人眼的構(gòu)造眼球的基本結(jié)構(gòu)（見圖6）眼球的水平解剖圖（見圖7）（2）視覺的基本參數(shù)

波長和強(qiáng)度效應(yīng)視角（見圖3-1）視力視野（見圖3-2，圖3-3）視距（見表3-3）色覺2023/1/5132、人的視覺特性2022/12/1113圖6人眼球的基本結(jié)構(gòu)2023/1/514圖6人眼球的基本結(jié)構(gòu)2022/12/1114圖7眼球的水平解剖圖

2023/1/515圖7眼球的水平解剖圖2022/12/1115

圖3－1視角

2023/1/516圖3－1視角2022/12/1116

圖3－2人的水平視野和垂直視野

2023/1/517圖3－2人的水平視野和垂直視野2022/12/111圖3－3人對(duì)不同顏色的視野

2023/1/518圖3－3人對(duì)不同顏色的視野2022/12/11182006.2表3－3幾種工作視距的推薦值任務(wù)要求舉例視距離（cm）固定視野直徑(cm)備注最精細(xì)的工作安裝最小部件（表·電子元件）12～2520～40完全坐著，部分地依靠視覺輔助手段精細(xì)工作安裝收音機(jī)、電視機(jī)25～35（多為30～32）40～60坐著或站著中等粗活印刷機(jī)、鉆井機(jī)、機(jī)床旁工作50以下至80坐著或站著粗活包裝、粗磨50～15030～250多為站著遠(yuǎn)看黑板、開汽車150以上250以上坐著或站著2023/1/5192006.2表3－3幾種工作視距的推薦值任務(wù)要求舉（3）常見的幾種視覺現(xiàn)象暗適應(yīng)與明適應(yīng)眩光視錯(cuò)覺

（圖3-4）2023/1/520（3）常見的幾種視覺現(xiàn)象2022/12/1120圖3－4幾種常見視覺錯(cuò)誤

2023/1/521圖3－4幾種常見視覺錯(cuò)誤2022/12/11212023/1/5222022/12/1122圖8一系列視錯(cuò)覺圖2023/1/523圖8一系列視錯(cuò)覺圖2022/12/11232023/1/5242022/12/11242023/1/5252022/12/11252023/1/5262022/12/11262023/1/5272022/12/11272023/1/5282022/12/11282023/1/5292022/12/1129圖9視錯(cuò)覺圖2023/1/530圖9視錯(cuò)覺圖2022/12/1130三、知覺的基本特性

錯(cuò)覺2023/1/531三、知覺的基本特性錯(cuò)覺2022/12/11312023/1/5322022/12/11322023/1/5332022/12/11332023/1/5342022/12/11342023/1/5352022/12/11352023/1/5362022/12/1136錯(cuò)覺2023/1/537錯(cuò)覺2022/12/1137三、知覺的基本特性

錯(cuò)覺2023/1/538三、知覺的基本特性錯(cuò)覺2022/12/1138三、知覺的基本特性

理解性2023/1/539三、知覺的基本特性理解性2022/12/1139（6）視覺運(yùn)動(dòng)規(guī)律眼睛的水平運(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。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。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、且不易疲勞。當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相同的情況下，觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下。兩眼的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)的、同步的，在正常情況下不可能一只眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)而另一只眼睛不動(dòng)；在操作中一般不需要一只眼睛視物，而另一只眼睛不視物。人眼對(duì)直線輪廓比對(duì)曲線輪廓更易于接受。顏色對(duì)比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。當(dāng)人們從遠(yuǎn)處辨認(rèn)前方的多種不同顏色時(shí)，其易于辨認(rèn)的順序是紅、綠、黃、白。當(dāng)兩種顏色相配在一起時(shí)，易于辨認(rèn)的順序是：黃底黑字，黑底白字，藍(lán)底白字，白底黑字等。

2023/1/540（6）視覺運(yùn)動(dòng)規(guī)律2022/12/11403、人的聽覺特性

（1）人耳構(gòu)造和聽覺過程

（見圖10，圖3-9）（2）聽覺特征

可聽范圍（見圖3-5）可聽聲音的強(qiáng)度（見圖3-6）方向敏感度掩蔽效應(yīng)

2023/1/5413、人的聽覺特性2022/12/1141圖10人耳的構(gòu)造

2023/1/542圖10人耳的構(gòu)造2022/12/1142圖11人耳的剖面圖2023/1/543圖11人耳的剖面圖2022/12/1143

圖3－5年齡對(duì)聽力敏感性的影響

2023/1/544圖3－5年齡對(duì)聽力敏感性的影響2022/12/114圖3-6

人的聽覺閾限2023/1/545圖3-6人的聽覺閾限2022/12/11454、人的嗅覺、味覺和膚覺特性（1）嗅覺（2）味覺（3）膚覺觸覺（觸覺感受器見圖12，觸覺閾限）溫度覺痛覺（見圖13）2023/1/5464、人的嗅覺、味覺和膚覺特性2022/12/1146圖12

部分觸覺感受器2023/1/547圖12部分觸覺感受器2022/12/1147圖13

人的痛、溫度和粗略觸覺傳導(dǎo)通路2023/1/548圖13人的痛、溫度和粗略觸覺傳導(dǎo)通路2022二、人的反應(yīng)時(shí)間1、定義2、影響反應(yīng)時(shí)間的影響因素隨感覺通道不同而不同

（見表3-4）與運(yùn)動(dòng)器官有關(guān)

（見表3-5）與刺激性質(zhì)有關(guān)

（見表3-6）隨執(zhí)行器官不同而不同（見表3-7）

與刺激數(shù)目的關(guān)系

（見表3-8）與顏色的配合有關(guān)（見表3-9）與年齡有關(guān)（見表3-10）與訓(xùn)練有關(guān)

2023/1/549二、人的反應(yīng)時(shí)間1、定義2022/12/1149

表3－4反應(yīng)時(shí)間隨感覺通道的變化

T（秒）聽覺觸覺視覺嗅覺味覺咸味甜味酸味苦味0.115～0.1820.117～0.2010.188～0.2060.200～0.3700.3080.4460.5231.082動(dòng)作部位動(dòng)作特點(diǎn)最少平均時(shí)間（ms）手握取直線曲線70220旋轉(zhuǎn)克服阻力不克服阻力720220腳直線的克服阻力的360720腿直線的腳向側(cè)面360720～1460軀干彎曲傾斜720～16201260表3－5反應(yīng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)器官的關(guān)系

2023/1/550表3－4反應(yīng)時(shí)間隨感覺通道的變化T聽覺觸覺視覺嗅覺表3－7執(zhí)行器官的反應(yīng)時(shí)間

動(dòng)作部位動(dòng)作特點(diǎn)最少平均時(shí)間（ms）手握取直線曲線70220旋轉(zhuǎn)克服阻力不克服的720220腳直線的克服阻力的360720腿直線的腳向側(cè)面360720～1460軀干彎曲傾斜720～16201260表3－6反應(yīng)時(shí)間與刺激性質(zhì)的關(guān)系

執(zhí)行器官反應(yīng)時(shí)間（ms）右手左手右腳左腳1471441741792023/1/551表3－7執(zhí)行器官的反應(yīng)時(shí)間動(dòng)作部位動(dòng)作特點(diǎn)最少平均時(shí)間表3－8反應(yīng)時(shí)間與刺激數(shù)目的關(guān)系刺激選擇數(shù)12345678910反應(yīng)時(shí)間（ms）187316364434485532570603619622

表3－9反應(yīng)時(shí)間與顏色的關(guān)系

表3－10年齡與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系

年齡2030405060反應(yīng)時(shí)間相對(duì)值100104112116161顏色對(duì)比白與黑紅與綠紅與黃紅與橙

平均反應(yīng)時(shí)間（ms）1972082172462023/1/552表3－8反應(yīng)時(shí)間與刺激數(shù)目的關(guān)系刺激選擇數(shù)1234567三、大腦的覺醒水平1、人體活動(dòng)時(shí)機(jī)體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)神經(jīng)系統(tǒng)血管系統(tǒng)（心率、血壓、血液再分配、血液成分）呼吸系統(tǒng)體溫調(diào)節(jié)2、腦力勞動(dòng)時(shí)機(jī)體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)3、人體信息處理系統(tǒng)

影響人信息處理能力的因素：神經(jīng)活動(dòng)規(guī)律、動(dòng)機(jī)與積極性、學(xué)習(xí)與鍛煉、疲勞程度、個(gè)體差異、年齡-性別等、反應(yīng)速度、意識(shí)水平2023/1/553三、大腦的覺醒水平1、人體活動(dòng)時(shí)機(jī)體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)2022/1第二節(jié)

人的心理因素與安全心理學(xué)概述2023/1/554第二節(jié)

人的心理因素與安全心理學(xué)概述2022/12/11一、人的心理特性對(duì)安全生產(chǎn)的影響

1、注意當(dāng)心理活動(dòng)指向或集中于某一事物時(shí)，就是注意。從生理上，心理上不可能始終集中注意力于一點(diǎn)。不注意的發(fā)生是必然的生理和心理現(xiàn)象，不可避免。不注意就存在于注意之中。2023/1/555一、人的心理特性對(duì)安全生產(chǎn)的影響1、注意2022/12/

自動(dòng)化程度越高，監(jiān)視儀表等工作最容易發(fā)生不注意。

預(yù)防不注意產(chǎn)生差錯(cuò)的方法如下：

1）建立冗余系統(tǒng)，為確保操作安全，在重要崗位上，多設(shè)l～2個(gè)人平行監(jiān)視儀表的工作；

2）為防止下意識(shí)狀態(tài)下失誤，在重要操作之前，如電路接通或斷開、閥門開放等采用“指示窗口”，對(duì)操作內(nèi)容確認(rèn)后再動(dòng)作；

3）改進(jìn)儀器、儀表的設(shè)計(jì)，使其對(duì)人產(chǎn)生非單調(diào)刺激或悅耳、多樣的信號(hào)，避免誤解。2023/1/556

自動(dòng)化程度越高，監(jiān)視儀表等工作最容易發(fā)生不注意。22、情緒與情感

情緒、情感是人對(duì)客觀事物的一種特殊反應(yīng)形式。

情緒、情感為三種因素所制約：環(huán)境影響、生理狀態(tài)和認(rèn)識(shí)過程。其中認(rèn)識(shí)過程起關(guān)鍵作用。

情緒狀態(tài)可分為心境，激情，應(yīng)激。

情感是在人類社會(huì)歷史發(fā)展過程中形成的高級(jí)社會(huì)性情感，人類社會(huì)性情感可歸結(jié)為道德感、理智感和美感。

2023/1/5572、情緒與情感2022/12/1157

在實(shí)際工作中表現(xiàn)出來的有如下幾種不安全情緒：

①急躁情緒：人的情緒狀況發(fā)展到引起人體意識(shí)范圍變狹窄，判斷力降低，失去理智力和自制力。心血活動(dòng)受抑制等情緒水平失調(diào)呈病態(tài)時(shí)，極易導(dǎo)致發(fā)生不安全行為。（見圖1）

②煩躁情緒：表現(xiàn)沉悶，不愉快，精神不集中，心猿意馬，嚴(yán)重時(shí)自身器官往往不能很好協(xié)調(diào)，更談不上與外界條件協(xié)調(diào)一致。

2023/1/558在實(shí)際工作中表現(xiàn)出來的有如下幾種不安全情緒：2022/圖3－1安全操作水平與情緒激動(dòng)水平關(guān)系圖

2023/1/559圖3－1安全操作水平與情緒激動(dòng)水平關(guān)系圖2022/12/1過高和過低的情緒激動(dòng)水平，使人的動(dòng)作準(zhǔn)確度降至50%或以下，注意力無法集中，不能自制。某礦技術(shù)員與愛人吵架，為逃避家庭煩惱而提前上班，誤人頂板未撬實(shí)的采場，被冒落松石打死。這是抑制狀態(tài)下事故的一例。從事快速、緊張的勞動(dòng)，如興修水利等，較高的情緒激動(dòng)水平有利于發(fā)揮勞動(dòng)效率，可播放歡快的樂曲鼓動(dòng)生產(chǎn)情緒。應(yīng)當(dāng)指出，設(shè)備復(fù)雜、多工種作業(yè)的冶金廠等，車間內(nèi)不應(yīng)播放音樂和口號(hào)，以免造成干擾，影響安全生產(chǎn)。2023/1/560過高和過低的情緒激動(dòng)水平，使人的動(dòng)作準(zhǔn)確度降至50%或以下，

情緒激動(dòng)水平的高低是外界（環(huán)境的、社會(huì)的）刺激情景引起的，因此，改變外界刺激可以改變情緒的傾向和水平。從組織管理上（包括思想工作、安全檢查、勞動(dòng)組織等）及個(gè)體主觀上若能注意創(chuàng)造健康穩(wěn)定的心理環(huán)境并用理智控制不良情緒，由情緒水平失調(diào)導(dǎo)致的不安全行為就可以大幅度下降。安全檢查表中有一欄目，調(diào)查工人有無家庭糾紛、打架、賭氣等事件發(fā)生。如影響工人情緒較大，可采取換班休息、談話等方式，不使工人帶著沉重的情緒進(jìn)人操作崗位。實(shí)踐證明，這是行之有效的安全措施。2023/1/561

情緒激動(dòng)水平的高低是外界（環(huán)境的、社會(huì)的）刺激情景引起的，3、意志意志就是人們自覺地確定目的并調(diào)節(jié)自己的行動(dòng)去克服困難，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定目的的心理過程，它是意識(shí)的能動(dòng)作用的表現(xiàn)。

意志品質(zhì)有積極的，也有消極的。積極的品質(zhì)表現(xiàn)為自覺性、果斷性、自制力和堅(jiān)定性；消極的品質(zhì)表現(xiàn)為盲目性、沖動(dòng)性、脆弱性和盲目性。

2023/1/5623、意志2022/12/11624、態(tài)度

態(tài)度是個(gè)人對(duì)他人、對(duì)事物較持久的肯定或否定的內(nèi)在反應(yīng)傾向。態(tài)度的形成主要受三種因素的影響，即知識(shí)或信息，主要來自父母、同事和社會(huì)生活環(huán)境；需要，歡迎態(tài)度，相反則不然；團(tuán)體的規(guī)定或期望，一般說來個(gè)人的態(tài)度要與他所屬的集體的期望和要求相符合。屬于同一集體的人，他們的態(tài)度較類似。團(tuán)體的規(guī)定是一種無形的壓力影響同一團(tuán)體的成員。人們對(duì)安全工作的態(tài)度對(duì)搞好安全工作具有重大影響，在安全管理中，應(yīng)通過宣傳，教育，團(tuán)體作用使工人對(duì)安全工作的態(tài)度不僅是正確的，而且要達(dá)到內(nèi)化的程度。

2023/1/5634、態(tài)度2022/12/1163

5、性格性格是人們?cè)趯?duì)待客觀事物的態(tài)度和社會(huì)行為的方式中，區(qū)別于他人所表現(xiàn)出的那些比較穩(wěn)定的心理特征的總和。性格特征：對(duì)現(xiàn)實(shí)的態(tài)度的特征/性格的意志特征/性格的情緒特征/性格的理智特征

有學(xué)者將性格分為：冷靜型、活潑型、急躁型、輕浮型和遲鈍型。前兩者中的性格屬于安全型，后三種屬于非安全型

性格與安全生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，在其他條件相同的情況下，冷靜型性格的人比急躁型性格的人安全性強(qiáng)。對(duì)工作馬虎的人容易出現(xiàn)失誤。實(shí)踐中不少人因魯莽、高傲、懶惰、過分自信等不良性格、促成了不安全行為而導(dǎo)致傷亡事故。

2023/1/5645、性格2022/12/11646、能力

能力是人順利完成某種活動(dòng)所必須具備的心理特征之一。能力的個(gè)體差異與安全

a.人的能力與崗位職責(zé)要求相匹配b.發(fā)現(xiàn)和挖掘職工潛能c.通過培訓(xùn)提高人的能力d.團(tuán)隊(duì)合作時(shí)，人事安排應(yīng)注意人員能力的相互彌補(bǔ)

2023/1/5656、能力2022/12/1165

7、氣質(zhì)氣質(zhì)是一個(gè)人生來就有的心理活動(dòng)的動(dòng)力特征。心理活動(dòng)的動(dòng)力指心理過程的程度、心理過程的速度和穩(wěn)定性以及心理活動(dòng)的指向性。2023/1/5667、氣質(zhì)2022/12/1166

8、需要與動(dòng)機(jī)需要是人參與社會(huì)行動(dòng)的基礎(chǔ)，動(dòng)機(jī)則是促使人活動(dòng)的原因。動(dòng)機(jī)是由需要產(chǎn)生的，需要是個(gè)體在生活中感到某種欠缺而力求獲得滿足的一種內(nèi)心狀態(tài)它是機(jī)體自身或外部生產(chǎn)條件的要求在腦中的反映。有什么樣的需要就決定著有什么樣的動(dòng)機(jī)。馬斯洛提出了需要層次論（見圖2）。他認(rèn)為，人的需要分為生理需要、安全需要、社交需要、尊重和自我實(shí)現(xiàn)的需要，依次由低級(jí)到高級(jí)。自我實(shí)現(xiàn)的需要越強(qiáng)烈，目標(biāo)越高，對(duì)安全的需要也更敏感。

2023/1/5678、需要與動(dòng)機(jī)2022/12/1167圖2馬斯洛的需要層次發(fā)展模式2023/1/568圖2馬斯洛的需要層次發(fā)展模式2022/12/19、非理智行為的心理因素

僥幸心理

省能心理

逆反心理

湊興心理

從眾心理

2023/1/5699、非理智行為的心理因素2022/12/1169二、顏色的心理作用

1、顏色現(xiàn)象明度、色調(diào)和飽和度

顏色的混合2、顏色的心理作用冷暖感興奮和抑制感前進(jìn)和后退感輕重感輕松和壓抑感軟硬感膨脹色與收縮色

2023/1/570二、顏色的心理作用1、顏色現(xiàn)象2022/12/1170第三節(jié)人體生物力學(xué)特性

一、人體各部分的操縱力操縱力是指操作者在操作時(shí)為達(dá)到操作的目的所付出的一定數(shù)量的力。肢體的力量來自肌肉收縮，肌肉收縮時(shí)所產(chǎn)生的力稱為肌力。在操作活動(dòng)中，肢體所能發(fā)揮的力量大小除了取決人體肌肉的生理特征外，還與施力姿勢、施力部位、施力方式和施力方向有密切關(guān)系（見圖3-21）2023/1/571第三節(jié)人體生物力學(xué)特性

一、人體各部分的操圖3-8立姿彎臂時(shí)的力量分布

2023/1/572圖3-8立姿彎臂時(shí)的力量分布2022/12/11722、手的操縱力(1)坐姿操縱力

坐姿時(shí)不同角度上臂力測試如圖3-9所示，其測量結(jié)果見表3-14。(2)立姿操縱力

立姿操作時(shí)，手臂在不同角度上的拉力和推力分布，如圖3-10所示(3)握力

男女不同年齡段握力，見表3-15

(4)拉力與推力(5)扭力和提力

應(yīng)用手柄操縱時(shí)最合適的力，見表3-162023/1/5732、手的操縱力2022/12/1173圖3-9坐姿操縱力側(cè)視圖（a）側(cè)視圖（b）俯視圖

2023/1/574圖3-9坐姿操縱力側(cè)視圖2022/12/1174表3-14坐姿時(shí)手臂在不同方向上的操縱力

手臂角度（0）拉力推力左手右手左手右手向后向前180（向前平伸臂）15012090（垂臂）602301901601501102402501901701201901401201001002301901601601601801501209060向上向下4070808070608011090906080100100808090120120901801501209060向內(nèi)側(cè)向外側(cè)607090708090901008090404050506060707070802023/1/575表3-14坐姿時(shí)手臂在不同方向上的操縱力手臂角度圖3-10立姿操作時(shí)手臂在不同角度上的拉力和推力分布2023/1/576圖3-10立姿操作時(shí)手臂在不同角度上的拉力和推力分布202表3-15

男女不同年齡段握力

性別年齡握力（N）最小值最大值標(biāo)準(zhǔn)值男1618202325274324344373379480529556579585343～441392～460418～487442～510448～516女1618202325202211218226230314332330338343239～276248～285256～293264～301268～3052023/1/577表3-15男女不同年齡段握力性別年齡握表3-16應(yīng)用手柄操縱時(shí)最合適的力

手柄距地高度（mm）左手最適合的用力（N）右手最適合的用力（N）向上向下向側(cè)方向上向下向側(cè)方500～650650～10501050～14001400～1600140120809070120801404060604012010060401201006060304040302023/1/578表3-16應(yīng)用手柄操縱時(shí)最合適的力手柄距地高度（3、腳的操縱力腳產(chǎn)生力的大小與下肢的位置、姿勢和方向有關(guān)。腳產(chǎn)生的操縱力一般都是以壓力的形式出現(xiàn)，壓力的大小隨著腳離開人體中心對(duì)稱線向外偏轉(zhuǎn)的程度有關(guān)。（見圖3-11）一般地說，在坐姿的情況下，腳的伸展力大于屈曲力；右腳的操縱力大于左腳的操縱力；男的腳力大于女的腳力。（見表3-17）

2023/1/5793、腳的操縱力2022/12/1179圖3-11不同體位下腳的蹬力及在各個(gè)角度時(shí)的壓力比值

2023/1/580圖3-11不同體位下腳的蹬力及在2022/12/1180表3-17腳的操縱力比較(N)腳別屈曲力伸展力男女男女右腳左腳3262992342094784213442992023/1/581表3-17腳的操縱力比較(N)腳別屈曲力伸展力男女男二、人體活動(dòng)的速度與準(zhǔn)確度

1、肢體的動(dòng)作速度

肢體動(dòng)作速度的大小，基本上決定于肢體肌肉收縮的速度對(duì)于操作動(dòng)作速度，還取決于動(dòng)作方向和動(dòng)作軌跡等特征人的無條件反應(yīng)時(shí)間為0.1～0.15S,聽覺反應(yīng)為0.1～0.2S,手指叩擊速度1.5～5次／S，判斷時(shí)間為1～5S。

2023/1/582二、人體活動(dòng)的速度與準(zhǔn)確度1、肢體的動(dòng)作速度2022/1動(dòng)作頻率是指在一定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作所重復(fù)的次數(shù)。肢體的動(dòng)作頻率也取決于動(dòng)作部位和動(dòng)作方式(見表3-18

)在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)操作速度和頻率的要求不得超出肢體動(dòng)作速度和頻率的能力限度。(見表3-19，表3-20)

2023/1/583動(dòng)作頻率是指在一定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作所重復(fù)的次數(shù)。2022/12/1表3-18人體各部位動(dòng)作速度與頻率限度

動(dòng)作部位

動(dòng)作速度或頻率

數(shù)值單位手的運(yùn)動(dòng)控制操縱桿位移手指敲擊的最大頻率旋轉(zhuǎn)把手或駕駛盤身體轉(zhuǎn)動(dòng)手控制的最大諧振截止頻率手的彎曲與伸直腳掌與腳的運(yùn)動(dòng)358.8～173～59.42～29.460.72～1.620.81.0～1.20.36～0.72cm.s-1cm.s-1次.s-1r.s-1次.s-1Hz次.s-1次.s-12023/1/584表3-18人體各部位動(dòng)作速度與頻率限度動(dòng)作部表3-19動(dòng)作速度表

動(dòng)作部位動(dòng)作特點(diǎn)動(dòng)作一次最少的平均時(shí)間（S）手抓取動(dòng)作直線的曲線的旋轉(zhuǎn)動(dòng)作克服阻力不克服阻力0.070.220.720.22腳直線的克服阻力的0.360.72腿直線的腳向側(cè)面0.360.72～1.45軀干彎曲傾斜0.72～1.621.262023/1/585表3-19動(dòng)作速度表動(dòng)作部位動(dòng)作特點(diǎn)動(dòng)作一次最少的表3-20人體各部分動(dòng)作的最大頻率

動(dòng)作部位動(dòng)作的最大頻率（次/min）手204～406手指360～431前臂160～292臂99～344腿300～373腳330～4002023/1/586表3-20人體各部分動(dòng)作的最大頻率動(dòng)作部位動(dòng)作的最大

進(jìn)行安全人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為使動(dòng)作速度、頻率和準(zhǔn)確性、靈活性很好地結(jié)合，須遵循的規(guī)律：

⑴勞動(dòng)時(shí)，不論連續(xù)動(dòng)作時(shí)間長短，都應(yīng)在最有利的位置開始和結(jié)束。⑵沿曲線的、直線的或不規(guī)則軌跡的動(dòng)作，都應(yīng)該讓操作者的動(dòng)作從容不迫。⑶具有急劇改變方向的動(dòng)作，應(yīng)盡量采用流暢而連續(xù)的動(dòng)作。⑷手在水平內(nèi)動(dòng)作比在垂直面內(nèi)的動(dòng)作要準(zhǔn)確。⑸工作時(shí)的動(dòng)作次數(shù)應(yīng)盡量減少，頻率應(yīng)降低。2023/1/587進(jìn)行安全人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，為使動(dòng)作速度、頻率和準(zhǔn)確性、⑹重要作業(yè)盡可能由一個(gè)人的動(dòng)作完成。⑺最重要和常用的裝置或工具應(yīng)當(dāng)放在最有利范圍之內(nèi)。⑻操縱者的操縱動(dòng)作，按適宜的半徑作圓周運(yùn)動(dòng)比沿直線運(yùn)動(dòng)好。⑼從一個(gè)操縱位置到另一個(gè)操縱位置的動(dòng)作應(yīng)當(dāng)平穩(wěn)，不允許有跳躍式動(dòng)作。⑽如果操作者不可避免地按不正確的軌跡動(dòng)作時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮改變手的動(dòng)作，這時(shí)采用直線形式的軌跡要靈活些。2023/1/588⑹重要作業(yè)盡可能由一個(gè)人的動(dòng)作完成。2022/12/1182人體運(yùn)動(dòng)的精度通常,人體運(yùn)動(dòng)的精度比速度更為重要人體運(yùn)動(dòng)的精度主要考慮2個(gè)方面的內(nèi)容(1)具有視覺反饋的運(yùn)動(dòng)精度(2)不具有視覺反饋的運(yùn)動(dòng)精度2023/1/5892人體運(yùn)動(dòng)的精度2022/12/1189三、影響人體作用力的因素

1、體重

體重既有利于操縱，又有不利于操縱的，操作時(shí)應(yīng)盡量避免將力耗費(fèi)在不合理的動(dòng)作和身體的運(yùn)動(dòng)上。體重對(duì)操作既有好處也有壞處，應(yīng)該取其有利的一面，采取相應(yīng)姿勢盡量使體重發(fā)揮作用。（見圖3-13）2023/1/590三、影響人體作用力的因素1、體重2022/12/1190圖3-13力的應(yīng)用（甲）

2023/1/591圖3-13力的應(yīng)用（甲）2022/12/1191圖3-13力的應(yīng)用（乙）

2023/1/592圖3-13力的應(yīng)用（乙）2022/12/11922、體位

操作者的體位（立位、坐位、躺位）、軀干的穩(wěn)定性對(duì)人的作用力也有一定的影響。立位作業(yè)可以經(jīng)常改變操作的姿勢，活動(dòng)范圍大，易于用力，但單調(diào)作業(yè)會(huì)引起疲勞立位可適當(dāng)?shù)刈邉?dòng)，有助于維持工作能力，但立位不易進(jìn)行精確而細(xì)致的工作，不易轉(zhuǎn)換操作，而且肌肉要作更多的功用以維持體重，易引起疲勞。坐位則可以進(jìn)行較長時(shí)間地精確而細(xì)致的工作，可以手足并用，但是坐位作業(yè)則不易改變姿勢，用力受限制，工作范圍受局限，久坐會(huì)導(dǎo)致生理性疲勞躺位操作易疲勞，汽車修理工修理汽車時(shí)就有時(shí)必須仰躺著工作。3、個(gè)體因素

2023/1/5932、體位2022/12/1193第四節(jié)疲勞與恢復(fù)

一、疲勞的概念1疲勞的定義就是在人體發(fā)生可以概括為失去功能或打亂這樣的變化，引起生理活動(dòng)的變化也就是發(fā)生機(jī)能變化、物質(zhì)變化、自覺疲勞和效率變化的現(xiàn)象。所謂疲勞就是人體內(nèi)的分解代謝和合成代謝平衡不能維持，換言之，當(dāng)高位與低位的代謝反應(yīng)平衡不正常時(shí)叫疲勞。疲勞是體力和腦力效能暫時(shí)的減弱。作業(yè)者在作業(yè)中，作業(yè)機(jī)能衰退，作業(yè)能力下降，并伴有疲倦感等主觀癥狀。（見表1）

2023/1/594第四節(jié)疲勞與恢復(fù)一、疲勞的概念2022/12/1194表1疲勞自覺癥狀調(diào)查表2023/1/595表1疲勞自覺癥狀調(diào)查表2022/12/1192、疲勞的特點(diǎn)

大腦與疲勞有關(guān)的現(xiàn)象，乃是人身疲勞的最大特征。限制過度勞累，起著預(yù)防機(jī)體過勞的警告作用，即具有防護(hù)身體安全的作用。人體疲勞后，具有恢復(fù)原狀的能力，而不會(huì)留下?lián)p傷痕跡。由作業(yè)內(nèi)容和環(huán)境變化太少引起，當(dāng)作業(yè)內(nèi)容和環(huán)境改變，疲勞可以減弱或消失。從有疲倦感到精疲力竭，感覺和疲勞有時(shí)并不一定同步發(fā)生。

2023/1/5962、疲勞的特點(diǎn)2022/12/1196三、疲勞的分類和產(chǎn)生機(jī)理按疲勞的原因分：生理性/心理性疲勞按疲勞所發(fā)生的部位分：精神/肌肉/神經(jīng)疲勞

按疲勞的程度分：一般/過度/重度疲勞

按疲勞產(chǎn)生的時(shí)間長短分：急性/慢性疲勞按作業(yè)方式分：動(dòng)態(tài)作業(yè)/靜態(tài)作業(yè)疲勞

2023/1/597三、疲勞的分類和產(chǎn)生機(jī)理2022/12/1197．基于疲勞表象的分析分為：

1）個(gè)別器官疲勞，如計(jì)算機(jī)操作人員的肩肘痛、眼疲勞；打字、刻字、刻蠟紙工人的手指和腕疲勞等。

2）全身性疲勞，全身動(dòng)作，進(jìn)行較繁重的勞動(dòng)，表現(xiàn)為關(guān)節(jié)酸痛、困乏思睡、作業(yè)能力下降、錯(cuò)誤增多、操作遲鈍等。

3）智力疲勞，長時(shí)間從事緊張腦力勞動(dòng)引起的頭昏腦脹、全身乏力、肌肉松弛、嗜睡或失眠等，與心理因素相聯(lián)系。

4）技術(shù)性疲勞，常見于體力腦力并用的勞動(dòng)，如駕駛汽車、收發(fā)電報(bào)、半自動(dòng)化生產(chǎn)線工作等，表現(xiàn)為頭昏腦脹、嗜睡、失眠或腰腿疼痛。

5）心理性疲勞，多是由于單調(diào)的作業(yè)內(nèi)容引起的。例如，監(jiān)視儀表的工人，表面上坐在那里悠閑自在，實(shí)際上并不輕松。信號(hào)率越低越容易疲勞，使警覺性下降。這時(shí)的疲勞并不是體力上的，而是大腦皮層的一個(gè)部位經(jīng)常興奮引起的抑制。2023/1/598．基于疲勞表象的分析分為：

1）個(gè)別器官疲勞，如計(jì)算機(jī)操作人三、影響疲勞程度的因素

生理性疲勞除與勞動(dòng)方式、速度、強(qiáng)度和勞動(dòng)時(shí)間、身心活動(dòng)簡單的因素有關(guān)外，還與照明、氣候、溫度、濕度等工作環(huán)境因素有關(guān)。

勞動(dòng)內(nèi)容單調(diào)極易引起心理性疲勞。

性格差異和智能水平的高低使人們?cè)诠ぷ髦挟a(chǎn)生厭倦和疲勞的程度是不同的。。生性歡悅好動(dòng)的人，在工作中易感疲勞；性格沉靜安分的人，在工作中不易感疲勞。

2023/1/599三、影響疲勞程度的因素生理性疲勞除與勞動(dòng)方式、速度、強(qiáng)度和三、疲勞癥狀調(diào)查和測量1、疲勞自覺癥狀調(diào)查(見表3-21)２、測量疲勞的幾種方法

（１）測定心率

（２）呼氣分析法

（３）觸兩點(diǎn)辨別閾法（４）膝腱反射閾的測定

（５）反應(yīng)時(shí)間測定法

（６）頻閃融合閾值測定法（７）色名讀唱時(shí)間法

（８）皮膚電流測定法

2023/1/5100三、疲勞癥狀調(diào)查和測量1、疲勞自覺癥狀調(diào)查(見表3-212023/1/5身體癥狀精神癥狀感覺癥狀頭暈頭痛全身不適身體局部不適或痛肩膀酸痛呼吸困難腿軟口粘、口干打呵欠出冷汗頭腦不清思想不集中不原思考不愛說話焦躁困倦精神渙散對(duì)事冷漠易忘事常出錯(cuò)對(duì)事放心不下眼睛疲勞、恍惚眼睛發(fā)滯、發(fā)干動(dòng)作笨拙、失誤腳下不穩(wěn)、搖晃味覺不靈眩暈眼皮及其他部位發(fā)抖聽覺遲鈍、耳鳴手腳打顫動(dòng)作不準(zhǔn)表3－21疲勞自覺癥狀調(diào)查表2023/1/51012022/12/11身體癥狀精神癥狀感覺癥狀頭暈頭腦不清眼睛補(bǔ)充:疲勞與安全1．睡眠休息不足、困倦引起事故（例1）

這類事故多見于夜班或長時(shí)間作業(yè)未得休息的情況，多為技術(shù)性作業(yè)事故。如某礦的卷揚(yáng)機(jī)司機(jī)，白天休息不充分，夜班時(shí)打盹，開動(dòng)卷揚(yáng)機(jī)后即進(jìn)人半睡眠狀態(tài)，以致造成過卷事故，拉斷鋼繩，墜人井底。類似事故不勝枚舉。又如某個(gè)體汽車司機(jī)晝夜連續(xù)行車，最后困倦不支，車輛失去控制，墜人公路橋下，車毀人亡。體力為主的勞動(dòng)，事故危險(xiǎn)性小。立位工作比坐位工作更安全，因?yàn)樽患夹g(shù)性作業(yè)者更易因困倦而入睡，因?yàn)樵跇O度疲勞和困倦時(shí)，往往無法自我控制。2023/1/5102補(bǔ)充:疲勞與安全1．睡眠休息不足、困倦引起事故2022/12．反應(yīng)和動(dòng)作遲鈍引起的事故

（例2）疲勞感越強(qiáng)，人的反應(yīng)速度越慢，手腳動(dòng)作越遲緩。某鋼廠廠區(qū)內(nèi)鐵路縱橫交錯(cuò)，道口很多。疲勞狀態(tài)下的工人在下班途中或作業(yè)中常不能敏銳地覺察側(cè)面和后面來車，因而引起傷亡事故。如有一次調(diào)車中，將正在操作沒有覺察躲避的操作工扎倒致死。又如某礦井，三名工人因疲勞靠在礦定處休息，突然礦壁塌落，一名坐著休息的工人被砸死，二名立位工人受重傷。一方面是因?yàn)槠冢瑳]有正確選擇休息地點(diǎn)；另一方面是因?yàn)槠诤蟾泄倜舾卸认陆担荒芗皶r(shí)覺察塌落預(yù)兆。

2023/1/51032．反應(yīng)和動(dòng)作遲鈍引起的事故2022/12/111033．疲勞心理作用

（例3）疲勞常造成心緒不寧，思想不集中，心不在焉，對(duì)事物反應(yīng)淡漠、不熱心，視力聽力減退等。如某建筑工地拆除方形腳手架，事先約定，上部每扔下三根木桿，下部人員進(jìn)人腳手架下抽取木桿一次。但是因下部作業(yè)的工人上班前通宵賭博，過度疲勞，精神恍惚．工作幾個(gè)周期后下部沒有反響，上部作業(yè)人員下來才發(fā)現(xiàn)下面的工人已被腳手桿打死。2023/1/51043．疲勞心理作用2022/12/111044、環(huán)境因素加倍疲勞效應(yīng)

例如，各工業(yè)部門在高溫季節(jié)（七八月份）事故發(fā)生率較高；室外作業(yè)則在寒冷季節(jié)事故率增大。下圖是某大鋼鐵企業(yè)30年來事故率隨氣溫和月份變化的統(tǒng)計(jì)圖。2023/1/51054、環(huán)境因素加倍疲勞效應(yīng)2022/12/111055．疲勞與機(jī)械化程度

歷史地分析事故發(fā)生率，可以發(fā)現(xiàn)：手工勞動(dòng)時(shí)期事故率低，高度機(jī)械化、自動(dòng)化作業(yè)事故率也較低；半機(jī)械化作業(yè)事故率最高，其中包含許多人機(jī)學(xué)問題。半機(jī)械化作業(yè)時(shí)，人必須圍繞機(jī)機(jī)械進(jìn)行輔助作業(yè)，由于人比機(jī)械力氣小，動(dòng)作慢，所以往往用力較大造成疲勞，再加人機(jī)界面上存在問題就會(huì)導(dǎo)致事故發(fā)生。例如：鞍山市（包括鞍鋼）1984～1987年4年間的死亡事故中，70%屬于半機(jī)械化作業(yè)。具體事故多在人機(jī)配合上，作業(yè)人員奮力強(qiáng)作，力所不及情況下發(fā)生事故。2023/1/51065．疲勞與機(jī)械化程度2022/12/11106五、疲勞的改善與消除

1．提高作業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化程度

2．加強(qiáng)科學(xué)管理改進(jìn)工作制度

3．合理安排工作時(shí)間及休息時(shí)間

4．多種休息方式5．輪班工作制度6．業(yè)余活動(dòng)和休息的安排2023/1/5107五、疲勞的改善與消除1．提高作業(yè)機(jī)械化和自動(dòng)化程度2第三章

人的生理心理因素

及生物力學(xué)特性第一節(jié)人的生理因素與安全

一、人的感知特性

1、人的感覺

人機(jī)系統(tǒng)（見圖1）2023/1/5108第三章

人的生理心理因素

及生物力圖1

人機(jī)系統(tǒng)圖2023/1/5109圖1人機(jī)系統(tǒng)圖2022/12/112(1)感覺的基本特征人的各種感受器都有一定的感受性和感覺閾限。（表3-1）從人的感覺閾限來看，刺激本身必須達(dá)到一定強(qiáng)度才能對(duì)感受器官發(fā)生作用。（表3-2）一種感受器官只能接受一種刺激和識(shí)別某一種特征，眼睛只接受光刺激，耳朵只接受聲刺激。同時(shí)有多種視覺信息或多種聽覺信息，或視覺與聽覺信息同時(shí)輸入時(shí)，人們往往傾向于注意一個(gè)而忽視其它信息，如果同時(shí)輸入的是兩個(gè)強(qiáng)度相同的聽覺信息，則對(duì)要聽的那個(gè)信息的辨別能力將下降50%，并且只能辨別最先輸入的或是強(qiáng)度校大的信息。感覺器官經(jīng)過連續(xù)刺激一段時(shí)間后，敏感性會(huì)降低，產(chǎn)生適應(yīng)現(xiàn)象。

2023/1/5110(1)感覺的基本特征2022/12/113表3－1刺激及感覺反應(yīng)感覺種類感覺器官適宜刺激識(shí)別特征作用視覺眼光形狀、大小、位置、遠(yuǎn)近、色彩、明暗、運(yùn)動(dòng)方向等鑒別聽覺耳聲聲音的高低、強(qiáng)弱、方向和遠(yuǎn)近報(bào)警、聯(lián)絡(luò)嗅覺鼻揮發(fā)和飛散的物質(zhì)辣氣、香氣、臭氣報(bào)警、鑒別味覺舌被唾液溶解的物質(zhì)甜酸、苦辣、咸等鑒別皮膚感覺皮膚及皮下組織物理或化學(xué)物質(zhì)對(duì)皮膚作用觸覺、痛覺、溫度覺、壓覺報(bào)警深部感覺肌體神經(jīng)及關(guān)節(jié)物質(zhì)對(duì)肌體的作用撞擊、重力、姿勢等

平衡感覺前庭器官運(yùn)動(dòng)和位置變化旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)和擺動(dòng)等調(diào)整2023/1/5111表3－1刺激及感覺反應(yīng)感覺適宜刺激識(shí)別特征作用視覺眼2006.2表3－2人體主要感覺閾值

感覺感覺閾下限上限視覺（2.2～5.7）×10-17J（2.2－5.7）×10-8J聽覺1×10-12J/m21×102J/m2嗅覺2×10-7kg/m3

味覺4×10-7(硫酸試劑摩爾濃度)

觸覺2.6×10-9J

溫度覺6.28×10-9kg·J/m2·s9．13×10-6kg·J/m2·s振動(dòng)覺振幅2.5×10-4mm

2023/1/51122006.2表3－2人體主要感覺閾值感覺感(2)知覺的基本特征

知覺是人腦對(duì)直接作用于感覺器官的客觀事物的整體反映。

人的知覺一般分為空間知覺，時(shí)間知覺，運(yùn)動(dòng)知覺與社會(huì)知覺等，它們有如下共同特征：知覺的整體性（見圖2）知覺的理解性（見圖3）知覺的恒常性（見圖4）知覺的選擇性（見圖5）2023/1/5113(2)知覺的基本特征2022/12/1162006.2圖2

知覺的整體性2023/1/51142006.2圖2知覺的整體性2022/12/117圖3

知覺的理解性2023/1/5115圖3知覺的理解性2022/12/1182023/1/51162022/12/119圖5

人頭托盤雙關(guān)圖2023/1/5117圖5人頭托盤雙關(guān)圖2022/12/11102023/1/51182022/12/11112023/1/51192022/12/11122、人的視覺特性（1）人眼的構(gòu)造眼球的基本結(jié)構(gòu)（見圖6）眼球的水平解剖圖（見圖7）（2）視覺的基本參數(shù)

波長和強(qiáng)度效應(yīng)視角（見圖3-1）視力視野（見圖3-2，圖3-3）視距（見表3-3）色覺2023/1/51202、人的視覺特性2022/12/1113圖6人眼球的基本結(jié)構(gòu)2023/1/5121圖6人眼球的基本結(jié)構(gòu)2022/12/1114圖7眼球的水平解剖圖

2023/1/5122圖7眼球的水平解剖圖2022/12/1115

圖3－1視角

2023/1/5123圖3－1視角2022/12/1116

圖3－2人的水平視野和垂直視野

2023/1/5124圖3－2人的水平視野和垂直視野2022/12/111圖3－3人對(duì)不同顏色的視野

2023/1/5125圖3－3人對(duì)不同顏色的視野2022/12/11182006.2表3－3幾種工作視距的推薦值任務(wù)要求舉例視距離（cm）固定視野直徑(cm)備注最精細(xì)的工作安裝最小部件（表·電子元件）12～2520～40完全坐著，部分地依靠視覺輔助手段精細(xì)工作安裝收音機(jī)、電視機(jī)25～35（多為30～32）40～60坐著或站著中等粗活印刷機(jī)、鉆井機(jī)、機(jī)床旁工作50以下至80坐著或站著粗活包裝、粗磨50～15030～250多為站著遠(yuǎn)看黑板、開汽車150以上250以上坐著或站著2023/1/51262006.2表3－3幾種工作視距的推薦值任務(wù)要求舉（3）常見的幾種視覺現(xiàn)象暗適應(yīng)與明適應(yīng)眩光視錯(cuò)覺

（圖3-4）2023/1/5127（3）常見的幾種視覺現(xiàn)象2022/12/1120圖3－4幾種常見視覺錯(cuò)誤

2023/1/5128圖3－4幾種常見視覺錯(cuò)誤2022/12/11212023/1/51292022/12/1122圖8一系列視錯(cuò)覺圖2023/1/5130圖8一系列視錯(cuò)覺圖2022/12/11232023/1/51312022/12/11242023/1/51322022/12/11252023/1/51332022/12/11262023/1/51342022/12/11272023/1/51352022/12/11282023/1/51362022/12/1129圖9視錯(cuò)覺圖2023/1/5137圖9視錯(cuò)覺圖2022/12/1130三、知覺的基本特性

錯(cuò)覺2023/1/5138三、知覺的基本特性錯(cuò)覺2022/12/11312023/1/51392022/12/11322023/1/51402022/12/11332023/1/51412022/12/11342023/1/51422022/12/11352023/1/51432022/12/1136錯(cuò)覺2023/1/5144錯(cuò)覺2022/12/1137三、知覺的基本特性

錯(cuò)覺2023/1/5145三、知覺的基本特性錯(cuò)覺2022/12/1138三、知覺的基本特性

理解性2023/1/5146三、知覺的基本特性理解性2022/12/1139（6）視覺運(yùn)動(dòng)規(guī)律眼睛的水平運(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。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。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、且不易疲勞。當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相同的情況下，觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下。兩眼的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)的、同步的，在正常情況下不可能一只眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)而另一只眼睛不動(dòng)；在操作中一般不需要一只眼睛視物，而另一只眼睛不視物。人眼對(duì)直線輪廓比對(duì)曲線輪廓更易于接受。顏色對(duì)比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。當(dāng)人們從遠(yuǎn)處辨認(rèn)前方的多種不同顏色時(shí)，其易于辨認(rèn)的順序是紅、綠、黃、白。當(dāng)兩種顏色相配在一起時(shí)，易于辨認(rèn)的順序是：黃底黑字，黑底白字，藍(lán)底白字，白底黑字等。

2023/1/5147（6）視覺運(yùn)動(dòng)規(guī)律2022/12/11403、人的聽覺特性

（1）人耳構(gòu)造和聽覺過程

（見圖10，圖3-9）（2）聽覺特征

可聽范圍（見圖3-5）可聽聲音的強(qiáng)度（見圖3-6）方向敏感度掩蔽效應(yīng)

2023/1/51483、人的聽覺特性2022/12/1141圖10人耳的構(gòu)造

2023/1/5149圖10人耳的構(gòu)造2022/12/1142圖11人耳的剖面圖2023/1/5150圖11人耳的剖面圖2022/12/1143

圖3－5年齡對(duì)聽力敏感性的影響

2023/1/5151圖3－5年齡對(duì)聽力敏感性的影響2022/12/114圖3-6

人的聽覺閾限2023/1/5152圖3-6人的聽覺閾限2022/12/11454、人的嗅覺、味覺和膚覺特性（1）嗅覺（2）味覺（3）膚覺觸覺（觸覺感受器見圖12，觸覺閾限）溫度覺痛覺（見圖13）2023/1/51534、人的嗅覺、味覺和膚覺特性2022/12/1146圖12

部分觸覺感受器2023/1/5154圖12部分觸覺感受器2022/12/1147圖13

人的痛、溫度和粗略觸覺傳導(dǎo)通路2023/1/5155圖13人的痛、溫度和粗略觸覺傳導(dǎo)通路2022二、人的反應(yīng)時(shí)間1、定義2、影響反應(yīng)時(shí)間的影響因素隨感覺通道不同而不同

（見表3-4）與運(yùn)動(dòng)器官有關(guān)

（見表3-5）與刺激性質(zhì)有關(guān)

（見表3-6）隨執(zhí)行器官不同而不同（見表3-7）

與刺激數(shù)目的關(guān)系

（見表3-8）與顏色的配合有關(guān)（見表3-9）與年齡有關(guān)（見表3-10）與訓(xùn)練有關(guān)

2023/1/5156二、人的反應(yīng)時(shí)間1、定義2022/12/1149

表3－4反應(yīng)時(shí)間隨感覺通道的變化

T（秒）聽覺觸覺視覺嗅覺味覺咸味甜味酸味苦味0.115～0.1820.117～0.2010.188～0.2060.200～0.3700.3080.4460.5231.082動(dòng)作部位動(dòng)作特點(diǎn)最少平均時(shí)間（ms）手握取直線曲線70220旋轉(zhuǎn)克服阻力不克服阻力720220腳直線的克服阻力的360720腿直線的腳向側(cè)面360720～1460軀干彎曲傾斜720～16201260表3－5反應(yīng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)器官的關(guān)系

2023/1/5157表3－4反應(yīng)時(shí)間隨感覺通道的變化T聽覺觸覺視覺嗅覺表3－7執(zhí)行器官的反應(yīng)時(shí)間

動(dòng)作部位動(dòng)作特點(diǎn)最少平均時(shí)間（ms）手握取直線曲線70220旋轉(zhuǎn)克服阻力不克服的720220腳直線的克服阻力的360720腿直線的腳向側(cè)面360720～1460軀干彎曲傾斜720～16201260表3－6反應(yīng)時(shí)間與刺激性質(zhì)的關(guān)系

執(zhí)行器官反應(yīng)時(shí)間（ms）右手左手右腳左腳1471441741792023/1/5158表3－7執(zhí)行器官的反應(yīng)時(shí)間動(dòng)作部位動(dòng)作特點(diǎn)最少平均時(shí)間表3－8反應(yīng)時(shí)間與刺激數(shù)目的關(guān)系刺激選擇數(shù)12345678910反應(yīng)時(shí)間（ms）187316364434485532570603619622

表3－9反應(yīng)時(shí)間與顏色的關(guān)系

表3－10年齡與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系

年齡2030405060反應(yīng)時(shí)間相對(duì)值100104112116161顏色對(duì)比白與黑紅與綠紅與黃紅與橙

平均反應(yīng)時(shí)間（ms）1972082172462023/1/5159表3－8反應(yīng)時(shí)間與刺激數(shù)目的關(guān)系刺激選擇數(shù)1234567三、大腦的覺醒水平1、人體活動(dòng)時(shí)機(jī)體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)神經(jīng)系統(tǒng)血管系統(tǒng)（心率、血壓、血液再分配、血液成分）呼吸系統(tǒng)體溫調(diào)節(jié)2、腦力勞動(dòng)時(shí)機(jī)體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)3、人體信息處理系統(tǒng)

影響人信息處理能力的因素：神經(jīng)活動(dòng)規(guī)律、動(dòng)機(jī)與積極性、學(xué)習(xí)與鍛煉、疲勞程度、個(gè)體差異、年齡-性別等、反應(yīng)速度、意識(shí)水平2023/1/5160三、大腦的覺醒水平1、人體活動(dòng)時(shí)機(jī)體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)2022/1第二節(jié)

人的心理因素與安全心理學(xué)概述2023/1/5161第二節(jié)

人的心理因素與安全心理學(xué)概述2022/12/11一、人的心理特性對(duì)安全生產(chǎn)的影響

1、注意當(dāng)心理活動(dòng)指向或集中于某一事物時(shí)，就是注意。從生理上，心理上不可能始終集中注意力于一點(diǎn)。不注意的發(fā)生是必然的生理和心理現(xiàn)象，不可避免。不注意就存在于注意之中。2023/1/5162一、人的心理特性對(duì)安全生產(chǎn)的影響1、注意2022/12/

自動(dòng)化程度越高，監(jiān)視儀表等工作最容易發(fā)生不注意。

預(yù)防不注意產(chǎn)生差錯(cuò)的方法如下：

1）建立冗余系統(tǒng)，為確保操作安全，在重要崗位上，多設(shè)l～2個(gè)人平行監(jiān)視儀表的工作；

2）為防止下意識(shí)狀態(tài)下失誤，在重要操作之前，如電路接通或斷開、閥門開放等采用“指示窗口”，對(duì)操作內(nèi)容確認(rèn)后再動(dòng)作；

3）改進(jìn)儀器、儀表的設(shè)計(jì)，使其對(duì)人產(chǎn)生非單調(diào)刺激或悅耳、多樣的信號(hào)，避免誤解。2023/1/5163

自動(dòng)化程度越高，監(jiān)視儀表等工作最容易發(fā)生不注意。22、情緒與情感

情緒、情感是人對(duì)客觀事物的一種特殊反應(yīng)形式。

情緒、情感為三種因素所制約：環(huán)境影響、生理狀態(tài)和認(rèn)識(shí)過程。其中認(rèn)識(shí)過程起關(guān)鍵作用。

情緒狀態(tài)可分為心境，激情，應(yīng)激。

情感是在人類社會(huì)歷史發(fā)展過程中形成的高級(jí)社會(huì)性情感，人類社會(huì)性情感可歸結(jié)為道德感、理智感和美感。

2023/1/51642、情緒與情感2022/12/1157

在實(shí)際工作中表現(xiàn)出來的有如下幾種不安全情緒：

①急躁情緒：人的情緒狀況發(fā)展到引起人體意識(shí)范圍變狹窄，判斷力降低，失去理智力和自制力。心血活動(dòng)受抑制等情緒水平失調(diào)呈病態(tài)時(shí)，極易導(dǎo)致發(fā)生不安全行為。（見圖1）

②煩躁情緒：表現(xiàn)沉悶，不愉快，精神不集中，心猿意馬，嚴(yán)重時(shí)自身器官往往不能很好協(xié)調(diào)，更談不上與外界條件協(xié)調(diào)一致。

2023/1/5165在實(shí)際工作中表現(xiàn)出來的有如下幾種不安全情緒：2022/圖3－1安全操作水平與情緒激動(dòng)水平關(guān)系圖

2023/1/5166圖3－1安全操作水平與情緒激動(dòng)水平關(guān)系圖2022/12/1過高和過低的情緒激動(dòng)水平，使人的動(dòng)作準(zhǔn)確度降至50%或以下，注意力無法集中，不能自制。某礦技術(shù)員與愛人吵架，為逃避家庭煩惱而提前上班，誤人頂板未撬實(shí)的采場，被冒落松石打死。這是抑制狀態(tài)下事故的一例。從事快速、緊張的勞動(dòng)，如興修水利等，較高的情緒激動(dòng)水平有利于發(fā)揮勞動(dòng)效率，可播放歡快的樂曲鼓動(dòng)生產(chǎn)情緒。應(yīng)當(dāng)指出，設(shè)備復(fù)雜、多工種作業(yè)的冶金廠等，車間內(nèi)不應(yīng)播放音樂和口號(hào)，以免造成干擾，影響安全生產(chǎn)。2023/1/5167過高和過低的情緒激動(dòng)水平，使人的動(dòng)作準(zhǔn)確度降至50%或以下，

情緒激動(dòng)水平的高低是外界（環(huán)境的、社會(huì)的）刺激情景引起的，因此，改變外界刺激可以改變情緒的傾向和水平。從組織管理上（包括思想工作、安全檢查、勞動(dòng)組織等）及個(gè)體主觀上若能注意創(chuàng)造健康穩(wěn)定的心理環(huán)境并用理智控制不良情緒，由情緒水平失調(diào)導(dǎo)致的不安全行為就可以大幅度下降。安全檢查表中有一欄目，調(diào)查工人有無家庭糾紛、打架、賭氣等事件發(fā)生。如影響工人情緒較大，可采取換班休息、談話等方式，不使工人帶著沉重的情緒進(jìn)人操作崗位。實(shí)踐證明，這是行之有效的安全措施。2023/1/5168

情緒激動(dòng)水平的高低是外界（環(huán)境的、社會(huì)的）刺激情景引起的，3、意志意志就是人們自覺地確定目的并調(diào)節(jié)自己的行動(dòng)去克服困難，以實(shí)現(xiàn)預(yù)定目的的心理過程，它是意識(shí)的能動(dòng)作用的表現(xiàn)。

意志品質(zhì)有積極的，也有消極的。積極的品質(zhì)表現(xiàn)為自覺性、果斷性、自制力和堅(jiān)定性；消極的品質(zhì)表現(xiàn)為盲目性、沖動(dòng)性、脆弱性和盲目性。

2023/1/51693、意志2022/12/11624、態(tài)度

態(tài)度是個(gè)人對(duì)他人、對(duì)事物較持久的肯定或否定的內(nèi)在反應(yīng)傾向。態(tài)度的形成主要受三種因素的影響，即知識(shí)或信息，主要來自父母、同事和社會(huì)生活環(huán)境；需要，歡迎態(tài)度，相反則不然；團(tuán)體的規(guī)定或期望，一般說來個(gè)人的態(tài)度要與他所屬的集體的期望和要求相符合。屬于同一集體的人，他們的態(tài)度較類似。團(tuán)體的規(guī)定是一種無形的壓力影響同一團(tuán)體的成員。人們對(duì)安全工作的態(tài)度對(duì)搞好安全工作具有重大影響，在安全管理中，應(yīng)通過宣傳，教育，團(tuán)體作用使工人對(duì)安全工作的態(tài)度不僅是正確的，而且要達(dá)到內(nèi)化的程度。

2023/1/51704、態(tài)度2022/12/1163

5、性格性格是人們?cè)趯?duì)待客觀事物的態(tài)度和社會(huì)行為的方式中，區(qū)別于他人所表現(xiàn)出的那些比較穩(wěn)定的心理特征的總和。性格特征：對(duì)現(xiàn)實(shí)的態(tài)度的特征/性格的意志特征/性格的情緒特征/性格的理智特征

有學(xué)者將性格分為：冷靜型、活潑型、急躁型、輕浮型和遲鈍型。前兩者中的性格屬于安全型，后三種屬于非安全型

性格與安全生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，在其他條件相同的情況下，冷靜型性格的人比急躁型性格的人安全性強(qiáng)。對(duì)工作馬虎的人容易出現(xiàn)失誤。實(shí)踐中不少人因魯莽、高傲、懶惰、過分自信等不良性格、促成了不安全行為而導(dǎo)致傷亡事故。

2023/1/51715、性格2022/12/11646、能力

能力是人順利完成某種活動(dòng)所必須具備的心理特征之一。能力的個(gè)體差異與安全

a.人的能力與崗位職責(zé)要求相匹配b.發(fā)現(xiàn)和挖掘職工潛能c.通過培訓(xùn)提高人的能力d.團(tuán)隊(duì)合作時(shí)，人事安排應(yīng)注意人員能力的相互彌補(bǔ)

2023/1/51726、能力2022/12/1165

7、氣質(zhì)氣質(zhì)是一個(gè)人生來就有的心理活動(dòng)的動(dòng)力特征。心理活動(dòng)的動(dòng)力指心理過程的程度、心理過程的速度和穩(wěn)定性以及心理活動(dòng)的指向性。2023/1/51737、氣質(zhì)2022/12/1166

8、需要與動(dòng)機(jī)需要是人參與社會(huì)行動(dòng)的基礎(chǔ)，動(dòng)機(jī)則是促使人活動(dòng)的原因。動(dòng)機(jī)是由需要產(chǎn)生的，需要是個(gè)體在生活中感到某種欠缺而力求獲得滿足的一種內(nèi)心狀態(tài)它是機(jī)體自身或外部生產(chǎn)條件的要求在腦中的反映。有什么樣的需要就決定著有什么樣的動(dòng)機(jī)。馬斯洛提出了需要層次論（見圖2）。他認(rèn)為，人的需要分為生理需要、安全需要、社交需要、尊重和自我實(shí)現(xiàn)的需要，依次由低級(jí)到高級(jí)。自我實(shí)現(xiàn)的需要越強(qiáng)烈，目標(biāo)越高，對(duì)安全的需要也更敏感。

2023/1/51748、需要與動(dòng)機(jī)2022/12/1167圖2馬斯洛的需要層次發(fā)展模式2023/1/5175圖2馬斯洛的需要層次發(fā)展模式2022/12/19、非理智行為的心理因素

僥幸心理

省能心理

逆反心理

湊興心理

從眾心理

2023/1/51769、非理智行為的心理因素2022/12/1169二、顏色的心理作用

1、顏色現(xiàn)象明度、色調(diào)和飽和度

顏色的混合2、顏色的心理作用冷暖感興奮和抑制感前進(jìn)和后退感輕重感輕松和壓抑感軟硬感膨脹色與收縮色

2023/1/5177二、顏色的心理作用1、顏色現(xiàn)象2022/12/1170第三節(jié)人體生物力學(xué)特性

一、人體各部分的操縱力操縱力是指操作者在操作時(shí)為達(dá)到操作的目的所付出的一定數(shù)量的力。肢體的力量來自肌肉收縮，肌肉收縮時(shí)所產(chǎn)生的力稱為肌力。在操作活動(dòng)中，肢體所能發(fā)揮的力量大小除了取決人體肌肉的生理特征外，還與施力姿勢、施力部位、施力方式和施力方向有密切關(guān)系（見圖3-21）2023/1/5178第三節(jié)人體生物力學(xué)特性

一、人體各部分的操圖3-8立姿彎臂時(shí)的力量分布

2023/1/5179圖3-8立姿彎臂時(shí)的力量分布2022/12/11722、手的操縱力(1)坐姿操縱力

坐姿時(shí)不同角度上臂力測試如圖3-9所示，其測量結(jié)果見表3-14。(2)立姿操縱力

立姿操作時(shí)，手臂在不同角度上的拉力和推力分布，如圖3-10所示(3)握力

男女不同年齡段握力，見表3-15

(4)拉力與推力(5)扭力和提力

應(yīng)用手柄操縱時(shí)最合適的力，見表3-162023/1/51802、手的操縱力2022/12/1173圖3-9坐姿操縱力側(cè)視圖（a）側(cè)視圖（b）俯視圖

2023/1/5181圖3-9坐姿操縱力側(cè)視圖2022/12/1174表3-14坐姿時(shí)手臂在不同方向上的操縱力

手臂角度（0）拉力推力左手右手左手右手向后向前180（向前平伸臂）15012090（垂臂）602301901601501102402501901701201901401201001002301901601601601801501209060向上向下4070808070608011090906080100100808090120120901801501209060向內(nèi)側(cè)向外側(cè)607090708090901008090404050506060707070802023/1/5182表3-14坐姿時(shí)手臂在不同方向上的操縱力手臂角度圖3-10立姿操作時(shí)手臂在不同角度上的拉力和推力分布2023/1/5183圖3-10立姿操作時(shí)手臂在不同角度上的拉力和推力分布202表3-15

男女不同年齡段握力

性別年齡握力（N）最小值最大值標(biāo)準(zhǔn)值男1618202325274324344373379480529556579585343～441392～460418～487442～510448～516女1618202325202211218226230314332330338343239～276248～285256～293264～301268～3052023/1/5184表3-15男女不同年齡段握力性別年齡握表3-16應(yīng)用手柄操縱時(shí)最合適的力

手柄距地高度（mm）左手最適合的用力（N）右手最適合的用力（N）向上向下向側(cè)方向上向下向側(cè)方500～650650～10501050～14001400～1600140120809070120801404060604012010060401201006060304040302023/1/5185表3-16應(yīng)用手柄操縱時(shí)最合適的力手柄距地高度（3、腳的操縱力腳產(chǎn)生力的大小與下肢的位置、姿勢和方向有關(guān)。腳產(chǎn)生的操縱力一般都是以壓力的形式出現(xiàn)，壓力的大小隨著腳離開人體中心對(duì)稱線向外偏轉(zhuǎn)的程度有關(guān)。（見圖3-11）一般地說，在坐姿的情況下，腳的伸展力大于屈曲力；右腳的操縱力大于左腳的操縱力；男的腳力大于女的腳力。（見表3-17）

2023/1/51863、腳的操縱力2022/12/1179圖3-11不同體位下腳的蹬力及在各個(gè)角度時(shí)的壓力比值

2023/1/5187圖3-11不同體位下腳的蹬力及在2022/12/1180表3-17腳的操縱力比較(N)腳別屈曲力伸展力男女男女右腳左腳3262992342094784213442992023/1/5188表3-17腳的操縱力比較(N)腳別屈曲力伸展力男女男二、人體活動(dòng)的速度與準(zhǔn)確度

1、肢體的動(dòng)作速度

肢體動(dòng)作速度的大小，基本上決定于肢體肌肉收縮的速度對(duì)于操作動(dòng)作速度，還取決于動(dòng)作方向和動(dòng)作軌跡等特征人的無條件反應(yīng)時(shí)間為0.1～0.15S,聽覺反應(yīng)為0.1～0.2S,手指叩擊速度1.5～5次／S，判斷時(shí)間為1～5S。

2023/1/5189二、人體活動(dòng)的速度與準(zhǔn)確度1、肢體的動(dòng)作速度2022/1動(dòng)作頻率是指在一定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作所重復(fù)的次數(shù)。肢體的動(dòng)作頻率也取決于動(dòng)作部位和動(dòng)作方式(見表3-18

)在操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)操作速度和頻率的要求不得超出肢體動(dòng)作速度和頻率的能力限度。(見表3-19，表3-20)

2023/1/5190動(dòng)作頻率是指在一定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作所重復(fù)的次數(shù)。2022/12/1表3-18人體各部位動(dòng)作速度與頻率