第2章人-機(jī)系統(tǒng)中人的因素課件

第二章 人-機(jī)系統(tǒng)中人的因素第一節(jié) 人體靜態(tài)參數(shù)測(cè)量1.

人體測(cè)量基本知識(shí)定義：人體測(cè)量是通過(guò)測(cè)量人體各部位尺

寸來(lái)確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸

上的差別，用來(lái)研究人的形態(tài)特征，從而

為工業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)提供人體測(cè)量尺寸。分類：人體構(gòu)造尺寸（靜態(tài)尺寸）和功能尺寸（動(dòng)態(tài)尺寸）18/24/2023人體測(cè)量術(shù)語(yǔ)：，被測(cè)者姿勢(shì)：立姿、坐姿；測(cè)量基準(zhǔn)面：矢狀面，正中矢狀面，冠狀面，水平面，眼耳平面；測(cè)量方向：頭側(cè)端、足側(cè)端，內(nèi)側(cè)、外側(cè)，近位、遠(yuǎn)位，撓側(cè)、尺側(cè)，脛側(cè)、腓側(cè)；支承面和衣著；基本側(cè)點(diǎn)及測(cè)量項(xiàng)目。（具體定義參見(jiàn)GB3975-1983和GB5703-1985有關(guān)規(guī)定）測(cè)量主要工具：人體測(cè)高儀，直角規(guī)，彎腳規(guī)統(tǒng)計(jì)函數(shù)：均值，方差，標(biāo)準(zhǔn)差，抽樣誤差，百分位數(shù)28/24/20232.人體尺寸測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)參見(jiàn)GB10000-1988《中國(guó)成年人人體尺寸》3.中國(guó)成年人體功能尺寸（具體數(shù)據(jù)參見(jiàn)

GB10000-1988和GB/T13547-1992）立姿坐姿單腿跪姿仰臥38/24/20234.用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算人體參數(shù)410/23/2023用身高計(jì)算人體各部位尺寸用體重計(jì)算人體的體積和表面積人的密度：a=W/V人的體積：V=1.015W-4.937人的表面積：A=0.0016H+0.0128W-0.1529人的生物力學(xué)參數(shù)最大耗氧量最大心跳速率最大心臟排血量5.人體測(cè)量尺寸的應(yīng)用應(yīng)用原則：注意選擇應(yīng)用條件，百分位的選擇和一些注意事項(xiàng)應(yīng)用方法：確定所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的類型選擇人體尺寸百分位

確定功能修正量確定心理修正量產(chǎn)品功能尺寸的設(shè)定510/23/2023人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用準(zhǔn)則最大，最小準(zhǔn)則可調(diào)節(jié)準(zhǔn)則平均準(zhǔn)則選擇最新準(zhǔn)則地域性準(zhǔn)則功能修正與心理修正準(zhǔn)則標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則姿勢(shì)與身材相關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則合理選擇百分位和適用度準(zhǔn)則610/23/20236.設(shè)計(jì)用人體模板710/23/2023坐姿人體模板(GB/T14779-1993)人體外形模板(GB/T15759-1995)人體模板的應(yīng)用適用范圍使用要求百分位選擇應(yīng)用實(shí)例第二節(jié)人體動(dòng)態(tài)測(cè)量尺寸人的肢體活動(dòng)范圍頭、肩胛骨、手、臂、大腿、小腿、足等各有相應(yīng)的活動(dòng)范圍。肢體的出力范圍立姿時(shí)手臂的操作力坐姿時(shí)手臂的操作力（一般右手強(qiáng)于左手，向上力大于向下力，向內(nèi)用力大于向外用

力）雙臂的扭力坐姿時(shí)的足蹬力（一般右足大于左足，男大于女）810/23/20233.人體動(dòng)作的靈活性與準(zhǔn)確性910/23/2023人體動(dòng)作的靈活性（包括動(dòng)作速度和動(dòng)作頻率）人體動(dòng)作的準(zhǔn)確性（主要從動(dòng)作形式（包括方向和動(dòng)作量），速度和力量三個(gè)方面）基本規(guī)律如下：手臂伸出和收回動(dòng)作的準(zhǔn)確性：短距離（100mm內(nèi)）有運(yùn)動(dòng)過(guò)多趨勢(shì)，誤差大，對(duì)較長(zhǎng)距離（100-400mm）有動(dòng)作過(guò)小趨勢(shì)，誤差顯著減少。向外伸出比向內(nèi)收

回準(zhǔn)確。動(dòng)作方向最準(zhǔn)確是正前方手臂部水平下側(cè)，

最部準(zhǔn)確在側(cè)面；右側(cè)比左側(cè)準(zhǔn)確，下部比中部準(zhǔn)確，上部最不準(zhǔn)確；雙手同時(shí)均勻地操作時(shí)，雙手直接在

身前活動(dòng)的準(zhǔn)確性最高。第三節(jié) 人的感知特性1.

概述感覺(jué)：人腦對(duì)于直接作用于感覺(jué)器官的客觀事物個(gè)別屬性的反映。（最簡(jiǎn)單，最基本的心理過(guò)程）知覺(jué)：人腦直接作用于感覺(jué)器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映。感覺(jué)反映客觀事物的個(gè)別屬性，知覺(jué)反映客觀事物的整體。人以知覺(jué)的形式直接反映事物，而感覺(jué)只作為知覺(jué)的組成部分而存在于知覺(jué)中。1010/23/2023感覺(jué)的基本特性適應(yīng)刺激（刺激形式和感覺(jué)反應(yīng)表）感覺(jué)閾值（感覺(jué)閾上限，感覺(jué)閾下限）感覺(jué)的適應(yīng)性（如嗅覺(jué)適應(yīng)）感覺(jué)的相互作用性（互相作用，互相影響）感覺(jué)的對(duì)比性（同時(shí)對(duì)比，繼時(shí)對(duì)比）感覺(jué)的余覺(jué)1110/23/2023知覺(jué)的基本特性整體性（由許多部分或多種屬性組成的對(duì)象具有一定結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性）影響因素：接近性，相似性，封閉性，連續(xù)性，審美性選擇性（決定條件：對(duì)象與背景的差別，對(duì)象的運(yùn)動(dòng)和主觀因素）理解性恒常性（主要包括：大小恒常，形狀恒常，明度恒常，顏色恒常）錯(cuò)覺(jué)1210/23/20232.視覺(jué)特性視覺(jué)刺激：人眼能感覺(jué)到的波長(zhǎng)范圍是380nm到780nm（接受信息的最主要方式）視覺(jué)系統(tǒng)（眼睛的解剖結(jié)構(gòu)）視覺(jué)機(jī)能視角：被觀察物體兩端光線進(jìn)入眼球的夾角視力：人眼對(duì)物體細(xì)部的分辨能力靜視野：人的頭部和眼球固定時(shí)能看到的空間范圍動(dòng)視野：人的頭部固定，眼球自由轉(zhuǎn)動(dòng)能看到的空間范圍視距：人眼觀察操作裝置的正常距離1310/23/2023幾種常見(jiàn)的視覺(jué)現(xiàn)象明暗適應(yīng)：暗適應(yīng)是人從明亮處突然進(jìn)入黑暗處，經(jīng)過(guò)5~7分才能看見(jiàn)物體，30分后才完全看清。明適應(yīng)與暗適應(yīng)情況相反，適應(yīng)時(shí)間約1分鐘。人眼還存在色彩適應(yīng)。眩光是所有耀眼和刺眼的強(qiáng)烈光線。它會(huì)使人視力下降，注意力分散，干擾視線，可見(jiàn)度降低，使眼睛疲勞、不舒服。一般應(yīng)盡量限制和避免眩光。視錯(cuò)覺(jué)是人觀察外界物體形象或圖形所得到的印象與實(shí)際形狀或圖形不一致。主要由生理和心理原因?qū)е隆Ｒ话銘?yīng)避免，但運(yùn)用得當(dāng)也會(huì)取得滿意的效果。1410/23/2023視覺(jué)運(yùn)動(dòng)規(guī)律眼睛水平運(yùn)動(dòng)比垂直運(yùn)動(dòng)快視線習(xí)慣從左到右和從上到下運(yùn)動(dòng)，看圓形內(nèi)物體總是沿順時(shí)針?lè)较蚩囱劬Υ怪边\(yùn)動(dòng)比水平運(yùn)動(dòng)容易疲勞眼睛觀察左上最好，其次右上，再次左下，最差右下眼睛有惰性，容易接受簡(jiǎn)單直線輪廓，看單純的形態(tài)比看復(fù)雜形態(tài)順眼和舒適兩眼協(xié)調(diào)、同步運(yùn)動(dòng)眼睛對(duì)顏色分辨依次是：紅-綠-黃-白1510/23/20231610/23/20233.聽(tīng)覺(jué)特征1710/23/2023聽(tīng)覺(jué)刺激：人耳能聽(tīng)到的聲音頻率一般為20-20000Hz（接受信息僅次于視覺(jué)）聽(tīng)覺(jué)系統(tǒng)聽(tīng)覺(jué)特性絕對(duì)閾值與可聽(tīng)范圍能辨別聲音的方向和距離（雙耳接受刺激的時(shí)間差，強(qiáng)度差以及經(jīng)驗(yàn)）聽(tīng)覺(jué)的適應(yīng)與聽(tīng)覺(jué)疲勞或殘留（適應(yīng)時(shí)間比視覺(jué)適應(yīng)時(shí)間短得多，疲勞后的恢復(fù)時(shí)間較長(zhǎng)）聽(tīng)覺(jué)的掩蔽效應(yīng)（兩個(gè)強(qiáng)度相差很大的聲音同時(shí)作用人耳時(shí)，其中的一個(gè)被淹沒(méi)）4.膚覺(jué)、嗅覺(jué)和味覺(jué)1810/23/2023膚覺(jué)是由物質(zhì)的物理或化學(xué)作用到達(dá)皮膚

表面引起的。它分為觸壓覺(jué)，痛覺(jué)和溫度

覺(jué)。膚覺(jué)僅次于聽(tīng)覺(jué)，對(duì)盲人有重要意義。嗅覺(jué)（適應(yīng)性快，溫度有助于嗅覺(jué)感受）味覺(jué)（味覺(jué)感受器主要分布在舌表面）5.

本體感覺(jué)（人在進(jìn)行操作時(shí)能給出身體及四肢所在位置的信息）第四節(jié) 人的信息傳遞與處理人的神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)（包括腦和脊髓）周圍神經(jīng)系統(tǒng)（中樞神經(jīng)系統(tǒng)以外全部神經(jīng)系統(tǒng)的總稱）大腦大腦皮質(zhì)功能定位（軀體感覺(jué)區(qū)，軀體運(yùn)動(dòng)區(qū)，其他功能區(qū)）大腦皮質(zhì)聯(lián)絡(luò)區(qū)神經(jīng)系統(tǒng)活動(dòng)方式（反射弧，信息鍵）1910/23/20233.人的信息處理模型眼睛耳朵其他感覺(jué)器官物理環(huán)境識(shí)別決策適應(yīng)過(guò)程時(shí)間分配手、腳姿勢(shì)語(yǔ)言語(yǔ)言和運(yùn)動(dòng)反應(yīng)長(zhǎng)期記憶短期記憶感覺(jué)子系統(tǒng)2010/23/2023信息處理子系統(tǒng)反應(yīng)子系統(tǒng)存儲(chǔ)子系統(tǒng)4.人體接受信息的途徑與能力2110/23/2023人體接受信息的途徑：通過(guò)“感覺(jué)——判斷——行為”構(gòu)成人體信息處理系統(tǒng)（感覺(jué)器官接受外界條件刺激，大腦進(jìn)行分析，判斷和決策，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)作）人體接受信息的能力（信息處理的核心是判斷，判斷既是利用已有知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程，也是積累和增加新的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的過(guò)程。人腦的信息容量大得驚人，但存在遺忘現(xiàn)象）5.影響人體信息接受、處理的主要因素2210/23/2023無(wú)關(guān)信息的干擾信息維量數(shù)的影響（信號(hào)的每一個(gè)特性為一個(gè)

維量）一般多維量信號(hào)的傳遞率高于單維信號(hào)，但小于組成該多維信號(hào)的單一維量信號(hào)傳遞之和分時(shí)的影響（信號(hào)輸出最好分先后，盡可能利用兩個(gè)或多個(gè)感覺(jué)通道接受同一信息，視覺(jué)有相對(duì)優(yōu)先權(quán)，聽(tīng)覺(jué)的抗干擾性好）刺激-反應(yīng)之間的一致性（如紅色代表危險(xiǎn)，綠色代表安全）大腦意識(shí)水平（大腦意識(shí)水平分五個(gè)階段，其中第III階段最佳）第五節(jié) 人的心理特性個(gè)性人的氣質(zhì)：多血質(zhì)，膽汁質(zhì)，粘液質(zhì)，抑郁質(zhì)性格：人對(duì)事物的態(tài)度和形成個(gè)性習(xí)性的行為方式，是個(gè)人穩(wěn)定的個(gè)性心理特征情緒與安全情緒：由客觀事物與人的需要（自然的，社會(huì)的，物質(zhì)的，精神的）是否符合而產(chǎn)生的心理反應(yīng)2310/23/20233.社會(huì)心理與安全生產(chǎn)2410/23/2023需要和動(dòng)機(jī)群體的心理因素不安全心理狀態(tài)：僥幸心理，省能心理，逆反心理，湊興心理，從眾心理注意與不注意個(gè)性心理特征的運(yùn)用下面12種個(gè)人心理特征可在防止傷亡事故中

充分加以利用：自衛(wèi)心，人道感，榮譽(yù)感，責(zé)任感，自尊心，喜牽頭，隨眾性，競(jìng)爭(zhēng)

性，邏輯思考力，獲獎(jiǎng)心，好奇心，恐懼心第六節(jié) 勞動(dòng)強(qiáng)度及分級(jí)勞動(dòng)強(qiáng)度靜力作業(yè)：身體和四肢關(guān)節(jié)保持不動(dòng)時(shí)所進(jìn)行的作業(yè)，特點(diǎn)是能耗水平不高，但卻容易疲勞動(dòng)力作業(yè)：靠肌肉伸縮來(lái)完成作業(yè)（體力勞動(dòng)）勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)國(guó)際勞工局分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)日本勞動(dòng)研究所分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中國(guó)勞動(dòng)強(qiáng)度分級(jí)(GB3896-1983)2510/23/2023第七節(jié) 作業(yè)疲勞1.

疲勞的特點(diǎn)和分類定義：作業(yè)過(guò)程中作業(yè)能力下降，或由于厭倦而不愿意繼續(xù)工作的狀態(tài)（乳酸的積累）特點(diǎn)：生理，心理，環(huán)境等多種因素影響2610/23/2023疲勞的分類按原因分類：生理性疲勞、心理疲勞按發(fā)生部位分類：精神疲勞、肌肉疲勞、神經(jīng)疲勞按程度分類：一般疲勞、過(guò)度疲勞、重度疲勞按時(shí)間長(zhǎng)短分類：急性疲勞、慢性疲勞按作業(yè)方式分類：動(dòng)態(tài)作業(yè)疲勞、靜態(tài)作業(yè)疲勞按器官類型分類：中心性疲勞、外周性疲勞2710/23/20232.作業(yè)疲勞的調(diào)查與測(cè)定n

疲勞的問(wèn)卷調(diào)查n

疲勞的測(cè)定3.引起疲勞的原因超生理負(fù)荷的激烈運(yùn)動(dòng)和持久的體力或腦力勞動(dòng)工作單調(diào)環(huán)境不良精神因素身體狀況不佳人機(jī)工程設(shè)計(jì)不合理2810/23/20234.作業(yè)疲勞的一些規(guī)律疲勞可以恢復(fù)，且青年人比老年人恢復(fù)快積累效應(yīng)適應(yīng)性生理周期的影響環(huán)境因素的影響工作單調(diào)2910/23/20235.降低作業(yè)疲勞的措施提高作業(yè)的自動(dòng)化水平，改善勞動(dòng)條件，降低勞動(dòng)強(qiáng)度，縮短勞動(dòng)時(shí)間選擇正確的作業(yè)姿勢(shì)和體位：立姿，坐姿，坐立交替合理設(shè)計(jì)作業(yè)中的用力方式：合理安排施力方式與負(fù)荷；按照生物力學(xué)原理作業(yè)；利用人體活動(dòng)特點(diǎn)用力；利用人體動(dòng)作的經(jīng)濟(jì)原則；節(jié)約動(dòng)作能級(jí)改善作業(yè)內(nèi)容，避免單調(diào)重復(fù)性作業(yè)：使操作適當(dāng)復(fù)雜化，交換操作內(nèi)容或作業(yè)崗位合理設(shè)計(jì)作業(yè)空間與環(huán)境生產(chǎn)設(shè)備的本質(zhì)化安全3010/23/2023第八節(jié) 人為差錯(cuò)1.

概述定義：人為差錯(cuò)是指操作者實(shí)際完成職能與該工作所要求完成職能之間的偏差，也稱人的失誤。人為差錯(cuò)的五種情況：未執(zhí)行分配的任務(wù)錯(cuò)誤地執(zhí)行分配的職能

執(zhí)行了未賦予的額外職能按錯(cuò)誤程序或在錯(cuò)誤時(shí)間執(zhí)行了職能執(zhí)行職能不全面3110/23/20232.出現(xiàn)人為差錯(cuò)的原因1)

感覺(jué)認(rèn)識(shí)上的人為差錯(cuò)信息量過(guò)大，強(qiáng)度過(guò)大或過(guò)小，或過(guò)于復(fù)雜信息傳遞速度過(guò)快信息顯示不夠完善感覺(jué)通道間的知覺(jué)重疊輸入信息混亂，又噪聲干擾感覺(jué)器官有缺陷疾病、疲勞的影響，或錯(cuò)覺(jué)聯(lián)絡(luò)信息的方式方法不完善錯(cuò)誤領(lǐng)會(huì)信息在先入感的強(qiáng)烈影響下發(fā)生錯(cuò)覺(jué)3210/23/2023判斷過(guò)程中的人為差錯(cuò)知識(shí)或能力不足缺乏經(jīng)驗(yàn)或訓(xùn)練不足遺忘疲勞或其他原因造成的意識(shí)水平低下本身有不良性格或習(xí)慣異常狀態(tài)下發(fā)生的人為差錯(cuò)大腦意識(shí)水平低下由于條件反射和躲避等行為帶來(lái)的危險(xiǎn)人體生物節(jié)律處于臨界期（低潮期）3310/23/20234）行為過(guò)程中的人為差錯(cuò)精神不集中，思想