安全人機(jī)工程學(xué)-機(jī)的特性與可靠性

5.1機(jī)械的分類及基本結(jié)構(gòu)5.2機(jī)械的危害因素及安全特性5.3機(jī)械設(shè)備的可靠性5.4實(shí)例：手持電動(dòng)工具機(jī)的特性與可靠性

5.1機(jī)械的分類及基本結(jié)構(gòu)

5.1.1機(jī)械設(shè)備的分類

機(jī)械工業(yè)是一個(gè)國(guó)家的基礎(chǔ)工業(yè)，是體現(xiàn)一個(gè)國(guó)家工業(yè)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。

1.按機(jī)械的用途分類

1)機(jī)械加工設(shè)備(即加工機(jī)械)

加工機(jī)械是用來(lái)加工各類機(jī)器零件的，即它是加工機(jī)器零件的機(jī)器，故也稱工作母機(jī)。

(1)鑄造機(jī)械。

(2)鍛壓機(jī)械。

(3)焊接設(shè)備。

(4)熱處理設(shè)備。

(5)金屬切削機(jī)床。

(6)冷沖壓機(jī)械。

2)起重運(yùn)輸機(jī)械

(1)起重機(jī)械。

(2)運(yùn)輸機(jī)械。

3)專用生產(chǎn)機(jī)械

專用生產(chǎn)機(jī)械是指不同部門、不同行業(yè)使用的專用機(jī)械。

(1)石化機(jī)械。

(2)木工機(jī)械。

(3)動(dòng)力機(jī)械。

(4)冶金機(jī)械。

(5)建筑機(jī)械和工程機(jī)械。

2.按機(jī)械運(yùn)動(dòng)形式分類

1)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)機(jī)械

2)直線運(yùn)動(dòng)機(jī)械

3)復(fù)雜運(yùn)動(dòng)機(jī)械5.1.2機(jī)械的基本結(jié)構(gòu)

1．動(dòng)力源

2．傳動(dòng)部件

3.執(zhí)行部件

4．支承(基礎(chǔ))部件

5．控制系統(tǒng)圖5-1機(jī)械設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)

5.2機(jī)械的危害因素及安全特性

5.2.1機(jī)械的組成及在各狀態(tài)的安全問題

機(jī)械(機(jī)器)是由若干個(gè)零、部件組合而成，其中至少有一個(gè)零件是可運(yùn)動(dòng)的，并且有適當(dāng)?shù)臋C(jī)器制動(dòng)機(jī)構(gòu)、控制和動(dòng)力系統(tǒng)等。

機(jī)器的圖解表示如圖5-2所示。圖5-2機(jī)器的圖解表示機(jī)械在各種狀態(tài)下都會(huì)存在安全問題。

1．正常工作狀態(tài)

2．非正常工作狀態(tài)

3．故障狀態(tài)

4．非工作狀態(tài)

5．檢修保養(yǎng)狀態(tài)

5.2.2機(jī)械危險(xiǎn)的主要傷害形式和機(jī)理

機(jī)械危險(xiǎn)是指由于機(jī)器零件、工具、工件或飛濺的固體、流體物質(zhì)的機(jī)械作用可能產(chǎn)生傷害的各種物理因素的總稱。

1.機(jī)器零件(或工件)產(chǎn)生機(jī)械危險(xiǎn)的條件

由機(jī)器零件(或工件)產(chǎn)生的機(jī)械危險(xiǎn)是有條件的，主要由以下因素產(chǎn)生：

(1)形狀。

(2)相對(duì)位置。

(3)質(zhì)量和穩(wěn)定性。

(4)質(zhì)量和速度。

(5)加速度。

(6)機(jī)械強(qiáng)度不夠。

(7)彈性元件(彈簧)的位能或在壓力或真空下的液體或氣體的位能。

2.機(jī)械傷害的基本類型

(1)卷繞和絞纏。

(2)卷入和碾壓。

(3)擠壓、剪切和沖撞。

(4)飛出物打擊。

(5)物體墜落打擊。

(6)切割和擦傷。

(7)碰撞和剮蹭。

(8)跌倒、墜落。5.2.3機(jī)械安全設(shè)計(jì)的要求

機(jī)械設(shè)計(jì)不合理，未滿足安全人機(jī)工程學(xué)要求，計(jì)算錯(cuò)誤，安全系數(shù)不達(dá)標(biāo)，對(duì)使用條件估計(jì)不足等均容易留下事故隱患，導(dǎo)致事故甚至傷害。

1.合理設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式

機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)型式一定要與其執(zhí)行的預(yù)定功能相適宜，不能因結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理而造成機(jī)械正常運(yùn)行時(shí)的障礙、卡塞或松脫；不能因元件或軟件的瑕疵而引起數(shù)據(jù)的丟失或死機(jī)；不能發(fā)生任何能夠預(yù)計(jì)到的與機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)不合理的有關(guān)事件。

2.足夠的抗破壞能力及環(huán)境適應(yīng)能力

(1)足夠的抗破壞能力。

(2)對(duì)使用環(huán)境具有足夠的適應(yīng)能力。

3.盡可能使機(jī)器設(shè)備達(dá)到本質(zhì)安全

通過機(jī)器的設(shè)計(jì)和制造，把實(shí)現(xiàn)機(jī)器的預(yù)定功能與實(shí)現(xiàn)機(jī)器使用安全的目標(biāo)結(jié)合起來(lái)，以達(dá)到機(jī)械本質(zhì)安全的目的。機(jī)器設(shè)備的本質(zhì)安全是指利用技術(shù)手段進(jìn)行機(jī)器預(yù)定功能的設(shè)計(jì)和制造，不需要采用其他安全防護(hù)措施，就可以在預(yù)定條件下執(zhí)行機(jī)器的預(yù)定功能時(shí)能夠滿足機(jī)器自身安全的要求。

4.符合安全人機(jī)工程學(xué)的要求

顯示裝置、控制(操縱)裝置、人的作業(yè)空間和位置以及作業(yè)環(huán)境，是人機(jī)要求集中體現(xiàn)之處，應(yīng)滿足人體測(cè)量參數(shù)、人體的結(jié)構(gòu)特性和機(jī)能特性以及生理和心理?xiàng)l件。

(1)合理分配人機(jī)功能。

(2)適應(yīng)人體特性。

(3)友好的人機(jī)界面設(shè)計(jì)。

(4)作業(yè)空間的布置。

5.可靠有效的安全防護(hù)

任何機(jī)械都有這樣那樣的危險(xiǎn)，當(dāng)機(jī)械設(shè)備投入使用時(shí)，生產(chǎn)對(duì)象(各種物料)、環(huán)境條件以及操作人員處于動(dòng)態(tài)結(jié)合情況下的危險(xiǎn)性就更大。只要存在危險(xiǎn)，即使操作者受過良好的技術(shù)培訓(xùn)和安全教育，有完善的規(guī)程，也不能完全避免發(fā)生機(jī)械傷害事故的風(fēng)險(xiǎn)。因此，必須建立可靠的物質(zhì)屏障，即在機(jī)械上配置一種或多種專門用于保護(hù)人安全的防護(hù)裝置、安全裝置或采取其他安全措施。當(dāng)設(shè)備或操作的某些環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時(shí)，靠機(jī)械自身的各種安全技術(shù)措施避免事故的發(fā)生，保障人員和設(shè)備安全。危險(xiǎn)性大或事故率高的生產(chǎn)設(shè)備，必須在出廠時(shí)配備好安全防護(hù)裝置。

6.機(jī)械的可維修性及維修作業(yè)的安全

(1)機(jī)械的可維修性。

(2)維修作業(yè)的安全。

5.3機(jī)械設(shè)備的可靠性

5.3.1零部件的失效與分析

機(jī)器設(shè)備最常見的故障形式之一是零部件失效，即在設(shè)備使用過程中，零部件由于設(shè)計(jì)、制造、組裝、維護(hù)、使用、修理等多方面的原因，喪失規(guī)定的功能，無(wú)法繼續(xù)工作。任何機(jī)械設(shè)備的壽命都是有限的，設(shè)備只要使用就會(huì)發(fā)生失效和損壞，影響可靠性。常見的失效形式有磨損、變形等。

1.零部件磨損

1)磨損的分類

(1)磨料磨損。

(2)黏著磨損。

(3)疲勞磨損。

(4)腐蝕磨損。

2)磨損過程

正常運(yùn)行過程中，零部件的磨損過程可分為三個(gè)階段。

(1)階段Ⅰ—磨合(跑合)階段。

(2)階段Ⅱ—穩(wěn)定磨損階段。

(3)階段Ⅲ—事故磨損(急劇磨損)階段。

圖5-3典型磨損過程

2.零部件變形

1)變形的原因

(1)外載荷。

(2)溫度。

(3)內(nèi)應(yīng)力。

(4)材料結(jié)構(gòu)缺陷。

2)變形的防止措施

與磨損類似，變形也是無(wú)法避免。只能根據(jù)變形的規(guī)律，分析產(chǎn)生原因，采取相應(yīng)的對(duì)策來(lái)減少變形。

(1)設(shè)計(jì)方面。

(2)加工制作方面。

(3)修理方面。

(4)設(shè)備使用方面。

5.3.2機(jī)械設(shè)備的可靠性

1.可靠性度量指標(biāo)

1)可靠度

可靠度是可靠性的量化指標(biāo)，即系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定功能的概率?？煽慷仁菚r(shí)間的函數(shù)，常用R(t)表示，稱為可靠度函數(shù)。產(chǎn)品出故障的概率是通過多次試驗(yàn)中該產(chǎn)品發(fā)生故障的頻率來(lái)估計(jì)的。例如，取N個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行試驗(yàn)，若在規(guī)定時(shí)間t內(nèi)共有Nf(t)個(gè)產(chǎn)品出故障，則該產(chǎn)品可靠度的觀測(cè)值可用下式近似表示：

(5-1)與可靠度相反的一個(gè)參數(shù)叫不可靠度。它是指系統(tǒng)或產(chǎn)品在規(guī)定條件和規(guī)定時(shí)間內(nèi)未完成規(guī)定功能的概率，即發(fā)生故障的概率，所以也稱累積故障概率。不可靠度也是時(shí)間的函致，常用F(t)表示。同樣對(duì)N個(gè)產(chǎn)品進(jìn)行壽命試驗(yàn)，試驗(yàn)到t瞬間的故障數(shù)為Nf?(t)，則當(dāng)N足夠大時(shí)，產(chǎn)品工作到t瞬間的不可靠度的觀測(cè)值(即累積故障概率)可近似表示為

(5-2)

2)故障率

故障和失效的含義基本一致，都表示的是產(chǎn)品在低功能狀態(tài)下工作或完全喪失功能。不同的是，前者一般用于維修產(chǎn)品，表示可維修；后者非維修產(chǎn)品，表示不可修復(fù)。故障率的觀測(cè)值等于N個(gè)產(chǎn)品在t時(shí)刻后單位時(shí)間內(nèi)的故障產(chǎn)品數(shù)與在t時(shí)刻還能正常工作的產(chǎn)品數(shù)的之比，即

(5-3)平均故障率是指在某一規(guī)定的時(shí)間內(nèi)故障率的平均值。其觀測(cè)值分為兩種情況，對(duì)于非維修產(chǎn)品，是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)失效數(shù)r與累積工作時(shí)間之比；對(duì)于非維修產(chǎn)品，是指其使用壽命內(nèi)的某個(gè)觀測(cè)期間一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品的故障發(fā)生次數(shù)r與累積工作時(shí)間之比。這兩種情況均可用下式表示：

(5-4)產(chǎn)品在整個(gè)壽命周期內(nèi)的故障率是不同的，其故障率隨時(shí)間變化的曲線稱為壽命曲線，又稱浴盆曲線，如圖5-4所示。由圖可見，產(chǎn)品的失效過程可分為三個(gè)階段，即早期故障期、偶發(fā)故障期和磨損故障期。圖5-4產(chǎn)品的壽命曲線

3)平均壽命(平均無(wú)故障工作時(shí)間)

上述討論是用產(chǎn)品單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障頻率的高低來(lái)衡量產(chǎn)品的可靠性。以下內(nèi)容從產(chǎn)品的正常工作時(shí)間長(zhǎng)短來(lái)衡量可靠性。由此引入平均壽命和平均無(wú)故障工作時(shí)間或平均故障間隔時(shí)間t。上述兩種情況的觀測(cè)值都可以用下式求出：

(5-5)

4)維修度

維修度是指維修產(chǎn)品發(fā)生故障后，在規(guī)定條件(條件儲(chǔ)備、維修工具、維修方法及維修技術(shù)水平等)和規(guī)定時(shí)間內(nèi)能修復(fù)的概率，它是維修時(shí)間τ的函數(shù)，用表示，稱為維修度函數(shù)。維修度的觀測(cè)值為：在τ?=

0時(shí)，處于故障狀態(tài)需要維修的產(chǎn)品數(shù)N與經(jīng)過時(shí)間τ修復(fù)的產(chǎn)品數(shù)之比，即

(5-6)

5)有效度

狹義可靠度R(t)與維修度的綜合稱為有效度，也稱廣義可靠度。其定義可概括為：對(duì)維修產(chǎn)品，在規(guī)定的條件下使用，在規(guī)定的條件下修理，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)具有或維持其規(guī)定功能處于正常狀態(tài)的概率。由此可見，有效度是工作時(shí)間t與維修時(shí)間τ的函數(shù)，常用A(t，τ)表示，它是對(duì)維修產(chǎn)品可靠性的綜合評(píng)價(jià)。A(t，τ)可用下式來(lái)表示：

(5-7)有效度的觀測(cè)值是指在某段觀測(cè)時(shí)間內(nèi)，產(chǎn)品可工作時(shí)間與可工作時(shí)間和不可工作時(shí)間之和的比值，記為，即

(5-8)

2.可靠性特征量之間的關(guān)系

1)?F(t)與R(t)之間的關(guān)系

比較可靠度和不可靠度的定義可知，它們代表兩個(gè)互相對(duì)立的事件，由概率的基本知識(shí)可知，兩個(gè)相互對(duì)立事件發(fā)生的概率之和等于1，所以F(t)與R(t)之間有如下關(guān)系：

F(t)?+?R(t)?=?1(5-9)

2)?F(t)和R(t)與故障概率密度函數(shù)f(t)之間的關(guān)系

對(duì)累積故障概率F(t)進(jìn)行微分后可以得到故障概率密度函數(shù)，用f(t)表示，即f(t)與F(t)有如下關(guān)系：

(5-10)

f(t)與R(t)間的關(guān)系：

(5-11)

3)?R(t)與λ(t)之間的關(guān)系

由式(5-3)、式(5-1)、式(5-2)與式(5-11)可知：

(5-12)對(duì)式(5-12)積分可得

因此有

(5-13)

4)?F(t)及R(t)與λ(t)之間的關(guān)系

由式(5-9)與式(5-13)可知

(5-14)

對(duì)式(5-14)兩邊求導(dǎo)數(shù)可得

(5-15)

3.機(jī)械產(chǎn)品的故障分布類型

一般情況，產(chǎn)品可靠性指標(biāo)都與該產(chǎn)品的故障分布類型有關(guān)。若已知產(chǎn)品的故障分布函數(shù)，就可以求出其可靠度R(t)、故障率λ(t)及其他可靠性指標(biāo)；若不知道具體的故障分布函數(shù)，但知道故障分布類型，也可以通過參數(shù)估計(jì)的方法求得某些可靠性指標(biāo)的估計(jì)值。

1)指數(shù)分布

(1)若機(jī)械產(chǎn)品壽命的隨機(jī)變量為T，且分布密度函數(shù)可表示為

f?(t)?=?

e-

t，t≥0

(5-16)

則稱該隨機(jī)變量T服從指數(shù)分布。其累積分布函數(shù)為

，0≤t≤∞

(5-17)

指數(shù)分布密度函數(shù)曲線和指數(shù)累積分布函數(shù)曲線分別如圖5-5和圖5-6所示。圖5-5指數(shù)分布密度函數(shù)曲線圖5-6指數(shù)累積分布函數(shù)曲線

(2)指數(shù)分布的部分可靠性指標(biāo)：

①可靠度函數(shù)為

(5-18)

②故障率函數(shù)為

(5-19)

③平均壽命

(5-20)

指數(shù)分布可靠度函數(shù)曲線和指數(shù)分布故障率函數(shù)曲線分別如圖5-7和圖5-8所示。圖5-7指數(shù)分布可靠度函數(shù)曲線圖5-8指數(shù)分布故障率函數(shù)曲線

2)正態(tài)分布

正態(tài)分布是在機(jī)械產(chǎn)品和結(jié)構(gòu)工程中研究應(yīng)力分布和強(qiáng)度分布時(shí)，最常用的分布形式。它對(duì)于因腐蝕、磨損、疲勞而引起的失效分布特別有用。

正態(tài)分布曲線的觀測(cè)值在平均值附近出現(xiàn)的機(jī)會(huì)最多；大小相等、符號(hào)相反的偏差發(fā)生的頻率大致相等；特大正偏差和特大負(fù)偏差趨近于零。

(1)正態(tài)分布的定義：若隨機(jī)變量T的密度函數(shù)為

(5-21)

則稱T服從均值為μ和標(biāo)準(zhǔn)差為σ的正態(tài)分布，記為T～N(μ，σ2)。其中，N(μ，σ2)表示參數(shù)為μ和標(biāo)準(zhǔn)差為σ的正態(tài)分布，μ是位置參數(shù)，σ是尺度參數(shù)。正態(tài)分布密度曲線如圖

5-9所示。圖5-9正態(tài)分布密度曲線正態(tài)分布的累積分布函數(shù)為

(5-22)

當(dāng)μ?=

0，σ?=

1時(shí)，稱為標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布，記為X～N(0，1)，其中X為隨機(jī)變量。此時(shí)分布密度函數(shù)為

(5-23)標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布的累積分布函數(shù)用表示，則

(5-24)

標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)已作成數(shù)表，可在有關(guān)數(shù)學(xué)手冊(cè)或者概率統(tǒng)計(jì)的附錄中查到。

(5-25)式(5-22)一般不便計(jì)算，通常用標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布函數(shù)來(lái)計(jì)算。若令，則，因此

(5-26)

(2)正態(tài)分布的部分可靠性指標(biāo)：

①可靠度函數(shù)R(t)。由式(5-9)和式(5-26)可知

(5-27)

②故障率函數(shù)λ(t)。由式(5-12)、式(5-21)和式(5-27)可知

(5-28)

上述R(t)及λ(t)的分布曲線分別如圖5-10和圖5-11所示。圖5-10正態(tài)分布可靠度曲線圖5-11正態(tài)分布故障率曲線

3)威爾布分布

威爾布分布是可靠性技術(shù)中常用的一種比較復(fù)雜的分布，它含有三個(gè)參數(shù)，適應(yīng)性較強(qiáng)，各領(lǐng)域中有很多現(xiàn)象都近似符合威爾布分布，對(duì)產(chǎn)品壽命曲線中的三個(gè)失效期都可以適應(yīng)。威爾布分布尤其適用于機(jī)電類產(chǎn)品的磨損累計(jì)失效的分布。

(1)威爾布分布的表達(dá)式：

故障概率密度函數(shù)為

，t≥γ(5-29)

累積故障分布函數(shù)為

，t≥γ(5-30)圖5-12所示是不同m對(duì)應(yīng)的不同故障密度函數(shù)f?(t)曲線。γ不影響f?(t)的形狀，僅表示曲線的位置平移了一個(gè)距離|v|。當(dāng)v?>

0時(shí)，表示在v以前不會(huì)發(fā)生故障，因此，γ稱為最小保證壽命，如圖5-13所示。t0影響了f?(t)的高度和寬度，當(dāng)t0較小時(shí)，f?(t)曲線高而窄，陡度大。如圖5-14所示。圖5-12威爾分布f(t)曲線(t0=?1，v?=?0)

圖5-13威爾分布f?(t)曲線(m=?2，t0?=?1)圖5-14威爾分布f?(t)曲線(m=?2，t0?=?0)

(2)威爾布分布的部分可靠性指標(biāo)：

①可靠度函數(shù)為

，t≥0(5-31)

當(dāng)to和v不變時(shí)，R(t)的曲線隨m取值不同而變化，如圖5-15所示。圖5-15威布爾分布可靠度曲線

②故障率函數(shù)為

，t≥γ(5-32)

當(dāng)m值不同時(shí)，λ(t)的曲線也不同。當(dāng)m?=?1，為常數(shù)，λ(t)為平行于X軸的直線；當(dāng)m?>?1時(shí)，λ(t)隨時(shí)間增加而迅速上升。由此可見，m?<?1，m?=?1和當(dāng)m?>

1時(shí)，不同取值的故障率曲線分別相當(dāng)于產(chǎn)品壽命曲線中的早期故障期、偶發(fā)故障期和磨損故障期，如圖5-16所示。圖5-16威布爾分布故障率曲線(to=?1，v?>?0)

4.系統(tǒng)或產(chǎn)品的可靠性

根據(jù)零部件的可靠性數(shù)據(jù)可以預(yù)計(jì)產(chǎn)品的可靠性指標(biāo)，例如可靠度、故障率或平均壽命。相比而言，零組部件的可靠性數(shù)據(jù)一般都是通過抽樣試驗(yàn)，利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法對(duì)試驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)加以處理，根據(jù)可靠性理論計(jì)算出零組部件的可靠度或故障率等。對(duì)于串聯(lián)配置方式，如果系統(tǒng)中的任意一個(gè)單元發(fā)生故障，就會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)發(fā)生故障。假設(shè)每個(gè)單元的可靠度為R1，R2，R3，…，Rn，則系統(tǒng)的可靠度為

Rs(t)?=?R1R2R3…Rn(5-33)

對(duì)于并聯(lián)配置方式，系統(tǒng)的可靠性為

Rs(t)?=?1－(1－R1)(1－R2)…(1－Rn)(5-34)

5.4實(shí)例：手持電動(dòng)工具

手持電動(dòng)工具具有攜帶方便、操作簡(jiǎn)單、功能多樣、安全可靠性高等優(yōu)良特性，因此，近年來(lái)被廣泛應(yīng)用于建筑、住房裝潢、汽車、機(jī)械、電力等部門，可以減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率。5.4.1手的生理結(jié)構(gòu)

人手是由骨骼、動(dòng)脈、神經(jīng)、韌帶和肌腱組成的復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此人類的雙手能做復(fù)雜而靈巧的捏、握、抓、夾、提等動(dòng)作。人每只手共包括27塊骨骼，雙手骨骼數(shù)量超過人體骨骼總數(shù)的1/4。在指末節(jié)皮膚的乳頭層內(nèi)，有十分豐富的感覺神經(jīng)末梢及感受器，兩點(diǎn)區(qū)別試驗(yàn)可達(dá)3～5mm距離，有極其靈敏、精細(xì)、良好的實(shí)體感覺，僅0.001mm的皮膚變形即可產(chǎn)生觸覺，通過手靈敏的觸覺就可以識(shí)別物體的形狀，軟硬、粗糙程度等。5.4.2手持電動(dòng)工具的設(shè)計(jì)

1.設(shè)計(jì)原則

(1)必須有效地實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能。例如使用一把斧子時(shí)，必須將其最大動(dòng)能轉(zhuǎn)入斬切作業(yè)，利索地劈開木頭纖維，并抽出斧頭。

(2)必須與其使用者身體成適當(dāng)比例，使人力作業(yè)效率最高。

(3)必須按照作業(yè)者的力度和工作能力來(lái)設(shè)計(jì)，因此要適當(dāng)考慮性別、年齡、訓(xùn)練程度、身體素質(zhì)的差異性。

(4)不應(yīng)引起過度疲勞，即不應(yīng)引起作業(yè)者采取不尋常的作業(yè)姿勢(shì)或動(dòng)作而消耗更多的體能。

(5)它必須以一些形式向其使用者提供一些感官反饋，如壓感、一定的振動(dòng)、觸感、溫度等。

(6)所需要的開發(fā)資本和維護(hù)成本應(yīng)當(dāng)是合理的。

2.影響設(shè)計(jì)的生理因素

避免靜態(tài)肌肉施力。當(dāng)需要臂部較長(zhǎng)時(shí)間握持工具時(shí)