第二章人-機系統中人的因素人體測量基本知識定義：人體測量是通過測量人體各部位尺寸來確定個體之間和群體之間在人體尺寸上的差別，用來研究人的形態特征，從而為工業設計和工程設計提供人體測量尺寸。分類：人體構造尺寸（靜態尺寸）和功能尺寸（動態尺寸）第一節人體靜態參數測量7/24/20231人體測量術語：，被測者姿勢：立姿、坐姿；測量基準面：矢狀面，正中矢狀面，冠狀面，水平面，眼耳平面；測量方向：頭側端、足側端，內側、外側，近位、遠位，撓側、尺側，脛側、腓側；支承面和衣著；基本側點及測量項目。（具體定義參見GB3975-1983和GB5703-1985有關規定）測量主要工具：人體測高儀，直角規，彎腳規統計函數：均值，方差，標準差，抽樣誤差，百分位數7/24/202322.人體尺寸測量有關數據參見GB10000-1988《中國成年人人體尺寸》3.中國成年人體功能尺寸（具體數據參見GB10000-1988和GB/T13547-1992）立姿坐姿單腿跪姿仰臥7/24/202334.用經驗公式計算人體參數用身高計算人體各部位尺寸用體重計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人的生物力學參數最大耗氧量最大心跳速率最大心臟排血量7/24/202345.人體測量尺寸的應用應用原則：注意選擇應用條件，百分位的選擇和一些注意事項應用方法：確定所設計產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品功能尺寸的設定7/24/20235人體測量數據的應用準則最大，最小準則可調節準則平均準則選擇最新準則地域性準則功能修正與心理修正準則標準化準則姿勢與身材相關聯準則合理選擇百分位和適用度準則7/24/202366.設計用人體模板坐姿人體模板(GB/T14779-1993)人體外形模板(GB/T15759-1995)人體模板的應用適用范圍使用要求百分位選擇應用實例7/24/20237第二節人體動態測量尺寸人的肢體活動范圍頭、肩胛骨、手、臂、大腿、小腿、足等各有相應的活動范圍。肢體的出力范圍立姿時手臂的操作力坐姿時手臂的操作力（一般右手強于左手，向上力大于向下力，向內用力大于向外用力）雙臂的扭力坐姿時的足蹬力（一般右足大于左足，男大于女）7/24/202383.人體動作的靈活性與準確性人體動作的靈活性（包括動作速度和動作頻率）人體動作的準確性（主要從動作形式（包括方向和動作量），速度和力量三個方面）基本規律如下：手臂伸出和收回動作的準確性：短距離（100mm內）有運動過多趨勢，誤差大，對較長距離（100-400mm）有動作過小趨勢，誤差顯著減少。向外伸出比向內收回準確。動作方向最準確是正前方手臂部水平下側，最部準確在側面；右側比左側準確，下部比中部準確，上部最不準確；雙手同時均勻地操作時，雙手直接在身前活動的準確性最高。7/24/20239第三節人的感知特性概述感覺：人腦對于直接作用于感覺器官的客觀事物個別屬性的反映。（最簡單，最基本的心理過程）知覺：人腦直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映。感覺反映客觀事物的個別屬性，知覺反映客觀事物的整體。人以知覺的形式直接反映事物，而感覺只作為知覺的組成部分而存在于知覺中。7/24/202310感覺的基本特性適應刺激（刺激形式和感覺反應表）感覺閾值（感覺閾上限，感覺閾下限）感覺的適應性（如嗅覺適應）感覺的相互作用性（互相作用，互相影響）感覺的對比性（同時對比，繼時對比）感覺的余覺7/24/202311知覺的基本特性整體性（由許多部分或多種屬性組成的對象具有一定結構的統一性）影響因素：接近性，相似性，封閉性，連續性，審美性選擇性（決定條件：對象與背景的差別，對象的運動和主觀因素）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）錯覺7/24/2023122.視覺特性視覺刺激：人眼能感覺到的波長范圍是380nm到780nm（接受信息的最主要方式）視覺系統（眼睛的解剖結構）視覺機能視角：被觀察物體兩端光線進入眼球的夾角視力：人眼對物體細部的分辨能力靜視野：人的頭部和眼球固定時能看到的空間范圍動視野：人的頭部固定，眼球自由轉動能看到的空間范圍視距：人眼觀察操作裝置的正常距離7/24/202313幾種常見的視覺現象明暗適應：暗適應是人從明亮處突然進入黑暗處，經過5~7分才能看見物體，30分后才完全看清。明適應與暗適應情況相反，適應時間約1分鐘。人眼還存在色彩適應。眩光是所有耀眼和刺眼的強烈光線。它會使人視力下降，注意力分散，干擾視線，可見度降低，使眼睛疲勞、不舒服。一般應盡量限制和避免眩光。視錯覺是人觀察外界物體形象或圖形所得到的印象與實際形狀或圖形不一致。主要由生理和心理原因導致。一般應避免，但運用得當也會取得滿意的效果。7/24/202314視覺運動規律眼睛水平運動比垂直運動快視線習慣從左到右和從上到下運動，看圓形內物體總是沿順時針方向看眼睛垂直運動比水平運動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，容易接受簡單直線輪廓，看單純的形態比看復雜形態順眼和舒適兩眼協調、同步運動眼睛對顏色分辨依次是：紅-綠-黃-白7/24/2023157/24/2023163.聽覺特征聽覺刺激：人耳能聽到的聲音頻率一般為20-20000Hz（接受信息僅次于視覺）聽覺系統聽覺特性絕對閾值與可聽范圍能辨別聲音的方向和距離（雙耳接受刺激的時間差，強度差以及經驗）聽覺的適應與聽覺疲勞或殘留（適應時間比視覺適應時間短得多，疲勞后的恢復時間較長）聽覺的掩蔽效應（兩個強度相差很大的聲音同時作用人耳時，其中的一個被淹沒）7/24/2023174.膚覺、嗅覺和味覺膚覺是由物質的物理或化學作用到達皮膚表面引起的。它分為觸壓覺，痛覺和溫度覺。膚覺僅次于聽覺，對盲人有重要意義。嗅覺（適應性快，溫度有助于嗅覺感受）味覺（味覺感受器主要分布在舌表面）5.本體感覺（人在進行操作時能給出身體及四肢所在位置的信息）7/24/202318第四節人的信息傳遞與處理人的神經系統中樞神經系統（包括腦和脊髓）周圍神經系統（中樞神經系統以外全部神經系統的總稱）大腦大腦皮質功能定位（軀體感覺區，軀體運動區，其他功能區）大腦皮質聯絡區神經系統活動方式（反射弧，信息鍵）7/24/2023193.人的信息處理模型眼睛耳朵其他感覺器官物理環境識別決策適應過程時間分配手、腳姿勢語言語言和運動反應長期記憶短期記憶感覺子系統信息處理子系統反應子系統存儲子系統7/24/2023204.人體接受信息的途徑與能力人體接受信息的途徑：通過“感覺——判斷——行為”構成人體信息處理系統（感覺器官接受外界條件刺激，大腦進行分析，判斷和決策，運動系統進行動作）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與經驗的過程，也是積累和增加新的知識與經驗的過程。人腦的信息容量大得驚人，但存在遺忘現象）7/24/2023215.影響人體信息接受、處理的主要因素無關信息的干擾信息維量數的影響（信號的每一個特性為一個維量）一般多維量信號的傳遞率高于單維信號，但小于組成該多維信號的單一維量信號傳遞之和分時的影響（信號輸出最好分先后，盡可能利用兩個或多個感覺通道接受同一信息，視覺有相對優先權，聽覺的抗干擾性好）刺激-反應之間的一致性（如紅色代表危險，綠色代表安全）大腦意識水平（大腦意識水平分五個階段，其中第III階段最佳）7/24/202322第五節人的心理特性個性人的氣質：多血質，膽汁質，粘液質，抑郁質性格：人對事物的態度和形成個性習性的行為方式，是個人穩定的個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，社會的，物質的，精神的）是否符合而產生的心理反應7/24/2023233.社會心理與安全生產需要和動機群體的心理因素不安全心理狀態：僥幸心理，省能心理，逆反心理，湊興心理，從眾心理4.注意與不注意5.個性心理特征的運用下面12種個人心理特征可在防止傷亡事故中充分加以利用：自衛心，人道感，榮譽感，責任感，自尊心，喜牽頭，隨眾性，競爭性，邏輯思考力，獲獎心，好奇心，恐懼心7/24/202324第六節勞動強度及分級勞動強度靜力作業：身體和四肢關節保持不動時所進行的作業，特點是能耗水平不高，但卻容易疲勞動力作業：靠肌肉伸縮來完成作業（體力勞動）勞動強度分級國際勞工局分級標準日本勞動研究所分級標準中國勞動強度分級(GB3896-1983)7/24/202325第七節作業疲勞疲勞的特點和分類定義：作業過程中作業能力下降，或由于厭倦而不愿意繼續工作的狀態（乳酸的積累）特點：生理，心理，環境等多種因素影響7/24/202326疲勞的分類按原因分類：生理性疲勞、心理疲勞按發生部位分類：精神疲勞、肌肉疲勞、神經疲勞按程度分類：一般疲勞、過度疲勞、重度疲勞按時間長短分類：急性疲勞、慢性疲勞按作業方式分類：動態作業疲勞、靜態作業疲勞按器官類型分類：中心性疲勞、外周性疲勞7/24/2023272.作業疲勞的調查與測定疲勞的問卷調查疲勞的測定3.引起疲勞的原因超生理負荷的激烈運動和持久的體力或腦力勞動工作單調環境不良精神因素身體狀況不佳人機工程設計不合理7/24/2023284.作業疲勞的一些規律疲勞可以恢復，且青年人比老年人恢復快積累效應適應性生理周期的影響環境因素的影響工作單調7/24/2023295.降低作業疲勞的措施提高作業的自動化水平，改善勞動條件，降低勞動強度，縮短勞動時間選擇正確的作業姿勢和體位：立姿，坐姿，坐立交替合理設計作業中的用力方式：合理安排施力方式與負荷；按照生物力學原理作業；利用人體活動特點用力；利用人體動作的經濟原則；節約動作能級改善作業內容，避免單調重復性作業：使操作適當復雜化，交換操作內容或作業崗位合理設計作業空間與環境生產設備的本質化安全7/24/202330第八節人為差錯概述定義：人為差錯是指操作者實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。人為差錯的五種情況：未執行分配的任務錯誤地執行分配的職能執行了未賦予的額外職能按錯誤程序或在錯誤時間執行了職能執行職能不全面7/24/2023312.出現人為差錯的原因感覺認識上的人為差錯信息量過大，強度過大或過小，或過于復雜信息傳遞速度過快信息顯示不夠完善感覺通道間的知覺重疊輸入信息混亂，又噪聲干擾感覺器官有缺陷疾病、疲勞的影響，或錯覺聯絡信息的方式方法不完善錯誤領會信息在先入感的強烈影響下發生錯覺7/24/2023322）判斷過程中的人為差錯知識或能力不足缺乏經驗或訓練不足遺忘疲勞或其他原因造成的意識水平低下本身有不良性格或習慣3）異常狀態下發生的人為差錯大腦意識水平低下由于條件反射和躲避等行為帶來的危險人體生物節律處于臨界期（低潮期）7/24/2023334）行為過程中的人為差錯精神不集中，思想開小差工作不熟練意識水平低下輸出時的程序混亂，行為缺乏準則單調作業引起瞌睡，失神操作工具形狀、布置等缺陷記錯操作對象的位置，方向感混亂體力不佳訓練不足忽視規則，程序的不良習慣隨波逐流或逞能好強7/24/2023343.防止人為差錯的措施避免注意力不集中或疲勞突出重要信息的顯示加強控制的精確性確保按正確順序接通各裝置，關鍵部位設置聯鎖裝置盡量減少儀表的讀數誤差，防止讀數錯誤減少振動，降低噪聲設計合理的操作程序，并