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【安全人机工程学】【安全人机工程学】总复习【总复习【1】195页页安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 2 页页课课 程程 简简 介介 安全人机工程学是从安全的角度研究人与机安全人机工程学是从安全的角度研究人与机的关系的关系, 运用人机工程学的原理和方法去解决人运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。其立足点机结合面的安全问题的一门新兴学科。其立足点放在安全上面，对在活动（含生产活动、生活活放在安全上面，对在活动（含生产活动、生活活动、生存活动）过程中的人实行保护为目的，主动、生存活动）过程中的人实行保护为目的，主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。它作为人机工程学的一个应用学科的分支，安全。它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安全为目标、以工效为条件，并与以安全为前以安全为目标、以工效为条件，并与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，而成为安全工程学的一个重要分支学科。而成为安全工程学的一个重要分支学科。 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 3 页页 本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之一，是该专业的一门必修专业基础课。一，是该专业的一门必修专业基础课。 该课程从解决该课程从解决“人人”与与“物物”之间界面关系之间界面关系的角度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素的角度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的依据等，同时为工作用机理和预防与消除方法的依据等，同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全，从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全，培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学生的学习具有不可替代的重要地位。生的学习具有不可替代的重要地位。 一、课程的定位一、课程的定位安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 4 页页 通过本课程的学习，使学生能掌握通过本课程的学习，使学生能掌握安全人机工程学安全人机工程学的基本概念和基本的基本概念和基本理论，深刻领会人机结合面的内涵和人理论，深刻领会人机结合面的内涵和人机匹配与安全、工效的辨证关系，掌握机匹配与安全、工效的辨证关系，掌握对人机系统隐患进行诊断、评价和防范对人机系统隐患进行诊断、评价和防范的方法，具有进行安全人机系统设计、的方法，具有进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力，人机系统安全分析与评价的基本能力，具有运用安全人机工程原理解决人机系具有运用安全人机工程原理解决人机系统安全问题的能力。统安全问题的能力。 二、课程的目标二、课程的目标安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 5 页页 安全人机工程学概论安全人机工程学概论人体的人机学参数人体的人机学参数人的生理和心理及生物力学特性人的生理和心理及生物力学特性安全人机功能匹配安全人机功能匹配人机系统的安全设计人机系统的安全设计安全人机工程学的实践与运用安全人机工程学的实践与运用 三、课程的基本内容三、课程的基本内容安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 6 页页 1、 掌握安全人机工程学的基本概念、基本掌握安全人机工程学的基本概念、基本理论，领会理论，领会“人机系统人机系统”与与“人机结合面人机结合面”的的含义。含义。 2、 掌握人、机的不同特性及人机功能的分掌握人、机的不同特性及人机功能的分配原则。配原则。 3、 掌握人体特性参数、人的反应、人体疲掌握人体特性参数、人的反应、人体疲劳的测量方法。劳的测量方法。 4、 掌握显示装置、操纵装置、作业空间与掌握显示装置、操纵装置、作业空间与作业环境的设计要求与设计方法。作业环境的设计要求与设计方法。 5、 具有人机系统安全设计的初步能力。具有人机系统安全设计的初步能力。 6、 具备对一般企业中人机系统进行安全检具备对一般企业中人机系统进行安全检查与评价的能力。查与评价的能力。 四、课程的基本要求四、课程的基本要求安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 7 页页第一章内容第一章内容 第一节第一节 人机工程学人机工程学 第二节第二节 安全人机工程学安全人机工程学 第三节第三节 安全人机工程学与相关学科的关系安全人机工程学与相关学科的关系 第四节第四节 安全人机工程学的诞生与展望安全人机工程学的诞生与展望安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 8 页页第一章第一章 概论概论第一节第一节 人机工程学人机工程学一、人机工程学的起源一、人机工程学的起源 起源于欧洲起源于欧洲 形成于美国形成于美国 发展于日本发展于日本 作为一门独立学科的历史已有作为一门独立学科的历史已有50余年余年 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 9 页页二、学科名称二、学科名称 Ergonomics 英国莫瑞尔英国莫瑞尔/ /西欧西欧 Human Engineering 美国美国 Human Factors Engineering 美国美国 人间工学人间工学 日本日本 苏联苏联 “人体工程学人体工程学”、 “宜人学宜人学”、 中中国国 “人因工程学人因工程学”、“人类工程学人类工程学”中中国国 “工效学工效学”、 “人机工程学人机工程学” 中中国国安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 10 页页 三、人机工程学的定义人机工程学的定义 研究各种工作环境中人的因素，研究人和研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究人的工作、机器及环境的相互作用，研究人的工作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。安全和舒适等问题的科学。（International Ergonomics Association ） 人机工程学是运用人的生理学、心理学和人机工程学是运用人的生理学、心理学和其它有关学科知识，使机器和人相互适应，其它有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境条件，从而创造舒适和安全的工作与环境条件，从而提高工效的一门科学。提高工效的一门科学。( (国内国内) ) 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 11 页页四、人机工程学的研究目的人机工程学的研究目的 设计机器和设备及工艺流程、工具以设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备时，及信息传递装置与信息控制设备时，必须考虑人的各种因素必须考虑人的各种因素生理的和生理的和心理的及人体测量参数、生物力学的心理的及人体测量参数、生物力学的需要与可能；需要与可能；使人操作简便、省力、快速而准确；使人操作简便、省力、快速而准确；使人的工作条件和工作环境安全卫生使人的工作条件和工作环境安全卫生和舒适；和舒适； 最终目的是为了使人机系统协调，保最终目的是为了使人机系统协调，保障安全健康和提高工作效率。障安全健康和提高工作效率。 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 12 页页五、人机工程学的研究内容五、人机工程学的研究内容 人的因素方面人的因素方面，主要包括人体生理、心理、，主要包括人体生理、心理、人体测量及生物力学、人的可靠性；人体测量及生物力学、人的可靠性； 机的因素方面机的因素方面，主要包括显示器和控制器，主要包括显示器和控制器等物的设计；等物的设计； 环境因素方面环境因素方面，主要包括采光、照明、尘，主要包括采光、照明、尘毒、噪声等对人身心产生影响的因素；毒、噪声等对人身心产生影响的因素； 人机系统的综合研究人机系统的综合研究，研究人机系统的整研究人机系统的整体设计；岗位设计；显示器设计；控制器的体设计；岗位设计；显示器设计；控制器的设计；环境设计；作业方法及人机系统的组设计；环境设计；作业方法及人机系统的组织管理等。织管理等。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 13 页页六、六、人机工程学的研究方法人机工程学的研究方法 实测法（实测法（Measure methodMeasure method） 实验法（实验法（Experiment methodExperiment method） 分析法（分析法（AnalysisAnalysis） 调查研究法（调查研究法（Survey)Survey) 计算机仿真法计算机仿真法(Simulation)(Simulation) 图示模拟和模型试验法图示模拟和模型试验法(model)(model) 感觉评价法感觉评价法(Sensory inspection)(Sensory inspection)安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 14 页页图图1 研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 15 页页 控制面板模拟器 波士顿爱迪生波士顿爱迪生公司（公司（Boston Edison Company）的）的”神秘神秘6号号”（Mystic 6# ） 电厂的控制板电厂的控制板MITRE开发开发安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 16 页页虚拟合作者的运动计算与仿真虚拟合作者的运动计算与仿真安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 17 页页安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 18 页页安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 19 页页七、人机工程学的发展简史七、人机工程学的发展简史 原始原始人机关系人机关系（见图2）-经验经验人机关系人机关系 （见图3）-科学科学人机工程学人机工程学 （见图4） 经验期经验期 - - 创建期创建期 - -成熟期成熟期 经验期经验期：18841884年年起，三大实验（起，三大实验（肌肉疲劳试肌肉疲劳试验验 、铁锹作业试验铁锹作业试验 、砌砖作业试验砌砖作业试验 ） 创建期创建期：第二次世界大战期间第二次世界大战期间起，新式武器起，新式武器和装备的功能研究和装备的功能研究 成熟期成熟期：2020世纪世纪6060年代年代起，宇航技术的研究起，宇航技术的研究 第一节结束第一节结束安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 20 页页图图 2 古埃及石刻 返回安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 21 页页 图图3 紫檀雕四出头官帽椅图图3 我国古代的指南车返回安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 22 页页第二节第二节 安全人机工程学安全人机工程学一、安全人机工程学的定义一、安全人机工程学的定义 从安全的角度和着眼点，运用人机工程学从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。题的一门新兴学科。 它作为人机工程学的一个应用学科的分支，它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安全为目标、以工效为条件，将与以安以安全为目标、以工效为条件，将与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，并成为安全工程学的一个重学并驾齐驱，并成为安全工程学的一个重要分支学科。要分支学科。 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 23 页页 人人(Man)，是指活动的人体即安全主体，是指活动的人体即安全主体 机机(Machine)，是广义的，它包括劳动，是广义的，它包括劳动工具、机器（设备）、劳动手段和环境工具、机器（设备）、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。关的物质因素。 人机结合面人机结合面（Man-Machine Interface）,就就是人和机在信息交换和功能上接触或互是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称相影响的领域（或称“界面界面”）。）。二、安全人机工程学的研究对象二、安全人机工程学的研究对象安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 24 页页三、安全人机工程学的任务三、安全人机工程学的任务 为工程技术设计者提供人体合理的理为工程技术设计者提供人体合理的理论参数和要求，诸如：论参数和要求，诸如： 人体作业的舒适范围人体作业的舒适范围（最佳状态）（最佳状态） 人体的允许范围人体的允许范围（保证工作效率）（保证工作效率） 人体的安全范围人体的安全范围（不致伤害的最低限（不致伤害的最低限度和环境要求）度和环境要求） 安全防护设施如何适应人的各种使用安全防护设施如何适应人的各种使用要求要求 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 25 页页四、四、 安全人机工程学的研究范围和内容安全人机工程学的研究范围和内容 研究人机系统中人的各种特性研究人机系统中人的各种特性 研究人机功能合理分配研究人机功能合理分配 各种人机界面的研究各种人机界面的研究 作业方法与作业负荷研究作业方法与作业负荷研究 作业空间的分析研究作业空间的分析研究 事故及其预防的研究事故及其预防的研究 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 26 页页五、五、安全人机工程学的研究目的安全人机工程学的研究目的 对人机系统建立合理的方案，更好地对人机系统建立合理的方案，更好地在人机之间合理地分配功能，使人和在人机之间合理地分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适，最大限度地为人提供安全卫生和舒适，达到保障人的健康、舒适、愉快地活达到保障人的健康、舒适、愉快地活动，同时带来活动效率的提高。动，同时带来活动效率的提高。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 27 页页小 结 本节课程讲述了两部分本节课程讲述了两部分内容内容：人机工人机工程学、安全人机工程学。程学、安全人机工程学。 要求：要求： 掌握掌握安全人机工程学的基本概念，安全人机工程学的基本概念，“人机结合面人机结合面”的含义；的含义； 理解理解“人机系统人机系统”的含义；的含义； 了解了解人机工程学的起源与发展，人机人机工程学的起源与发展，人机工程的命名和定义，安全人机工程学工程的命名和定义，安全人机工程学的研究范围。的研究范围。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 28 页页第三节第三节 安全人机工程学安全人机工程学 与相关学科的关系与相关学科的关系 安全人机工程学是安全工程学科的组安全人机工程学是安全工程学科的组成部分，还与人体的生理学、心理学、成部分，还与人体的生理学、心理学、生物力学、解剖学、测量学、管理学、生物力学、解剖学、测量学、管理学、色彩学、信息论、控制论、系统论、色彩学、信息论、控制论、系统论、耗散结构理论、协同论、突变论以及耗散结构理论、协同论、突变论以及科学学等都有密切关系。因此，它属科学学等都有密切关系。因此，它属于自然科学与社会科学共同研究的综于自然科学与社会科学共同研究的综合课题。合课题。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 29 页页 安全人机工程学是从安全的角度和以安全人机工程学是从安全的角度和以人机工程学中的安全为着眼点，侧重人机工程学中的安全为着眼点，侧重于人体的安全卫生；而工效人机工程于人体的安全卫生；而工效人机工程则是从工作效率的角度和着眼点侧重则是从工作效率的角度和着眼点侧重于用人保证机的作用。二者均属人机于用人保证机的作用。二者均属人机工程学不同方向上的应用学科。工程学不同方向上的应用学科。一、一、与工效人机工程学的关系与工效人机工程学的关系安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 30 页页二、与安全心理学的关系二、与安全心理学的关系 安全心理学是心理学的应用学科之一，安全心理学是心理学的应用学科之一，是安全人机工程学的主要理论之一。是安全人机工程学的主要理论之一。从一定意义上说，安全人机工程学是从一定意义上说，安全人机工程学是安全心理学的延伸和扩展，两者有着安全心理学的延伸和扩展，两者有着不可分割的联系。不可分割的联系。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 31 页页三、与人体测量学及生物力学的关系三、与人体测量学及生物力学的关系 人体测量学是根据人体静态和动态尺人体测量学是根据人体静态和动态尺寸的测量资料，为人机系统的设备设寸的测量资料，为人机系统的设备设计和工作空间布置提供科学依据，同计和工作空间布置提供科学依据，同样是安全人机系统设计的科学依据之样是安全人机系统设计的科学依据之一；人体生物力学是侧重研究人体这一；人体生物力学是侧重研究人体这个生物系统运动规律的学科。个生物系统运动规律的学科。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 32 页页四、与安全工程学的关系四、与安全工程学的关系 安全人机工程学是实现安全工程学的安全人机工程学是实现安全工程学的科学依据和最活跃的人的作用因素；科学依据和最活跃的人的作用因素；安全设备工程学是实现安全工程学的安全设备工程学是实现安全工程学的物质条件；安全管理工程学是实现安物质条件；安全管理工程学是实现安全工程学的全工程学的“人与物关系人与物关系”的组织手的组织手段；安全系统工程学是实现整个安全段；安全系统工程学是实现整个安全工程学内在联系的方法论。四者相互工程学内在联系的方法论。四者相互交叉、渗透、影响、制约和互补。交叉、渗透、影响、制约和互补。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 33 页页五、与人体生理学及环境科学的关系五、与人体生理学及环境科学的关系 生理学、卫生学、医学及环境科学研生理学、卫生学、医学及环境科学研究人体各方面的机理、机能和效率，究人体各方面的机理、机能和效率，以及各种环境对人体的实际影响。这以及各种环境对人体的实际影响。这些均是安全人机工程学的基础依据。些均是安全人机工程学的基础依据。另外安全人机工程学常常需要从人体另外安全人机工程学常常需要从人体生理过程、引起职业病原因和人体解生理过程、引起职业病原因和人体解剖学原理等方面进行分析。剖学原理等方面进行分析。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 34 页页六、与其它工程技术科学的关系六、与其它工程技术科学的关系 工程技术科学史研究工程技术设计的工程技术科学史研究工程技术设计的具体内容和方法，而安全人机工程学具体内容和方法，而安全人机工程学索要研究的是工程设计应满足何种条索要研究的是工程设计应满足何种条件方能适合于人的使用和避免危害的件方能适合于人的使用和避免危害的问题。问题。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 35 页页 图图5 安全人机工程学与相关学科 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 36 页页第四节第四节 安全人机工程学安全人机工程学 的诞生与展望的诞生与展望一、安全人机工程学的诞生一、安全人机工程学的诞生 为了安全生产、生活、生存，就要把人与为了安全生产、生活、生存，就要把人与“机机”结合起来考虑，要求对结合起来考虑，要求对“机机”的设的设计、制造、安装、运行、管理等环节充分计、制造、安装、运行、管理等环节充分考虑人的生理、心理及生物力学特性，把考虑人的生理、心理及生物力学特性，把人人机作为一个整体、一个系统加以考虑，机作为一个整体、一个系统加以考虑，不仅要高效率的工作，还应随着物质、精不仅要高效率的工作，还应随着物质、精神生活的提高，更加要求机始终使人处在神生活的提高，更加要求机始终使人处在安全卫生、舒适的状态。安全卫生、舒适的状态。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 37 页页二、学科科学及科学技术体系学的理论启迪二、学科科学及科学技术体系学的理论启迪 学科科学学科科学“解决问题的着眼点解决问题的着眼点”这个这个特征，就是判断学科科学与其分支学特征，就是判断学科科学与其分支学科的从属关系的客观依据，从而成为科的从属关系的客观依据，从而成为区分与确认学科科学及分支学科相互区分与确认学科科学及分支学科相互关系的一个标志。关系的一个标志。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 38 页页三、我国安全人机工程学学科的诞生与发展三、我国安全人机工程学学科的诞生与发展 20世纪世纪70年代末、年代末、80年代初各类科学年代初各类科学技术迅猛发展。技术迅猛发展。 1979年北京市劳动保护研究所创办研年北京市劳动保护研究所创办研究生教育，并于究生教育，并于1981年获得年获得“安全技安全技术及工程术及工程”学科、专业的国家首批硕学科、专业的国家首批硕士学位授予权。士学位授予权。 1982年召开全国劳动保护科学体系首年召开全国劳动保护科学体系首届学术讨论会。届学术讨论会。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 39 页页三、我国安全人机工程学学科的诞生与发展三、我国安全人机工程学学科的诞生与发展 1983年欧阳文昭开始准备给年欧阳文昭开始准备给“工业安工业安全技术全技术”专业学生开设专业学生开设“人机工程概人机工程概论论”课程。课程。 1985年在中国劳动保护科学技术学会年在中国劳动保护科学技术学会召开青岛会议后，安全人机工程学已召开青岛会议后，安全人机工程学已逐渐成熟，学科地位更加明确。逐渐成熟，学科地位更加明确。 一些著作面市标志安全人机工程学学一些著作面市标志安全人机工程学学科日臻成熟。科日臻成熟。安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 40 页页四、安全人机工程学的展望四、安全人机工程学的展望 研究领域将不断扩大研究领域将不断扩大 研究范围将日益广泛研究范围将日益广泛 在高科技领域中的作用将更加突出在高科技领域中的作用将更加突出 有关课题有待深入研究有关课题有待深入研究安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 41 页页第二章第二章 人体的人机学参数人体的人机学参数内内 容容第一节第一节 人体尺寸及其测量人体尺寸及其测量 第二节第二节 人体的人机学参数人体的人机学参数第三节第三节 疲劳的测定疲劳的测定第四节第四节 人体测量数据的应用人体测量数据的应用安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 42 页页一、人体测量的基本术语人体测量的基本术语 被测者姿势被测者姿势（立姿（立姿 、坐姿）、坐姿） 测量基准面测量基准面 （见图1） 测量方向测量方向 支承面和着装支承面和着装 基本测点及测量项目基本测点及测量项目 (见图2、图3)第一节第一节 人体尺寸及其测量人体尺寸及其测量安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 43 页页图图1 人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 44 页页图图1-b 人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 图图1-a 人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 返回返回安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 45 页页图图2-a 2-a 测量项目测量项目- -立姿立姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 46 页页图图2-b 2-b 测量项目测量项目- -立姿立姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 47 页页图图2-c 2-c 测量项目测量项目- -立姿立姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 48 页页图图2-d 2-d 测量项目测量项目- -立姿立姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 49 页页图图2-e 2-e 测量项目测量项目- -立姿立姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 50 页页图图2-f 2-f 测量项目测量项目- -立姿立姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 51 页页图图3-a 3-a 测量项目测量项目- -坐姿坐姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 52 页页图图3-b 3-b 测量项目测量项目- -坐姿坐姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 53 页页图图3-c 3-c 测量项目测量项目- -坐姿坐姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 54 页页图图3-d 3-d 测量项目测量项目- -坐姿坐姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 55 页页图图3-e 3-e 测量项目测量项目- -坐姿坐姿安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 56 页页 在人体尺寸测量中所采用的人体测量仪在人体尺寸测量中所采用的人体测量仪器有：人体测高仪、人体测量用直脚规、人器有：人体测高仪、人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用磅秤等。磅秤等。 人体测高仪人体测高仪 直脚规直脚规 直脚规直脚规 （见图见图4-a 、图图4-b 、图、图4-c）二、人体尺寸测量用的主要仪器人体尺寸测量用的主要仪器安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 57 页页图4-a 人体测高仪 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 58 页页图4-b 人体测量用直脚规 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 59 页页图图2-4 2-4 人体测量用弯脚规(4-c) 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 60 页页三、人体测量中的主要统计函数人体测量中的主要统计函数 均值 方差 21_2)(11niixxnsniixnxns1_22)(11niinxnnxxxx1211.安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 61 页页三、人体测量中的主要统计函数人体测量中的主要统计函数 标准差标准差 抽样误差抽样误差 百分位数和适应度百分位数和适应度 nssxskxx_21_)(11niixxns安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 62 页页百分比（百分比（%）K百分比（百分比（%）K0.52.576700.5241.02.326750.6742.51.960800.84251.645851.036101.282901.282151.036951.645200.84297.51.960250.67499.02.326300.52499.52.576表表2-1 百分比与变换系数 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 63 页页四、常用人体测量数据常用人体测量数据1 1、我国成年人的人体结构尺寸我国成年人的人体结构尺寸 图图2-5 2-5 立姿人体尺寸立姿人体尺寸 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 64 页页图图2-6 坐姿人体尺寸坐姿人体尺寸 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 65 页页图图2-7 2-7 人体水平尺寸人体水平尺寸 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 66 页页表表22 人体主要尺寸人体主要尺寸 ( (单位：单位：mm)mm)安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 67 页页 表表2-3 立姿人体尺寸立姿人体尺寸 (单位：单位：mm) 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 68 页页 表表2-4 坐姿人体尺寸坐姿人体尺寸 (单位：单位：mm) 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 69 页页表表2-5 人体水平尺寸人体水平尺寸 （单位：（单位：mm） 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 70 页页表表2-6 各区域的体重、身高和胸围三项参数的均值和标准差（单位：各区域的体重、身高和胸围三项参数的均值和标准差（单位：mm） 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 71 页页2 我国成年人人体动态尺度我国成年人人体动态尺度 （1）肢体活动角度范围）肢体活动角度范围 图图2-8 人体肢体活动角度范围人体肢体活动角度范围 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 72 页页图图2-9 2-9 人体上部及上肢固定姿势活动角度范围人体上部及上肢固定姿势活动角度范围 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 73 页页图图2-10 立姿上身及手的可及范围、坐姿上身及手的可及范围立姿上身及手的可及范围、坐姿上身及手的可及范围 （2） 不同姿势时手能及的空间不同姿势时手能及的空间 范围范围安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 74 页页图图2-11 2-11 单腿跪姿上身及手的可及范围单腿跪姿上身及手的可及范围安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 75 页页图图2-12 2-12 仰卧姿势手及腿的活动空间仰卧姿势手及腿的活动空间 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 76 页页3、常用人体功能尺寸测量区域、常用人体功能尺寸测量区域 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 77 页页五、手、脚作业域测量五、手、脚作业域测量1、 手的测量手的测量 图图2 214 14 手的测量手的测量安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 78 页页(1) 水平作业域 图图2- -15 手在水平面的正常作业阈和最大作业域（手在水平面的正常作业阈和最大作业域（cm） 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 79 页页图图2-16 2-16 坐姿抓握作业域（坐姿抓握作业域（cmcm） 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 80 页页(2) 垂直作业域 图图2- -17 立姿双臂垂直作业域图立姿双臂垂直作业域图 2- -18 立姿双臂垂直作业域立姿双臂垂直作业域 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 81 页页图图2- -19 身高与摸高的关系身高与摸高的关系 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 82 页页2、脚的测量 图图2- -20 脚的测量脚的测量 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 83 页页3、 脚作业空间脚作业空间 图图2- -21 脚的作业区域脚的作业区域 第一节结束第一节结束安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 84 页页一、人体体部指数及有关人机学参数计算一、人体体部指数及有关人机学参数计算 可根据人体的身高、体重等基础测量数据，可根据人体的身高、体重等基础测量数据，利用一些经验公式计算出所需的其它各部分数据。利用一些经验公式计算出所需的其它各部分数据。1 1、人体的体部指数人体的体部指数 （参见教材参见教材P34P34公式公式2-72-11）2 2、用人体身高尺寸计算人体各部分尺寸用人体身高尺寸计算人体各部分尺寸 （见见图图2-22、图、图2-23及表及表2-9）第二节第二节 人体的人机学参数人体的人机学参数安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 85 页页图图2- -22 坐姿静态尺寸编号图坐姿静态尺寸编号图 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 86 页页图图2- -23 立姿静态尺寸图立姿静态尺寸图 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 87 页页名名 称称计算式计算式名名 称称计算式计算式坐 高0.523H肘与肘间宽0.256H膝 高0.311H臀部宽0.203H坐姿臀高0.249H肩 宽0.229H座到肘高0.135H手前伸长度0.462H大腿厚0.086H坐位眼高0.454H臀部到膝高0.342H两手恻平伸长度1.032H臀部到小腿长0.280H坐面至举手指尖高0.795H表表 2-9 静坐时人体尺寸与身高的关系静坐时人体尺寸与身高的关系 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 88 页页3 3、用人体体重计算人体体积和表面积用人体体重计算人体体积和表面积 （1 1）人体体积人体体积 （2 2）体表面积体表面积4 4、用身高、体重、表面积求有关人机学参数用身高、体重、表面积求有关人机学参数 （见表（见表2-10 ）937. 4015. 1WV725. 0425. 0HWKSR1529. 00128. 00061. 0WHS051456. 00422460235. 0WHS 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 89 页页表表2-10 人体有关人机学参数计算公式人体有关人机学参数计算公式 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 90 页页二、二、 人体生理学参数及测量人体生理学参数及测量 1、最大耗氧量、最大耗氧量（Vo2max）及氧债能力及氧债能力 （见图2-24 ）2、最大心率、最大心率3、搏出量与最大心脏输出、搏出量与最大心脏输出 4 4、肌电图、肌电图5、呼吸量的测定、呼吸量的测定 6、脉搏数的测定、脉搏数的测定 7、发汗的测定、发汗的测定 8、血液成份变化的测定、血液成份变化的测定 9、脑电图、脑电图 （见表2-12 ）第二节结束第二节结束安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 91 页页图图2- -24 三种氧债与相应的劳动负荷示意图三种氧债与相应的劳动负荷示意图（a）常量负荷 （b）高量负荷 （c）超量负荷 返回返回安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 92 页页表表2- -12 大脑意识状态与人为错误的潜在危险性大脑意识状态与人为错误的潜在危险性 安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 93 页页一、疲劳自觉症状调查一、疲劳自觉症状调查身体症状精神症状感觉症状头晕头痛全身不适身体局部不适或痛肩膀酸痛呼吸困难腿软口粘、口干打呵欠出冷汗头脑不清思想不集中不原思考不爱说话焦躁困倦精神涣散对事冷漠易忘事常出错对事放心不下眼睛疲劳、恍惚眼睛发滞、发干动作笨拙、失误脚下不稳、摇晃味觉不灵眩晕眼皮及其他部位发抖听觉迟钝、耳鸣手脚打颤动作不准表表2 212 12 疲劳自觉症状调查表疲劳自觉症状调查表 第三节第三节 疲劳的测定疲劳的测定安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 94 页页二、测量疲劳的几种方法二、测量疲劳的几种方法 1、测定心率测定心率 2、呼气分析法呼气分析法 3、触两点辨别阈法触两点辨别阈法 （表2-13 ）4、膝腱反射阈的测定膝腱反射阈的测定 5、反应时间测定法反应时间测定法 6、频闪融合阈值测定法频闪融合阈值测定法 （表2-14与图图2-252-25 ）7、色名读唱时间法色名读唱时间法 8、皮肤电流测定法皮肤电流测定法 第三节结束第三节结束安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 95 页页中 指 2.5食 指 3.0拇 指 3.5无名指 4.0小 指 4.5上 唇 5.5文 颊 7.0 鼻 部 8.0手 掌 11.5大足趾 12.0前 额 15.0脚 底 22.5腹 部 34.0胸 部 36.0前 臂 38.5肩 部 41.0背 部 44.0上 臂 44.5大 腿 45.5小 腿 47表2-13 人体皮肤不同部位的触两点辨别阈 返回返回安全人机工程学第一章环境工程系环境工程系2007.9第第 96 页页劳动类型日间变化率（）周间变化率（）理想界