人的生理特征(人体感知与运动系统特征).ppt

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1、东莞理工学院工业工程教研室东莞理工学院工业工程教研室5/15/20231东莞理工学院工程管理教研室东莞理工学院工程管理教研室人机工程学(三)东莞理工学院教学课件主讲主讲：黄辉宇黄辉宇电话：电话：Email：课程网址：课程网址：1第3章 人体感知与运动特征3.1 人在系统中的功能人在系统中的功能3.2 视觉机能及其特征视觉机能及其特征3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征3.4 其他感觉机能及其特征其他感觉机能及其特征3.5 神经系统机能及其特征神经系统机能及其特征3.6 人的信息处理系统人的信息处理系统3.7 运动系统的机能及其特征运动系统的机能及其特征3.8 人体的忍耐力人体的忍耐力(选讲

2、）选讲）主主要要内内容容2Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.1 人在系统中的功能人在系统中的功能3.1.1 人是系统中的重要人是系统中的重要“环节环节”把操作者作为人机系统中的一个“环节”来研究，人与外界发生联系的主要是三个子系统，即感觉系统、神经系统、运动系统，如右图所示。3Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.1.2 人的感知与反应机能人的感知与反应机能1.反射弧反射弧 反射是神经系统调节肌体活动的一种基本形式。反射活动

3、的全部结构组成反射弧；反射弧具有五个基本环节，即感受器 传入神经元 中间神经元 传出神经元 效应器，如图3-2(a)所示。2.信息链信息链 人机系统的信息在人的神经系统中的循环过程形成信息链，见图3-2（b）。4Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图图3-2 3-2 反射弧及信息链反射弧及信息链5Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.1.3 感觉通道与信息的协调感觉通道与信息的协调 人机系统中的最常用的感觉通道是视觉通道、听觉通道

4、和触觉通道。不同感觉通道的适用场合如下表所示：感觉感觉通道通道适用场合适用场合视觉视觉通道通道u传递比较复杂的或抽象的信息传递比较复杂的或抽象的信息u传递比较长的或需要延迟的信息传递比较长的或需要延迟的信息u传递信息以后还要引用传递信息以后还要引用u传递的信息与空间方位、空间位置有关传递的信息与空间方位、空间位置有关u传递不要求立即作出快速响应的信息传递不要求立即作出快速响应的信息u所处环境不适合使用听觉通道的场合所处环境不适合使用听觉通道的场合u虽适合听觉传递，但听觉通道已过载的场合虽适合听觉传递，但听觉通道已过载的场合u作业情况允许操作者固定保持在一个位置上作业情况允许操作者固定保持在一个

5、位置上听觉听觉通道通道u传递比较简单的信息传递比较简单的信息u传递比较短的或无需延迟的信息传递比较短的或无需延迟的信息u传递的信息以后不再需要引用传递的信息以后不再需要引用u传递的信息与时间有关传递的信息与时间有关u传递要求立即作出快速相应的信息传递要求立即作出快速相应的信息u所处环境不适合使用视觉通道的场合所处环境不适合使用视觉通道的场合u虽适合视觉传递，但视觉通道已经过载的场虽适合视觉传递，但视觉通道已经过载的场合合u作业情况要求操作者不断走动的场合作业情况要求操作者不断走动的场合触觉触觉通道通道u传递非常简明的、要求快速传递的信传递非常简明的、要求快速传递的信息息u经常要用手接触机器或其

6、装置的场合经常要用手接触机器或其装置的场合u其他感觉通道已过载的场合其他感觉通道已过载的场合u使用其他感觉通道有困难的场合使用其他感觉通道有困难的场合6Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.2.1 视觉刺激视觉刺激 视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分，其波长为380780nm。3.2 视觉机能及其特征视觉机能及其特征7Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology色彩分辨测试：色彩分辨测试：How wel

7、l do you see color?4条色带，每条有条色带，每条有22个色块，第一个和最后一个是固定个色块，第一个和最后一个是固定的，中间的，中间20个色块可以拖动，按照渐变的原则把他们个色块可以拖动，按照渐变的原则把他们归位，错得越多，得分越高。归位，错得越多，得分越高。8Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.2.2 视觉系统视觉系统 视觉是由眼睛、视神经和视觉中枢的共同活动完成的，如右图所示。9Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technol

8、ogy 眼睛是视觉的感受器官，人眼是直径为2125mm的球体，其基本构造与照相机类似，见下图。视网膜最外层细胞包括视杆细胞和视锥细胞，它们是接受信息的主要细胞。10Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology1.视角与视力视角与视力 视角：确定被看物尺寸范围的两端点光线射入眼球的 相交角度。=2arctg(D/2L)视角；D被看物体上两端点的直线距离；L眼睛到被看物体的距离；视力：眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以临界视角的倒数来表示。视力视力=1/能够分辨的最小物体的视角能够分辨的最小物体的视角11Prepar

9、ed by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology小数：0.1,0.12,0.15,0.2,0.25,0.3,0.4,0.5,0.6,0.8,1.0,1.2,1.5,2.0 对数：4.0,4.1,4.2,4.3,4.4 ,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9,5.0,5.1,5.2,5.3换算公式：L=5+lgV。L：对数视力；V：小数视力 对数视力表是我国缪天荣教授创造的。比较合理的增加了0.10.2之间的视标，所以，视力检查的结果更加科学、准确。小数（小数（1.0版）与对数（版）与对数（5.0版）视力表对照表：版）视力表对照表：12

10、Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology2.视野与视距视野与视距 视野：视野：指人的头部和眼球固定不动的情况下，眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围，常以角度来表示。分水平视野（单视野/双视野）和垂直视野，见图3-6。视距：视距：指人在操作系统中正常的观察距离，几种工作视距推荐值参阅表3-2。3.中央视觉和周围视觉中央视觉和周围视觉 中央视觉视维细胞（感色能力强、能清晰分辨物体）。周围视觉视杆细胞（观察空间范围和正在运动的物体）。13Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan Unive

11、rsity of Technology图图3-6人的水平视野和垂直视野人的水平视野和垂直视野14Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology4.双眼视觉和立体视觉。双眼视觉和立体视觉。双眼视物时，具有分辨物体深浅、远近等相对位置的能力，形成立体视觉。5.色觉和色视野。色觉和色视野。如下图所示。15Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology16Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Tech

12、nology6.暗适应和明适应。暗适应和明适应。暗适应与明适应曲线如下图所示。暗适应与明适应曲线如下图所示。17Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology18Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology 视觉特征：视觉特征：1.疲劳程度：水平优于垂直。2.视线变化习惯：左右，上下，顺时针。3.准确性：水平尺寸和比例的估计更准确。4.观察情况的优先性：左上右上左下右下。视区内的仪表布置必须考虑这一点。5.设计依据：以双眼视野为设计依据。6.接受程度

13、：直线轮廓优于曲线轮廓。7.颜色的易辨认顺序：红、绿、黄、白；8.颜色相配时的易辨认顺序：9.10.11.据上述特征，适用视觉的原则参阅表3-2。测试测试黄底黑字、黑底白字、蓝底白字、白底黑字19Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology人机工程人机工程人机工程人机工程人机工程人机工程人机工程人机工程20Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征主要内容：主要内容：听觉刺激及其适用场合听觉刺激及其适用场合

14、 听觉系统听觉系统 听觉的物理特征听觉的物理特征21Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征3.3.1 听觉刺激及其适用场合听觉刺激及其适用场合 听觉是仅次于视觉的重要感觉。听觉是仅次于视觉的重要感觉。听觉的适宜刺激是声音，声音的声源是振动的物体，听觉的适宜刺激是声音，声音的声源是振动的物体，人的听感范围：人的听感范围：2020000HZ。听觉通道适用的场合听觉通道适用的场合w传递比较简单简短的信息传递比较简单简短的信息w传递要求立即作出快速响应的信息传递要求立即作出快速响应的

15、信息w作业情况要求操作者不断走动的场合作业情况要求操作者不断走动的场合w所处环境不适合使用视觉通道的场合所处环境不适合使用视觉通道的场合w虽适合视觉传递，但视觉通道已过载的场合虽适合视觉传递，但视觉通道已过载的场合w 反应时运反应时运动时实验动时实验22Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征3.3.2 听觉系统听觉系统 起主要作用的部位：内耳耳蜗；起主要作用的部位：内耳耳蜗；起辅助作用的部位：外耳、中耳、内耳的其它部分，见下图。起辅助作用的部位：外耳、中耳、内耳的其它部分，见

16、下图。23Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology 补充知识：声强单位补充知识：声强单位1）声强的单位是）声强的单位是 W/m2，即声波的能流密度，即声波的能流密度，即在单位时间内，通过与传播方向相垂直的单即在单位时间内，通过与传播方向相垂直的单位面积上的声波能量。位面积上的声波能量。人可听见的最小声音强度（人可听见的最小声音强度（1000HZ）约为：）约为：Imin10-12 W/m2人可忍受的最大声音强度（人可忍受的最大声音强度（1000HZ）约为：）约为：Imin1 W/m2因此人们耳朵可听得到的最大声音与最小

17、声音因此人们耳朵可听得到的最大声音与最小声音的强度比约的强度比约1012的范围。的范围。2）声强级的单位：分贝）声强级的单位：分贝 (dB)10lg(I/Imin)3）声强测量：）声强测量：不同分贝水准声音示例不同分贝水准声音示例噪声测噪声测量实验量实验24Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征课堂课堂测试实验测试实验3.3.3 听觉的物理特性听觉的物理特性25Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technolog

18、y 1.动态范围动态范围 听觉声强的动态范围听觉声强的动态范围=正好可忍正好可忍受的声强受的声强/正好能听见的声强。正好能听见的声强。（1）听阈：在最佳的听闻频率听阈：在最佳的听闻频率范围内，一个听力正常的人刚范围内，一个听力正常的人刚刚能听到给定各频率的正弦式刚能听到给定各频率的正弦式纯音的最低声强纯音的最低声强Imin。如右图。如右图。（2）痛阈：对于感受给定各频痛阈：对于感受给定各频率的正弦式纯音，开始产生疼率的正弦式纯音，开始产生疼痛感的极限声强痛感的极限声强Imax。（1）与与（2）都与频率有关都与频率有关系，是在某一频率下的听阈值系，是在某一频率下的听阈值或痛阈值。或痛阈值。（3）

19、听觉范围：由听阈和痛阈听觉范围：由听阈和痛阈两曲线所包围的听觉区，如右两曲线所包围的听觉区，如右图所示。图所示。3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征26Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology2.频率响应（感受性）频率响应（感受性）人耳能听闻的频率比人耳能听闻的频率比为：为：fmin/fmax=1:1000；频率感受的上限随着频率感受的上限随着年龄的增长而逐年连年龄的增长而逐年连续下降，如右图所示；续下降，如右图所示；听觉的频率响应特性听觉的频率响应特性对听觉传示装置的设对听觉传示装置的设计是很重要的。计是很重要

20、的。3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征27Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology老年人听老年人听阈曲线阈曲线正常人听正常人听阈曲线阈曲线28Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology 3.方向敏感度方向敏感度（双耳效应）（双耳效应）3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征（2）由于头部的阻挡）由于头部的阻挡效应，造成声音频谱的效应，造成声音频谱的改变。改变。（1）时差：）时差：t=声源到声源到两耳的时间差。人耳可两耳的时间差。人耳可觉

21、察到的声信号入射的觉察到的声信号入射的最小偏角为最小偏角为3。原因？原因？人右耳对各种不同频率人右耳对各种不同频率纯音进行单耳听闻的方纯音进行单耳听闻的方向敏感度如右图所示。向敏感度如右图所示。人耳对不同频率、不人耳对不同频率、不同方向的声音的感受同方向的声音的感受能力是不一样的能力是不一样的29Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology4.掩蔽效应掩蔽效应 掩蔽：掩蔽：一个声音被另一个声音所掩盖的现象。掩蔽效应：掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应。（换句话说：就是指环境中的一种声音使得耳朵对另

22、一种声音的敏感度降低的现象。）残余掩蔽（听觉残留）：残余掩蔽（听觉残留）：掩蔽声去掉以后，掩蔽效应并不立即消除的现象。3.3 听觉机能及其特征听觉机能及其特征30Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.4 其他感觉机能及其特征其他感觉机能及其特征3.4.1 肤觉肤觉 肤觉是仅仅次于听觉的一种感觉，可感受多种外界刺激，形成多种感觉。1.触觉，见图3-13和图3-14。2.温度觉 3.痛觉3.4.2 本体感觉本体感觉 本体感觉系统包括耳前庭系统和运动觉系统，可感受身体和四肢所在位置的信息。31Prepared by

23、PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图3-13返回返回32Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图3-14返回返回33Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology34Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.5 神经系统机能及其特征神经系统机能及其特征3.5.1 神经系统神经系统中枢神经系统，包括脑和脊髓。

24、周围神经系统，中枢神经以外全部神经的总称，见右图。35Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.5.2 大脑皮质功能定位大脑皮质功能定位 1.躯体感觉区，见下图(a)；2.躯体运动区，见下图(b)；3.其他功能区。36Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.6.1 人的信号处理系统模型人的信号处理系统模型 人在人机系统中特定操作活动中的作用，可类比为一种信息传递和处理过程，如下图所示。感觉感觉输入输入信号处理信号处理系统系统反应反应输

25、出输出3.6 人的信息处理系统人的信息处理系统37Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.6.2 信息计量信息计量 信息：对数据加工后所得的结果。信息 知识内容 信息可以严格定量，信息量用bit为基本单位。定义：定义：H=log22n。其中：H信息量 n某信号中所含的二进制码的个数 用概率定义：用概率定义：若出现“0”的概率不是1/2，而是P，出现“1”的概率是1-P，则该信息量可由下式计算：H=-Plog2P-(1-P)log2(1-P)；注：当P=1/2时，恰好H=-log2(1/2)=log2238Prep

26、ared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology 若信号源S中有n个相互独立的不同信号，某个信号j出现的概率为Pj,且Pj之和为1，j信号应出现nPj次，则所有信号的平均信息量为：H=（-nP1log2P1-nP2log2P2-nPnlog2Pn）/n =-Pjlog2Pj (j=1n)显然，当Pj=1/n时,H达到最大，Hmax=(1/n)*log2n=log2n 当n=2时,即与一位二进制编码表达的最大信息量一致：H=log221=log22 Hmax=log2239Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongg

27、uan University of Technology 人的反应时间与感觉刺激物的刺激量有关。1.信息传输速度：C=H/TC=H/T 其中：C信息传输速率；H传输的信息量；T传输的时间 人的感觉通道的信息传输速率见右图。3.6.3 感觉的信息处理感觉的信息处理40Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology 2.采样 采样间隔取决于刺激的频率。若刺激的变化频率为F，则T=1/2F，由此可见，采样频率降低，则采样周期延长。3.编码 辨认工作数码、字母、斜线搜索定位颜色、数码、形状计数工作数码、颜色、形状比较或验证各方法几

28、乎没有区别 编码方式的优劣参阅表3-3。41Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.6.4 中枢信息处理中枢信息处理 记忆是各种信息处理活动的基础，一般分为三种形式：1.感觉信息储存 2.短时记忆 3.长时记忆，记忆 曲线见右图。42Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology测试测试瑞斯芹如苗植若清超感检信志面节削初西金显位儿永东树佳本环亚玉43Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University o

29、f Technologyq 骨运动的杠杆q 关节运动的枢纽q 肌肉运动的动力3.7.1 骨的功能和骨杠杆骨的功能和骨杠杆 1.骨的功能；2.骨杠杆，见图3-20。3.7 运动系统的机能及其特征运动系统的机能及其特征44Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology 根据支点，力点（动力点）、重点（阻力点）三者不同的位置分布，分为：1）平衡杠杆；2）省力杠杆；3）速度杠杆：用力大，但运动速度快 由等功原理，得之于力则失之于速度，反之亦然。因此，最大的力量与最大的运动范围两者是相矛盾的。图3-2045Prepared by P

30、hD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.7.2 主要关节的活动范围主要关节的活动范围 关节的活动范围有一定的限度，人体处于舒适时，关节必然处在一定的舒适调节范围内，参阅表3-4。3.7.3 肌体的出力范围肌体的出力范围 肌体所能发挥的力量大小取决于：1）人体肌肉的生理特征 2）施力的姿势、部位、方式和方向，分别见图3-21，图3-22和图3-23，相应的出力数值参阅表3-5，表3-6。46Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图图3-213-21立立姿姿弯弯臂

31、臂时时的的力力量量分分布布47Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图图3-22 3-22 立姿直臂时的拉力与推力分布立姿直臂时的拉力与推力分布48Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图图3-233-23不不同同体体力力下下的的蹬蹬力力49Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.7.4 肢体的动作速度与频率肢体的动作速度与频率 动作速度取决于肢体肌肉收缩

32、的速度，而操作动作速度还取决于动作方向和动作轨迹等特征。动作频率取决于动作部位和动作方法，参阅表3-7。50Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.8.1 反应时间反应时间 反应时间（RT）又称为反应潜伏期，它是指刺激和反应的时间间距。它由反应知觉时间（tz）和动作时间（td）组成。即RT=tz+td。影响反应时间的主要因素如下：1.不同的感觉器官反应时间不同，以触觉与听觉最优，视觉次之，参阅表3-9。2.反应时间与刺激信号的强度有关，参阅表3-10。3.刺激的环境影响反应时间。信号与背景的亮度、颜色、信噪比及频

33、率的对比程度越强越好。此外，刺激信号的数目、显示器及操纵器的设计也影响反应时间，参阅表3-10，表3-11。4.人的主体因素也影响反应时间，如习俗、个体差异、疲劳等个人生理、心理状况。3.8 人的运动输出人的运动输出51Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.8.2 运动速度（用完成动作的时间来表示）运动速度（用完成动作的时间来表示）1.动作特点 2.目标距离 3.运动方向，见图3-24，图3-25 4.动作轨迹特征u反应时与运动时的测量 如图3-30所示。52Prepared by PhD H.Y.Huang,

34、Dongguan University of Technology图图3-243-24手手向向各各方方向向运运动动时时间间差差异异53Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图图3-25 3-25 不同区域内手指敲击运动速度差异不同区域内手指敲击运动速度差异返回返回54Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图图3-30 反应时运动时测量仪反应时运动时测量仪返回返回55Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan U

35、niversity of Technology3.8.3 运动准确性运动准确性 1.运动速度与准确性：速度越慢，准确性越高，见图3-26 2.盲目定位的准确性：正前方盲目定位准确性最高，见图3-27 3.运动方向与准确性，见图3-28 4.操作方式与准确性，见图3-29u运动稳定性测量见图3-31。56Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图图3-263-26速速度度 准准确确性性特特性性曲曲线线返回返回57Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Techn

36、ology图图3-27 3-27 不同方位盲目定位运动准确性不同方位盲目定位运动准确性返回返回58Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图图3-28 3-28 手臂运动方向对连续控制运动准确性影响手臂运动方向对连续控制运动准确性影响返回返回59Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology图图3-29 3-29 不同控制操作方式对准确性影响不同控制操作方式对准确性影响返回返回60Prepared by PhD H.Y.Huang,Donggua

37、n University of Technology图图3-31 3-31 运动稳定性测量运动稳定性测量61Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology3.8 人体的忍耐力人体的忍耐力疲劳的概念疲劳的概念 疲劳是指在劳动生产过程中，作业能力出现明显下降，或由于厌倦而不愿意继续工作的一种状态。通常把疲劳分为两种，即肌肉疲劳（或称体力疲劳）和精神疲劳（或称全身疲劳、脑力疲劳）。肌肉疲劳肌肉疲劳u生理学实验生理学实验 （见图（见图3-32）图3-32 离体蛙腿肌肉的疲劳表现 新鲜肌肉的收缩和松弛；同一块肌肉，中等刺激后；同一块

38、肌肉，强刺激后；同一块肌肉很强刺激后图图3-3262Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technologyu肌肉疲劳的生化改变肌肉疲劳的生化改变 肌肉活动时能量的来源示意图：图图3-33 肌肉活动时能量来源模式图肌肉活动时能量来源模式图 63Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technologyu肌肉疲劳的电生理现象肌肉疲劳的电生理现象 许多研究资料指出，反复收缩的随意肌在衰竭后，仍可能对通过皮肤的电刺激作出应答，表明肌肉疲劳是中枢神经系统的一种现象，而不单是肌肉本身

39、的现象。u肌肉疲劳的肌电图肌肉疲劳的肌电图 一些生理学家推测，在疲劳早期阶段，中枢神经系统的活动可有代偿地增加。当肌肉被反复刺激处于疲劳时，若肌肉收缩仍维持在同样水平，则必需有更多的肌肉纤维被刺激而进入活动状态，故在肌肉收缩不变的情况下，随着疲劳程度的增加，肌电图所见的电活动亦必然增加。这就说明，在工业生产过程中出现肌肉疲劳时，若需维在工业生产过程中出现肌肉疲劳时，若需维持原有的工作效能，中枢神经系统的活动势必要加强。持原有的工作效能，中枢神经系统的活动势必要加强。64Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technologyu肌肉疲

40、劳学说肌肉疲劳学说 化学学说 中枢神经系统学说 目前，这两种学说对肌肉疲劳的本质都不能作出完满的解释。可以这样说：中枢神经系统现象和肌肉的化学过程必然和肌肉疲劳有一定关系，而且中枢神经系统对与疲劳有关的各种化学过程必将起主导作用。65Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology精神疲劳精神疲劳 精神疲劳主要是指第二信号系统活动能力减退，表现为全身乏力、头晕、思睡或失眠、心情压抑、思维能力减弱及活动减少。若得不到休息，会感到非常苦恼。这种感觉和口渴、饥饿一样，都是人类的一种保护性反应。疲劳的神经生理学模型恰似一台天平，如图

41、3-34所示。图图3-34 机体功能状态理论模型图机体功能状态理论模型图66Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology疲劳的特点疲劳的特点u疲劳的原因疲劳的原因 u过度疲劳过度疲劳 u具有现代工业疲劳特点的几种作业疲劳问题具有现代工业疲劳特点的几种作业疲劳问题 高度视力紧张作业的疲劳 高度精神紧张作业的疲劳 交通疲劳 67Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology疲劳的测定方法疲劳的测定方法 u（一）观察产品的质量和数量（一）观察产品的质量和数

42、量u（二）记录受试者的感觉（二）记录受试者的感觉u（三）分析脑电图（三）分析脑电图u（四）测定闪频值（四）测定闪频值（CFF）u（五）智能测验（五）智能测验 1反应时 2轻敲测验和在方格内打点的测验 3握力和肌耐力 4技能测验 5模拟条件下驾车试验 6快速智力测验68Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technologyu（六）精神测验（六）精神测验 1简单的算术加法 2勾消试验 3跟踪试验 4估计试验 5记忆测验 6联想测验 u（七）研究人体动作的变化（七）研究人体动作的变化 69Prepared by PhD H.Y.Huan

43、g,Dongguan University of Technology第第 3 章章 结结 束束70Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology作业与思考题1.何为反应时间？影响反应时间的因素有哪何为反应时间？影响反应时间的因素有哪些？些？2.简述减少反应时间的途径。简述减少反应时间的途径。3.听觉有何特征？听觉有何特征？4.听觉信息通道的适用场合有哪些？请结合听觉信息通道的适用场合有哪些？请结合生活实际举例说明。生活实际举例说明。5.假如让你设计一套视觉或听觉信息传示装假如让你设计一套视觉或听觉信息传示装置，应考虑哪些方面问题？置，应考虑哪些方面问题？6.什么是掩蔽效应？什么是掩蔽效应？7.疲劳测试有哪些方法？疲劳测试有哪些方法？8.简述疲劳的类型。简述疲劳的类型。9.触觉两点阈值测定的原理是什么？触觉两点阈值测定的原理是什么？71Prepared by PhD H.Y.Huang,Dongguan University of Technology