人机环境系统VIP

第二章 人机环境系统,2.1 人机系统含义,2.2 人机与环境因素,不良设计3,橡皮,盖子,开关,开关,橡皮,活动铅笔设计,不良设计4,案板设计,案板,抽屉,2.1 人机系统含义,2.1.1 人机系统定义 2.1.2 人机系统功能 2.1.3 人机系统类型 2.1.4 人机系统模型,2.1.1 人机系统定义,1. 什么是人机系统 人指操作者或使用者；机泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等；环境是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等；人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人机系统。,人,机,环境,人环境,人机,机环境,人机环境,人机环境系统中的三个子系统,2. 人机关系,机宜人：使机器尽量满足使用者的体格、生理、心理、审美以及社会价值观念等条件的要求。 人适机：对人的因素予以限制和训练，发挥人的可塑性特点，是人适应机器的要求。 机宜人是有条件的，而人适机也是有限度的。,2.1.2 人机系统功能,输入,接受信息,信息处理,执行功能,输出,信息储存,信息反馈,2.1.3 人机系统类型,1. 闭环人机系统和开环人机系统 闭环：有反馈 开环：无反馈,2. 人工与自动化人机系统,（1） 人工操作系统： 人始终参与，效率决定于人,（2） 半自动化系统： 人：控制者、操作者；机器：动力源,（3）自动化系统： 人：监督、处理紧急情况,3. 人机不同结合方式人机系统,（1）人机串联模式系统： 人直接与机器发生联系,人是控制主体， 有利于人的特性发挥，但须合理分配人机 功能,人,机,（2）人机并联模式系统：,人通过控制台或指示器与机器发生联系，人是 系统的监督和控制者，在紧急情况下，要采取 准确、迅速的判断和操作。,人,机,（3）人机串并联模式系统：,通过控制台和指示器的双重作用，使人与机器 发生联系，兼有串联和并联模式的优点。,人,机,机,4. 单元组合类型人机系统,有多个人机组成单元构成，各单元符合人机系 统特点，整体也符合人机系统特点。,人机系统,人机系统,人机系统,输入,输出,2.1.4 人机系统模型,1. 图示模型 （1）静态模型：带箭头的线框图 （2）动态模型：描述系统的动态特性 2. 数学模型 由人的动态特性模型和机的动态特性模型两部分组成 （1）传递函数模型：建立在机器动态特性的传递函数基础 上，对人的动态特性建立传递函数的简单模型。（最成熟） （2）模糊控制模型：近年来发展最快的数学建模方法,2.2 人机与环境因素的关系,作业环境根据对人的影响分为4种类型： 最舒适的作业环境 舒适的作业环境 不舒适的作业环境 不能忍受的作业环境 当舒适的作业环境很难达到时，作业环境应以不 危害人的健康、不使操作者受到伤害为前提,不良设计（1）,不良设计（2）,一、 人机的环境因素,人机的环境因素大体上可分为5类： （1）物化环境因素； （2）物理环境因素； （3）生物环境因素； （4）生理环境因素； （5）社会、心理环境因素。,（1）物化环境因素,指作业场地周围的有害的空气污染物质。 粉尘：金属、矿石、煤、木材等加工中产生 有毒性气体：CO的浓度不能超过0.12 蒸汽：固体或液体气化而成 熏烟：气体或蒸气凝聚而成的微粒、固体颗 粒和气体 雾滴：悬浮于空气中的微小液滴：电镀中含 有铬酸烟雾,（2）物理环境因素,一般是异常气象条件（温度、湿度、气流）、异常气压（高气压、低气压）、噪声（超声、音频、次声）、振动、非电离辐射（高频电磁场、微波、紫外线、红外线、激光）、电离辐射（X射线、射线、射线、 射线）、照明、起重、失重等。,（3）生物环境因素,对人体健康有影响的生物环境。 冷、热、病等。,（4）生理环境因素,对人的生理特征（心率、出汗、血流量、温度变 化）产生影响的环境因素。 如：作息制度、工作班次安排、夜班频繁程度、 工作分配与协作情况等。,（5）社会、心理环境因素,社会环境因素：管理体制、激励方式、人际关系等 心理环境因素：色彩、音乐、语言、符号等。 对人的心理产生最经常最直接影响的因素是色彩。 如：红：警戒色，人长期在这环境中易疲劳,色彩的心理效应,A. 色彩的感情作用 冷暖、兴奋沉静、活泼忧郁、胀缩、轻重、软硬、进退、华丽质朴,色彩的心理效应,B. 色彩的象征意义,本节课的主要内容：,人机系统的定义、功能、类型、模型 人机与环境因素,二、噪声环境,听阈：0.00002Pa 0dB 痛阈：20Pa 120dB,三、振动环境,1、人体振动模型 2、人的振动特性 3、振动对人的健康的影响 4、振动对操作的影响 5、人体承受全身振动的评价,1、人体振动模型,2、人的振动特性,（1）垂直方向 第一共振峰：48 Hz 第二共振峰：1012 Hz 第三共振峰：2025 Hz,（2）人体不同部位的共振频率,3、振动对人的健康的影响,4、振动对操作的影响,（1）影响不大：4 Hz （3）干扰视觉：1030 Hz （4）视力下降50： 50 Hz 加速度：2m/s2,5、人体承受全身振动的评价,（1）舒适性降低界限： （2）疲劳效率降低界限 ：3.15倍于舒适 （3）健康界限：2倍于疲劳,四、照明环境,1、光的数量 2、光的质量 3、亮度与亮度对比 4、眩光 5、作业场所的光照形式 6、良好光照的作用,1、光的数量,提高照度，可以减少视觉疲劳，提高工作效率 也要考虑经济性因素,2、光的质量,（1）光线均匀稳定 （2）光色效果,3、亮度与亮度对比,最低亮度阈：10-5熙提 最大灵敏度：104熙提 104熙提 刺眼，人眼的灵敏度下降,4、眩光,（1）直接眩光 （2）反射眩光,5、作业场所的光照形式,（1）天然采光 侧面采光 上部采光 综合采光 （2）人工照明 一般照明 局部照明 混合照明,6、良好光照的作用,（1）提高工作效率 （2）有利于安全防护,五、湿热环境,1、人环境因素 2、热舒适 3、湿热环境的主观感觉和标准,1、热环境因素,温度： 摄氏温标、华氏温标F 、绝对温标K 湿度： 绝对湿度 相对湿度（70%:高湿区;30%:低湿区) 气流速度 热辐射,2、热舒适,3