安徽理工大学安全人机工程复习总结.docx

人机工程学的研究内容：人的因素 机的因素 环埂因索 人机的综合研究 控制器设计 环境设计等 人机系统的组成：信息输入、信息储存、信息处理、执行功能安全人机工程学的定义：从安全角度和着眼点，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题的一门新兴学科。角度和着眼点:安全 研究对象:人机系统。目的:活动过程中对人实行保护。 安全人机工程学的研究方法：1、实测法2、实验法3分析法4调查研究法5计算机仿真法6模拟和模型试验7、感觉评价法安全人机工程的研究目的:对综合体建立合理的方案，更好的在人机间合理的分配功能，使人和机有机结合产品功能尺寸设计：最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量人体测量数据的运用准则：最大最小准则，可调性准则，平均准则，使用最新人体数据准则，合理选择百分位和适用度准则，地域性准则，功能修正与最小心理空间相结合准则，标准化准则，姿势与身材相关联准则影响人体测量数据差异的因素:年龄、年代、性别、职业、地区与种族合理使用百分位适应度：间距类-95百分位 净空高度-99 可及距离-低百分位 座面高度-5 隔断类视情况定 公共场所工作台面高度-女5到男95人体尺寸的应用方法和程序：1.确定所设计对象的类型和适应度2.选择人体尺寸百分位数3.确定功能修正量和心理修正量4.引用设计与身高的推算公式不安全情绪：1.急躁情绪：人的情绪状况发展到引起人体意识范围变狭窄，判断力降低，失去理智力和自制力。心血活动受抑制等情绪水平失调呈病态时，极易导致发生不安全行为。2. 烦躁情绪：表现沉闷，不愉快，精神不集中，心猿意马，严重时自身器官往往不能很好协调，更谈不上与外界条件协调一致。感觉特征：1人的各种感受器都有一定的感受性和感觉阈限2刺激必须达到一定强度才能对感受器官发生作用。 3一种感受器官只能接受一种刺激和识别某一种特征。4同时有多种信息时，人们往往倾向于注意一个而忽视其它信息。5感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生适应现象。静视野：在头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围。 注视野：在头部固定，而转动眼球注视某一中心点时所见的范围。 动视野：头部固定而自由转动眼球时的可见范围。 在人的三种视野中，注视野范围最小，动视野范围最大。人机工程中，一般以静视野为以据设计视觉显示器等有关部件，以减少人眼的疲劳。一般根据观察物体的大小和形状在380760mm之间选择最佳视距。一般操作的视距范围为3876cm，在58cm处最为适宜。白色视野最大，黄蓝色次之，红色，绿色视野最小。视觉暂留 ：视觉暂留是指人的视觉存在一定惰性，不能立即根据外在刺激的变化而发生变化，因此闪烁率大于每秒50次的光就感觉是稳定的光源了。 常见的几种视觉现象：暗适应与亮适应，眩光， 视错觉 由光亮处进入黑暗处时会产生暗适应。一般要经过46 min才能基本适应，在暗处停留30 min左右，眼睛才能达到完全适应的程度。由黑暗环境进入明亮环境则发生亮适应刚开始时人眼不能辨别物体，要经过几十秒的时间才能看清 眩光：当视野内出现亮度过高或对比度过大时，产生的刺眼、耀眼的强烈光线避免眩光现象-采取以下主要措施：(1)限制直接眩光限制光源亮度 减小窗户眩光(2)控制反射眩光合理布置光源合理安排工作人员的工作位置合理选用工作面材质采用大面积和低亮度的灯具(3)控制对比眩光适当提高环境亮度，减少物体亮度与背景亮度对比，防止产生对比眩光 视错觉：人在观察物体时，由于视网膜受到光线的刺激，光线不仅使神经系统产生反应，而且会在横向产生扩大范围的影响，使得视觉印象与物体的实际大小、形状存在差异，这种现象称为视错觉人的视觉特征：当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。当人们从远处辨认前方的多种不同颜色时，其易于辨认的顺序是红、绿、黄、白。当两种颜色相配在一起时，易于辨认的顺序是：黄底黑字，黑底白字，蓝底白字，白底黑字等。 反应时间：是指人从机械或外界获得信息，经过大脑加工分析发出指令到运动器官开始执行动作所需的时间。影响反应时间的影响因素：随感觉通道不同而不同 与运动器官有关 与刺激性质有关 随执行器官不同而不同 与刺激数目的关系 与颜色的配合有关 与年龄有关 与训练有关 注意： 心理活动对一定对象的指向性和集中。引起不注意的原因：强烈的无关刺激的干扰；注意对象设计欠佳；注意的起伏预防不注意产生差错的方法如下：1）建立冗余系统，为确保操作安全，在重要岗位上，多设12个人平行监视仪表的工作；2）为防止下意识状态下失误，在重要操作之前，如电路接通或断开、阀门开放等采用“指示唱呼”，对操作内容确认后再动作；3）改进仪器、仪表的设计，使其对人产生非单调刺激或悦耳、多样的信号，避免误解。安全人机系统设计须遵循的规律 劳动时，不论连续动作时间长短，都应在最有利的位置开始和结束。 沿曲线的、直线的或不规则轨迹的动作，都应该让操作者的动作从容不迫。 具有急剧改变方向的动作，应尽量采用流畅而连续的动作。 手在水平内动作比在垂直面内的动作要准确。 工作时的动作次数应尽量减少，频率应降低。 重要作业尽可能由一个人的动作完成。 最重要和常用的装置或工具应当放在最有利范围之内。 操纵者的操纵动作，按适宜的半径作圆周运动比沿直线运动好。 从一个操纵位置到另一个操纵位置的动作应当平稳，不允许有跳跃式动作。 如果操作者不可避免地按不正确的轨迹动作时，应当考虑改变手的动作，这时采用直线形式的轨迹要灵活些。疲劳：机体在一定环境条件下，由于长时间或过于繁重、紧张的劳动（体力或脑力）而引起的作业效率明显的暂时降低的一种生理心理现象，主观上一般伴有疲倦感，甚至筋疲力尽的感觉。疲劳的危害：疲劳是危险因素，表现为： 睡眠休息不足、困倦；反应和动作迟钝； 重体力劳动的省能心理； 疲劳心理、疲劳是有害因素。表现为：疲劳分类：生理疲劳，心理疲劳疲劳的预防：1.改善工作条件（1）合理设计工作环境包括：照明、色彩、噪声、振动、微气候条件、粉尘及有害气体等。（2）改进设备和工具（3）合理安排劳动强度（4）改进工作方法2.合理确定休息时间和休息方式：综合考虑休息时间的长短、次数和时刻，还与作业性质、紧张程度、作业环境等相关3.改善工作内容，克服单调感提高人机系统可靠性的途径1合理进行人机功能分配2减少人为失误3产品进行可靠性设计4. 加强机械设备的维护保养5改善作业环境可靠度：是可靠性的量化指标，即系统或产品在规定条件和规定时间内完成规定功能的概率。显示方式的类型：按信息传递的通道：视觉传递，听觉传递，触觉传递。按所显示的参数：显示系统的工作条件参数，显示系统的工作状态参数，显示系统的输入参数，显示系统的输出参数。 按显示的形式：模拟式显示，数字显示，屏幕显示表示量的刻度显示形状有：圆型 半圆型 竖直型 水平型 开窗型（精度最高）汉语的平均感觉阈限为27dB，语言的平均感觉阈限为2530dB控制器的类型：旋转式控制器，移动式控制器，按压式控制器人机功能匹配1、一个过程：目的：功能；分析：经济、科技；设计：比较、分配；检校、优化：宜人；增加自主性：弹性。2、两个目的：符合要求的功能，人的安全健康舒适3.三个要素：人：中枢神经系统、感觉器官和行动器官；机器：机器本体、显示部分和操作部分。4、人机四种结合形式：劳动者-工具，监控者-自动化机器，操作者-机器，监督者-智能机器。（人的主要功能：传感器，信息处理器，操纵器 机的主要功能：接受信息，储存信息，处理信息，执行功能）5个原则：1）比较分配原则2）剩余分配原则3）经济分配原则4）宜人分配原则5）弹性分配原则6个注意事项：1）选择适宜的信息通道。2）考虑人的能力极限和操作范围。3）充分利用人和机的各自优势。4）信息传递频率尽可能满足大多数人。5）要考虑机器发生故障的可能性。6）要考虑小概率事件的处理。人机不匹配的影响7、人机不匹配的影响：1)人既不会舒适，也不会高效工作。2)不协调导致违章作业，从而导致误操作3)机器设计的缺陷导致不安全行为。操纵器的编码：形状编码，大小编码，位置编码，颜色编码，标志编码机反馈的信息主要有：仪表显示，音响显示，振动变化，操纵阻力高温环境：生产劳动过程中，工作地点平均WBGT大于或等于25的作业。低温环境：工作地点平均气温小于或等于5的作业。冷水作业环境（水温12），噪声环境，振动环境，辐射环境电离辐射，非电离辐射（射频辐射：高频感应加热，高频介质加热，微波；，红外辐射，紫外辐射，激光）高温作业环境的改善1. 生产工艺和技术措施：合理设计生产工艺过程。屏蔽热源。降低温度。增加气流速度。2.保健措施：合理供给饮料和补充营养。合理使用劳保用品。高温作业的工作服，应具有耐热、导热系数小、透气性好的特点。进行职工适应性检查。凡有心血管器质性病变的人，高血压，溃疡病，肺、肝、肾等病患的人都不适应于高温作业。 3. 生产组织措施：减小作业速度或增加休息次数。以此来减少人体产热量。高温作业条件下，不应采取强制生产节拍，应适当减轻工人负荷，合理安排作息时间，以减少工人在高温条件下的体力消耗。4.合理安排休息场所：作业者在高温作业时身体积热，需要离开高温环境到休息室休息，恢复热平衡机能。温度在 2030之间最适用于高温作业环境下身体积热后的休息。5.职业适应。对于离开高温作业环境较长时间又重新从事高温作业者，应给予更长的休息时间，使其逐步适应高温环境。低温作业环境的改善：1.做好采暖和保暖工作。应按照工业企业设计卫生标准和工业企业采暖、通风和空气调节设计规范的规定，设置必要的采暖设备。2.提高作业负荷。增加作业负荷，可以使作业者降低寒冷感。但工作负荷的增加，应以不使作业者出汗为限。3.个体保护。低温作业车间或冬季室外作业者，应穿御寒服装，并应采用热阻值大、吸汗和透气性强的衣料。4.采用热辐射取暖。室外作业，若用提高外界温度方法消除寒冷是不可能的；若采用个体防护方法，厚厚的衣服又影响作业者操作的灵活性，而且有些部位又不能被保护起来。还是采用热辐射的方法御寒最为有效。环境噪声对人体及工作的影响1人对声音的主观感觉；2对人体的生理影响（损伤听力引发生理机能的不良反应干扰睡眠）；3、对人体的心理影响；4、对物质结构的影响；控制环境噪声的措施：（1）控制声源（2）控制噪声的传播（3）加强个体防护（4）通过调整班次（5）广泛进行安全教育（6）音乐调节机体九大系统：运动、消化、呼吸、泌尿、生殖、循环、内分泌、感觉、神经系统常见的集中视觉环象：暗适应和亮适应 视错觉 眩光非理智行为的心理因素（主要有）：侥幸心理、省能、逆反、凑兴、从众单调工作：内容单一，短暂而动作高度重复的作业，限制作业者创造力发挥的作业都是单调乏味的，使人产生不愉快的情绪。单调感的特点：作业节奏发生变化，工作质量下降、工作不能坚持下去。故障率（三个故障）可分为：初期故障（早期故障期）、随机故障（偶发故障期）、耗损故障（磨损故障期）仪表显示器设计的基本原则：明显度高；可见度高；可读性好；阐明力强；简单明了；确保安全；使视力有缺陷者（如视弱、色弱者）也不会误认；显示器的显示方式和操作者的思维过程应当和谐一致显示器的选择应遵循如下的选择原则：1、用简单明了的方式显示所传达的信息2、显示精度要适当3、显示形式要符合操作人员习惯及操作能力极限4、根据作业条件运用最有效的显示技术和显示方法人机系统的安全设计遵循的原则：以人为中心的设计原则，产品人性设计原则，安全第一的思想贯穿于全过程的原则信号灯设计的原则：清晰、醒目和必要的视距；合乎使用目的；按信号性质设计；信号灯位置与颜色的选择；信号灯与操纵杆和其他显示器的配合音响和报警装置的类型及特点：（填空） 蜂鸣器 铃 角笛和汽笛 警报器 音响和报警装置的设计原则：（简答）音响信号必须保证使位于信号接受范围内的人员能够识别并按照规定的方式作出反应。音响信号必须易于识别，特别是有噪声干扰时，音响信号必须能够明显地听到并可与其它噪声和信号区别。为引起人注意，可采用时间上均匀变化的脉冲声信号报警装置最好采用变频的方式，使音调有上升和下降的变化显示重要信号的音响装置和报警装置，最好与光信号同时作用，组成“视听”双重报警信号，以防信号遗漏。控制器设计的一般原则：1）要适应人体运动的特征；2）控制器操纵方向应与预期的功能方向和机器设备的被控制方向一致；3）要利于辨认和记忆，4）尽量利用其结构特点或借助操作者体位的重力进行控制；5）尽量设计多功能控制器并与显示器结合。经常使用的语言传示系统有：无线电广播 电视 电话 报话机和话器 其它录音、放音的电声装置等。手动控制器（手控）三类：（填空） 1.旋转式控制器 2.移动式控制器 3.按压式控制器控制信息的反馈：（填空）（A/B）音响显示 振动变化 操作阻力 视觉显示操纵阻力主要有：（填空）（A/B）摩擦阻力、弹性阻力、 粘滞阻力、惯性阻力工作体位应避免：站着不动的姿势长期地或经常重复地弯腰躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿势经常重复地单腿支撑的姿势手臂长时间向前伸直或伸开等坐姿岗位：从事轻作业、中作业且不要求作业者在作业过程中走动的工作立姿岗位：从事中作业、重作业以及坐姿作业岗位的设计参数和作业区域受到限制的情况下的工作（1.坐立姿交替2.跪姿岗位3.卧姿岗位）坐姿的特点：不易疲劳，持续工作时间长； 身体稳定性好，操作精度高；手脚可以并用作业；脚蹬范围广，能正确操作对于以下作业应采用坐