安全人机工程的实践与运用讲义PPT课件

1、安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系安全人机工程的实践与运用讲义安全人机工程的实践与运用讲义2022-4-25第 1 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系第一节第一节 工作空间工作空间设计设计 l人与机器结合完成生产任务是在一定的作业空间进人与机器结合完成生产任务是在一定的作业空间进行的。人们在从事某项作业时

2、，为完成该项工作，行的。人们在从事某项作业时，为完成该项工作，人体所必须的活动范围或空间，称为工作空间，亦人体所必须的活动范围或空间，称为工作空间，亦称作业空间，它包括人的操作活动范围和机器设备称作业空间，它包括人的操作活动范围和机器设备中的显示器和控制器所及范围。中的显示器和控制器所及范围。l作业空间设计，从大的范围来讲，是指按照作业者作业空间设计，从大的范围来讲，是指按照作业者的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理的空间布局，给人、物等确定最佳的流通

3、路线和占的空间布局，给人、物等确定最佳的流通路线和占有区域，提高系统总体可靠性和经济性。从小的范有区域，提高系统总体可靠性和经济性。从小的范围来讲，就是合理设计工作岗位，以保证作业者安围来讲，就是合理设计工作岗位，以保证作业者安全、舒适、高效工作。全、舒适、高效工作。2022-4-25第 2 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系一、有关概念一、有关概念 1 1、关于作业空间、关于作业空间l（1） 近身作业空间近身作业空间。指作业者在某一固定工。指作业

4、者在某一固定工作岗位时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐作岗位时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站姿下，其所能完成作业的空间范围。姿或站姿下，其所能完成作业的空间范围。l（2）个体作业场所）个体作业场所。指操作者周围与作业有。指操作者周围与作业有关的、关的、 设备因素在内的作业区域，简称作业设备因素在内的作业区域，简称作业场所。场所。l（3）总体作业空间）总体作业空间。多个相互联系的个体作。多个相互联系的个体作业场所布置在一起构成总体作业空间。业场所布置在一起构成总体作业空间。l（4）受限作业空间）受限作业空间。进出开口有局限性，非。进出开口有局限性，非预定作业者连续停留的作业空间就是受限作

5、业预定作业者连续停留的作业空间就是受限作业空间。空间。2022-4-25第 3 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2 2、关于作业姿势、关于作业姿势l坐姿坐姿-坐着的作业姿势常指身躯伸直或稍向坐着的作业姿势常指身躯伸直或稍向前倾前倾1010o o1515o o角，上腿平放，下腿一般垂直地角，上腿平放，下腿一般垂直地或稍向前倾斜着地，身体处于舒适的体位。或稍向前倾斜着地，身体处于舒适的体位。 l立姿立姿-通常指人站立时上体前屈角小于通常指人站立时上体

6、前屈角小于30o时所保持的姿势（前屈角大于时所保持的姿势（前屈角大于30o为前屈姿为前屈姿势）。势）。l坐立交替姿势、坐立交替姿势、l卧姿卧姿l蹲姿蹲姿 2022-4-25第 4 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l坐姿作业的特点坐姿作业的特点l人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。下列人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。下列作业宜采用坐姿作业。作业宜采用坐姿作业。l持续时间较长的静态作业。此时需要支持身持续时间较长的静态作业。此时需要支持身体的力较小，

7、腿上消耗的能量和负荷较小，体的力较小，腿上消耗的能量和负荷较小，血液循环畅通，可以减少疲劳和人体能量的血液循环畅通，可以减少疲劳和人体能量的消耗。消耗。l精密度要求高而又要求仔细的作业。因坐姿精密度要求高而又要求仔细的作业。因坐姿情况下，当设备振动或移动时，人体具有较情况下，当设备振动或移动时，人体具有较大的稳定度和较好的平衡度。大的稳定度和较好的平衡度。l需要手足并用，并对一个以上踏板进行控制需要手足并用，并对一个以上踏板进行控制的作业。坐姿时，双脚容易移动，且可借助的作业。坐姿时，双脚容易移动，且可借助座椅支撑对脚控制器施以较大力量。座椅支撑对脚控制器施以较大力量。 2022-4-25第

8、5 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l立姿作业的特点立姿作业的特点l 以下作业选用立姿作业优于坐姿作业以下作业选用立姿作业优于坐姿作业： （1）需要经常改变体位的作业。站着频繁的起坐）需要经常改变体位的作业。站着频繁的起坐消耗能最少些；消耗能最少些； （2）常用的控制器分布在较远区域、需要手足有）常用的控制器分布在较远区域、需要手足有较大运动幅度的作业。因站姿时作业者可以走动，较大运动幅度的作业。因站姿时作业者可以走动，可以看见或使用坐姿作业者够

9、不到的部件；可以看见或使用坐姿作业者够不到的部件； （3）需要用力较大的作业。立势时手臂力量较大，）需要用力较大的作业。立势时手臂力量较大，易于操作大操纵杆。易于操作大操纵杆。 此外，立姿作业时，还有作业者可变换位置，减此外，立姿作业时，还有作业者可变换位置，减少疲劳和厌烦；可利用平展的工作面而无需任何容少疲劳和厌烦；可利用平展的工作面而无需任何容膝空间等重要优点。膝空间等重要优点。l立姿作业的缺点在于立姿作业的缺点在于：不易进行精确而细致的工作；：不易进行精确而细致的工作；不易转换操作；立姿时肌肉要作出更多的功以支持不易转换操作；立姿时肌肉要作出更多的功以支持体重，故易引起疲劳；下肢负担较重

10、，长期站立易体重，故易引起疲劳；下肢负担较重，长期站立易引起下肢静脉曲张等等。引起下肢静脉曲张等等。2022-4-25第 6 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l坐坐立姿交替作业的特点立姿交替作业的特点 为了克服坐姿、立姿作业的缺点，在工作为了克服坐姿、立姿作业的缺点，在工作岗位上经常采用坐岗位上经常采用坐立姿交替作业的方式。立姿交替作业的方式。l这种作此方式的优点在于，能使作业者在工这种作此方式的优点在于，能使作业者在工作中变换体位，从而避免由于

11、身体长时间处作中变换体位，从而避免由于身体长时间处于一种体位而引起的肌肉疲劳。例如，长时于一种体位而引起的肌肉疲劳。例如，长时间的单调的坐姿作业会引起心理性疲劳，改间的单调的坐姿作业会引起心理性疲劳，改成立姿适当走动，有助于维持工作能力，而成立姿适当走动，有助于维持工作能力，而长时间的立姿作业会产生肌肉疲劳，坐下来长时间的立姿作业会产生肌肉疲劳，坐下来就可以得到消除。就可以得到消除。l因此，坐因此，坐立姿交替作业能吸收各自的长处，立姿交替作业能吸收各自的长处，弥补各方面的短处，应尽可能用坐弥补各方面的短处，应尽可能用坐立姿交立姿交替作业方式，代替单纯的立姿作业方式。替作业方式，代替单纯的立姿作

12、业方式。2022-4-25第 7 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系选择人体姿势和体位应该考虑下列各点选择人体姿势和体位应该考虑下列各点l工作场地的大小、照明条件与视觉；工作场地的大小、照明条件与视觉；l体力负荷的大小及用力方向；体力负荷的大小及用力方向；l工作场所各种物质工作场所各种物质 （包括必需的工具、加（包括必需的工具、加工材料等）的安放位置；工材料等）的安放位置；l控作台或工作台的台面高度，有无合适的控作台或工作台的台面高度，有无合适的容

13、膝空间；容膝空间；l作业时起坐的频率等。作业时起坐的频率等。2022-4-25第 8 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l应该应该尽量尽量避免避免的的姿势姿势l 站着不动的姿势（特别对女性）；站着不动的姿势（特别对女性）；l 长期或经常重复地弯腰（指脊背弯曲角超过长期或经常重复地弯腰（指脊背弯曲角超过1515）；）；l 躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿势；躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿势；l 经常重复地单腿支撑的姿势；经常重复地单腿支撑的姿势；l 手臂长

14、时间向前伸直或伸开等。手臂长时间向前伸直或伸开等。2022-4-25第 9 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系二、工作空间人体尺寸二、工作空间人体尺寸 l工作空间人体尺寸工作空间人体尺寸（GB/T13547-1992）给出的给出的3组、组、17项与工作空间有关的中国成项与工作空间有关的中国成年人人体尺寸的数据，在工作空间的设计时年人人体尺寸的数据，在工作空间的设计时需要遵循需要遵循l（1）工作空间立姿人体尺寸）工作空间立姿人体尺寸 GB/T1354

15、7-1992给出了给出了6项项l（2）工作空间坐姿人体尺寸）工作空间坐姿人体尺寸 GB/T13547-1992给出了给出了5项项l（3）工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺）工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸寸 GB/T13547-1992给出了给出了6项项2022-4-25第 10 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系三、工作空间的设计三、工作空间的设计 l1、工作空间设计的一般原则、工作空间设计的一般原则l（1）操作高度应适合于操作者的身体尺寸及工作

16、类）操作高度应适合于操作者的身体尺寸及工作类型，座位、工作面（工作台）应保证适宜的身体姿型，座位、工作面（工作台）应保证适宜的身体姿势，即身体躯干自然直立，身体重量能得到适当支势，即身体躯干自然直立，身体重量能得到适当支撑，两肘置于身体两侧，前臂呈水平状。撑，两肘置于身体两侧，前臂呈水平状。l（2）座位调节到适合于人的解剖、生理特点。）座位调节到适合于人的解剖、生理特点。l（3）为身体的活动，特别是头、手臂、手、腿、脚）为身体的活动，特别是头、手臂、手、腿、脚的活动提供足够的空间。的活动提供足够的空间。l（4）操纵装置设置在肌体功能易达或可及的空间范）操纵装置设置在肌体功能易达或可及的空间范围

17、内，显示装置按功能重要性和使用频度依次布置围内，显示装置按功能重要性和使用频度依次布置在最佳或有效视区内。在最佳或有效视区内。l（5）把手和手柄适合于手功能的解剖学特性）把手和手柄适合于手功能的解剖学特性。2022-4-25第 11 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l工作空间设计应遵守的安全人机工程学原则工作空间设计应遵守的安全人机工程学原则l（1）操作高度应适合于操作者的身体尺寸及工作类）操作高度应适合于操作者的身体尺寸及工作类型，座位、工作面

18、（工作台）应保证适宜的身体姿型，座位、工作面（工作台）应保证适宜的身体姿势，即身体躯干自然直立，身体重量能得到适当支势，即身体躯干自然直立，身体重量能得到适当支撑，两肘置于身体两侧，前臂呈水平状。撑，两肘置于身体两侧，前臂呈水平状。l（2）座位调节到适合于人的解剖、生理特点。）座位调节到适合于人的解剖、生理特点。l（3）为身体的活动，特别是头、手臂、手、腿、脚）为身体的活动，特别是头、手臂、手、腿、脚的活动提供足够的空间。的活动提供足够的空间。l（4）操纵装置设置在肌体功能易达或可及的空间范）操纵装置设置在肌体功能易达或可及的空间范围内，显示装置按功能重要性和使用频度依次布置围内，显示装置按功

19、能重要性和使用频度依次布置在最佳或有效视区内。在最佳或有效视区内。l（5）把手和手柄适合于手功能的解剖学特性）把手和手柄适合于手功能的解剖学特性。2022-4-25第 12 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l1、不同作业姿势下的活动空间布局设计、不同作业姿势下的活动空间布局设计l（1 1）坐姿作业空间布局设计）坐姿作业空间布局设计 坐姿作业空间主要包括工作台、工作座椅、人体活动坐姿作业空间主要包括工作台、工作座椅、人体活动余隙和作业范围等的尺寸和

20、布局等，其设计用人体参余隙和作业范围等的尺寸和布局等，其设计用人体参量和选用原则如表量和选用原则如表1 1所示。所示。2022-4-25第 13 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 14 页表表1 坐姿作业空间设计参数（毫米） 符号人体测量项目男女男女混合男子百分位数女子百分位数第 5第 50第 95第 5第 50第 95B坐姿身高958901958858908958809855901D坐姿眼高74969569574979384

21、7695739783F坐姿肩高557518518557598641518556594G胸厚245239245186212245170199239H坐姿肘间宽371348348371422489348404478I坐姿大腿厚151151151112130151113130151J前壁前展长323292292323351378292318345K上肢前展长612554554612664716554602653M坐姿肘高298284298228263298215251284N坐姿窝高448405448383413448342382405安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南

22、工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系1 1）坐姿工作面的设计）坐姿工作面的设计l坐姿工作面的高度主要由人体参数和作业性坐姿工作面的高度主要由人体参数和作业性质等因素决定质等因素决定l图图7 71 1给出了坐姿作业时，作业性质对工作给出了坐姿作业时，作业性质对工作面高度的要求。面高度的要求。l图图7 72 2给出了工作面高度与身高和作业活动给出了工作面高度与身高和作业活动性质的关系性质的关系l工作面宽度视作业功能要求而定。若单供肘工作面宽度视作业功能要求而定。若单供肘靠之用，最小宽度为靠之用，最小宽度为100mm10

23、0mm，最佳宽度为，最佳宽度为200mm200mm；仅当写字面用，最小宽度为；仅当写字面用，最小宽度为305mm305mm，最佳宽度为最佳宽度为405mm405mm；作办公桌用，最佳宽度；作办公桌用，最佳宽度为为910mm910mm；作试验台用，视需要而定。为保；作试验台用，视需要而定。为保证大腿容隙，工作面板厚度一般不超过证大腿容隙，工作面板厚度一般不超过50mm50mm。 2022-4-25第 15 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-

24、4-25第 16 页图图7-1 坐姿工作面高度 安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l a的台面高度为的台面高度为88020毫米，作业者眼睛到被观毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离为察物体的距离为120-250毫米，能区分直径小于毫米，能区分直径小于0.5毫米的零件。适合对视力强度、手臂活动的精度和毫米的零件。适合对视力强度、手臂活动的精度和灵巧性要求都很高的作业，如钟表组装；灵巧性要求都很高的作业，如钟表组装；l b的台面高度为的台面高度为84020

25、毫米，作业者眼睛到被观毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离为察物体的距离为250-350毫米，能区分直径小于毫米，能区分直径小于l毫毫米的零件，适合对视力强度要求较高的工作，如微米的零件，适合对视力强度要求较高的工作，如微型机械和仪表的组装，精确复制和画图等；型机械和仪表的组装，精确复制和画图等；l c的台面高度为的台面高度为74020毫米，作业者眼睛到被观毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离小于察物体的距离小于500毫米，能区分直径小于毫米，能区分直径小于10毫毫米的零件，适合于一般的作业要求，如一般的钳工米的零件，适合于一般的作业要求，如一般的钳工工作、坐着的办公工作等；工作、坐着的办公工作等

26、；l d的台面高度为的台面高度为68020毫米，作业者眼睛到被观毫米，作业者眼睛到被观察物体的距离大于察物体的距离大于500毫米，适合于精度要求不高、毫米，适合于精度要求不高、需要较大力气才能完成的手工作业，如包装、大零需要较大力气才能完成的手工作业，如包装、大零件安装、打字机上打字等。件安装、打字机上打字等。 2022-4-25第 17 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 18 页图图7-2 工作台和座位高度与工作工作台和座位

27、高度与工作性质和人身高的关系性质和人身高的关系 安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l2） 容膝空间容膝空间l在设计坐姿用工作台时，必须根据脚可达到区在工在设计坐姿用工作台时，必须根据脚可达到区在工作台下部布置容膝空间，以保证作业者在作业过程作台下部布置容膝空间，以保证作业者在作业过程中，腿脚能有方便的姿势。中，腿脚能有方便的姿势。l下图下图1 1和表和表7-17-1示出了腿脚的七种姿势（两腿伸直，示出了腿脚的七种姿势（两腿伸直，脚在右角上，腿在座位下

28、弯曲，一只脚在前、一只脚在右角上，腿在座位下弯曲，一只脚在前、一只脚在后，两腿交叉，两脚交叉，脚放在脚控制器上）脚在后，两腿交叉，两脚交叉，脚放在脚控制器上）和最小最佳的容膝空间尺寸。和最小最佳的容膝空间尺寸。 2022-4-25第 19 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 20 页符号符号尺度部位尺度部位尺寸尺寸最小最小最大最大a容膝孔宽度容膝孔宽度5101000b容膝孔高度容膝孔高度640680c容膝孔深度容膝孔深度4606

29、60d大腿空隙大腿空隙200240e容腿孔深度容腿孔深度6601000容膝空间容膝空间 容膝空间尺寸容膝空间尺寸 （毫米（毫米）安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系3 3）椅面高度及活动余隙）椅面高度及活动余隙 工作座椅需占用的空间，不仅包括座椅本身的工作座椅需占用的空间，不仅包括座椅本身的几何尺寸，还包括了人体活动需要改变座椅位置等几何尺寸，还包括了人体活动需要改变座椅位置等余隙要求。余隙要求。l椅面高度应根据坐姿腘窝高和坐姿时高的第椅面高度应根据坐

30、姿腘窝高和坐姿时高的第95百分百分位数值设计，矮身材的人可以通过脚踏板（脚垫）位数值设计，矮身材的人可以通过脚踏板（脚垫）调整。调整。 一般椅面高度比工作面高度低一般椅面高度比工作面高度低270-290毫米时，毫米时，上半身操作姿势最方便。因此，椅面高度宜取上半身操作姿势最方便。因此，椅面高度宜取42020毫米。毫米。l座椅放置的深度距离座椅放置的深度距离 （工作台边缘至固定壁面的距（工作台边缘至固定壁面的距离），至少应在离），至少应在810毫米以上，以便容易向右移动毫米以上，以便容易向右移动椅子，方便作业者的起立与坐下等活动。椅子，方便作业者的起立与坐下等活动。l工作座椅的扶手至侧面固定臂面

31、的距离最小为工作座椅的扶手至侧面固定臂面的距离最小为610毫米，以利作业者自由伸展胳膊等。毫米，以利作业者自由伸展胳膊等。 2022-4-25第 21 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l 4）坐姿作业范围）坐姿作业范围l 坐姿作业的坐姿作业的水平面作业范围水平面作业范围的设计如图的设计如图74（a）所示。所示。 2022-4-25第 22 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工

32、学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l坐姿作业的坐姿作业的垂直面作业范围垂直面作业范围的设计如图的设计如图74（b）所示。所示。2022-4-25第 23 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l由水平面作业范围和垂直面作业范围构成的由水平面作业范围和垂直面作业范围构成的坐姿空坐姿空间作业范围间作业范围的舒适区域介于肩与肘之间，此时，手的舒适区域介于肩与肘之间，此时，手臂的活动路线最短最舒适，能迅速而准确地进行操臂

33、的活动路线最短最舒适，能迅速而准确地进行操作。作。见见图图75A l例如，当坐姿作业是小件组装，要把例如，当坐姿作业是小件组装，要把8个部件装配个部件装配起来，则作业者面前至少需有起来，则作业者面前至少需有250250平方毫米平方毫米的操作面积。供料箱应分布在作业者前方大于的操作面积。供料箱应分布在作业者前方大于250毫米处（即装配区的周围）和工作场所中心左方或毫米处（即装配区的周围）和工作场所中心左方或右方右方410毫米之内，并且不得高于工作面毫米之内，并且不得高于工作面500毫米毫米（最好在工作面上方（最好在工作面上方250毫米处，以减轻肩部肌肉毫米处，以减轻肩部肌肉疲劳）。经常取用的物件

34、应置于操作面之前疲劳）。经常取用的物件应置于操作面之前150300毫米之内，使作业者无需向前弯曲身体就能拿毫米之内，使作业者无需向前弯曲身体就能拿到。大而重的物件需靠近场地前面，允许作业者有到。大而重的物件需靠近场地前面，允许作业者有时（每小时几次）到场外取物。时（每小时几次）到场外取物。2022-4-25第 24 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 25 页图图75 坐姿与立姿空间作业范围坐姿与立姿空间作业范围 安全人机工程学

35、安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系（2 ） 立姿作业空间布局设计立姿作业空间布局设计l立姿作业空间主要包括工作台、作业范围和工作活立姿作业空间主要包括工作台、作业范围和工作活动余隙等的尺寸和布局。动余隙等的尺寸和布局。l其设计用人体参量和选用原则如下表所示。其设计用人体参量和选用原则如下表所示。 2022-4-25第 26 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系

36、湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 27 页符号人体测量项目男女男女混合男子百分位数女子百分位数第 5第 50第 95第 5第 50第 95A身高177516591775158316781775148415701659C眼高148613711371147415681664137114541541E肩高128111951195138113671455119512711350G胸厚245239245186212245170199239H肘间宽371348348371422489348404478J前壁前展长323292292323351378292313345K上肢前展长

37、612554554612664716554602653L肘高109610231096954102410968999601023 立姿作业空间设计参数立姿作业空间设计参数 安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系对上表的说明：对上表的说明：l（1）j. k为推算值，其余为实测值。为推算值，其余为实测值。l（2）差鞋时的修正值：身高、眼高、肩高、肘高）差鞋时的修正值：身高、眼高、肩高、肘高加加30mm。l（3）身体放松站立修正值：身高、眼高等减）身体放松站立修

38、正值：身高、眼高等减19mm。l（4）着装时的修正值：胸厚加）着装时的修正值：胸厚加10mm，以工代臀，以工代臀膝距加膝距加20mm。 2022-4-25第 28 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l 1）立姿工作面的高度）立姿工作面的高度 l立姿工作面的高度不仅跟身高有关，还与立姿工作面的高度不仅跟身高有关，还与作业时施力的大小，视力要求和操作范围作业时施力的大小，视力要求和操作范围等很多因素有关。等很多因素有关。l在考虑不同身高的工作者对工作面

39、高度的在考虑不同身高的工作者对工作面高度的要求时，虽然可以设计出高度可调的工作要求时，虽然可以设计出高度可调的工作台，但事实上，可以通过调整脚垫的高度台，但事实上，可以通过调整脚垫的高度来调整作业者的身高和肘高。来调整作业者的身高和肘高。l因此，立姿工作面高度应按身高和肘高的因此，立姿工作面高度应按身高和肘高的第第95百分位数设计。对男女共用的工作面百分位数设计。对男女共用的工作面高度按男性的数值设计。高度按男性的数值设计。l图图75B及图及图1按男性身高的第按男性身高的第95百分数给百分数给出了立姿情况下不同作业性质对工作面高出了立姿情况下不同作业性质对工作面高度的要求。度的要求。 2022

40、-4-25第 29 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 30 页 图图75B立姿工作面高度（立姿工作面高度（mm） 安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 31 页 a的台面高度为10501150毫米，适用于精密工作，靠肘支承的工作（如书写、画图等）； b的台面高度为1

41、130毫米，虎心钳固定在工作台上的高度； c的台面高度为9501000毫米，适用于要求灵巧的工作，轻手工工作（如包装、安装等）； d的台面高度为800950毫米，适用于要求用劲大的工作（如刨床，重的钳工工作等）。 安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l2）立姿工作活动余隙）立姿工作活动余隙 立姿作业时，人的活动性比较大。为了保证作业立姿作业时，人的活动性比较大。为了保证作业者操作自由、动作舒展，必须使站立位置有一定的者操作自由、动作舒展，必须使站立位置

42、有一定的活动余隙。有条件时，可以适当大些，场地较小时，活动余隙。有条件时，可以适当大些，场地较小时，应按有关人体参量的第应按有关人体参量的第95百分位数加上着冬季防寒百分位数加上着冬季防寒服时的修正值进行设计，一般应满足以下要求：服时的修正值进行设计，一般应满足以下要求： 站立用空间（作业者身前工作台边缘至身后墙站立用空间（作业者身前工作台边缘至身后墙壁之间的距离），不得小于壁之间的距离），不得小于760毫米，最好能达到毫米，最好能达到910毫米以上；毫米以上； 身体通过的宽度（身体左右两侧间距），不得身体通过的宽度（身体左右两侧间距），不得小于小于510毫米，最好能保证在毫米，最好能保证在8

43、10毫米以上；毫米以上； 身体通过的深度（在局部位置侧身通过的前后身体通过的深度（在局部位置侧身通过的前后间距），不得小于间距），不得小于330毫米，最好能满足毫米，最好能满足380毫米；毫米；2022-4-25第 32 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l 行走空间宽度行走空间宽度（供双脚行走的凹进或凸出的平（供双脚行走的凹进或凸出的平整地面宽度），不得小于整地面宽度），不得小于305毫米，一般须在毫米，一般须在380毫毫米以上；米以上； 容膝容

44、足空间容膝容足空间。立姿作业虽不需要，但提供了。立姿作业虽不需要，但提供了容膝容足空间，可以使作业者站在工作台前能够曲容膝容足空间，可以使作业者站在工作台前能够曲膝和向前伸脚。一方面站着舒适，另一方面使身体膝和向前伸脚。一方面站着舒适，另一方面使身体可能靠近工作台，扩大上肢在工作台上的可及深度。可能靠近工作台，扩大上肢在工作台上的可及深度。容膝空间最好有容膝空间最好有200毫米以上，容足空间最好达到毫米以上，容足空间最好达到150150毫米以上；毫米以上； 过头顶余隙过头顶余隙 （地面至顶板的距离）。一些岗位（地面至顶板的距离）。一些岗位的过头顶余隙就是楼层的高台，但许多大型设备常的过头顶余隙

45、就是楼层的高台，但许多大型设备常在机器旁建立比较矮小的操纵控制室，空间尺寸十在机器旁建立比较矮小的操纵控制室，空间尺寸十分有限。如果过共顶余隙过小，心理上就产生压迫分有限。如果过共顶余隙过小，心理上就产生压迫感，影响作业的耐久性和正确性。过头顶余隙最小感，影响作业的耐久性和正确性。过头顶余隙最小应大于应大于2030毫米，最好在毫米，最好在2100毫米以上，在此高度毫米以上，在此高度下不应有任何构件通过。下不应有任何构件通过。2022-4-25第 33 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖

46、南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系3 3） 临时座位临时座位 立姿工作易疲劳，条件允许时，应提供临时立姿工作易疲劳，条件允许时，应提供临时座位供作业者工间短时休息。临时座位不应影响座位供作业者工间短时休息。临时座位不应影响立姿作业自由走动和操作。图立姿作业自由走动和操作。图5-65-6分别是摇动旋分别是摇动旋转式和回跳式临时座位。转式和回跳式临时座位。2022-4-25第 34 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 35 页安

47、全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l4）立姿作业范围）立姿作业范围 立姿作业的水平面作业范围与坐姿时相立姿作业的水平面作业范围与坐姿时相同，垂直面作业范围的设计如同，垂直面作业范围的设计如图图57所示所示 图图5-8给给出了立姿作业时最大和最佳的作出了立姿作业时最大和最佳的作业范围。业范围。 2022-4-25第 36 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安

48、全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 37 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 38 页 图图7 77 立姿作业范围（立姿作业范围（mmmm）安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l（3）坐）坐立姿作业空间布局设计立姿作业空间布局设计l 坐坐-立姿作业空间设

49、计用人体参量与选用原则，立姿作业空间设计用人体参量与选用原则，是在设计立姿作业空间的人体测量项目参数的是在设计立姿作业空间的人体测量项目参数的基础上，增加了坐姿腘窝高基础上，增加了坐姿腘窝高n和大腿厚和大腿厚i这两个这两个坐姿作业的设计参数坐姿作业的设计参数 ，其布局设计方法如图，其布局设计方法如图所示。所示。l坐坐-立姿交替作业的工作面高度及水平面和垂立姿交替作业的工作面高度及水平面和垂直面的最大作业范围和舒适作业范围，均与单直面的最大作业范围和舒适作业范围，均与单独采用立姿作业的设计结果相同。但坐独采用立姿作业的设计结果相同。但坐-立姿立姿交替作业的工作座椅的坐面高与坐姿作业时的交替作业的

50、工作座椅的坐面高与坐姿作业时的坐面高是不同的。它是由立姿时的工作面高度坐面高是不同的。它是由立姿时的工作面高度减去工作台面板厚度和大腿厚度减去工作台面板厚度和大腿厚度i的第的第95百分百分位数所确定的。位数所确定的。 2022-4-25第 39 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 40 页坐-立姿交替作业垂直面布局设计 安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院

51、安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 41 页椅子可以移动，以便在立姿操作时可将它移开； 椅子高度可调，以适应不同身高者的需要； 坐姿作业时应提供脚踏板 （脚垫），否则，会因工作座椅坐面过高，人的双脚下垂，造成座面前缘压迫大腿，使血液循环受阻。踏板中心位置高度应为座面高度减去坐姿腘窝高n的第95百分位数，以保证容膝空间适应90%以上的人群众。若踏板高度可调，可调范围取20-230毫米。 安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工

52、程系湖南工学院安全工程系l（4）其它姿势的作业空间）其它姿势的作业空间l在工厂里，除了在固定工作岗位上通过操纵在工厂里，除了在固定工作岗位上通过操纵机器直接生产制造产品之外，还有大量的工机器直接生产制造产品之外，还有大量的工人则是从事机器设备安装维修工作。当进入人则是从事机器设备安装维修工作。当进入设备和管路布置区域或进入设备和容器的内设备和管路布置区域或进入设备和容器的内部时，由于空间的限制，作业人员往往既不部时，由于空间的限制，作业人员往往既不能坐着作业，也不能站着作业，而只能采取能坐着作业，也不能站着作业，而只能采取蹲姿、跪姿和卧姿等。因此，必须在设备的蹲姿、跪姿和卧姿等。因此，必须在设

53、备的设计和布局时就事先留出以其它可以预见到设计和布局时就事先留出以其它可以预见到的姿势，进行作业的所需空间。具体包括二的姿势，进行作业的所需空间。具体包括二个方面，一是到达各检修点的可达性问题；个方面，一是到达各检修点的可达性问题；二是在各检修点的可操作性问题。二是在各检修点的可操作性问题。 2022-4-25第 42 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l1 1） 检修通道的布局与最小尺寸检修通道的布局与最小尺寸l解决可达性问题，就是根据可能的通行

54、姿势设计合解决可达性问题，就是根据可能的通行姿势设计合理的检修通道。检修通道应针对一切可能的检修项理的检修通道。检修通道应针对一切可能的检修项目，采用最容易使所需的零部件、人的身体、工具目，采用最容易使所需的零部件、人的身体、工具等顺利通过的形状。在确定具体尺寸时，应考虑人等顺利通过的形状。在确定具体尺寸时，应考虑人体携带零部件和工具的方式所需的工作余隙，还应体携带零部件和工具的方式所需的工作余隙，还应考虑操作人员在通道内的视觉要求。否则遇到紧急考虑操作人员在通道内的视觉要求。否则遇到紧急检修时，人、工具和更换的零部件进不去，就得拆检修时，人、工具和更换的零部件进不去，就得拆除或破坏其它的设施

55、，造成更大的减产、停产。除或破坏其它的设施，造成更大的减产、停产。 2022-4-25第 43 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l一般情况下，设置一个大的检修通道，比设置两个一般情况下，设置一个大的检修通道，比设置两个或更多个小的检修通道要好，检修通道应位于正常或更多个小的检修通道要好，检修通道应位于正常安装时易于接近的设备表面或直接进入最便于维修安装时易于接近的设备表面或直接进入最便于维修的地方。同时应处于远离高压或危险转动部件的安的地方。同时

56、应处于远离高压或危险转动部件的安全区。否则应采取有效的安全措施，以防作业人员全区。否则应采取有效的安全措施，以防作业人员进出时受到伤害。表进出时受到伤害。表72是人体形态尺寸对各种通是人体形态尺寸对各种通行方式的最小空间尺寸要求。行方式的最小空间尺寸要求。 2022-4-25第 44 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 45 页序号序号通行方式通行方式尺尺 度度尺尺 寸寸最最 小小最最 好好着防寒服着防寒服1单人正面通过单人正面

57、通过宽宽高高560 1600610 1860810 19102双人并行通过双人并行通过宽宽高高1220 16001370 18601530 19103双人侧身通过双人侧身通过宽宽高高760 1600910 1860910 19104方形垂直入口方形垂直入口边长边长边长边长459 159560 560810 8105圆形垂直入口圆形垂直入口直径直径 560 610 6矩形水平入口矩形水平入口宽宽高高535 380610 510810 8107圆形爬行管道圆形爬行管道直径直径 635 760 8108方形爬行管道方形爬行管道边长边长边长边长635 635760 760810 810表表72最小通道

58、尺寸最小通道尺寸 安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系l2 2） 其它姿势最小作业空间尺寸其它姿势最小作业空间尺寸l安装与维修机器设备时，若检修点的作业空间过小，安装与维修机器设备时，若检修点的作业空间过小，人的肢体施展不开，就会以不合理的方式用力而损人的肢体施展不开，就会以不合理的方式用力而损伤肌肉骨骼组织。或者会因把持不住工具、零部件伤肌肉骨骼组织。或者会因把持不住工具、零部件等而造成物体失落，既影响工作效率，又容易砸伤等而造成物体失落，既影响工作

59、效率，又容易砸伤人体。人体。l全身进入的各种姿势所需的最小作业空间尺寸，应全身进入的各种姿势所需的最小作业空间尺寸，应根据有关人体测量项目的第根据有关人体测量项目的第95百分位数进行设计，百分位数进行设计，具体尺寸如图具体尺寸如图79和表和表73所示。所示。 2022-4-25第 46 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 47 页安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系

60、湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系2022-4-25第 48 页作业姿势尺度标记尺 寸最小值选取值着防寒服时蹲坐作业 高度 宽度1207092130100屈膝作业 高度 宽度12090102130110跪姿作业 宽度 高度 手距地面高度110145 12070130150 爬着作业 高度 长度801509095160俯卧作业（腹朝下） 高度 长度452455060仰卧作业（背向下） 高度 长度501906019565200安全人机工程学安全人机工程学安全人机工程学第七章第七章第七章湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学院安全工程系湖南工学