安全人机工程学全套教学课件

董陇军教授邮箱：rydong001@安全人机工程SafetyErgonomics课程导学章节导学学习目标（1）了解人机工程学、安全人机工程学的起源与发展；（2）掌握安全人机工程学的定义和研究对象；（3）掌握安全人机工程学的研究内容和研究方法；（4）了解安全人机工程学的学科前沿。章节导学本章重点和难点本章重点：人机工程学和安全人机工程学的定义和研究内容、安全人机工程的研究方法；安全人机工程学的发展方向。本章难点：安全人机工程学的研究内容和研究方法；人机工程学与安全人机工程学的区别；安全人机工程学在现代科学技术背景下的创新。思考修课不做研究何用？你们认为？提高个人品味：家庭装修、布局；审美……提高工作效率：工效；人机匹配；动作分析；时间分析……安全系统管理：减负；优化；课程描述的目的……智能安全人机：传感技术、5G技术、物联网、大数据……安全人机工程学可以是一门人人都适合的素质课！章节导学Thedevelopmentofsafetyergonomics安全人机工程学的发展Chapter1subjectfrontiersofsafetyErgonomics安全人机工程学学科前沿Theoriginanddevelopmentofergonomics人机工程学的起源与发展绪论1.1人机工程学的起源与发展Analysisoftheoperabilityofthemachineandthedynamiccharacteristicsofthemachine1.1人机工程学的起源与发展Theoriginanddevelopmentofergonomics从广义上说，自有人类以来，就开始存在着一种人机关系。当然，最早是一种最原始，也是最简单的“人机关系”——人与工具和用器之间的关系，这是一种相互依存和制约的关系。“工欲善其事，必先利其器”，此道理早就被我们的祖先所认识。1.1人机工程学的起源与发展工业革命以后，科学技术日新月异地向前发展，改革工具的要求日益迫切。一方面是机器的不断涌现，另一方面则开始研究人如何适应机器的要求，创造出更高的劳动生产率。为此有些学者开始了相关研究，他们的研究方法和理论为后来的人机工程学的发展奠定了基础。1.1人机工程学的起源与发展英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的。所以，人机工程学有“起源于欧洲，形成于美国”之说。虽然本学科的起源可以追溯到20世纪初，但是作为一门独立的学科还只有50年左右的历史。在这段形成与发展的过程中，人机工程学大致可分为以下几个阶段：创建阶段第二次世界大战开始到20世纪50年代末发展阶段20世纪60年代到本世纪初经验阶段第二次世界大战之前科学阶段本世纪初至今1.1人机工程学的起源与发展20世纪初，美国学者F.W.Taylor对生产领域中人的工作能力和效率进行了研究，并制订了一整套以提高工作效率为目的的操作方法，考虑了人所使用的机器、工具、材料以及作业环境的标准化问题，其研究范围包括工具形状和重量对工效的影响、动作合理性对疲劳的影响、工作流程、工作方法分析、工具设计以及装备布局等。“Inthepastthemanhasbeenfirst;inthefuturethesystemmustbefirst…Thefirstobjectofanygoodsystemmustbethatofdevelopingfirstclassmen.”人机工程学之父F.W.Taylor1.1.1人机工程学经验阶段——20世纪初到第二次世界大战之前从科学管理方法和理论形成到第二次世界大战之前，人机工程的目的是使人适应机，主要研究不同职业特点、利用测试方法选择工人并安排相应工作、制订培训方案使人力得到最有效的发挥等。20世纪初到第二次世界大战之前1.1.1人机工程学经验阶段——20世纪初到第二次世界大战之前古代虽然没有系统的人机学研究方法，但人类所创造的各种器具，从形状的发展变化来看，是符合人机工程学原理的。旧石器时代青铜器时代以后新石器时代1.1.1人机工程学经验阶段——20世纪初到第二次世界大战之前这些工具由于人的使用和改进，由简单到复杂逐步科学化。这种实际存在的人机关系及其发展，我们把它称为经验人机工程学。古代的矮桌展腿式半桌太师椅和茶几Ref:/s/blog_4d19aa510102ecuz.html中国古代家具的人机工程学痕迹研究吴超圈椅1.1.1人机工程学经验阶段——20世纪初到第二次世界大战之前著名试验1884年德国学者莫索(A•Mosso)对人体劳动疲劳进行了试验研究。对作业的人体通以微电流，随人体疲劳程度变化，电流也随之变化，以此用不同电信号反映人的疲劳程度。这一试验研究为“劳动科学”打下了基础。1）肌肉疲劳试验2）铁锹作业实验3）砌砖作业试验1.1.1人机工程学经验阶段——20世纪初到第二次世界大战之前著名试验1898年美国学者泰勒(F·W·Taylor)对铁锹使用效率进行了研究。他用形状相同铲量为5kg、10kg、17kg和30kg的四种铁锹铲同一堆煤。结果表明，铲煤量10kg的铁锹作业效率最高，多次实验后，他找出了铁锹的最佳设计和搬运松散粒状材料每一铲最适当的重量。1）肌肉疲劳试验2）铁锹作业实验3）砌砖作业试验1.1.1人机工程学经验阶段——20世纪初到第二次世界大战之前著名试验1911年吉尔伯勒斯(F·B·Gilreth)快速摄影机把工人的砌砖动作拍摄下来，然后对动作进行分析，去掉多余无效动作，最终提高了工作效率，使工人砌砖速度由当时的每小时120块提高到每小时350块。1）肌肉疲劳试验2）铁锹作业实验3）砌砖作业试验1.1.1人机工程学经验阶段——20世纪初到第二次世界大战之前磨刀不误砍柴工！应用实验心理学在这一个时间阶段，心理学融入人机工程学的研究中，因参加研究的人员大都是心理学家，研究偏向心理学方向，因而许多人把这一阶段的本学科称为“应用实验心理学”。不难看出，在经验阶段，人机工程学的主要目的是人维持生计和生产效率，还未重点将人的特性和优势特别是安全纳入探索与研究内容。人适机1.1.1人机工程学经验阶段——20世纪初到第二次世界大战之前由于战争的需要，许多国家大力发展效能高、威力大的新式武器和装备。但由于片面注重新式武器和装备的功能研究，而忽视了其中“人的因素”，因而由于操作失误而导致失败的教训屡见不鲜。军事领域开始重视“人的因素”，人机工程学应运而生。二战中的中型坦克和飞机1.1.2人机工程学创建阶段——第二次世界大战开始到20世纪50年代末一直到50年代末，由于战争的结束，工业逐渐从军事领域向非军事领域发展，逐步解决工业与工程设计中的问题，如飞机、汽车，机械设备、建筑设施以及生活用品等。人们还提出在设计工业机械设备时也应集中运用工程技术人员、医学家、心理学家等相关学科专家的共同智慧。1.1.2人机工程学创建阶段——第二次世界大战开始到20世纪50年代末本学科在这一阶段的发展特点是：重视“人的因素”人机工程学产生“工程心理学”发展工效从“人适机”向“机宜人”转变1.1.2人机工程学创建阶段——第二次世界大战开始到20世纪50年代末控制装置、人机交互多学科的建立和发展1）不再局限于产品设计后的人员选择和培训，更着眼于产品的设计（机适应人）；2）与工程应用相结合，通过详细的理论分析和实验研究进行产品设计；3）使生理学、解剖学等学科与物理学、工程学、数学等方面的研究相结合，共同完成产品的设计。该阶段着眼于将人-机-环系统作为统一的整体进行研究当代人机工程学指导下设计的战斗机座舱，其界面设计大幅优化1.1.3人机工程学发展阶段——20世纪60年代至本世纪初

人机关系更趋复杂该阶段“人机工程”特点该阶段人们对于人与机，不再局限于产品设计后的人员选择和培训，更着眼于机械的设计，通过详细的理论分析和实验研究进行设计，从源头考虑人机工程。同时使生理学、解剖学等学科与物理学、工程学等相结合，共同完成产品的设计该阶段人机工程学研究的方向是：把人—机—环系统作为一个统一的整体来研究，以创造最适合于人工作的机械设备和作业环境，使人—机—环境系统相协调，获得系统的最高综合效能。在该时期中，人机工程学的主要特点是注重提升产品品质，注重人的特性，提高人机交互效率，创造出科学、合理的人机环系统。1.1.3人机工程学发展阶段——20世纪60年代至本世纪初该阶段人机工程学研究的方向是：把人—机—环系统作为一个统一的整体来研究，以创造最适合于人工作的机械设备和作业环境，使人—机—环境系统相协调，获得系统的最高综合效能。在该时期中，人机工程学的主要特点是注重提升产品品质，注重人的特性，提高人机交互效率，创造出科学、合理的人机环系统。1.1.3人机工程学发展阶段——20世纪60年代至本世纪初人机关系更趋复杂

该阶段“人机工程”特点使机器的操作不超越人类能力界限进行具体机械装备设计医学专家与工程专家通力合作我国人机工程学在该阶段的发展历程年份发展历程1980年由中国标准化研究院牵头成立了全国人类工效学标准化技术委员会，统一规划、研究和审议全国有关人类工效学的基础标准的制定1982年日本东京举办第八次国际人机工程会议，我国第一次派人参加1984年国防科工委成立国家军用人—机—环境系统工程标准化技术委员会1989年成立中国人类工效学学会1989年成立中国人类工效学学会安全与环境工效学专业委员会1990年成立中国人类工效学学会管理工效学专业委员会1990年成立中国人类工效学学会人机工程专业委员会1990年国务院学位委员会批准了人机与环境工程博士学位授权点1991年我国成为国际人类工效学协会正式会员1993年人—机—环境系统工程专业委员会2003年，胡锦涛同志在十六届三中全会上提出了以“以人为本”为核心的科学发展观，在这一背景下，人们不再只注重工作的效益，而是更多地以人为中心开展工作，关心自身在工作中的感受。1.1.4科学人机工程学阶段——本世纪以来“要坚持人民主体地位，顺应人民群众对美好生活的向往，不断实现好、维护好、发展好最广大人民根本利益，做到发展为了人民、发展依靠人民、发展成果由人民共享”。——习近平在省部级主要领导干部学习贯彻党的十八届五中全会精神专题研讨班上的讲话“要坚持把实现好、维护好、发展好最广大人民根本利益作为一切工作的出发点和落脚点”，“要以人民群众利益为重、以人民群众期盼为念”。——习近平在庆祝中国人民政治协商会议成立65周年大会上的讲话1.1.4科学人机工程学阶段——本世纪以来由此，在人机工程学的研究基础之上，安全人机工程学诞生了，其以高效、安全、经济为目的，在完成人机系统工作任务的前提下，保证人机环系统的安全与舒适。在“以人为中心”的背景下，人机工程学开始不仅注重人适机、机宜人，人们也开始关注安全问题，人机工程学逐渐演变为研究人—机—环系统之间的协调与安全，安全成为了人机工程研究无可或缺的重要因素之一。1.1.4科学人机工程学阶段——本世纪以来国家总体安全观指以新一代信息技术为工具，以生理学、心理学、环境学等学科知识为基础，以满足人们日益增长的美好生活与工作的需求为出发点，以将安全理念彻底融入到人机环系统的设计、实施、运行、维护全生命周期为侧重点，以实现系统本质安全为目标，以实现“人-机-环-信”系统自适应、自训练、自维护、自学习、自优化为最终目的的一门新兴交叉综合学科。拟将现代科学技术融入安全人机工程当中，从安全人机工程系统的设计、施工、运用、维修全过程出发，实现人—机—环系统的本质安全及其智能化。智能安全人机工程学1.1.4科学人机工程学阶段——本世纪以来该学科在其自身的发展过程中，逐步打破了各学科之间的界限，并有机地融合了各相关学科理论，不断地完善自身的基本概念、理论体系、研究方法以及技术标准和规范，从而形成了一门研究和应用都极为广泛的综合性边缘学科。人机工程学是研究人、机及其工作环境之间相互作用的学科。1.1.5人机工程学的定义人机工程学的概述学科名称：HumanFactors

HumanEngineeringEngineeringpsychologyErgonomicsЭргономика在美国有人称之为人类工程学“HumanEngineering”，人因（素）工程学“HumanFactors（Engineering）”1.1.5人机工程学的定义人机工程学的命名——国外命名1.1.5人机工程学的定义英文Engineeringpsychology工程心理学，该名称下的学科研究更侧重于心理学的方面学科名称：HumanFactorsHumanEngineeringEngineeringpsychologyErgonomicsЭргономика1.1.5人机工程学的定义学科名称：HumanFactorsHumanEngineeringEngineeringpsychologyErgonomicsЭргономика"Ergonomics"一词是英国学者莫瑞尔于1949年提出，它由两个希腊词根"ergo"和"nomics"组成，前者的意思是"出力、工作"，后者的意思是"正常化、规律"。Ergonomics"的含义是"人出力正常化"或"人的工作规律"。由于该词能够较全面地反映本学科的本质，又来自希腊文，便于各国语言翻译上的统一，而且词义保持中性，不显露它对各组成学科的亲密和间疏，因此目前较多国家采用这一词作为该学科的名称。1.1.5人机工程学的定义前苏联和日本都采用Ergonomics的译音，苏联译为"Эргономика"工程学，日本称为“人间工学”学科名称：HumanFactorsHumanEngineeringEngineeringpsychologyErgonomicsЭргономика人体工程学在我国起步比较晚，目前该学科在国内的名称尚未统一，不同的名称，其研究重点略有差别。1.1.5人机工程学的定义人机工程学的命名——国内命名人体工程学人机界面人机系统方法学工程心理学与人的作业设计人类工效学查里斯·C·伍德设备设计必须适合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代价而求得最高效率研究的是人与机器相互关系的合理方案，即对人的知觉显示、操作控制、人机系统的设计及其布置和作业系统的组合等有效的研究，目的在于获得最高效率及作业时感到安全和舒适W·B·伍德森A·查帕尼斯人机工程学是在机械设计中，考虑如何使人获得简便而又准确的操作的一门科学学科定义不统一，且随着学科发展其定义也在发生着不断变化1.1.5人机工程学的定义学科定义不统一，且随着学科发展其定义也在发生着不断变化1.1.5人机工程学的定义日本（Japan）人体工程学是根据人体解剖学，生理学和心理学等特性，了解并掌握人的作业能力与极限，及其工作、环境、起居条件等和人体相适应的科学。人机工程学是研究人在生产过程中的可能性，劳动活动方式，劳动的组织安排从而提高人的工作效率，同时创造舒适和安全的劳动环境，保障劳动人民的健康，使人从生理上和心理上得到全面发展的一门学科。苏联（formerSovietUnion）学科定义不统一，且随着学科发展其定义也在发生着不断变化国际人机工程学会定义：人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及环境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。网址：https://www.iea.cc/1.1.5人机工程学的定义学科定义不统一，且随着学科发展其定义也在发生着不断变化人机工程学是一门新型的边缘学科。它是运用人体测量学、生理学、心理学和生物力学以及工程学等学科的研究方法和手段，综合地进行人体结构、功能、心里以及力学等问题研究的学科。用以设计使操作者能发挥最大效能的机械、仪器和控制装置，并研究控制台上各个仪表的最适位置。1.1.5人机工程学的定义我国1979年出版的《辞海》定义：学科定义不统一，且随着学科发展其定义也在发生着不断变化研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的的学科。1.1.5人机工程学的定义《中国企业管理百科全书》定义：学科定义不统一，且随着学科发展其定义也在发生着不断变化以人的生理的、感知的、社会的和自然环境的因素为依据，研究人与人机系统中其他元素之间的相互关系，创造健康、安全、舒适、协调的人—机—环境系统提供理论和方法的学科。1.1.5人机工程学的定义同济大学教授丁玉兰定义：学科定义不统一，且随着学科发展其定义也在发生着不断变化以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。1.1.5人机工程学的定义中南大学教授董陇军定义：研究人和机器之间相互关系的边缘性学科。人机科学利用关于人的行为知识，提高生产过程与机械的合理性和有效性。运筹学研究能提高劳动生产率、减少差错、减轻疲劳和创造舒适劳动条件的机械设计和制造问题。机械设计在综合各门有关人的科学成果基础上，研究人的劳动活动规律的科学。劳动科学研究人、机、环境系统，力求达到人的可能性和劳动活动的要求之间的平衡。管理学1.1.5人机工程学的定义基于不同学科和研究领域的其他定义综合研究人体在劳动过程中的可能性和特点，从而创造最佳的工具、劳动环境和劳动过程。劳动科学利用生产生物力学、生理解剖学、心理学和技术科学的最新成就，设计最佳人机系统。生物力学利用生理解剖学和工艺学的知识，改造生产过程、劳动方法等，使之符合人体的生理活动和人类行为的基本规律。生理学研究人和环境之间相互关系的科学，环境是指机器、工具、劳动组织管理以及生产上的客观环境。社会学运用生理学、心理学、管理学和其它有关学科的知识，使人、机器、环境相互适应，创造舒适和安全的工作条件以及休息环境，从而提高工效安全工程1.1.5人机工程学的定义人机学的研究范围很广，涉及的学科领域很多，是一门多学科相互渗透的交叉性学科。人机工程学是研究人与系统中其他因素之间的相互作用,以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统效能的学科。人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。人机工程学将人类的需求和能力置于设计技术体系的核心位置,为产品、系统和环境的设计提供了与人类相关的科学数据，追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。综上所述：1.1.5人机工程学的定义1）人体尺寸参数：主要包括动态和静态情况下人的作业姿势及空间活动范围等，它属于人体测量学的研究范畴。2）人的机械力学参数：主要包括人的操作力、操作速度和操作频率，动作的准确性和耐力极限等，它属于生物力学和劳动生理学的研究范畴。3）人的信息传递能力：主要包括人对信息的接受、存贮、记忆、传递、输出能力，以及各种感觉通道的生理极限能力，它属于工程心理学的研究范畴。"人的因素"涉及的学科内容很广，在进行产品的人机系统设计时应科学合理地选用各种参数。1.1.6人机工程学的研究内容人的因素——自然方面5）人的可靠性及作业适应性：主要包括人在劳动过程中的心理调节能力，心理反射机制，以及人在正常情况下失误的可能性和起因，它属于劳动心理学和管理心理学研究的范畴。4）人的心理：主要包括人的感觉、知觉、记忆、思维、想象、情感、意志行为、个性心理等1.1.6人机工程学的研究内容"人的因素"涉及的学科内容很广，在进行产品的人机系统设计时应科学合理地选用各种参数。人在工作和生活中的社会行为、价值观念、人文环境等。目的是解决各种机械设备、工具、作业场所及各种用具和用品的设计如何与人的生理、心理特点适应，从而才有可能为使用者创造安全、舒适、健康、高效的工作条件。图中展示了符合人机美学的幼儿园专用草坪1.1.6人机工程学的研究内容

人的因素——社会方面321主要指机器接受人发出指令的各种装置，如操纵杆、方向盘、按键、按钮等。这些装置的设计及布局必须充分考虑人输出信息的能力。1.1.6人机工程学的研究内容机的因素——操纵控制系统32主要指机器接受人的指令后，向人作出反馈信息的各种显示装置，如模拟显示器、数字显示器、屏幕显示器，以及音响信息传达装置、触觉信息传达装置、嗅觉信息传达装置等。无论机器如何把信息反馈给人，都必须快捷、准确和清晰，并充分考虑人的各种感觉通道的“容量”。11.1.6人机工程学的研究内容机的因素——信息显示系统3主要指机器出现差错或人出现失误时的安全保障设施和装置。它应包括人和机器两个方面，其中以人为主要保护对象，对于特殊的机器还应考虑到救援逃生装置。211.1.6人机工程学的研究内容机的因素——安全保障系统心理环境主要指作业空间(如厂房大小，机器布局等)，美感因素(如产品、色彩等）环境因素包含内容十分广泛，环境条件直接或间接地影响着人们的工作、系统的运行，甚至影响人的安全。一般情况下，影响人们作业的环境因素主要有以下几种：物理环境主要有照明、噪声、温度、湿度、重力等化学环境主要指化学性有毒气体、粉尘、及生物性有害气体、粉尘等3种不同的齿轮测量中心布局及工作路径1.1.6人机工程学的研究内容环境因素全面综合考虑人与机的特征及机能，扬长避短，合理配合，充分发挥人机系统的综合使用效能。1）凡是笨重的、快速的、精细的、规律的、单调的、高阶运算的、操作复杂的工作，适合于机器承担；2）对机器系统的设计、维修、监控、故障处理，以及程序和指令的安排等，则适合于人来承担。人机合理分工为：1.1.6人机工程学的研究内容综合因素——人与机合理分工指人通过执行器官(手、脚、口、身等)向机器发出指令信息，并通过感觉器官(眼、耳、鼻、舌、身等)接受机器反馈信息。担负人机信息传递的中介区域称之为“人机界面至少有三种。即操纵系统人机界面、显示系统人机界面和环境系统人机界面。目的是使人与机器的信息传递达到最佳，使人机系统的综合效能达到最高。1.1.6人机工程学的研究内容综合因素——人机信息传递环境为人提供必要的生存条件和工作条件，但恶劣的环境会对人产生各种不良的影响，开展环境对人的影响、人体对环境的影响及环境防护方面的研究，是最基本和最重要的研究问题之一。研究环境因素对机器（设计、功能等）的影响，以及环境适应机器的性能与要求等。根据人、机、环境各自的特点，合理分配人、机功能，取长补短，有机配合，更好地发挥各自的特长，保证系统功能最优化。1.1.6人机工程学的研究内容综合因素——人与环境综合因素——机与环境综合因素——人-机-环系统1.1人机工程学的起源与发展Analysisoftheoperabilityofthemachineandthedynamiccharacteristicsofthemachine1.2安全人机工程学的发展Thedevelopmentofsafetyergonomics系统（systems）是由若干要素（或元素）相互联系、相互作用，形成的一个具有某些功能的整体。一个系统通常是由多个元素所构成的，它是一个有机的整体，并具有一定的功能。在物质世界中，系统的任何部分都可以看为一个子系统，而每一个系统又可以成为一个更大规模系统中的一个组成部分。1.2.1安全人机工程学概述

系统概述人类社会发展的历史就是一部人、机、环境三大要素相互关联、相互制约、相互促进的历史。它们构成了一个复杂系统，这一系统由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及他们周围的环境构成，简称人—机—环系统。在该系统中，人、机、环境相互依存、相互作用、相互制约完成某一特定的工作或生活过程。“人”是作为工作的主体（执行人员或决策人员）；“机”是人所控制的一切对象（如生产设备、汽车、电脑等）的总称；“环境”是指人与机所处的共同的特定工作条件（如外部作业空间、物理环境、化学环境、社会环境等）。人机环境1.2.1安全人机工程学概述人—机—环系统概述定义1：安全人机工程学是从安全的角度出发，以安全科学、系统科学和行为科学为基础，运用安全原理及系统工程的方法去研究在人—机—环境系统中人与机及人与环境保持什么样的关系，才能保证人的安全的一门学科。定义2：安全人机工程学是以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，以安全、舒适为目标、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学并驾齐驱，并成为安全工程学的一个重要分支学科。1.2.1安全人机工程学概述安全人机工程学的定义中南大学吴超定义：安全人机工程学是以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题的一门学科，其通过在系统中建立合理科学的方案，更好地进行人机之间合理、科学地功能分配，使人、机、环有机结合，充分发挥人的作用，最大限度地为人提供安全、卫生和舒适的工作系统，保障人能够健康、舒适、愉快地活动，同时带来活动效率的提高。中南大学董陇军定义：安全人机工程学是运用生理学、心理学、环境学、人工智能等学科的知识，以安全舒适为目标，以工效为条件，使人、机、环境相互协调与适应，将安全融入人机环系统设计、施工、运行、维护全过程，满足人们日益增长的美好生活与工作的需求，从而达到安全、提高工效的一门学科。1.2.1安全人机工程学概述

人(Man)：是指活动的人体，即安全主体机(Machine)：是广义的，它包括劳动工具、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关的物质因素。人机结合面（Man-MachineInterface）：人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）。人机关系示意图1.2.1安全人机工程学概述安全人机工程学的研究对象建立合理而可行的人机系统，更好地实施人机功能分配，更有效地发挥人的主体作用，并为劳动者创造安全舒适的环境，实现人机系统的“安全、经济、高效”的综合效能。各类人机界面人的作业能力与可靠性分析人和机的基本特性与感知系统人机功能分配安全防护装置人机环系统分析与安全评价安全人机工程建模仿真智能安全人机工程1.2.2安全人机工程学研究内容人的生理特征人的心理特征人体的形态机能，静态及动态人体尺度，人体生物力学参数，人的信息输入、处理、输出的机制和能力，人的操作可靠性的生理因素等。人的心理过程与个性心理特征，人在劳动时的心理状态，安全生产的心理因素和事故的心理因素分析等。1.2.2安全人机工程学研究内容人的基本特性与感知系统机的基本特征及感知系统各类人机界面机的可操作性、机的动力学特征、机的可靠性与故障、机的易维护性及基本维修性指标、机的本质可靠性；机的感知系统构架、机的感知系统软硬件模块、机全生命周期的安全。控制类人机界面、工具类人机界面、自然用户界面等。人的作业能力与可靠性分析作业类型及特性、人体机能调节与适应、作业时人体机能调节与适应、作业能力动态分析；作业疲劳发生机理、作业疲劳的测定及影响因素、降低疲劳的措施、人的可靠性分析。人机功能分配人和机各自的功能特性参数、适应能力和发挥其功能的条件、人机系统设计、人机功能分配的方法、人机与环境的关系。1.2.2安全人机工程学研究内容安全防护装置的分类与作用、组成、设计原则和安全距离。“安全、高效、舒适”为导向的人机环系统总体分析评价人机环系统的总体性能，提高系统的有效性和可靠性。包括人机系统分析方法、人机系统安全评价方法、实用新型安全评价方法。研究系统安全或风险控制，需要在计算机辅助建模环境中，以多种模式映射事物的安全特征信息，真实地描述事物的属性。安全人机工程的大数据；安全人机的可视化、智能化；安全人机系统的智能化设计、实施与运维。1.2.2安全人机工程学研究内容安全防护装置人机环系统分析与安全评价安全人机工程建模仿真智能安全人机工程安全人机工程学与相关学科安全人机工程学是通过不同专业工作者应用各种学科共同研究而发展起来的新兴学科，它保留着多学科的特点，它跨越了不同学科领域，是一门典型的交叉学科。1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法安全人机工程学学科特点四次工业革命大大促进考虑安全人机工程学变革发展第四次工业革命，是以人工智能，清洁能源，机器人技术，量子信息技术，虚拟现实以及生物技术为主的全新技术革命。第四次科技革命，是继蒸汽技术革命（第一次工业革命），电力技术革命（第二次工业革命），计算机及信息技术革命（第三次工业革命）的又一次科技革命。1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法

与工效人机工程学的关系与人机工程学的关系与安全心理学的关系与人体测量学、生物力学的关系与安全工程学的关系与人体生理学以及环境科学的关系与其他工程技术科学的关系安全人机工程学和工效人机工程学都是人机工程学的重要分支。工效人机工程学以安全为前提、以工效为目标的。安全人机工程学以安全为目标、以工效为条件。1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法安全人机工程学与其他学科的关系：安全人机工程学基础研究的方法与人机工程学的研究方法基本相同，研究对象也都是人—机—环系统，并且均关注人机工效。安全人机工程学是从安全的角度出发，以人机工程学为着眼点研究人机环的关系，其是将人机工程学作为研究基础，运用人机工程学的原理和方法去解决人、机、环的各类结合面的安全、工效和舒适问题。1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法安全人机工程学与其他学科的关系：

与工效人机工程学的关系

与人机工程学的关系与安全心理学的关系与人体测量学、生物力学的关系与安全工程学的关系与人体生理学以及环境科学的关系与其他工程技术科学的关系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基础之一。安全人机工程学与其他学科的关系：1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法

与工效人机工程学的关系与人机工程学的关系

与安全心理学的关系与人体测量学、生物力学的关系与安全工程学的关系与人体生理学以及环境科学的关系与其他工程技术科学的关系人体测量学、生物力学为安全人机系统的设计提供了科学依据和数据支持。安全人机工程学与其他学科的关系：1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法

与工效人机工程学的关系与人机工程学的关系与安全心理学的关系

与人体测量学、生物力学的关系与安全工程学的关系与人体生理学以及环境科学的关系与其他工程技术科学的关系安全工程学可以分为：安全管理工程学，安全设备工程学，安全人机工程学和安全系统工程学。安全人机工程学是安全工程学学科体系的一部分安全人机工程学与其他学科的关系：1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法与工效人机工程学的关系与人机工程学的关系与安全心理学的关系与人体测量学、生物力学的关系

与安全工程学的关系与人体生理学以及环境科学的关系与其他工程技术科学的关系均是安全人机工程学的基础依据，，是安全人机工程学的数据来源。安全人机工程学与其他学科的关系：1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法与工效人机工程学的关系与人机工程学的关系与安全心理学的关系与人体测量学、生物力学的关系与安全工程学的关系与人体生理学以及环境科学的关系与其他工程技术科学的关系工程技术科学是研究工程技术设计的具体内容和方法，安全人机工程学不是研究这些具体内容和方法，而是如何让这些设计适合于人的使用和避免危害。安全人机工程学与其他学科的关系：1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法与工效人机工程学的关系与人机工程学的关系与安全心理学的关系与人体测量学、生物力学的关系与安全工程学的关系与人体生理学以及环境科学的关系

与其他工程技术科学的关系安全人机工程学基础研究的方法与人机工程学的研究方法基本相同，但是研究的角度和着眼点主要侧重于从适合人的安全特性特征去研究人机界面。坚持“以人为本”的基本指导思想，在确保人身安全的前提下，研究人、机、环境三大要素之间的最佳匹配问题。因此，理论分析与实验研究是安全人机工程学研究的两大基本手段，缺一不可；主要包括测量法、测试法、实验法、观察分析法、系统分析评价法、模型试验法、模拟仿真法、经验类比法。1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法安全人机工程学的研究方法：这是一种借助器具，设备而进行实际测量的方法，通常为对人的生理特征方面(人体尺度与体型、人体活动范围、作业空间等)的测量，或者对人体知觉反应、疲劳程度、出力大小等的测量，依据测量结果能够了解人体的基本特征信息。1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法1.测量法：个体或小组测试法：对典型生产环境中的作业者个体或小组进行测试，收集作业者或小组的反应和表现。抽样测试法：被测试者是通过对人群的随机抽样或分层抽样而选取的样本，所以分层原则以及各层的样本的数目，将直接影响测试和分析结果。实验法是当测试法受到限制时采用的一种方法，一般在实验室进行，但也可以在作业现场进行。如为了获得人对各种不同显示仪表的认读速度和差错率的数据时，一般在实验室进行。如需了解色彩环境对人的心理、生理和工作效率的影响时，由于需要进行长时间和多人次的观测，才能获得比较真实的数据，通常在作业现场进行实验。实验用的眼球追踪系统1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法2.测试法：3.实验法：观察分析法通过观察、记录被观察者的行为表现、活动规律等，然后进行分析的方法。观察可以采用多种形式，它取决于调查的内容和目的，如可用公开或秘密的方式（但不应干扰被调查人的行为），也可借助摄影或录相等手段。要获取人在厨房里的行为，可以用摄像机把对象在厨房里的一切活动记录下来，然后逐步分析整理。1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法4.观察分析法：对人机系统的分析评价应包括作业者的能力、生理素质及心理状态，机械设备的结构、性能以及作业环境等诸多方面因素。通过人机系统的分析评价，从中找出不合理、浪费的因素并加以改进，以达到有效利用现有资源、增进系统工效和安全性的目的。人机系统分析评价是现代安全管理的重点工作。安全人机工程学将提供系统安全评价定性和定量分析的理论和方法。作业分析法流程图1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法5.系统分析评价法：由于机器系统一般比较复杂，因而在进行人机系统研究时常采用模型试验的方法。如Jack技术，最初由美国宾夕法尼亚大学研制，可以提供人体模型的视野范围和活动空间信息。通过模型方法可以对某些操作系统进行逼真的试验，得到更符合实际的数据。因为模拟器或模型通常比它所模拟的真实系统价格便宜得多，又可以进行符合实际的研究，所以得到较多的应用。1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法6.模型试验法：由于人机系统中的操作者是具有主观意志的生命体，用传统的物理模拟和模型方法研究人机系统，往往不能完全反映系统中生命体的特征。另外，随着现代人机系统越来越复杂，采用物理模拟和模型方法研究复杂人机系统，不仅成本高、周期长，而且模拟和模型装置一经定型，就很难做修改变动。为此，计算机数值仿真法成为了安全人机工程的研究方法之一。1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法7.模拟仿真法：经验类比法是人类认识客观世界的一种基本思维方法。根据两个或两类对象之间在某些方面有相同或相似的属性，从而推出他们在其他方面也可能具有相同或相似的属性的一种推理方法。在安全人机工程研究领域中，经验类比法常应用于人和机的特性研究上。经验类比法的简化思路图1.2.3安全人机工程学学科特点及研究方法8.经验类比法：1.1人机工程学的起源与发展Analysisoftheoperabilityofthemachineandthedynamiccharacteristicsofthemachine1.3安全人机工程学学科前沿subjectfrontiersofSafetyErgonomics光线设备状态温湿度气体传感技术是实时的，高效的，能克服传统观察手段滞后、不直观、不精确等问题，是安全人机工程重要信息和数据的获取手段，对于人、机、环境信息的获取是至关重要的，该技术发展水平直接影响着人—机—环系统的本质安全。传感技术：人：热红外人体传感技术、语音识别传感技术、指纹传感技术等；机器设备：接近传感技术、转速传感技术、压力传感技术、流量传感技术、倾角传感技术等；环境：气敏传感技术、温度传感技术、湿度传感技术、液位传感技术、辐射传感技术等。1.3.1传感技术对安全人机工程的影响在资源开发系统中，对于人，可采用传感技术感知人状态的好坏；对于采矿车辆，通过智能传感系统，可以将车辆在井下的运行情况通过互联网上传到云计算平台中，通过决策层分析获得的信息，定位车辆的位置，判断周围环境及采矿条件，并计划车辆的下一个行动和路线，再通过控制系统将决策反馈到车辆中；对于采矿环境，可以通过气敏传感技术感知一氧化碳或其他有毒有害气体的成分和含量，并把信息传递给人们，通过人机信息交互，工人就能在下井前得知井下的空气情况，采取必要措施。1.3.1传感技术对安全人机工程的影响地下采矿示意图第五代移动通信（5G）技术是新一代蜂窝移动通信技术，是实现人机物互联的网络基础设施，具有高速率、低时延、节省能源、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接的特点，利用该技术不仅能够实现大量数据、图像、信息的实时传输，还能快速有效连接远程设备，对远程设备进行实时控制。规模大低时延高速率容量大1.3.25G技术在安全人机工程领域中的应用5G技术是安全人机工程信息和数据等传递的重要通道，是保证人—机—环系统中信息高效交互的技术支撑，实时传输图像、数据和信息，保证恶劣条件下通讯的稳定；储存和传输大量机器数据，给各种机器设备间提供顺畅稳定的通信连接，实现自动化生产。将该技术应用到安全人机工程领域中可以提高系统的可靠性。1.3.25G技术在安全人机工程领域中的应用5G技术涉及领域的终端层级关系物联网是指通过各种信息传感器、射频识别技术、全球定位系统、红外感应器等装置与技术，按约定的协议，将任何物体与网络相连接，采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等各种需要的信息，通过信息传播媒介进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监管等功能的技术。1.3.3安全人机工程学在物联网背景下的创新物联网技术的特点使得其能够在安全人机工程领域中发挥巨大作用，是人—机—环系统连接和交互的重要技术手段。通过采集人在系统中的所以行为和动作等信息，对人的表现进行整理和汇总，有助于决策者进行决策优化;将多个设备连入网络，通过对不同设备信息进行分析整理，使管理者清晰掌握所有设备的运行情况，并对下一步工作进行合理安排，提高生产效率;将内部环境与外界环境相连通，在外界环境变化的情况下，及时调整内部环境，降低能源成本，保证系统正常运行。1.3.3安全人机工程学在物联网背景下的创新信息交互是人—机—环系统正常运转的基础，人的行为会由于信息交互不良而产生偏差，进而导致事故发生，因此，对系统中的海量信息进行正确的获取、存储、管理和分析是不可或缺的。在这些信息中找到共性及突破点，为人的行为服务也是大数据技术的任务之一，可见，大数据时代下的安全人机工程学会得到很大的发展。1.3.4大数据时代的安全人机工程安全人机工程的智能化发展，要求在人—机—环系统的设计、实施、应用和维护这几个方面体现本质安全，实现人工智能驱动下的人—机—环系统自适应、自训练、自学习、自维护、自优化等功能，深度优化人—机—环系统，提高安全人机系统的效率和可靠性。1.3.5安全人机工程的智能化发展EboniSmith,ReubenF.BurchV,LesleyStrawderman,HarishChander,BrianK.Smith.Acomfortanalysisofusingsmartglassesduring"picking"and"putting"tasks[J].InternationalJournalofIndustrialErgonomics,2021,83(3):103133.对于人，可采用语言识别技术识别人发出的语音指令，并指挥机器去执行指令，改善人—机交互界面，提高生产效率；人也可通过图像识别技术快速分辨筛选出自己需要的物品。对于机器设备，尤其对于单一固定操作的设备，可采用机器人代替人操作的方法，机器人具有犯错少、疲劳少、危险少、成本低的优点，能提高效率，避免人失误。对于环境，自动驾驶汽车通过人工智能技术对环境中的道路、障碍物和指示灯作出反应，在不同情况下作出相应的动作，其中的机与环境的交互界面代替了传统的人机环交互界面，提高系统的安全性与可靠性。物流行业中执行“挑选”、“放置”任务的智能眼镜1.3.5安全人机工程的智能化发展步骤一：思考问题了解问题之后，设计小组开始脑力激荡，发挥他们的想象力，对于新型电话的设计提出所有的可能性：是不是可能改变电话的形状？是不是可以把电话生硬的线条都改成平滑的圆角？电话是不是可以不是单调的黑色，而是鲜艳的彩色？设计小组第一个工作，是要去定义他们的问题，他们研究电话有哪些不同的外型？电话是如何制作的？人们平常又是如何使用电话的？当时所使用的电话最主要是两种机型：即所谓“蜡烛台式”(candlestick)电话，和“300系列”(Series300)电话，研究之后，设计小组指出的1946年的电话需要重新设计、改进的许多问题。实例分析通过脑力激荡发展出来的这些新型电话设计的想法，现在看起来似乎是稀松平常，然而在半个多世纪之前，却都是非常创新的想法。接下来设计者便用如下图所示的手绘草图，加上一些简单的注解，甚至制作一些粗略的模型，来快速表达他们创新的想法，进一步理清这些想法，或者发展出新的点子。步骤二：画出想法实例分析步骤三：制作模型在思考新型电话设计时，可能有非常多创新的想法，而许多想法在草图绘制的阶段可能就已经被否定掉了，被保留下来的设计概念逐渐发展完整后，设计师们便进一步以木头、油土或石膏，将这些设计概念制作成实体的模型，包括电话的听筒、基座、拨号转盘。这些实体模型能让设计师更具体感受到其设计，同时也被用来展示给他们的顾客AT&T公司看，讨论是否能满足他们顾客的要求。实例分析设计师们正在制作实体模型根据这些电话的实体模型，设计师和他们的顾客可以仔细评估新型设计是否顺手好用？是否能配合使用者的脸形和耳朵？他们曾测量了两千张脸来决定嘴和耳朵之间的平均距离并规划了一系列的设计原型的分析测试，来评估新型电话设计的各种性能，并且不断作细部修改。步骤四：评估设计规划一系列设计原型电话听筒原型测试分析图实例分析成品展示终于他们敲定了最后的设计，1949年500型桌面电话登场了，它是战后电话服务增加的响应。新的设计有很好的易用性，而且形态更具有亲和力。由于采用人造塑料，使得手柄很轻，而且其形态允许使用者夹在肩膀上使用。另外拨号的字符被设计到拨号盘外侧，使拨号更容易。手柄与底座之间的电话线也被设计成有收缩弹性的形式，更美观了。这款电话面市后大获成功，是45年来最畅销的一种电话。贝尔500型电话贝尔公主（Princess）型电话贝尔Trimeline型电话贝尔Trimeline型电话安全人机工程案例拓展与分组讨论?第一组：砍柴？第二组：挖沙子？第三组：骑自行车？本科安全人机工程学复习（信息量很少）本次课程——更大视野行业：建筑、航空、装修、服装。。。。。。职业：工人、农民、军人、教师。。。。。。人种：各地区的人机学。。。。。。年龄：婴儿、儿童、成年人、老年人。。。。。。公众：消防员、护士、厨师、司机。。。。。场所：机床、吊车室、飞机舱、教室、歌厅。。。人性：男、女、老年男士、病人。。。性质：安全、健康、卫生。。。时间：上班、下班、24小时。。。空间：私密、敞开。。。组合：单元排列组合、无穷多、类型很多每个人都可以编写一本书从不同视角和分类引申出人机工程学的多个分支扩大视野感谢您的耐心聆听与观看Thanksforyourlisteningandwatching.安全人机工程SafetyErgonomics课程导学基本要求（1）掌握人体测量学的定义、常用人体尺度数据。（2）掌握人体尺度数据的应用，人体的生理特征对人机系统安全性的影响。（3）掌握人体的心理特征如个体性格、情绪和不安全心理等与安全生产之间的关系。（4）了解人对信息的处理过程。本章重难点重点：人体测量；人的心理特征；人对信息的接收、分析及处理。难点：人的心理与能力测量方法；人对信息的处理与安全。本章导学Chapter2人的心理特征与安全人体参数HumanparametersPsychologicalcharacteristicsandsafetyofhuman人的生理特征Physiologicalcharacteristicsofhuman人对信息的处理过程Stepsforhumantoprocessinformation2.1人体参数

Humanparameters2.1.1人体有关参数的测量GB/T5703-2010规定人机工程学使用的成年人和青少年的人体测量术语，该标准规定，只有当被测者的姿势、测量基准面、测量方向、测点等符合下列要求的前提下，测量数据才是有效的。身体挺直头部以法兰克福平面定位眼睛平视前方肩部放松被测者姿势—上肢自然下垂手伸直，掌心向内手指轻贴大腿侧面左、右足后跟并拢立姿

躯干挺直头部以法兰克福平面定位眼睛平视前方1.人体测量的基础被测者姿势—坐姿

膝弯曲大致成直角足平放在地面上1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量通过人体（或其他物体）沿垂轴和纵轴的平面（即正中矢状面）及与其平行的所有平面测量基准面—矢状面

首先是矢状面通过人体正中线将人体分为左右对称两部分1.人体测量的基础测量基准面—正中矢状面

1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量测量基准面—冠状面

过身体的一点垂直于正中矢状面的几何平面将人体分成前、后两个部分1.人体测量的基础测量基准面—水平面

与矢状面垂直同时和冠状面垂直的所有平面将人体分成上、下两个部分1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量头的正中矢状面保持垂直两耳屏点和右框下点所构成标准水平面测量基准面—眼耳平面(Ohr-Augen-Ebene)在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将

远离正中矢状面的方向称为外侧。在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。在上肢上，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。在下肢上，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。1.人体测量的基础测量方向1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量1.人体测量的基础支撑面、被测者的衣着及身体对称平坦水平不变形裸体或尽可能少着装免冠赤足支撑面衣着可以在身体任何一侧测量的项目，建议两侧都进行测量否则应注明此项目是在哪一侧测量的身体对称1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量1.人体测量的基础基本测点及测量项目基本测点包括肩峰点、颈椎点等36项立姿测量项目包括身高、眼高等12项坐姿测量项目包括坐高、眼高等17项特定部位的测量项目包括手长、掌长等14项功能测量项目包括墙-肩距、上肢执握前伸长等13项1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量在人体尺寸参数的测量中，所采用的人体测量仪器有：人体测高仪、人体测量用直角规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐高椅、量足仪、角度仪、软卷尺以及医用磅秤等。2.人体测量的主要仪器人体测高仪124356GB5704.1-85是人体测高仪的技术标准适用于读数值为1mm测量范围为0-1996mm人体高度尺寸的测量1、直尺2、固定尺座3、活动尺座4、弯尺5、主尺杆6、底层1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量2.人体测量的主要仪器人体测量用直角规GB5704.2-85是人体测量用直角规的技术标准适用于读数值1mm和0.1mm测量范围为0-200mm和0-250mm人体尺寸测量根据有无游标读数分1型和2型两种类型1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量2.人体测量的主要仪器人体测量用弯脚规不能直接以直尺测量的两点间距离的测量（如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸GB5704.3-85是人体测量用弯脚规的技术标准适用于读数值为1mm测量范围为0-300mm人体尺寸的测量1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量静态测量是指被测者在确定的静止状态下，如立姿或坐姿，利用人体测量仪器进行的测量。具体测量时，应首先确定测点的位置和所需要测量的项目以及正确的测量方法。可参考GB3975-83《人体测量术语》和GB5703-85《人体测量方法》。头背、臀和脚跟在一条直线上两肩在同一水平上自然下垂抬头挺胸两眼向前平视3.静态测量正确的立姿腹部微内收两脚稍稍分开约两拳距离脚尖微向外斜把全身重量落在两脚的脚跟和外缘上1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量测量项目立姿人体尺寸表3.静态测量男（18~60岁）女（18~55岁）151050909599151050909599眼高14361474149515681643166417051337137113881454152215411579肩高12441281129913671435145514941166119512111271133313501385肘高9259549681024107910961128873899913960100910231050手功能高656680693741787801828630650662704746757778会阴高701728741790840856887648673686732779792819胫骨点高394409417444472481498363377384410437444459分组百分位数1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量3.静态测量正确的坐姿抬头两眼正视前方躯干挺直且与大腿垂直两肩呈水平状两小腿与地面垂直或向前伸两足平放地面膝关节后面的肌肉、血管、神经不受压迫坐时感到舒适而又不易产生疲劳1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量3.静态测量坐姿人体尺寸表男（18~60岁）女（18~55岁）151050909599151050909599坐高836858870908947958979789809819855891901920坐姿颈椎点高599615624657691701719563579587617648657675坐姿眼高729749761798836847868678695704739773783803坐姿肩高539557566598631641659504518526556585594609坐姿肘高214228235263291298312201215223251277284299坐姿大腿厚103112116130146151160107113117130146151160坐姿膝高441456464493523532549410424431458485493507小腿加足高372383389413439448463331342350382399405417坐深407421429457486494510481495502529561570587臀膝距499515524554585595613826495502529561570587坐姿下肢长8929219379921046106310968268518659129609751005分组百分位数测量项目坐姿人体尺寸表1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量3.静态测量局部人体尺寸局部人体尺寸，如手指、脚和头部的静态测量可参考国标和其它有关书籍：GB3975-83《人体测量术语》GB5703-85《人体测量方法》1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量动态测量是在人体从事某种活动的情况下，对运动着的人体进行测量。通常包括人体动作范围的测量，如手、脚和四肢活动范围的大小和活动方向。人体某部位移动过程的测量，如运动的轨迹以及运动关节角度大小等。在设计工作场所时，应考虑操作者手臂所及范围。图中给出了人体在三个基准面上手臂活动的最大范围。活动范围以肩关节为圆心，以肩关节到手指指尖(或手抓握中心)距离为半径。冠状面垂直面矢状面4.动态测量手臂活动范围1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量测量手的活动范围可作为设计控制器以及手持工具时的参考依据，右图是通过手指的活动来说明。4.动态测量手的活动范围1.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量脚的活动范围脚的活动范围可以沿着脚的正中央左右、上下以及前后扭动或者移动，相比手的活动范围要较小。测量人体各关节的活动角度，并参考人体各部分有关尺寸，就可以得出工作中人体各部位所及的范围和作业域，右表给出了部分关节活动角度。4.动态测量各关节活动角度运动部分平均值标准差肩屈18812肩伸6114肩外展13417肩内收489肩向外旋转9722肩向内旋转3413肘屈14210臀部屈11313臀部外展5312臀部内展3112膝屈12510踝屈3812踝展3571.人体有关参数的测量2.1.1人体有关参数的测量为何要进行人体测量尺寸的修正？为了消除人们心理上的“空间压抑感”、“高度恐惧感”和“过于接近时的窘迫感和不舒适感”等心理感受，或者是为了满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，涉及人的产品和环境空间设计，必须再附加一项必要的心理空间尺寸，即心理修正量。必须考虑到实际中人的可能姿势、动态操作、着装等需要的设计裕度，所有这些设计裕度总计为功能修正量。2.1.2人体测量数据的应用考虑到人体测量尺寸会因为一些外在因素的误差，因此必须采用一定的尺寸修正量来获得较为准确的人体测量尺寸，而这些外在因素主要是由于人的一些衣着鞋子等带来的误差，常见的修正项目及修正量如表所示。项目尺寸修正量修正原因立姿高25-38鞋高坐姿高3裤厚立姿眼高36鞋高坐姿眼高3裤厚肩宽13衣胸宽8衣胸厚18衣腹厚23衣立姿臀宽13衣坐姿臀宽13衣肩高10衣(包括坐高3及肩7)两肘间宽20

肩-肘8手臂弯曲时，肩肘部衣物压紧臂-手5

叉腰8

大腿厚13

膝宽8

膝高33

臀-膝5

足宽13-20

足长30-38

足后跟25-38

2.1.2人体测量数据的应用人体测量数据的选用原则一般遵循最大最小准则、可调性准则、平均准则、使用最新人体数据准则、地域性准则以及功能修正与最小心理空间相结合准则六大原则。最大最小准则最大最小准则又称极端设计原则，该准则要求在不涉及使用者健康和安全时，设计应该尽量适合于尽可能多的使用者，选用适当偏离极端百分位的第5百分位和第95百分位作为界限值较为恰当。2.人体测量数据的应用2.1.2人体测量数据的应用可调性准则对与健康安全关系密切或减轻作业疲劳的设计应按可调性准则设计，即在使用对象群体的5%—95%可调。平均准则可调整的尺寸(如高度可调的坐椅、工作台、控制器、安全带等)，应以第5百分位至第95百分位的人体尺寸范围作为范围适用的人体尺寸。2.人体测量数据的应用2.1.2人体测量数据的应用2.人体测量数据的应用2.1.2人体测量数据的应用产品类型产品类型定义说明Ⅰ型产品尺寸设计需要两个百分位数作为尺寸上限值和下限值的依据属双限值设计Ⅱ型产品尺寸设计只需要一个百分位数作为尺寸上限值或下限值的依据属单限值设计ⅡA型产品尺寸设计只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值的依据属大尺寸设计ⅡB型产品尺寸设计只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸下限值的依据属小尺寸设计Ⅲ型产品尺寸设计只需要第50百分位数作为产品尺寸设计的依据平均尺寸设计使用最新人体数据准则所有国家的人体尺度都会随着年代、社会经济的变化而不同。因此，应使用最新的人体数据进行设计。地域性准则一个国家的人体参数与地理区域分布、民族等因素有关，设计时必须考虑产品使用区域和民族分布等因素。2.人体测量数据的应用功能修正与最小心理空间相结合准则有关国家标准公布人体数据是在裸体或穿单薄内衣的条件下测得的，且测量时不穿鞋。而设计中所涉及的人体尺度是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽条件下的人体尺寸。因此，在考虑有关人体尺寸时，必须给衣服、鞋、帽留下适当的余量。2.1.2人体测量数据的应用臀部至膝盖的长度百分位选择：应选用95百分位的数据，根据坐姿人体尺寸得臀膝距应为595mm。应用实例2.人体测量数据的应用2.1.2人体测量数据的应用臀部至足尖长度应用条件：用于确定椅背到膝盖前方的障碍物之间的适当距离。类似于臀膝距，但还是有区别的。区别臀膝距小于臀间距，座椅前面的家具没有放置足尖的空间，使用臀部-足尖长度。如果座椅前方的家具或其他设施有放脚的空间，就使用臀膝距来确定合适的间距。2.人体测量数据的应用2.1.2人体测量数据的应用2.2人的心理特征与安全Psychologicalcharacteristicsandsafetyofhuman2.2.1人的心理过程人的心理过程可以分为认识过程、情感过程和意志过程。在这三个过程中，认识过程是最基本的心理过程，情感过程与意志过程均是在认识过程的基础上产生的。认识过程主要包括感觉、知觉、记忆和思维过程。感觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物个别属性的反映。感觉按刺激的来源可分为外部感觉与内部感觉两种。外部感觉是人对外界环境刺激源的反映，内部感觉是人对自身内部环境刺激的反映。知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物整体属性的反映。记忆是个复杂的心理过程，它由识记、保持和重现三个环节构成。

思维是人脑对现实事物间接的和概括的加工形式。思维过程的主要特征是间接性和

概括性。1.人的心理过程情感过程是人对外界事物所持态度的体验。情感与情绪是情感过程的两个层面；情感是与人的高级社会性需要相联系的体验方式，兼具有情境性和稳固性。情绪是较低层次的情感过程，是情感产生的基础。意志是大脑的机能，表现于人的行动中。人的意志活动的实质，不仅在于意志行动是自觉的确定行动的目的，而且在于积极调节行动以实现目的。意志对行动的调节作用表现在激动与抑制两个方面，而意志的行动过程主要体现在决策阶段与执行阶段。2.2.1人的心理过程2.2.2人的个性心理与安全生产个性是人所具有的个人意识倾向性和比较稳定的心理特点的总称。人的