12人机课件第一章(新)

1、安全人机工程学，安徽理工大学，安全人机工程学，周亮，安全人机工程学，安徽理工大学，第一章概论，1 .为什么要学安全人机工程学1 .安全人机工程学是什么3 .这个课是什么4 .要求：同学们要学什么，安全人机工程学， 1、1 .为什么要学习安全人机工程学？安全人机工程学，安徽理工大学，笔的发展，笔的祖先毛笔，安全人机工程学，安徽理工大学，鹅毛笔，安全人机工程学，安徽理工大学，1829年詹姆斯贝利开发了笔尖，1884年托曼比较实用的钢笔1943年安徽理工大学安全人机工程学院，布拉玛用银做笔，匈牙利大比克发明的圆珠笔，圆珠笔不完美，能找到它的不足吗？ 安全人机工程学，安徽理工大学，安全人机工程学的发展

2、经验期-创立期-成熟期经验期：从1884年开始，三大实验(肌肉疲劳试验、铁秋作业试验、砖砌作业试验)创立期：第二次世界大战期间，新型武器和装置的功能研究成熟期：从20世纪60年代开始，宇宙飞行技术的研究， 在安全人机工程安徽理工大学，1、在经验期古埃及的石碑雕刻中有器具的造型(图1-5 )，从这些造型中可以看出古埃及人在日常生活和工作中开始考虑人际关系。 安全人机工程学，安徽理工大学，图4古埃及石刻，安全人机工程学，安徽理工大学，经验人机工程学：中国古典家具中，太师椅子，茶数等能清晰地看到人机理念的影子(图1-5 )。 另外，中国指南车(图1-6 )的传动机构运用力学知识和反馈原理，与现代人类

3、工程学的原理相一致。 安全人机工程学，安徽理工大学，图5紫檀雕刻四头官帽子椅子，安全人机工程学，安徽理工大学，图6中国古代的指南车，安全人机工程学，安徽理工大学，三大实验1肌肉疲劳试验1884年，德国学者莫索(AMosso )试验研究了人体疲劳。 向工作的人体通电微电流，电流也随着人体疲劳度的变化而变化，用不同的电信号反映人的疲劳度。 这项实验研究为今后的“劳动科学”奠定了基础。 2铁秋工作试验1898年，美国学者泰勒(FWTaylor )从人类学的角度研究了铲子的使用效率。 形状相同，刀片量分别用5kg、10kg、17kg、30kg 4种铲子铲相同的煤，17kg和30k g的铲子刀片量多，但

4、刀片量10kg的铲子作业效率最高。 他做了很多实验，终于找到了铲子的最佳设计和搬运煤屑、铁屑、沙子和铁矿石等松散粒状材料时的最佳重量。 是人类工程学过程中有名的“铁锹作业实验”。 3砖砌作业试验1911年吉尔布雷斯(FBGilreth )对美国建筑工人的砖砌作业进行了试验研究。 他用快速相机拍摄了工人砖头的动作后，分析动作，去除多馀的无效动作，最终提高了工作效率，把工人砖头的速度从当时的每小时120片提高到每小时350片。 安全人类工程学，安徽理工大学，2，创立期第二次世界大战期间。 例如，战斗机客舱和仪表的位置设计不恰当，飞行员误读仪表，误用操纵器引起事故，操作复杂，不灵活，不符合人的生理尺

5、寸，所以战斗失败等现象频发。 安全人机工程学，安徽理工大学，3，成熟期到了20世纪60年代，如宇宙飞行技术的研究，提出了人失重时如何操作，过重时人的感觉会怎么样等新问题。 图1-7显示的是这个时期美国亨利德雷福斯事务所的人类学实验。安全人机工程，安徽理工大学，图1-4美国亨利雷弗斯事务所的人体工程实验，安全人机工程，安徽理工大学，安全人机工程，安徽理工大学，本科的重要性：1.工业发展需求。 2、产品设计的必要性。 3 .安全的必要性。 安全人体工学，安徽理工大学，问题：2，2 .安全人体工学，安全人体工学是安徽理工大学，定义1 :安全人体工学是从安全的角度和着眼点，用人体工学的原理和方法解决人

6、际关系方面的安全问题的新兴学科。 定义2:从安全目标出发，应用人机学的基本理论、观点和方法，分析安全事故、设备、环境，分析研究人的心理和行为，从人际关系中找到了预防事故的方法。 定义3:安全人类工程学以系统论、控制论和信息论为理论基础，从人的生理、心理、生物力学等方面发挥机械、设备的效率，同时与人协调，研究确保人的安全和健康的问题。 关于安全人类工程学的几个定义，安全人类工程学，安徽理工大学，安全人类工程学的内涵，角度和着眼点：安全研究对象：人类系统。 目的在：活动中保护人。 主要阐述：人与机器有着怎样的关系，保证人的安全，即在实现一定的生产效率的同时，最大限度地保障人的安全健康和舒适。 安全

7、人类工程学，安徽理工大学，问题：2，2 .安全人类工程学需要研究什么？ 安全人类工程学、安徽理工大学、安全人类工程学需要研究什么？ 人机结合面的安全标准是人机系统的安全设计，安全人机工程学，安徽理工大学【例1】，日常生活中的人机械学问题，安全人机工程学，安徽理工大学【例2】，日常生活中的人机械学问题，安全人机工程学，安徽理工大学【例3】，日常生活中的人机械学问题， 安全人机工程学，安徽理工大学【例4】，日常生活中的人类机械学问题安全人类工程学，安徽理工大学【例5】，日常生活中的人类工程学问题，安全人类工程学，安徽理工大学【例6】，日常生活中的人类工程学问题，安全人类工程学，安徽理工大学，【例7

8、】，日常生活中的人类工程学问题，安全人类工程学， 安徽理工大学，安全人类工程学，安徽理工大学，【例8】，日常生活中的人类工程学问题，安全人类工程学安徽理工大学，【例9】，日常生活中的人类工程学问题，安全人类工程学，安徽理工大学，【例10】，日常生活中的人类工程学问题，安全人类工程学，安徽理工大学，3.1安全人类工程学的研究对象，人类系统人学所说的人的要素，人的生理和心理功能。 人机系统和系统工程学是一种由相互依存的若干部分组合而成的具有特定功能的有机整体。 系统工程是优化系统设计和运行的工程。 人类工程学是包括人在内的特殊系统工程学。 安全人工程、安徽理工大学、人系统基本模型由以下子系统组成：

9、人的子系统设备子系统人系统基本模型，人系统是什么样的，安全人工程人类系统是什么样的，人类系统的构成人和机器的特征功能不同，但总结起来是信息输入、信息存储、信息处理和执行功能4个部分。 人的三要素：人是中枢神经系统、感觉器官和行动器官(手、脚、口等)的机器是机器本体、显示部、操作部。 安全人机工程学，安徽理工大学，人机三要素模型，司机和汽车之间的三要素分析，安全人机工程学，安徽理工大学，人机系统有什么类型，根据自动化程度分为人工、半自动化、自动化系统。 人工系统完全是人类控制和提供动力的系统。在整个操作过程中人是主宰者。 在半自动化系统中，人是主要的控制者。 人操作设备，感知信息，处理信息，然后

10、人的行动器官操作方向盘和按钮等。 在自动化系统中，机器完全取代了人的工作，过程的信息的接受、处理、执行等完全完成了机器，人只能起到监督和调整的作用。 安全人类工程学、安徽理工大学根据信息反馈的有无分为开环和闭环系统。 闭环系统对系统的输出进行反馈并返回到控制系统本身的开环系统不反馈系统的输出，并且不影响系统的未来输出。 人机系统有哪些种类？在安全人机工程学、安徽理工大学、开环系统和闭环人机系统、输出、输入、安全人机工程学、安徽理工大学、人机系统中，人是决定因素。 人的特征功能是监视、判断和行动。 机器：高速、大容量、简单的重复。 人的功能和桌子的功能是什么？安全人类工程学、安徽理工大学、3.2

11、学科的研究方法、安全人类工程学的研究方法与人类工程学基本相同，各自的侧重点不同，前者重视安全，后者重视工作效果。 目前常用的研究方法有：安全人类工程学、安徽理工大学、1观察法为研究系统中的人和机器的工作状态，多采用各种观察方法对工人的操作动作进行分析、功能分析和流程分析等采用观察法。 2实测法是通过仪器设备进行实际测量的方法。 3实验法是实测法被限制时采用的研究方法，一般在实验室进行，但在作业现场也有4 .模拟和模型试验法的模拟方法包括各种技术和装置的模拟。 操作训练模拟器、机械模型、各种人体模型等。 3.2学科的研究方法、安全人类工程学、安徽理工大学、5计算机数值模拟法数值模拟在计算机上利用

12、系统的数学模型进行模拟性实验研究。 6、分析法瞬间操作分析法感知与运动信息分析法动作负荷分析法频率分析法关于危险象分析法的分析法7调查研究法、安全人类工程学、安徽理工大学、图1车辆碰撞的人类系统的仿真与模型、安全人类工程学、安徽理工大学、图2控制面板模拟器、安全人类工程学、 总结了安徽理工大学图3虚拟合作者的运动计算与仿真1、安全人类工程学、安徽理工大学、图3虚拟合作者的运动计算与仿真2、安全人类工程学、安徽理工大学、最近国内外人类工程学研究的方向。 2、工作环境的研究包括各种工作环境条件下的生理效应，以及一般工作和生活环境下的振动、噪音、空气、照明等要素的人类工程学研究。 3、车间、车间、工

13、具装备的人类工程学研究。 4、信息显示的人是工学问题，特别是计算机终端显示的人的要素研究。 5、计算机设计和人类工程学研究。 6 .工作成果的测定和评定。 7 .机器人设计的智能模拟等。 8 .人机环境系统中的心理学研究。 安全人类工程学、安徽理工大学、图4美研制出一架可以自学飞行的无人直升机，无人驾驶直升机可以通过“偷教师”其他直升机上演同样的机动飞行动作。 如果有机会参加航空表演，这架无人驾驶直升机就可以通过观察学会展示高度特技飞行。斯坦福大学的计算机科学家开发的安全的人类工程学、安徽理工大学、3.3研究目的：主要研究目的是：针对人类活动的场所，即包括人与机械的关系及其环境条件在内的综合合

14、体，建立合理的方案，在人与机械之间合理分配功能，有效发挥人的作用， 最大限度地提供安全卫生舒适的环境，达到保障人类健康、舒适、舒适的活动的目的，同时提高活动效率。 安全人类工程学、安徽理工大学、3.4相关学科关系，与安全人类工程学、安徽理工大学、一、工程学的关系差异：安全人类工程学着眼于安全的观点和人类工程学，重视安全，工程学重视最大限度地发挥设备效果。 二、与安全心理学的关系本提到人的心理特征，安全心理学是安全人机械学的主要理论基础之一，其许多研究成果可以应用于安全人机械学。 很多安全人机械学的设计要参考和使用心理学知识。 三、人体测量学与生物力学的关系人体的静态尺寸和动态尺寸是安全人类工程学的依据，座位的设计、桌子的设计需要这些尺寸。 与安全人类工程学、安徽理工大学、四、安全工程学的关系是安全工程学学科体系的一部分。 安全科学系统有安全设备工程、安全人类工程、安全系统工程、安全管理工程四个组成部分，安全人类工程是实现安全工程的科学依据和最活跃的人的作用要素，与其他三个文字系统交叉、渗透、影响、制约、互补，构成了安全工程的整体。 五、人体生理学与