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人机工程学笔记整理

第一章概述
1.人因工程学的定义:
是一门实践性、综合性、交叉的边缘学科,涉及到人体测量学,心理学,生理学......管理学和社会学等多学科的知识理论和研究成果,主要研究人、机、环境三者相互之间的作用,以人为本,根据人的特征,设计和改进人、机、环境系统,实现安全、健康、舒适和高效的最佳组合的目标。

2.人因工程学的常用研究方法及其特点
方法:1观测法2实测法(人体、生理、心理、作业)3实验法4模拟和模型实验法5仿真法6分析法(瞬间分析、知觉与运动信息分析、动作负荷分析、频率分析、
危象分析、相关分析、调查研究法)7感觉评价法8心理测验法9图示模型法
方法的特点:1借鉴了人体科学、生物科学、相关科学的方法
2学科交叉
3人因工程学的研究内容
A人因系统中的人体特性B人因系统中机的因素(总体设计)
C人因工程的总体条件(工作场所、传递装置,布置的设计)D人机系统中的环境(环控、保安)
4.人因工程学的发展阶段
1、早期人因工程学:二次世界大战前,人适应机器的阶段(人如何适应机)
美国人泰勒首先研究对工作的流程研究,对工具设计要求。

2、科学人因工程学:第二次世界大战(机适应人)由于人的生理心理能力造成失败,人掌握不了
重视工业与工程中“人的因素”,充分利用工程技术、医学、心理学、解剖学等相关学科
3.、现代人因工程学:20世纪60年代
将人-机-环境作为一个统一的整体进行研究,从创造最适应人操作的机械装备和作业环境,使人-机-环境协调,获得系统的最高综合效能。

5人因工程学的构成和应用
构成:人体科学、工程科学、环境科学
应用领域:产品、作业、环境、其它
研究内容:人的特征、人机关系、环境条件、人的作业
6人因工程应用的研究方向?人因工程学的作用?
研究方向:1.人体测量 2.生物力学 3.人员绩效 4.产品与环境设计
5.人机系统
6.信息处理与决策行为
7.安全与卫生
作用:1提供科学的依据2为物的功能提供依据3为环境提供数据4人机环境系统的理论依据
第二章人的特征
1.从外形分:头部、颈部、躯干、左右上肢、左右下肢
解剖学分:骨骼、关节、肌肉
人机学分:人体多刚体运动学模型15个刚体由14个铰链连接
2人体尺寸
测量基准面:夭状面、正中夭状面、冠状面、水平面、眼耳平面
基本测点:头部测点16个和测量项目12个
测量项目:共69项其中立姿40项坐姿22项,手和足部6项及体重1项
3人的劳动生理特征:
神经系统:1中枢神经系统2周围神经系统
感觉器:主要由眼、耳、鼻、舌、皮肤五个感觉器产生视觉、听觉、嗅觉、味觉、触觉
眼睛:视角、视力、视距、中央视觉,立体视觉、色觉、色视野、色盲、色弱、明适应、暗适应
符合视觉特征的原则:1容易看见的原则2视觉形状零碎的法则3对比法则
4远近视法则5运动式法则6错视、错觉法则
7暗适应法则8应急、疲劳法则9注意法则
10调合法则
人体尺寸之间应注意哪些问题:
1.最大,最小尺寸如门窗走廊取高百分比95%(PMAX 人多处取大百分位,人少取小百分位)
2.可调节设计(桌椅类5%~95%)
3.折衷设计(P50% 大多数人可用)
4.影响人体尺寸的相关因素5适当的修正量(尖头皮鞋和普通皮鞋)
6.取最新的人体尺寸
人的心理特征:
1.人对信息的认识过程:感觉(a 适宜刺激b 感觉阈限c适应d 相互作用e 对比f 余觉)
知觉(a 整体性b 恒常性c 错觉)
记忆(a 有意记忆与无意记忆b 机械记忆与意义记忆
c 瞬间记忆、短时记忆与长时记忆
d 形象记忆、听觉记忆、动作记忆)
思维(a 间接性b 概括性c 与语言的不可分性)
2.人的个性特征:马斯洛:需求层次论(生理、安全、社交、尊重、自我实现)
麦克利兰:权利、社交、成就需求论
***人体测量尺寸的作用,提供设计的理论依据
第三章人的作业特征
1.能源来源:糖、脂肪、蛋白质
2.能量代谢分:1.基础代谢2安静代谢(安静代谢=120%基础代谢)3 活动代谢4相对劳动代谢率
3.能耗:呼吸量、耗氧量
氧债:氧需和供氧量之差
4.作业疲劳:在作业过程中有一种非常复杂的生理和心理现象。

疲劳现象:肌肉疲劳、精神疲劳
疲劳种类:1局部性疲劳2全身性疲劳3智力性疲劳4技术性疲劳5心理性疲劳
现代的几种作业疲劳:1高度视力紧张作业的疲劳
2高度精神紧张作业的疲劳
3交通疲劳
疲劳说法:中枢学说、代谢物积累
5.疲劳的一般规律
1.青年人较老年人疲劳要轻,恢复得快;
2.休息可以恢复体力;
3.疲劳累积效应;
4.人对疲劳有一定的适应性;
5.在生理周期的疲劳;
6.环境因素;
7.工作单调引起的疲劳
6.降低疲劳的途径:改善工作条件
1.采用经济作业速度(省力的目的是产生效果);
2.采用合适的作业姿势和体位;
3.降低工作等级原则;
4.改进装备和工具;
5.改善工作环境
***有什么办法降低疲劳,什么叫疲劳,作业疲劳怎么防止
***作业疲劳跟安全生产有什么关系
1、睡眠不足;
2、反应慢,动作迟钝;
3、重体力劳动的省能心理;
4、增加心理负担;
5、大量体力劳动
保证不过劳就能保证安全生产
***了解劳动能量强度等级
***合理安排休息时间与方式
第四章人的作业环境
环境影响分为一般与特殊
1作业环境分类:a最舒适区b舒适区c不舒适区d不能忍受
在实际生产中分:a舒适环境b基本允许环境c最低要求环境
2热环境
1、气温
2、气湿
3、气流速度、
4、热辐射(红外线,部分可视线)心理上影响条件:1、环境2、人的新陈代谢3、衣服
影响:1、对人体的影响(舒适环境、过冷过热}
2、对体力劳动者影响
3、对脑力劳动者影响
评价标准:辐身、气温(25~27度愉快、凉爽)主观评价、气湿、气流速度
29.1~31度较热、尚可
32.1~33度难受、过热
人体温度、皮肤温度、人的活动特征
3.光环境(人工采光、天然采光)
光环境的作用:1影响生产率(视觉条件)
2影响安全(事故减少、出错率降低)
对光环境的基本要求和原则:1合理照度平均分布2光线的方向的扩散要合理
3不允许直线照射人的眼睛4光源的光色要合理
5照明和摄像要协调6考虑到经济和成本
光环境的评价:心情愉快否、工作效果好否
4声环境
噪声:听觉器官毛病
生理心理毛病
5振动环境
6有毒环境:电池厂(锂)、炸药厂、水泥厂(粉尘)
***掌握几个作业环境对人有什么影响,对工作有什么影响
名词俗语:如眩光、微气候
书上例子:图书馆、标志设计
微气候环境是指工作场所的气候环境,主要元素有湿度、温度、气味、风速等。

交通标志设置的视觉要求:1标志应设置在从车内最容易看见的地方;
2在一个地点不应设置多个交通标志;
3重要标志应该设置在驾驶员容易注意的地方;
4标志之间不应有矛盾和重复;
5必要的地方应设置预告标志;
6标志的附近不应存在干扰因素;
7在需做出新的驾驶动作的场所,对应进行驾驶动作变换的标志应重点设置;8尽量减少辅助标志的设置;
9在道路环境状况复杂的地方,标志的设置不应增加驾驶员的视觉负荷。

第五章人机系统设计
人机界面:人机环境相互作用的区域,构成的界面有三种(工具界面、信息性界面和环境性界面)
1视觉显示器:按认读特征分为三类:指针运动式、指针固定式、数字式
视觉显示器设计遵循的原则:1重要性原则2使用频率原则3功能原则4使用顺序原则
2听觉显示器:按显示信息特点分为语音提示和声音提示
听觉显示器的设计必须达到人对声音信号的检测和辨认的要求。

听觉报警信号的设计原则:A 500~3000Hz 适应 B 长距离传送应低于1000Hz
C 有阻力,比如要绕过较大障碍物应小于500Hz
D 如存在背景噪声,应使隐蔽效应为最小
3作业姿势与动作设计
分四种(立姿、端坐、靠椅坐姿、卧姿)
影响作业姿势的因素:(一)1作业空间大小2照明条件3变换姿势的可能性
4体力负荷的大小及用力方向5作业要求的准确度
(二)1场所布置2工具材料的取用3方法、频率
4作业具体流程
(三)1工作台面与座椅的高度2有无足够容膝空间
3操作者随意采取的体位
作业设计的原则:1作业姿势一般以坐姿为最佳,其次是坐立姿
2尽可能使操作者采取平衡姿势
3能够自由地变换体位
4作业姿势应与肌力的使用及作业动作相联系,三者应当相互协调
热辐射29.7-32 33.4-33.5
气湿76-80 74-76
气温32.1-33摄氏度
气流的速度0.6-0.2 0.6-0.4
人体温度36.2-36.7 36.4-36.8
皮肤温度33.1-33.9 34-35
人的活动特征移感热存风时无明时
主观评价愉快、清爽较热、尚可人难度、很热
25-27摄氏度29.1-31摄氏度32.1-33摄氏度
立姿作业分析:1需要常换体位的
2常用的控制器分布在较大的区域
3在没有容膝空间的机器旁工作
4用力较大的工作
5单调的作业
动作经济原则:与使用身体有关的原则(9条)
有关作业场所布置的原则(8条)
工具和机器设备的设计原则(5条)P170页
动作重构原则:取消、合并、重排、简化
对作业岗位的要求:1作业岗位的布置,不仅应保证作者者在上肢活动所能达到的区域内完成各项操作,而且应考虑下肢活动空间的舒适;
2应考虑操作动作的频繁程度;
3应考虑作业者的群体。

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