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人機(jī)工程

2016-11-02   總瀏覽:4831

人的特性

  主要內(nèi)容:

  人的生理因素包括:感覺器官(視覺、聽覺)、機(jī)能特性(反應(yīng)時(shí)間)、形態(tài)特性(人體特征參數(shù))、生理節(jié)奏、疲勞等;

  人的心理因素包括:心理過程(認(rèn)識與情感意志)、個(gè)性心理(能力、性格、氣質(zhì)與需要、動(dòng)機(jī))

  人的生理因素與安全的關(guān)系

  (一)人的感覺與感覺器官

  1.視覺

 、 常見的幾種視覺現(xiàn)象

 、 視覺損傷與視覺疲勞

  ⑶ 視覺的運(yùn)動(dòng)規(guī)律

  2.聽覺

  聽覺的功能有分辨聲音的高低和強(qiáng)弱,還可以判斷環(huán)境中聲源的方向和遠(yuǎn)近。

 、 聽覺特性

  ⑵ 聽覺的掩蔽

  3.人的感覺反應(yīng)

  人們在操縱機(jī)械或觀察識別事物時(shí),從開始操縱、觀察、識別到采取動(dòng)作,存在一個(gè)感知時(shí)間過程,即存在一段反應(yīng)時(shí)間。

  反應(yīng)時(shí)間

  反應(yīng)時(shí)間是指人從機(jī)器或外界獲得信息,經(jīng)過大腦加工分析發(fā)出指令到運(yùn)動(dòng)器官開始執(zhí)行動(dòng)作所需的時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間是從包括感覺反應(yīng)時(shí)間(從信息開始刺激到感覺器官有感覺所用時(shí)間)到開始動(dòng)作所用時(shí)間(信息加工、決策、發(fā)令開始執(zhí)行所用時(shí)間)的總和。

  由于人的生理心理因素的限制,人對刺激的反應(yīng)速度是有限的。一般條件下,反應(yīng)時(shí)問約為0.1~0.5 s.對于復(fù)雜的選擇性反應(yīng)時(shí)間達(dá)1~3 s,要進(jìn)行復(fù)雜判斷和認(rèn)識的反應(yīng)時(shí)間平均達(dá)3~5 s,具體的帶有判別的反應(yīng)時(shí)間t可用下式求得:

  式中,k為常數(shù);n為等概率出現(xiàn)的選擇對象數(shù);(n+1)是考慮判明是否出現(xiàn)刺激。

  為了保證安全作業(yè),一方面在機(jī)器設(shè)計(jì)中,應(yīng)使操縱速度低于人的反應(yīng)速度。另一方面應(yīng)設(shè)法提高人的反應(yīng)速度。

  減少反應(yīng)時(shí)間的途徑

  一般來說,機(jī)器設(shè)備的情況、信息的強(qiáng)弱和信息狀況等外界條件是影響反映時(shí)間的重要因素;而機(jī)器的外觀造型和操縱機(jī)構(gòu)是否適宜于人的操作要求,以及操作者的生物力學(xué)特性等,則是直接影響動(dòng)作時(shí)間的重要因素。

 、 合理地選擇感知類型。比較各類感覺的反應(yīng)時(shí)間,發(fā)現(xiàn)聽覺和知覺反應(yīng)時(shí)間最短,約0.1~0.2s,其次是觸覺和視覺。所以在設(shè)計(jì)各類機(jī)器時(shí),應(yīng)根據(jù)操縱控制情況,合理選擇感覺通道,盡量選用反應(yīng)時(shí)間短的通道去控制和調(diào)節(jié)機(jī)器。

 、 適應(yīng)人的生理心理要求,按人機(jī)工程學(xué)原則設(shè)計(jì)機(jī)器。

  ③ 操作者操作技術(shù)的熟練程度直接影響反應(yīng)速度,應(yīng)通過訓(xùn)練來提高人的反應(yīng)速度。

 。ǘ┤梭w的特性參數(shù)

  與產(chǎn)品設(shè)計(jì)和操縱機(jī)器有關(guān)的人體特性參數(shù)很多,歸納起來有如下4類:

 、 靜態(tài)參數(shù)

  靜態(tài)參數(shù)是指人體在靜止?fàn)顟B(tài)下測得的形態(tài)參數(shù),也稱人體的基本尺度,如人體高度及各部分長度尺寸。我國6大區(qū)域人體尺寸及體重見表4—1.

 、 動(dòng)態(tài)參數(shù)

  動(dòng)態(tài)參數(shù)是指在人體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下,人體的動(dòng)作范圍,主要包括肢體的活動(dòng)角度和肢體所能達(dá)到的距離等兩方面的參數(shù)。如手臂、腿腳活動(dòng)時(shí)測得的參數(shù)。

  ⑶ 生理學(xué)參數(shù)

  生理學(xué)參數(shù)主要是指有關(guān)的人體各種活動(dòng)和工作引起的生理變化,反映人在活動(dòng)和工作時(shí)負(fù)荷大小的參數(shù),包括人體耗氧量、心臟跳動(dòng)頻率、呼吸頻率及人體表面積和體積等。

 、 生物力學(xué)參數(shù)

  生物力學(xué)參數(shù)主要指人體各部分(如手掌、前臂、上臂、軀干(包括頭、頸)、大腿和小腿、腳等)出力大小的參數(shù),如握力、拉力、推力、推舉力、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量等。

 。ㄈ 大腦的覺醒水平與生理節(jié)奏

  1. 大腦的覺醒水平

  大腦的覺醒水平劃分為 5 個(gè)等級。從表中可以看出,Ⅲ級覺醒水平是最佳覺醒狀態(tài), 工作能力最強(qiáng), 但這種狀態(tài)只能維持15min 左右。在超常態(tài)(Ⅳ級)下, 由于過度緊張, 造成精神恐慌, 失誤率也會明顯增高。

  人體生物節(jié)律

  人體存在著一個(gè)以23d為周期的體力盛衰和以28d為周期的情緒波動(dòng)規(guī)律,以33d 為周期的智力波。人處于正半周期為高潮期,這時(shí)人的心情舒暢,精力充沛,工作成功率高;負(fù)半周期為低潮期, 這時(shí)人的心情不佳, 容易疲勞、健忘, 工作成績低。正弦曲線與橫軸交點(diǎn)這一天稱為“臨界點(diǎn)”。3 個(gè)臨界點(diǎn)互不重疊稱單臨界點(diǎn), 兩個(gè)臨界點(diǎn)重疊稱雙臨界點(diǎn),3個(gè)臨界點(diǎn)重疊稱3臨界點(diǎn),臨界點(diǎn)前后各一天稱臨界期,臨界期也包括3個(gè)周期在負(fù)半周的重疊日期。在臨界點(diǎn)或臨界期, 體力、情緒和智力極不穩(wěn)定, 最易發(fā)生事故。

 。ㄋ模┢

  1. 疲勞的定義

  疲勞分為肌肉疲勞 ( 或稱體力疲勞 ) 和精神疲勞 ( 或稱腦力疲勞 ) 兩種。肌肉疲勞是指過度緊張的肌肉局部出現(xiàn)酸痛現(xiàn)象, 一般只涉及大腦皮層的局部區(qū)域。而精神疲勞則與中樞神經(jīng)活動(dòng)有關(guān), 它是一種彌散的、不愿意再作任何活動(dòng)和懶惰的感覺, 意味著肌體迫切需要休息。

  產(chǎn)生疲勞的原因及消除途經(jīng)

 、 疲勞的原因

  超過生理負(fù)荷的激烈動(dòng)作和持久的體力或腦力勞動(dòng)、作業(yè)環(huán)境不良、單調(diào)乏味的工作、不良的精神因素、肌體狀況不良以及長期勞逸安排不當(dāng)?shù)热说纳、心理因素及管理方面的因素?都是造成疲勞的原因。另外, 機(jī)器本身在設(shè)計(jì)制造時(shí), 沒有按人機(jī)工程學(xué)理論設(shè)計(jì)或設(shè)計(jì)不周, 也是人體過早出現(xiàn)疲勞的原因。

 、 消除疲勞的途徑

  消除疲勞的途徑歸納起來有以下幾方面:在進(jìn)行顯示器和控制器設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮人的生理心理因素; 通過改變操作內(nèi)容、播放音樂等手段克服單調(diào)乏味的作業(yè);改善工作環(huán)境, 科學(xué)地安排環(huán)境色彩、環(huán)境裝飾及作業(yè)場所布局,合理的溫濕度,充足的光照等;避免超負(fù)荷的體力或腦力勞動(dòng),合理安排作息時(shí)間,注意勞逸結(jié)合等。

  ⑶ 疲勞的測定

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 。ㄈ赓|(zhì)

 。ㄋ模┬枰c動(dòng)機(jī)

 。ㄎ澹┣榫w與情感

  (六)意志

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