安全人机工程学

安全人机工程学定义：指从安全的角度研究人与机的关系，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。

人机工程学定义：指运用人的生理学、心理学和其他学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作环境条件，从而提高功效的一门学科。

人机系统：包括人、机、环、人机结合面。

人机结合面：指人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或界面。

人机工程学研究内容：①人的因素：人体生理心理人体测量及生物力学②机的因素：显示器和控制器等物的设计③环境因素：对人身心产生影响的因素，如采光噪声④人机系统综合研究：整体、岗位、控制器、作业方法。

安全人机工程学研究内容：安全人机工程学的学科体系、人机结合面的安全依据标准、人机系统的安全设计。

研究方法：①实测法②实验法③分析法④调查研究法⑤计算机仿真法⑥图示模拟和模型模拟法⑦感觉评价法近期国内外安全人机工程学研究的方向：1工作负荷研究：生理负荷和心理负荷2工作环境的研究3工作场地、工作空间、工具装备4信息显示5计算机设计6工作成效的测量与评定7机器人设计的智能模拟等8人—机—环境系统中心理学的研究。

感觉评价法定义：运用人体主观感受对系统的性质、质量、特征等进行判断评价的一种方法安全人机工程学研究目的：对人类活动的场所，即包含人和机以及围绕着和机器的关系及其环境条件的这样的综合体，建立合理的方案，更好地在人机之间合理的分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫士和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率（进行人机设计，改善人机关系，提高人机系统可靠性，减少消除安全隐患，保证人的舒适。

）。

安全人机工程学与功效人机工程学：前者着眼于安全，侧重与人体的安全卫生，后者着眼于工作效率，侧重于用人保证机器，两者是人机工程学不同方向的应用学科。

安全人机工程学与安全心理学：安全心理学是安全人机工程学的主要理论之一，安全人机工程学是安全心理学的延伸和扩展。

安全人机工程学：是从安全和人机工程学的角度出发研究人与机的关系，是运用人机工程学的原理的方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

安全人机工程学立足于安全，主要阐述保证人身安全所需人与机的相互关系。

它是人机工程学的一个应用学科的分支，也是安全工程学的一个重要分支学科。

安全人机工程：以人的安全作为立足点，以确保人在活动过程不受到伤害为目标，它主要阐述人和机之间保持怎样的关系才能保证人的安全人机工程学：是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究系统中人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适的工作，并取得满意的工作效果的一门学科。

人-机-环境系统工程的研究内容主要包括七个方面：人、机、环境、人-机关系、人-环关系、机-环关系、人-机-环境关系研究“操作方法”的课题做的实验：铁锹作业实验、砌砖作业实验、肌肉疲劳试验安全人机工程学发展的三个阶段：经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学人机工程学研究的方法：测量方法、模型工作方法、调查方法、数据的处理方法人机系统：是由相互作用、相互联系的人和机器两个子系统构成的，且能完成特定目标的一个整体系统。

完整的人机系统都有六种功能（输入输出、信息接收、信息加工、信息存储存、执行功能、信息反馈），这些功能是连续进行的，是由人和机共同作用实现的。

人机系统基本模式：由人的子系统、机器的子系统和人机界面所组成反馈：是指系统的输出量和输入量结合对系统发生作用。

开环人机系统：指系统中没有反馈贿赂或输出过程也可提供反馈的信息，但无法用这些信息进一步控制操作，即系统的输出对系统的控制没有直接影响。

如曹总普通车床加工工件；闭环人机系统：指系统有封闭的反馈回路，输出对控制有直接影响。

人的子系统又分为S-O和O-R ；机的子系统分为C-M系统和M-D系统人机界面：是人与机器进行交互的操作方式，即用户与机器互相传递信息的媒介，包括信息的输入和输出。

人机界面的设计：主要指显示器、控制器以及它们之间关系的设计。

人机复习选择、填空、简答、论述、计算1.安全人机工程学：是从安全角度和着眼点，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。

人机系统的构成：信息输入、信息储存、信息处理和执行功能四部分2.安全人机工程学的目的：进行人机设计，改善人机关系——提高人机系统可靠性——减少消除安全隐患——保证人的安全舒适3.产品功能尺寸设计：最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量4.人体测量数据应用准则：最大最小准则、合理选择百分位和适用度准则、使用最新人体数据准则、标准化准则、可调性准则5.人体尺寸的区域划分：安徽属于东南区6.人体测量数据选用的注意事项：人体主要尺寸的设计极限、必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸、有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸、可调整的尺寸搞清该尺寸的适用范围、人体测量数据应用应注意人体尺寸的变化7.人体尺寸的应用方法和程序（1）确定所设计对象的类型和适应度（2）选择人体尺寸百分位数（3）确定功能修正量和心理修正量（4）引用设计与身高的推算公式8.感觉依赖于输入信息的性质、强度和差异9.绝对阈限能引起人体产生感觉的最小刺激水平差别阈限两个相似刺激之间被觉察到的最小差别10.感觉特征a.人的各种感受器都有一定的感受性和感觉阈限b.刺激必须达到一定强度才能对感受器官发生作用。

c.一种感受器官只能接受一种刺激和识别某一种特征。

d.同时有多种信息时，人们往往倾向于注意一个而忽视其它信息。

e.感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生适应现象。

11.视力=1/最小视角静视野：在头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围。

注视野：在头部固定，而转动眼球注视某一中心点时所见的范围动视野：头部固定而自由转动眼球时的可见范围在人的三种视野中，注视范围最小，动视野范围最大。

人机工程中，一般以静视野为以据设计视觉显示器等有关部件，以减少人眼的疲劳。

第一章概论人机工程学是运用人的生理学、心理学和其他有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境，从而提高工效的一门科学。

安全人机工程学是从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。

人机结合面就是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”）安全人机工程学得研究对象是人、机和人机结合面三个安全因素。

第二章人体的人机学参数耗氧量：人体用过循环、呼吸系统所能摄入的氧气量称为摄氧量。

人体在单位时间内所消耗的氧气量称为耗氧量。

人体在从事高度反正体力劳动时，循环、呼吸（氧运输）系统的功能经1~2min后达到人体极限摄氧能力，这时，人体单位时间内的摄氧量称为最大摄氧量。

最大耗氧量可以作为允许最大体力消耗的标志，其影响因素主要有年龄、性别、海波高度、体能训练、劳动强度、持续时间等。

人体测量数据的运用准则：1.最大最小准则2.可调性准则3.平均准则4.使用最新人体数据准则5.地域性准则6.功能修正与最小心理空间相结合准则7.标准化准则8.姿势与身材相关联准则9.合理选择百分位和适应度准则第三章人的生理和心理及人体生物力学特性感觉是人脑对直接作用于感觉器官（眼、耳、鼻、舌、身）的客观事物的个别属性的反映。

感觉有：视觉、听觉、嗅觉、触觉（包括触觉、温度觉、痛觉）、味觉、运动觉、平衡觉、空间知觉以及时间知觉等。

感觉适应性：对感觉器官持续刺激，假若刺激强度固定，则作用时间的长短将决定该刺激是否能引起反应，时间过短不能引起反应：时间过长，反应逐渐减小，以致消失。

人能够产生视觉是由三个要素决定的：视觉对象、可见光和视觉器官。

视觉运动的规律：1.眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易疲劳2.视线的变化习惯从左到右、从上到下和顺时针反响运动。

3.人眼对水平方向尺寸和比例的估计比对垂直方向尺寸和比例的估计要准确得多4.当眼睛偏离视中心时，在偏移距离相等的情况下，人眼对左上限的观察最优，依次为右上限，左上限，而右下限最差。

1.安全人机工程学：是从安全角度出发，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分支，以安全为目标，以工效为条件，将以安全为目标，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学科分支。

2.安全人机工程学的主要内容：人的特性的研究，机的特性的研究，环境特性的研究，人-机关系的研究，人-环关系的研究，人-机-环境系统总体性能研究，事故预防以及事故致因的研究。

3.生理节律性：人体生理功能所显示出的周期性变化。

4.人机结合面（人机界面）：在人机系统中，存在着一个人与机相互作用的面，所有的人机交流都发生在这个面上，通常人们称这个面为人机界面。

5.提高作业能力与降低疲劳的措施：(1)改进作业方法，合理使用体力：1、2、3、4(2)合理地确定作业休息制度6.克服单调感，合理调节作业速率p1147.疲劳发生机理：（1）疲劳物质的累积机理（2）糖原耗竭机理（3）中枢变化机理（4）生化变化机理（5）局部流血阻断机理7.显示器设计基本原则：准确性原则:要求显示装置的设计，尤其是数字认读的显示装置的设计应尽量使读数准确。

简单性原则：应使传递信息的形式尽量直接表达信息内容，尽量减少编码错误。

一致性原则：应使显示器指针运动的方向与机器本身或者控制器运动方向一致。

排列性原则：( 1) 最常用和最主要的尽可能放在视野中心3°范围之内（2）当显示器很多时，应按它们的功能分区排列，区与区之间应有明显界限。

（3）显示器应尽量靠近，以缩小视野范围。

（4）显示器的排列要符合人的视觉特征。

8.疲劳动态特征：（1）身体的生理状态发生特殊变化（2）作业能力下降（3）疲倦的自我体验9.作业过程中人的代谢过程：ATP-CP系列：CP+ADP Cr+ATP需氧系列：葡萄糖或脂肪+氧氧化磷酸化A TP乳酸系列：葡萄糖（糖原）糖酵解ATP+乳酸10.人机工程学：是20世纪中期发展起来的交叉学科，它广泛地运用了人体科学、系统科学、社会学、管理学、技术科学等学科的理论与知识，主要研究人、机和人机界面之间的关系，探讨通过适当的设计使人机系统达到高功效和安全地工作。

安全人机工程学的定义：安全人机工程学是从安全的角度和着眼点出发来研究人与机的关系的一门学科，其立足点放在安全上面，在对活动过程中人实行保护为目的，主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。

安全人机工程学研究内容:1、研究人机系统中人的各种特性2、研究人机功能分配3、研究各类人机界面4、研究工作场所和作业环境5、研究安全装置6、研究人员选拔的问题7、研究人机系统的可靠性8、研究人机系统总体安全性设计准则和方法以及安全性评价体系和方法。

安全人机工程学的任务：为人机系统设计者提供系统安全性设计，特别是确保人员安全的理论、方法、准则和数据。

手的作业域测量：手脚在一定空间范围内做各种操作，所形成的包括左右水平面和上下垂直面的空间区域水平作业域:人在台面前，在台面上左右运动手臂形成的轨迹范围。

垂直作业域：手臂伸直，以肩关节为轴作上下运动所形成的范围。

满足度：产品设计尺寸满足特定使用者群体的百分率。

感觉：人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的个别属性的反映知觉：人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的整体反映。

感觉和知觉的关系：相似：都是人脑对当前客观事物的直接反映。

区别：感觉反映的是客观事物的个别属性，知觉反映的是客观事物的整体属性。

感觉和知觉又是密不可分的，感觉是知觉的基础，没有感觉就不可能有知觉，对事物的个别属性的反映的感觉越丰富，对事物的整体反应的知觉就越完整正确。

生产中感觉越敏锐，就为减少事故的发生，确保安全生产奠定了基础。

由于客观事物的个别属性和事物的整体总是紧密相连的，实际生活中人们很少产生单纯的感觉，总以知觉的形式反映事物感觉阈：能引起感觉的一次刺激必须达到一定强度，，能被感觉器官感受的刺激强度范围。

感觉阈下限：能引起感觉的最小刺激量人体产生视觉的三要素：视觉对象，可见光，视觉器官视错觉：人观察外界物体形象和图形所得的印象与实际形状和图形不一致的现象，是视觉的正常现象。

视觉运动规律：1、人眼的水平运动比垂直运动快2、视线习惯：从左到右、从上到下、顺时针看3、人眼对水平方向尺寸和比例的估计比垂直方向尺寸和比例的估计要准确的多。

1-5何谓人机工程学？它所研究的对象是什么？其内涵是什么？人机工程学(Ergonomics)：主要研究各种工作环境中人的因素,研究人和机器以及环境的相互作用,研究人在工作、生活中怎样才能够统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。

人机工程学研究的目的：⑴设计：为设计机器设备、工艺流程、工具、信息传递和控制装备时，考虑人的因素提供依据；⑵工效：保障设计的机械使人的操作简便、省力、快速而准确；⑶安全：保障人的工作条件和工作环境安全、卫生和舒适；⑷最终目标：为了使人机系统协调，保障安全健康和提高工作效率。

人机工程学研究内容：⑴人的因素方面：人的生理、心理、人体测量和生物力学等内容；⑵机的因素方面：显示器、控制器等设计内容；⑶环境因素方面：温度、湿度、噪声、尘毒、采光、照明、色彩、辐射对人身心的影响等内容；⑷人机系统的综合研究：人机系统的整体设计、岗位设计、显示控制设计、环境设计、作业方法、人机的组织管理等内容。

1-6何谓安全人机工程学？它在安全科学、系统科学、管理科学以及人-机-环境系统工程学科中处于什么位置呢？如何理解它所处的位置？安全人机工程学(Safety Ergonomics)：是从安全的角度和着眼点研究人与机的关系, 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，以安全为目标、以工效为条件，将与以安全为前提、以工效为目标的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。

安全人机工程学是一门综合性学科，它处于许多学科的边缘结合部上，既有人体科学与工程技术的交叉和渗透，又有社会科学与自然科学等学科的交叉和渗透。

安全人机工程学既是安全科学的一个分支，又是系统科学的一个分支，也是人—机—环境系统工程学科的一个分支，它是一个跨门类、跨学科交叉的新兴分支学科。

1-8安全人机工程学研究哪些方面的内容？为什么要进行这些方面的研究呢？安全人机工程学的研究内容：⑴人的特性研究：是指人的生理特性和心理特性。

安全人机工程学:从安全的角度和着眼点运用人机工程学的原理和方法解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

安全人机工程学研究对象:人机系统安全人机工程学研究目的：进行人及设计，改善人机关系；提高人机系统可靠性；减少消除安全隐患；保证人的安全舒适安全人机工程学研究内容：安全人机工程学的学科体系、人机结合面的安全依据标准、人机系统的安全设计（安全）人机工程学研究方法：实测法、实验法、分析法、调查研究法、计算机仿真法、图示模拟法和模拟试验法、感觉评价法安全人机工程学任务与研究范围: (1) 研究人机系统中人的各种特性(2)研究人机功能合理分配(3)各种人机界面的研究(4)作业方法与作业负荷研究(5)事故及预防的研究感觉的特性：1）人的各种感受器都有一定的感受性和感觉阈限2）刺激必须达到一定强度才能对感受器官发生作用。

3）一种感受器官只能接受一种刺激和识别某一种特征。

4）同时有多种信息时，人们往往倾向于注意一个而忽视其它信息。

5）感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生适应现象。

百分位数：如果将一组数据从大到小排序并计算相应的累计百分位，则某一百分位的对应数据的值就是这一百分位的百分位数。

适用度：所设计产品在尺寸上能满足多少人使用，通常以适合使用的人数占使用者群体的百分比表示。

适用度的确定应根据所设计产品使用者总体的人体尺寸差异性、制造该类产品技术上的可行性和经济上的合理性等因素进行综合优化。

明适应:当人从黑暗处到光亮处，有一个对光适应的过程。

暗适应:在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程视错觉:人观察外界物体形状和图形得的印象与实际形状和图形不一致的现象（形状错觉，色彩错觉，物体运动错觉）视力:表示人眼对物体细小部位的辨识能力的生理尺度。

动视野:当头部固定不动，眼球自由转动时能看到的空间范围静视野:当头部固定不动时所能看到的正前方空间范围（上30度下40度左右各为15-20度有效视野：能够清楚辨识物体形状的视野色觉视野：人眼在不同颜色刺激下的视野是不同的，称为色觉视野。

安全人机工程学资料整理(doc 7页)第一章1、何谓人机工程学？其研究目的、内容、方法是什么？人机工程学就是运用生理学、心理学和技术学科及其它相关学科的知识，使机器和人相互适应，创造舒适安全的工作和环境条件，从而提高工效的一门学科。

1.人机工程学的研究目的：1）使机器和环境条件的设计适应于人；2）保证人的操作简便、省力、迅速准确、安全舒适；3）充分发挥人机效能，使整个系统获得最佳的经济效益和社会效益。

2.人机工程学的研究内容：1）人的因素；包括人的生理、心理、人体测量和生物力学；2）机的因素；显示器和控制器的设计；3）环境的因素；人机共处的空间条件、环境监测、控制技术及改善；4）人机系统的综合研究3.人机工程学的研究方法：人机工程学在研究中应遵循客观性和系统性原则。

1）实测法： 2）实验法： 3）分析法：4）调查研究法 5）计算机仿真法;6）图示模拟和模型试验法;7）感觉评价法。

2、何谓安全人机工程学？其研究对象及其内涵是什么？与工效人机工程学有何区别？安全人机工程学——是从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。

以安全为目标，以工效为条件。

研究对象——人、机、人机结合面三个安全因素。

人——指活动的人体，即安全主体。

机——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条件。

人机结合面——人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的界面3、何谓实测法、实验法？1）实测法：借助于仪器、设备、传感器和计算机等进行实测和控制的方法。

2）实验法：在人为设计的环境中或实验室测试实验对象的行为或反应的方法。

4、如何理解安全人机工程学与安全工程学的关系？与工效人机工程学的区别包含与被包含.人机工程学被分解为安全人机工程学和工效人机工程学两个不同方向上的应用学科；前者是从安全的角度和着眼点，侧重于人体的安全卫生，立足于人机结合面，在最大限度保障人的安全健康与舒适愉快的前提下，保证工作效率；后者则是从工作效率的角度和着眼点侧重于用人保证机的作用，立足于设备的效应，在最大限度地发挥设备效应以提高工作效率的前提下，保证活动者必要的安全卫生条件和活动环境。

安全人机研究的主要内容：1.人的特性研究2.机的特性研究3.环境特性研究4.人—机关系的研究5.人—环关系的研究6.人—机—环境系统总体性能的研究7.事故预防以及事故致因的研究事故的基本特性：1事故的因果性2事故的偶然性必然性和规律性3.事故的潜在性再现性与预测性（选）事故因果连锁理论又称作因果继承原则。

损失←一次原因（直接原因）←二次原因（间接原因）←基础原因事故因果类型1.多因致果型2.因果连锁型3.集中连锁复合型多米诺骨牌事故模型：人员伤亡的发生时事故的结果，事故的发生是由于人的不安全行为和物的不安全状态，人的不安全行为和物的不安全状态是由于人的缺点造成，人的缺点是由于不良环境诱发或由先天的遗传因素造成能量意外转移理论：如果发生事故时意外释放的能量作用与人体，并且能量的作用超过了人体的承受能力，则将造成人员伤害；如果意外释放的能量作用于设备，建筑物，物体等，并且能量的作用超过他们的抵抗能力，则将造成设备，建筑物，物体等的损坏轨迹交叉理论：基本思想是：伤害事故是由许多相互联系的事件顺序发生的结果。

概括起来分为人与物两大系列。

当人的不安全行为和无得不安全状态在各自法杖是，如果在一定的时间和空间上着发生了接触，于是导致能量转移到人体上，便发生了伤害事故事故的统计规律即事故法则（事故三角形），又称1:29:300法则，即没330个事故中，会造成死亡重伤1次，情商微伤事故29次，无伤事故300次（简答必考）事故的预防原则：I技术原则1.消除潜在危险的原则2.降低潜在危险严重度的原则3.闭锁原则4.能量屏蔽原则5.距离保护原则6.个体保护原则7.警告，禁止信息原则8作业时间保护原则II组织管理原则1.系统整体原则2.计划性原则3.效果性原则4.责任制原则5.坚持合理的安全管理体制原则III安全教育原则（名词解释共4个）基本状态：指人体清晨进食前，静卧半小时后水平仰卧，肌肉松弛，清醒而精神放松的状态（选）人的生理节律性分为：昼夜节律，周节律，月节律范格热舒适方程需满足以下3个最基本条件：1.人体必需处于热平衡状态2.皮肤平均温度应具有与舒适相适应的水平3.为了舒适，人体应具有最佳的排汗率，排汗率也是新陈代谢率的函数人体能量产生机理：1三磷酸腺苷在人体内分解为二磷酸腺苷（ADP）产生能量，这种能量直接供给肌肉收缩，是肌肉收缩的唯一直接能量来源2磷酸肌分解所产生的能量可供ADP 转化为ATP 3糖原或脂肪在氧供应充足的条件下进行完全分解，产生代谢产物二氧化碳和水，并释放大量能量产能通过三种途径1.ATP-CP系列CP+ADP<=>Cr（肌酸）+ATP 2.需氧系列葡萄糖或脂肪+氧ATP 3.乳酸系列葡萄糖（糖原）ATP+乳酸基础代谢：生理学将人清醒，静卧，空腹以及室温在20℃左右定位基础条件，人在基础条件下的能量代谢称为基础代谢。