安全人机工程学复习资料

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。

安全人机工程学与人体测量学：人体测量学根据人体静态和动态尺寸的测量资料为人机系统的设备设计和工作空间布置提供科学依据，是安全人机系统设计的科学依据之一。

安全人机工程学与人体生物力学：人体生物力学侧重研究人体这个生物系统运动规律，是安全人机系统设计的科学依据之一。

安全人机工程学与安全工程学：安全管理学、安全人机工程学、设备安全学分别是安全系统工程的组织手段、科学依据和人的作用、物质条件。

安全人机工程学与人体生理学及环境科学：生理学卫生学医学及环境科学研究人体各方面的机理、机能和效率，以及各种环境对人体的实际影响。是安全人机工程学的基础依据。

安全人机工程学发展历程：原始人机关系，经验人机关系，人机工程学。

人体测量基本术语：①姿势：立资、坐姿②测量基准面：矢状面（左右）、水平面（上下）、冠状面（前后）、眼耳平面③测量方向。

测量基准面中，通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为矢状面。

测量基准面中，通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。

通过左、右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为眼耳平面。

人体结构尺寸指静态尺寸：人体构造尺寸

人体功能尺寸指动态尺寸：人体功能尺寸

人体尺寸测量主要仪器：①人体测高仪②人体测量用直角规③人体测量用弯角规

百分位数和适应度：工程上常以正态分布的某个百分位a处的人体尺寸数值xᵃ作为设计用人体尺度的一个界值，以控制设计的适应范围，此界值为百分位数。正态分布曲线上从-∞或+∞到a，或两个百分位a¹到a²之间的区域为适应度。

人体动态尺寸测量特点：在任何一种身体活动中身体个部位的动作并非独立无关而是协调一致的，具有活动性与连贯性。

动态尺寸：①肢体活动角度范围②人体上部及上肢固定姿势活动角度范围③不同姿势时手能及的空间范围④手、脚的测量和作业域。

影响人体测量数据差异的因素：①年龄②性别③年代④区域和种族⑤职业。

人体测量数据运用准则：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地域化准则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。

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

功能修正量：考虑有关人体尺寸时，必须给衣服、鞋、帽留下适当的余量，也就是在人体尺寸上增加适当的着装修正量。

心理修正量：为了克服人们心理上产生的“空间压抑感”、“高度恐惧感”等心理感受，或者为了满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，在产品最小功能尺寸上附加一项增量，成为心理修正量

人体尺度在工程设计中的应用：①人体尺度应用的准则：满足度、产品尺寸设计任务分类②人体尺寸的应用方法和程序：确定所设计对象的类型和适应度，选择人体尺寸百分位数③确定功能修正量与心理修正量④确定产品功能尺寸。

尺寸设计流程：①调查研究②确定设计对象类型与适应度③选择人体尺寸百分位数④产品功能尺寸设计⑤确定设计方案⑥方案反馈与修改。

感觉定义：感觉是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。

感觉与知觉的关系：感觉是知觉的基础。

知觉定义：知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物的整体属性的反应。

知觉分类：①空间知觉②时间知觉③运动知觉④社会知觉。

知觉的特性：①整体性②理解性③恒常性④选择性。

刺激定义：能被肌体感受到的外界变化。

适宜刺激定义：对感受器刺激的最敏感的能量形式。

刺激三要素：①刺激的强度②作用时间③强度-时间变化率。

感觉阈定义：能被感觉器官感受的刺激强度范围。

感觉的特性：①人各感受器都有一定的感受性和感觉阈②刺激必须达到一定强度才能对感受器官发生作用③一种器官只能接受一种刺激识别一种特征④同时有多种信息时人们倾向于注意一个而忽略其他信息⑤感觉器官连续刺激一段时间后敏感性降低，产生适应现象。

人的视觉功能和特征：①空间辨别②视野与视距③暗适应与亮适应④对比感度⑤视错觉⑥视觉运动规律。

视角定义：是有瞳孔中心到被观察物体两段所张开的角度。

视角α=2arctg（被观测物体两端距离D/2眼到被看物距离L）

视力定义：表征人眼对物体细部识别能力的一个生理尺度。

视力=1/能够分辨的最小物体的视角。

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

视野：注视野

明度定义：指对照射在视网膜上一定强度光的感受，受眼睛都适应状态和光的强度影响。

眩光:当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射出或由光滑表面的反射出的刺激或耀

眼的强烈光线

论述眩光对作业的不利影响以及针对其所应该采取的主要措施。

不利影响:主要是破坏视觉的暗适应，产生视觉后像，使工作区的视觉效率降低，产生视觉不舒适感觉和分散注意力造成视觉疲劳。

措施:1限制光源亮度2合理分布光源3合理的照度4照度均匀度5亮度分布。

视错觉定义：人观察外界物体形象和图像所得的印象与实际形状和图形不一致的现象。

视错觉类型：形状、色彩、运动物体错觉。

错觉在人机学的应用：幻觉、欺骗：有效错觉、视觉矫正。

视觉运动规律：①眼睛水平运动快于垂直运动且不易疲劳②视线变化习惯从左到右、从上到下、顺时针③两眼运动总是协调同步的④人眼对直线轮廓比曲线轮廓更易于接受⑤颜色对比与人眼辨色能力有一定关系：红绿黄白，黄底黑字，黑底白字，蓝底白字，白底黑字。

人的视觉运动规律？1、眼睛的水平运动比垂直运动快而且不易疲劳，先看到水平方向的东西，后看到垂直方向的东西。２、视线运动的顺序习惯于从左到右，从上至下，顺时针进行３、对物体尺寸和比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速、且不易疲劳。

４、当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。５、两眼的运动总是协调的、同步的，在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只眼睛不动；在操作中一般不需要一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物。６、人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。７、颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。

人的听觉特性：①人耳的可听范围②人耳可听声音的强度③方向敏感度④掩蔽效应。

听阈定义：指在某种频率下，人能够听到的该纯音的最小声级的分贝数，也称听力。

掩蔽效应定义：指一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应。

人能辨别的四种基本味：酸甜苦咸。

人的肤觉分类：触觉、温度觉、痛觉。

反应时间定义：人从接收外界刺激到作出反应的时间，由知觉时间和动作时间两部分构成。

反应时间T=知觉时间tᵃ+动作时间tᵍ

影响反应时间的因素：①随感觉通道不同而不同②与运动器官有关③与刺激性有关④随执行器官不同而不同⑤与刺激数目有关⑥与颜色的配合有关⑦与年龄有关⑧与训练有关。

人体活动过程的生理变化与适应：①人体活动时机体的调节与适应⒈神经系统：当长期在同一劳动条件中从事某一作业活动时，通过复合条件反射逐渐形成该项作业的动力定型⒉血管系统⒊呼吸系统⒋体温调节②脑力劳动时机体的调节与适应：心率减慢③人体信息处理系统：信息处理核心在于判断④人体节律周期和昼夜周期。

人的信息处理能力影响因素：①人的神经活动规律②动机与积极性③学习与训练④疲劳程度⑤个体差异⑥信息传递效率⑦大脑所处的意识水平⑧年龄、性别、经验、季节等。

粉尘定义：指悬浮在空气中的固体微粒。

粉尘危害：尘肺、局部作用、中毒作用。

工业常见毒物：①金属及类金属毒物②刺激性气体③窒息性气体④有机溶剂⑤苯的氨基和硝基化合物⑥高分子化合物生产中的毒物⑦农药。

生产中常见毒物：①CO②CO₂③SO₂④氮氧化物⑤Cl₂⑥Pb⑦Hg⑧熏烟⑨雾滴。

物理危害因素：①高温环境②低温环境③冷水作业环境④噪声环境⑤振动环境⑥辐射环境。

心理特性与安全：①注意②情绪与情感③意志④态度⑤性格⑥能力⑦气质⑧需要与动机⑨非理智行为的心理因素。 注意定义：指主体的心理活动中对一定对象存在指向和集中，即机体对周围环境刺激的选择性知觉。

注意的特性：①注意范围②持续性③选择性

引起不注意的原因：①干扰②注意对象设计③注意的起伏④意识水平下降。

预防不注意产生差错的方法：①建立冗余系统②对操作内容确认后在动作③改进仪器仪表设计，使其对人产生非单调刺激或月儿多样的信号，避免误解。

情绪定义：指由机体的生理需要是否得到满足而产生的体验，具有情景性、冲动性和明显的外部表现。

情感定义：指由人的社会性需要是否得到满足而产生的体验，具有稳定性和长期性、少有冲动性，外部表现可以控制。

情绪状态：①心境：一种使人的一切其他体验和活动都感染情绪色彩的比较持久的情绪状态，具有弥散性②激情：强烈激动而短促的情绪状态③应激：由于意外的紧张情况所引起的情绪状态。

不安全情绪：①急躁情绪②烦躁情绪

意志定义：人们自觉地确定目的并调节自己行动去克服困难，以实现预定目的的心理过程，是意识的能动作用表现。

态度定义：指个人对他人、对事物较持久的肯定或否定的内在反应倾向。

态度形成影响因素：①知识或信息②需要③团体的规定或期望。