安全人机工程学-3.2人的生理特征

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一、人体尺度数据的测量
❖ 被测者姿势的要求 站姿
指被测者挺胸直立，头部以眼耳平 面定位，眼睛平视前方，肩部放松， 上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向 体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸 直膝部，左、右足后跟并拢，前端 分开，使两足大致呈45o夹角，体重 均匀分布于两足。
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一、人体尺度数据的测量
❖ 被测者姿势的要求 坐姿
888 55.5 880 51.5 865 52.0 853 49.2 851 48.9 855 48.3
1586 51.8 1575 51.9 1575 50.8 1560 50.7 1549 49.7 1546 53.9
55 7.7 52 7.1 51 7.2 50 6.8 49 6.5 50 6.9
Pk xSDK
变换系数
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三、常用统计函数
❖ 百分位数
百分位数对应的变换系数
百分位 0.5(99.5)
1(99) 5(95) 10(90) 15(85) 20(80) 25(75) 30(70)
K 2.576 2.326 1.645 1.282 1.036 0.842 0.674 0.524
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四、常用人体测量数据
1669
中国华中区男性身高分布
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三、常用统计函数
❖ 均值 表示样本的测量数据或统计总体的平均特征的 值称为平均值，简称均值。 对于有n个样本的测量值：x1，x2，…，xn，其 均值为：
xx1x2 xn n
1 ni n1xi
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三、常用统计函数
❖ 方差
描述测量数据在中心位置（均值）上下波动程
848 66.4 837 55.9 831 59.8 820 55.8 819 57.6 809 58.8

研究目的和意义
研究目的
了解人在各种工作环境中的生理特征 ，探究其变化规律，为设计更安全、 更舒适的工作环境和设备提供科学依 据。
研究意义
提高工作效率和安全性，改善工作条 件和环境，降低工伤事故和职业病的 发生率，提高人的生活质量和工作满 意度。
02
人机工程学概述
人机工程学定义
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定义
人机工程学是一门研究人与机器、环境之间相互 作用的学科，旨在提高人机系统的效率和安全性。
对未来研究的展望
随着技术的不断发展和新问题的出现，安全人机工程学需要不断更新和完善理论和 方法，以适应新的挑战和需求。
未来研究可以进一步探索人机交互的机制和规律，深入研究人的心理和生理特征， 以及人机系统的动态特性和稳定性。
未来研究还应关注跨学科的合作与交流，将安全人机工程学与其他领域如心理学、 生物学、医学等相结合，以推动该领域的发展和进步。
肌肉锻炼
通过锻炼可以增强肌肉的力量和耐 力，保持身体的健康和灵活性，预 防肌肉萎缩和关节疾病。
人体神经系统
神经系统构成
人体神经系统由大脑、脊髓和周围神经组成，是人体内最复杂的系 统之一。
神经功能
神经系统负责传递和处理信息，调节人体各器官系统的活动，维持 人体的正常生理功能和心理状态。
神经保护
保持神经系统的健康需要避免过度疲劳和压力，同时摄取足够的B族 维生素和优质蛋白质等营养物质。
THANKS
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人体承受能力考量
在设计安全设备时，应考虑到人体的承受能力，如力量、 耐力和姿势等。设备应减轻操作者的负担，避免过度疲劳 和损伤。
根据人体生理特征优化工作环境
适宜的照明环境
工作环境的光线应适宜，避免过强或过弱的光线对眼睛造成伤害， 影响视觉效果和工作效率。

若能分辨清楚，视力为1.0即视力正常，此时的临界视角=1´。）
视力：眼睛分辨物体细微结构能力的一个生理尺度，以 临界视角的倒数来表示。
视力=1/能够分辨的最小物体的视角
人机工程学 Ergonomics
第三章 人的机能特征
2. 视野与视距
视野：眼睛观看正前方物体时所能看得见的空间范围,常 以角度来表示。(静视野、注视视野、动视野 )
第三章 人的机能特征
数字
左视野
文字
右视野
处理文字的能力较强
处理数字的能力较强
图3-4 人的视觉系统
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人机工程学 Ergonomics
第三章 人的机能特征
图 6 人眼球的基本结构
人机工程学 Ergonomics
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第三章 人的机能特征
图 － 眼 球 的 水 平 解 剖 图
人机工程学 Ergonomics
人机工程学 Ergonomics
第三章 人的机能特征
表3-9 不同感觉器官的反应时间
感觉器官 触觉
反应时间（ms） 110-160
听觉
120-160
视觉
150-200
冷觉 温觉
150-230 180-240
嗅觉
210-390
痛觉
400-1000
味觉
330-1100
人机工程学 Ergonomics
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钢—火焰色，机修—声音。 ❖ 不同职业对人的感觉器官的灵敏性要求不同：美术——色
盲，音乐——听觉，自动监控——视觉和听觉等。
人机工程学 Ergonomics
第三章 人的机能特征
❖ 2.感觉的适应 在同一刺激物的持续作用下，人的感受性发
生变化的过程，称为感觉的适应。 视觉：明适应1-2min，暗适应45min 听觉：15min 味觉：30s 轻触觉：2s

最大最小准则
最大最小准则又称极端设计原则，该准则要求在不涉及使用者健 康和安全时，设计应该尽量适合于尽可能多的使用者。
选用适当偏离极端百分位的第5百分位和第95百分位作为界限值 较为恰当。
必须允许和适应身体某些部位通过
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3 人体尺度数据的应用
最大
最小
通道 出入口 安全防护空间 汽车拉环高度 机械作业空间
人的视觉及其特性
人眼的构造
视觉现象三要素 对象 可见光 眼睛
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1
人的视觉及其特性
自然作用 人的观察 过去经历
人捕捉到的信息
87
1
人的视觉及其特性
直接的
人们得到信息的 途径？
间接的
直接看到的自己周围的人和物
借助于各种视觉显示装置
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1
人的视觉及其特性
视觉基本参数
从人机系统的角度，视觉的基本参数有哪些？
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随堂小测
【单选题】在设计中，必须允许和适应身体某些部位通过，遵循的是 A 最大最小准则 B 可调性准则 C 平均准则 D 功能修正与最小心理空间相结合准则
正确答案：A
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随堂小测
【单选题】在设计中，将栏杆高度进一步加高，用以克服操作者在这样高的 平台栏杆处时，因恐惧心理而导致足部发“酸、软”情况，遵循的是
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如何研究人体的静态几何特性 坐姿测量项目
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如何研究人体的静态几何特性 坐姿测量项目
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如何研究人体的静态几何特性 坐姿测量项目
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如何研究人体的静态几何特性 坐姿测量项目
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如何研究人体的动态几何特性 人体上部及上肢固定姿势活动角度范围
人体向侧面活动的角度 人体向前面活动的角度