第六-八章作业姿势和空间设计
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人机工程学1、人机工程学的定义:人机工程学是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用,为设计操作简便省力、安全、舒适,人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。
因此,人机工程学可定义为:按照人的特性设计和改善人—机—环境系统的科学。
2、发展史(阶段和时间):第一阶段,经验人机工程学(20世纪初—二战前,美国学者F.W.泰罗首创新管理方法和理论);第二阶段,科学人机工程学(二战期间---20世纪50年代末);第三阶段,现代人机工程学(20世纪60年代)3、人机工程学研究的内容:1)人的特性研究;2)机器特性研究;3)环境的特性研究;4)人—机关系的研究;5)人—环境的研究;6)机—环境的研究;7)人—机—环境系统性能的研究;对于工业设计师:1)人体特性的研究(对象:在工业设计中与人体有关的问题);2)工作场所和信息传递装置的设计(包括:工作空间设计、座位设计、工作台或操作台设计、作业场所的总体布置);3)环境控制(照明、微小气候、噪声、振动)和安全保护设计;4)人机系统的总体设计;4、目前常用的研究方法有:1)观察分析法(瞬间操作分析法、知觉与运动信息、动作负荷、频率、危象、相关);2)实测法;3)实验法;4)模拟和模型实验法;5)计算机数值仿真法;第二章人体测量与数据应用1、人体测量的基本术语:(1)、被测者姿势:1)立姿2)坐姿;(2)、测量基准面:1)矢状面;2)正中矢状面(将人体分成左、右对称两面);3)冠状面(分成前、后两面);4)横断面(分成上、下两面);5)眼耳平面。
(3)测量方向:1)在人体上、下方向上,将上方称为头侧端,将下方称为足侧端。
2)在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称为内侧,将远离正中矢状面的方向称为外侧。
3)在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离四肢附着部位的称为远位。
4)对于上肢,将挠骨侧称为挠侧(前臂大拇指一侧),将尺骨侧称为尺侧(前臂小指一侧)。
《人因工程学》考核大纲一:考试科目:人因工程学二:参考教材:三:基本要求:四:考试大纲1. 基本概念第一章:基本知识人因工程学的定义和发展历史、人机系统、人的可靠性、系统可靠性、基本原理和研究方法(研究地点选择、变量选择、被测者选择、数据收集、数据分析、变量范围检验、因变量的要求)第二章:人体生理特性神经系统、视觉(近视、远视等视觉异常)、视觉特性(视力、视角、视野、视力范围、错觉)、视觉工效;听觉、嗅觉;作业姿势的基本类型、确定作业姿势的一般原则、人体能量代谢及测定、我国劳动强度分级标准、最大能量消耗界限、疲劳的测定和控制调节第三章:人体测量静态测量、结构化的人体测量数据、数据的统计含义(适应90%使用者)、人体着装结构尺寸;动态测量、活动空间、伸展域;基准点、工作面、座椅设计、GB10000-88《中国成年人人体尺寸》使用和计算、第四章:累积损伤疾病与操作工具设计累积损伤疾病、产生累积损伤疾病的原因(受力、重复、姿势、休息)、与手有关的累积损伤疾病;合理的工具设计(保持手腕伸直、使组织压迫最小、减小手指的重复活动、安全性)第五章:方法研究工作研究、方法研究、作业测定、方法研究的目的、方法研究的具体内容、方法研究的基本程序、疲劳的测定方法、过程分析、生产流程分析、工艺流程分析、作业分析、人-机作业分析、动作分析第六章:作业测定作业测定的概念、工时消耗分类、工时的计算、标准时间、作业测定的方法与技术、测时与评定、工时利用分析、生产线平衡、预定时间标准法、模特法、工作因素法(WF法)、方法时间衡量法(MTM法)第七章:作业环境高温对生理的影响、减小高温影响的建议、低温的生理影响、低温的指标:风冷指数WCI、反应时间、光的测量、可见性的概念、视觉绩效模型、照明亮度的确定、眩光、响度、等效声级、听力的测度、听力丧失、噪声的特定影响、噪声暴露的度量、噪声的测量、噪声控制、振动的生理影响、视觉绩效、运动绩效、加速度的影响、失重的生理影响第八章:作业空间设计近身作业空间、个体作业场所、总体作业空间、设计原则、作业空间设计的视觉要求、作业空间设计(坐姿、立姿、坐立姿交替)、作业空间的布置、工作台设计(平工作面、竖工作面;坐姿、立姿、坐立姿交替)、2.基本工具和方法:疲劳的测定方法、过程分析、生产流程分析、工艺流程分析、作业分析、人-机作业分析、动作分析、预定时间标准法、模特法、工作因素法(WF法)、方法时间衡量法(MTM法)3.基本计算:作业与休息时间及劳动时间率等的计算、生产线平衡、模特法计算工作定时、作业分析、动作分析等涉及到的计算、五:样题一:选择题1.人因工程学的发展大致经历了这样的一个过程,即。
人机工程学要点1第1章:1、人机工程学的英文名称?2、人机工程学的综合定义和发展历史?3、人机工程学到底研究什么?4、人机工程学的研究方法?5、了解人机工程学学科体系有什么意义?第2章:1、感觉与知觉的定义;2、感觉与知觉的相同点与区别及其关系;3、知觉的基本特性;4、视觉与本体感觉的定义;5、视野(包括垂直面与水平面内视野与色觉视野)的定义;6、本体感觉的种类。
7、人的个性心理类型及含义。
第3章:1、人类环境行为的类型,形成的因素。
2、环境行为特征、基本模式。
3、人的行为习性。
4、人的行为模式的分类及其要点。
5、环境行为的空间分布包括那些方面?空间分布图形、分布规律、空间状态和空间尺度、空间设计概念和空间组合。
第4章:1、什么是人体测量学?2、你熟悉总体、样本、均值、标准差、适应域、百分位、百分位数的含义吗?3、人体尺寸的应用原则主要掌握什么数据?4、设计一套你认为最合理的上课课桌、桌椅。
(效果图与简单结构工程图)第5章:1、天然采光主要考虑那些因数?2、色彩在室内环境气氛中所起的作用与方法?3、什么是空间界面设计?质地设计的原则与方法?4、空间形成的原因?5、空间构成的分类?6、空间视觉特性的分类?7、什么是空间旷奥度?它的视觉特性?第6章:1、工业设计活动的层面。
2、消费者的类型、消费者心理的共同性和差异性、消费者的行为规律和满意度。
3、工业设计与消费者的关系。
第7章1、工作椅设计:根据人体尺寸及椅子设计原则,分析目前学生用椅的缺点,设计一种适合学生用的椅子。
请注意:你可以根据自己的兴趣,设计其他椅子。
2、根据手握工具的设计原则,设计一种新型鼠标,并分析其设计根据。
第8章作业岗位与空间设计1、作业岗位有哪三种?2、作业岗位的选择的要求及原则?3、手工作业岗位类型有哪三种?4、手作业岗位尺寸设计与人体及与作业有关的作业岗位尺寸有哪些?5、视觉显示终端作业岗位的人机界面包括哪几个界面?6、作业面高度设计的原则是什么?7、作业空间布置考虑顺序如何?第9章人与环境的界面设计1、试述影响影响热环境的要素?2、过冷、过热环境对人体的影响体现在哪些方面?3、根据环境因素试分析高考时间从7月初调整到6月初是考虑了哪些因素?4、试分析光环境对安全的影响。
作业姿势的分类分析作业姿势大致可以分为五类,分别是坐姿作业,站姿作业和坐-立交替作业,和卧姿作业,蹲姿作业。
这里重点介绍坐姿,站姿和坐立交替作业的特点,布局设计时需要注意的参数数据,以及因此而对人体产生的疲劳度分析和各种消除疲劳的方式方法。
因工业生产中卧姿和蹲姿作业使用较少和比较特殊,故这里暂且不予介绍!一.坐姿作业1.坐姿作业的特点人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。
下列作业宜采用坐姿作业。
a.持续时间较长的静态作业。
此时需要支持身体的力较小,腿上消耗的能量和负荷较小,血液循环畅通,可以减少疲劳和人体能量的消耗。
b.精密度要求高而又要求仔细的作业。
因坐姿情况下,当设备振动或移动时,人体具有较大的稳定度和较好的平衡度。
c.需要手足并用,并对一个以上踏板进行控制的作业。
坐姿时,双脚容易移动,且可借助座椅支撑对脚控制器施以较大力量。
2. 坐姿工作面的设计工作面宽度视作业功能要求而定。
若单供肘靠之用,最小宽度为100mm,最佳宽度为200mm;仅当写字面用,最小宽度为305mm,最佳宽度为405mm;作办公桌用,最佳宽度为910mm;作试验台用,视需要而定。
为保证大腿容隙,工作面板厚度一般不超过50mm。
3. 坐姿台面高度的设计a. 台面高度为880±20毫米,作业者眼睛到被观察物体的距离为120-250毫米,能区分直径小于0.5毫米的零件。
适合对视力强度、手臂活动的精度和灵巧性要求都很高的作业,如钟表组装;b. 台面高度为840±20毫米,作业者眼睛到被观察物体的距离为250-350毫米,能区分直径小于l毫米的零件,适合对视力强度要求较高的工作,如微型机械和仪表的组装,精确复制和画图等;c. 台面高度为740±20毫米,作业者眼睛到被观察物体的距离小于500毫米,能区分直径小于10毫米的零件,适合于一般的作业要求,如一般的钳工工作、坐着的办公工作等;d. 台面高度为680±20毫米,作业者眼睛到被观察物体的距离大于500毫米,适合于精度要求不高、需要较大力气才能完成的手工作业,如包装、大零件安装、打字机上打字等。
第八章作业空间设计第一节作业空间设计的基本原则作业空间设计时,一般应遵守以下原则:1.根据生产任务和人的作业要求,首先应总体考虑生产现场的适当布局,避免在某个局部的空间范I制内,把机器、设备、工具和人员等安排得过于密集,造成空间劳动负荷过大。
然后再进行各局部之间的协调。
在作业空间设计时,总体与局部的关系是相互依存和相互制约的。
若总体布局不好,就不能保证每个局部都有适当的作业空间。
而只保证个别局部有适当的作业空间,也不能保证整个工作系统的安全、高效、舒适与方便的人机工程学要求。
因此,必须正确协调总体设计与局部设计相互之间的关系。
2.作业空间设计要着眼于人,落实于设备。
即结合操作任务要求,以人员为主体进行作业空间的设计。
也就是首先要考虑人的需要,为操作者创造舒适的作业条件,再把有关的作业对象(机器、设备和工具等)进行合理的排列布置。
否则往往会使操作者承受额外的心理上的和体力上的负担,其结果不仅降低工作效率,而且往往不经济、也不安全。
考虑人的活动特性时,必须考虑人的认知特点和人体动作的自然性、同时性、对称性、节奏性、规律性、经济性和安全性。
在应用有关人体测量数据设计作业空间时,必须合格证至少在90%的操作者中具有适应性、兼容性、操纵性和可达性。
第二节工作空间人体尺寸及应用原则1.工作空间立姿人体尺寸(6项)2.工作空间坐姿人体尺寸(5项)2.工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸(6项)第三节工作空间设计一、工作空间设计的一般原则在GB/T 16251-1996《工作系统设计的人类工效学原则》中,给出了工作空间设计的以下一般性原则:1)操作高度应适合于操作者的身体尺寸及工作类型,座位、工作面(工作台)应保证适宜的身体姿势,即身体躯干自然直立,身体重量能得到适当支撑,两肘置于身体两侧,前臂呈水平状。
2)座位调节到适合于人的解剖、生理特点。
3)为身体的活动,特别是头、手臂、手、腿、脚的活动提供足够的空间。
4)操纵装置设置在肌体功能易达或可及的空间范I韦I内,显示装置按功能重要性和使用频度依次布置在最佳或有效视区内。