安全人机工程概述精

3、 掌握人体特性参数、人的反应、人体疲 劳的测量方法。
4、 掌握显示装置、操纵装置、作业空间与 作业环境的设计要求与设计方法。
5、 具有人机系统安全设计的初步能力。 6、 具备对一般企业中人机系统进行安全检 查与评价的能力。
日常生活中人机学问题
在我们的日常生活中，可以说时时处处都存在着人 机学问题，包括合理的和不合理的事例。在全面学习本 课程之前，环视、巡察、指点一番，使我们概略地了解 到，原来有这么多属于人机工程设计应该关注和解决的 问题，心中有数，对学习课程很有好处。下面只是随意 列举一些，简单地把问题所在点出来，不多解说。
• 3）各种人机界面的研究
• 人机界面就是人机在信息交换或功能上接 触或互相影响的领域。
• 对控制类人机界面主要研究：机器显示装 置与人的信息通道特性的匹配，机器操纵器与 人体运动特性的匹配和显示器与操纵器性能的 匹配等，从而针对不同的系统研究最优的显 示——控制方式。
• 对生活和生产领域中数量最多的工具类人机界面，
和预防伤亡事故和职业病提供人机工程学方面的知识。
• 二、研究对象——人、机和人机结合面。
• ——人（Man）：活动的人体，安全主体；
• ——机(Machine)：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因素。
• ——人机结合面（Man machinjmiferface），
二、课程的目标
通过本课程的学习，使学生能掌 握《安全人机工程学》的基本概念和基 本理论，深刻领会人机结合面的内涵和 人机匹配与安全、工效的辨证关系，掌 握对人机系统隐患进行诊断、评价和防 范的方法，具有进行安全人机系统设计、 人机系统安全分析与评价的基本能力， 具有运用安全人机工程原理解决人机系 统安全问题的能力。
2.10 例10 形形色色的剪刀 (c)
图1—1功能形态各异的剪刀
2.11 例11 带“耳朵”的垃 圾箱(a)
北京市推出了一种“带耳朵的垃圾箱”(图1-2)，一 个“耳朵”里装有卷纸，供欲吐痰者取用。另一个“耳 朵”是投放烟蒂的烟蒂缸；里面装有沙子，供人用来抿 灭烟头。这项设计涉及人机工程的多个方面：使用者行 为方式和使用者心理的调查和研究、产品(垃圾箱)与人 体尺寸的适应性、产品与环境因素、产品与环卫工人、 等等，
三、课程的基本内容
• 安全人机工程学概论 • 人体的人机学参数 • 人的生理和心理及生物力学特性 • 安全人机功能匹配 • 人机系统的安全设计 • 安全人机工程学的实践与运用
四、课程的基本要求
1、 掌握安全人机工程学的基本概念、基本 理论，领会“人机系统”与“人机结合面”的 含义。
2、 掌握人、机的不同特性及人机功能的分 配原则。
• 作业负荷研究：主要侧重于体力负荷的测定、建 模(用模拟技术建立各种作业时的生物力学模型)、
• 5）作业空间的分析研究
• 主要研究为保证安全高效作业所需的空间范 围。包括人的最佳视区、最佳作业域、最小的 装配作业空间以及最低限度的安全防护范围等。
• 6）事故及其预防的研究
• 据国内外大量的统计表明，有近80％的事故 是由于人为失误而发生的。因此，事故及其预 防的研究，既是安全人机工程学的立足点，也 是其根本目的，即应研究产生事故的各种人的 因素、人的操作失误分析与预防措施等。
例3 车厢窗户(b)
其实改进一点也不难，把窗户提升到比站立者身高 略高一点即可，而且这样做也并不增加生产成本。现在 的新式客车已经这么改了，即使多个窗户同时打开，风 也不会直吹乘客，却能在车厢上部形成新鲜空气的“顺 流”，效果甚佳。
例4 脚踏钮(或脚踏杆)冲 水
公共卫生间里水箱拉绳边上贴着醒目的提示“便后 冲水”，但是不冲水的现象司空见惯。公众素质有待提 高固然是一方面，但另一方面，水箱拉绳把手不干净是 人人皆知、也人人腻味的，可见拉绳水箱本身就存在宜 人性的问题，应该从设计角度来寻求解决办法。现在大 城市的公厕里脚踏钮(或脚踏杆)冲水正在推广，效果显 然可见。
例7 叫壶(b)
两种水壶烧水的基本功能是相同的，但叫壶能把水 烧开的信息“自动”传递给一定距离以外的人，在人机 学里，叫做“人机界面”得到了改善，从而使得产品更 为“宜人”。
例8 图书馆长条形桌案
不少学校的图书馆阅览室里，座位安排在长条形桌 案相对着的两侧。师生们低头阅读或伏案书写时倒也无 事。但阅读中也难免要停下来略事思索，于是把头抬了 起来，……，倘若正巧此时对座的那位也抬起了头，不 经意间互相目光交接，双方都觉得尴尬。这就是设计心 理学方面的问题。
例6 双肩背书包和单肩背 书包(a)
双肩背书包和单肩背书包从人机学看，双肩背书
包在使用解剖学和心理学方面优势明显。
例6 双肩背书包和单肩背 书包(b)
背双肩背书包，脊柱两侧受力均衡，能保持正直形 态(图l-2a)；而单肩斜挎或手提书包，脊柱都因单侧受 力而形成侧向弯曲(图1.2b、c)，使椎间盘受压均匀分布 的生理状态不能正常维持，于是消耗的体能更多，这是 解剖学、生理学方面。
例9 不同颜色的药袋(a)
银灰色或蓝色发亮的小塑料袋里装着药片，药片 的服用量、服用方法都用小字印在包装袋上，包装袋 闪闪有光，文字和底色的对比又弱，也许年轻人还行， 中老年人想看清上面的说明确实费劲。
例9 不同颜色的药袋(b)
一家全国性的大银行，近几年的存款单居然是白纸 上印着橙黄色(注意，是橙黄而不是橙红)的字，真是跟 人们的眼睛找别扭、过不去!这些都是对视觉特性掌握 失当的问题，也属于人机学的研究范围。
例1 腰疼沙发(a)
城市里有的家庭买了大沙发，豪华气派，可是坐不 多久腰部就难受酸疼了，不得不在腰后面垫上一个“腰 靠”。为什么?
例1 腰疼沙发(b)
大沙发座面进深大，无论怎么后靠，腰椎后面总是 空着，使脊柱腰椎段向后的弯曲度加大，形成了不正常 的腰椎形态，不符合坐姿解剖学要求。这就是产品设计 中的解剖学问题。
• 主要研究目的是：对人机系统建立合理的 方案，更好地在人机之间合理地分配功能， 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生和舒适的环 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。
• 机的效能不但取决于它本身的有效系 数、生产率和可靠性等、而且还取决于是 否适应人的操作要求、机的信息传递方式 和操纵装置的布局等。
• 一、定义
• 安全人机工程学(safety Ergonomics）：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 理和方法上解决人机结合面的安全问题的一门新兴学 科。
• ——人机工程学的一个应用学科的分支； • ——安全工程学的一个重要分支学科。 • ——从安全工程学的观点出发，为进行系统安全分析
课程简介
安全人机工程学是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。其立足点 放在安全上面，对在活动（含生产活动、生活活 动、生存活动）过程中的人实行保护为目的，主 要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的 安全。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，并与以安全为前 提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱， 而成为安全工程学的一个重要分支学科。
例10 形形色色的剪刀(a)
被剪对象有大有小、有硬有软、有的要剪复杂的形 状且要求特别精细、有的要伸入孔洞或拐进尖角去施 剪，……，所以除了剪纸、剪布的普通剪刀外，还有理 发剪等专用剪刀，以及形形色色的外科手术剪。
例10 形形色色的剪刀(b)
要适应上述各种不同的使用条件，达到人机学使用 “安全、舒适、高效”的目标，剪刀前面刃片的形状和 尺寸、后面把手的形状和尺寸，有很多的解剖学、生理 学问题需要考究，就绝非简单的事情。图1-1展示了部 分不同类型的剪刀。
例2 主枕头附枕头(b)
其实只要采用一个稍许高一点的“主枕头”、再配 一个较薄的“附枕头”，岂不就能满足多数人的需要了 吗?并不难解决。问题出在哪里?缺乏“产品应与生理条 件相适应”的考究。
例3 车厢窗户(a)
车厢外表面为墨绿色的旧式旅客列车，其硬座车厢 窗户的高度，正与坐着乘客的胸、肩、头部齐平。打开 窗户，行驶中每小时风速达六、七十或七、八十千米， 即使最闷热的夏季，迎风被吹的乘客也经不住多久，而 背风一侧乘客却依然热不可挡.
例6 双肩背书包和单肩背 书包(c)
用双肩背书包，两手无负担，行动自由灵便，也适
合中小学生的活泼好动天性，这是心理学方面。
例6 双肩背书包和单肩背 书包(d)
图1-1 书包提挎方式与脊柱形态
2.7 例7 叫壶(a)
用普通水壶烧水，若没人在炉子边上守着，水开了 可能弄得满屋水气至因开水噗出来浇灭了火，引起一阵 忙乱。用壶盖上装了个小气哨的“叫壶”烧水，即可避 免这种忙乱。
例5 声光控延时开关 (a)
“节约用电人走关灯”的条子随处可见，人走楼空 后楼道里的照明灯还是彻夜长明。这种大家都熟悉的现 象，也需要从设计的角度来寻找原因和改进措施。开关 都安置在楼道照明灯的就近位置，关了灯，楼道一抹黑， 怎么下楼、拐弯、出门呢?
例5 声光控延时开关 (b)
现在声光控延时开关价格已相当便宜，用声光控延 时开关，人来灯亮，人走灯灭，可解决问题。另外，也 可以从合安排开关位置方面寻找解决办法。
• 3）人体的安全范围（不致伤害的最低限度和环 境要求）；
• 4）一切安全防护设施如何适应人的各种使用要
• 2．研究范围
• 主要有下列几个方面：
• 1）研究人机系统中人的各种特性；包括生理特性和 心理特性。
• 生理特性：人体的形态机能，静态及动态人体尺 度，人体生物力学参数，人的信息输入、处理、输 出的机制和能力，人的操作可靠性的生理因素等。
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”）。
• 三、研究内容