第一章日本:人间工学即人的工程学中国:宜人工程学人机工程学人类工程学机械设备利用工程学人体工程学工效学人际工程学的“机”是广义的,泛指机器设备仪器及仪表场地工具车辆被服等1989年美国泰勒1911吉尔布莱1884德国莫索人机学定义:美国学者伍德:人机学是研究如何使“设备设计适合人的各方面因素,以便在操作上用最小的代价取得最高的效率”人机系统:在生产和生活中人和机联系在一起构成不可分的整体叫人机系统人机界面:人和机的结合部人机系统的构成:信息输入信息储存信息处理执行功能。三要素:人:中枢神经系统感觉器官行动器官机器:机器本体显示部分操作部分人机系统类型:按自动化程度分为人工、半自动及自动化系统。按信息反馈与否分为开环和闭环系统。人和机的功能特征:人具有生理、心理和社会特征,具有一定的能力,但也有局限性。人的特征功能表现在:1.通过感官接受信息,如声、光信号、工作状况的监视等。2、信息传递到人脑中,经与人脑中的经验信息比较、分析做出判断和决策,如看到机器故障做出立即停车的决定。3.根据决策采取相应的行动,如继续加料、停止运转等。第二章1人体体积计算V=1.015W-4.937人体表面积A=0.0061H+0.0128W-0.15292动作速度动作方向,动作轨迹决定动作的速度。经实地测定,有下列规律应在工作中注意:1人体躯干及肢体做水平运动比作垂直运动速度快2向前运动比旋转运动快1.5?-2倍,3圆形运动比直线运动灵活,4顺时针运动比逆时针运动方便,5向心运动比离心运动准确,6前后的往复运动比左右的往复运动快又灵活7动作速度与受力物的质量成反比。31846年,韦伯提出重量差别阀限和标准刺激成正比,表示为R/R=C.C是小于1的常数,叫韦伯分数。后来G.T.Fechner加以修正,提出感觉量E和刺激量R之间有下列对数关系:E=KlgR上式称为韦伯-费奇诺定律。4.眼的适应性特征对工作场所的照明提出了要求:一是照度要均匀,二是不能产生明暗悬殊的阴影,以防眼疲劳和不适应,导致事故发生。5.听觉现象1)听觉阀值人耳的鼓膜不是对于一切振动都作出响应的。人耳对1000HZ的声音感受性最强。听觉系统也表现出时间累积效应。2)声音掩蔽现象两个强度相差很大的声音同时作用于人耳,那么只能感受到一个声音而另一个声音则淹没了,这种现象称为掩蔽现象。因为它在生产通讯和军事中有重要意义而受到广泛的注意。掩蔽可分为:纯音掩蔽音噪音掩蔽音语言掩蔽6.肤觉皮肤感觉是由物体的温度或机械的作用到达皮肤表面而引起的。它分为触压觉痛觉和温度觉,肤觉对人是很重要的,尤其是当视觉和听觉发生障碍时,肤觉就显示了突出的作用。许多盲人是考肤觉来认识世界的。嗅觉人的嗅觉感受性很强的,1L空气中只要有0.00004mg的人造麝香,人就可以闻到香味,影响嗅觉感受性的因素有环境条件和机体条件两方面。温度有助于嗅觉感受性也提高。嗅觉的适应性比较快,但有选择性,对于某种气味,经过一段时间后感受性就下降。7.人的气质气质是一个很古老的概念,现代心理学认为,气质是人典型的稳定的心理特点,这些特点以同样的方式表现在对各种事物的心理活动的动力上,而且不以活动的内容目的和动机为转移。气质主要表现为人的心理活动的动力方面的特点,即心理过程的速度和稳定性心理过程的强度,以及心理活动的指向性特点。总之,气质使人的心理活动带有个人独特的色彩。构成气质的特性有以下几种(1)感受性,是人对外界影响产生感觉的能力。(2)耐受性,是人对外界事物的刺激作用在时间上强度上的耐受能力。(3)反映的敏捷性,一方面表现为说话的速度,记忆的快慢,思维的敏捷程度,动作的灵活性等,另一方面表现为各种刺激可以引起心理各方面的指向性。(4)可塑性,使人根据外界事物的变化而改变自己适应性行为的可塑性。(5)情绪兴奋性,是神经系统强度和平衡性。(6)外倾性和内倾性,外倾性的人其心理活动言语情绪动作反应倾向表现于外内倾性则相反。以上各种特性的不同结合,便形成不同的气质类型。传统的气质类别分为以下几种。多血质,胆汁质,粘液质,抑郁质。性格性格系指人对事物的态度和形成个人习性的行为方式,是人的稳定的个性心理特征之一。从安全工程角度来看,四种不同气质和性格的人都有其特点和弱点。粘液质的人适于做精细而要求有耐心的工作。这种人稳重可靠,注意力集中时间长,有利于安全生产。多血质的人缺乏耐心,从事单调重复的工作容易产生精神溜号,造成产品质量下降或事故,不宜在安全上负有重任,上述这些原则,应在工人培训选拔人员和分配工作岗位的时候加以运用。8.不安全心理状态(1)侥幸心理人对某种事物的需要和期望总是收到群体效果的影响。在安全事故方面尤其如此,多数人违章操作也没发生事故,所以就产生了侥幸心理。(2)省能心理这是人类在长期生活中养成的一种心理习惯,人总是希望以最小能量获得最大效果。这虽有其不断革新的积极一面,但在安全生产上常是造成事故的心理因素。(3)逆反心理,某些条件下,某些人在好胜心,好奇心求知欲偏见对抗情绪等心理,产生与常态心理相对抗的心理状态,偏偏去做不该做的事情。(4)凑兴心理,凑兴心理是人在社会群体中产生的一种人际关系的心理反映,多见于精力旺盛能量有余而又缺乏经验的年轻人。9“注意”的机理“注意”的定义(1)注意是对某种特定刺激所产生的明确的意识状态,具有能动作用,(2)注意具有选择性。对某种刺激所产生高意识状态,而对其他刺激处于低意识状态。10.74页表熟练掌握第三章能量代谢:在物质代谢过程的同时发生着能量释放,转移,贮存和利用的过程,称为能量代谢。热价与呼吸商(重点)食物的热价:每克营养物质氧化时释放的热量,称为该物质的热价。氧的热价:某种营养物质氧化时,每消耗1L氧所产生的热量叫该物质的氧的热价。呼吸商:机体内产生的二氧化碳量与同一时间内氧耗量之比叫呼吸商。能量代谢包括基础代谢,安静代谢,劳动代谢。能量代谢率计算:RMR=(劳动时总能耗量-安静时能耗量)/基础代谢量劳动强度:劳动强度可以理解为,作业中人在单位时间内作工和体能代谢能力之比。静力作业:对于脑力劳动、计算机操作人员、仪器监控者等所从事的作业都可归纳为静力作业。动力作业:是靠肌肉的等张收缩来完成作业动作的,即经常说的体力劳动。劳动强度:劳动强度的大小可以用耗能量、能消耗量、能量代谢率及劳动强度指数等加以衡量。中等强度可分为6级:很轻、轻、中等、重、很重和极重作业疲劳;当作业能力出现明显下降时叫疲劳。作业疲劳是劳动生理的一种正常表现,它起着预防机体过劳的警告作用。疲劳的轻重决定于劳动强度的大小和持续劳动时间的长短。疲劳的类型:急性,亚急性和慢性疲劳。详细区分可将疲劳分为5种类型:个别器官疲劳、全身性疲劳、智力疲劳、技术性疲劳、心里性疲劳。除此之外还有周期性疲劳,根据周期出现的长短,又可分为年、月、周、日的周期性疲劳。疲劳的某些规率:(1)显而易见的是,青年作业人员作业中产生的疲劳较老年人小得多,而且易于恢复(2)疲劳可以恢复,年轻比老人恢复的快(3)疲劳有一定的积累效应,未完全恢复的疲劳可在一定程度上继续到次日(4)人对疲劳也有一定的适应能力(5)在生理周期中发生的疲劳自我感受较重,相反在高潮期较轻(6)环境因素直接影响疲劳的产生、加重和减轻疲劳及预防1.睡眠休息不足、困倦引起的事故2.反应和动作迟钝引起的事故3.重体力劳动的省能心理4.疲劳的心理作用5.环境因素加重疲劳程度6.疲劳与机械化程度作业疲劳的调查与测定疲劳测定方法(1)闪光融合值测定受试者观看一个频率可调的闪烁光源,记录工作前、后受试者可分辨出闪烁的频率数(2)能量代谢率测定RMR=作业中增加氧气消耗量/基础代谢时氧气消耗量Y1=42.88-11.39㏒XY2=201.0-32.75㏒XX-负荷时间Y1能量消耗允许值Y2心率负荷允许值问答:说明活动能量的常用测定技术及方法答:为了消除个体的差异,采用劳动代谢量和基础代谢量之比来表示劳动的强度。这一指标称为能量代谢率RMR=(劳动时总能耗量-安静时能耗量)/基础代谢量由于能量代谢与气体代谢之间存在特定的量的关系。测定气体的代谢量就可算出能量的代谢量。测定方法可分为直接和间接测热法。直接测热法笨重不便。已为间接测热法所代替。间接法是用通过对氧耗量和CO2产生量的测定,计算出产出的热量。间接法又分为开放式和闭合式两种。这里仅介绍开放式测定法仪器设备有储气袋,气量计和气体分析器,受试者通过面罩吸入空气,呼出时将呼出的气体手机在贮气袋里,并用气体测量计测量呼出的气量。然后从袋中取出呼出的气样,测定其中的氧和二氧化碳的浓度。根据吸入气体和呼出中的氧和CO2含量之差及呼出总量,就可以计算出单位时间内氧耗量和CO2排除量。此法在任何状态下都可以测其能量代谢第四章选择填空1.视觉显示器一般分为数字显示和模拟显示2.视觉显示器的功能:定量显示功能、定型显示功能、警告性显示功能3听觉显示器是利用声音来传达一定信息,特点:反应快,方向无限制4音响显示基本参数:声压级音响度频率持续时间5显示器设计考虑人的视觉特征包括:视野视距色视运动特性6字体设计:一般字体高度约为观察距离的1/200在横排字体时,高与宽之比可取3:2或5:3。字体的比划宽度与字高一般为1:8~1:6.电子显示时,比划宽度与高度之比为1:8或1:106音响显示器的分类:蜂音器铃角笛汽笛报警器7刻度:刻度盘上刻度线之间的距离简答1视觉显示器的功能定量显示功能这种显示器不论以数字显示还是模拟显示都能准确的显示某一过程量的变化情况。定性显示功能是以模拟显示的形式或以颜色来表明机器的某种大致状态变化倾向或者描述事物的性质。警告性显示功能这类显示器具有明显的视觉功能外还伴有声觉的显示功能。当量变累积到达一定临界点时,就会发生质的突变,这时需要设置警告性显示。警告性显示一般分为两级,第一级是危险警报,预告以接近临界状态;;第二级是非常警告,报告已进入质变过程。2.显示方式选择方法使用那种显示类型和选择那种显示方式,都取决于显示的的目的和被显示内容的性质。有的要求精确的数量显示,有的要求明显的显示某一种状态,有的要求显示各信息之间的比较等。除此之外,显示器的显示状态还有静态现实和动态显示之分,静态现实的显示变化间隔时间比较长,每次认读都有足够的时间,显示基本处于静止状态。动态显示则相反,显示处于变动状态。显示变化时间间隔很短,使显示不停地连续变化,处于动态显示过程。由此可见,显示器显示方式的选择要求根据不同的工作场合和不同的工作要求来确定。3.显示方式的选择原则(1)用尽量简单明了的方式显示所传达的信息,使传达信息的形式尽量能直接表达信息的内容,以减少译码的错误。(2)使用与信息精度要求相一致的显示精度,保证最少的认读时间,避免认读是因临时插补而降低效率,增加差错的可能。(3)采用与操作人员的操作能力及习惯相适应的信息显示形式,以减少训练的时间和手习惯的干扰而造成的解释不一致的差错,提高显示方式的人际可靠性。(4)按观察条件(如照明、速度、振动、操作位置、运动约束等)运用最有效的显示技术和显示方法使显示变化速度与操作者的反应能力相适应,不要让显示速度超过人的反应速度。4.模拟显示的指针式仪表的设计原则:(1)是否选择了有利于演示与认读的最佳形式,以及是否考虑到颜色、照明和其他感觉系统相配的条件。(2)刻度的划分是否准确,刻度盘上的字符布局是否恰当。(3)显示器是否可以及时发出信息,并能真实反映设备的当前状态。(4)显示器的信息含意是否准确,是否会使人误解.。(5)在许多信息的情况下,信息是否会混淆,是否能够明确区分同时显示的不同信息(6)显示器的布局是否合理,是否不知在人的最佳视觉范围,并能符合人的视觉流程。(7)显示器是否与操纵装置之间协调对应,并能与操作者之间的观察距离恰当。5.信号器的设计原则(1)信号装置应布置在操作者或监视人员比较容易发现和感觉到的位置。(2)信号装置的作用能力(如闪烁频率、持续时间、声压、响度)应保证操作者能够迅速和断然的反映到信号的最佳可能性。(3)信号装置发出的信号应该简单、明显、清晰单一,以保证操作者迅