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第一章安全人机工程学——是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。以安全为目标，以工效为条件研究对象——人、机、人机结合面三个安全因素。人——指活动的人体，即安全主体。机——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条件。人机结合面——人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的界面。安全人机工程学的研究内容除人机学所研究的内容以外，还研究安全人机工程学的学科体系、人机结合面的安全标准依据、人机系统的安全设计等问题。1）研究人机系统中人的各种特性；2）研究人机功能合理分配；3）各种人机界面的研究；4）作业方法与作业负荷研究；5）作业空间的分析研究；6）事故及其预防的研究；研究目的对人、机、环境综合体建立合理的方案，人机功能分配更合理，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。第二章人体测量：通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差异，用以研究人的形态特征，从而为各种安全设计、工业设计和工程设计提供人体测量数据。1、最大耗氧量及氧债能力耗氧量和摄氧量人体为了维持生理活动，必须通过氧化能源物质获得能量。体内单位时间内所需要的氧气量叫做需氧量；成人静止时需0.2~0.3L/min；单位时间内，人体通过循环、呼吸系统摄入的氧气量称摄氧量；人体在单位时间内所消耗的氧气量称耗氧量。一般情况下，摄氧量=耗氧氧债与劳动负荷需氧量与实际供氧量之间的差额称为氧债；根据摄氧量和耗氧量之间的关系，可将人体负荷量分为：常量负荷、高量负荷、超量负荷。劳动负荷的大小不同，出现氧债的大小也不一致，劳动结束后恢复期的长短也不一样。2、最大心率单位时间内心室跳动的次数称为心率；正常时为75次/分；当人体达到最大负荷时，心室每分钟的跳动次数称最大心率；HRmax=209.2－0.75A3、搏出量与最大心脏输出心脏每次搏动从左心室注入主动脉的血液量称为搏出量；单位时间内（每分钟）从左心室射出的血液量Q，叫做心脏输出量。最大心脏输出量:Qmax=6.5+4.35VO2max4、血压v血管内血液对于单位面积血管壁的侧压力，多指血液在体循环中的动脉血压；心室收缩时动脉血压的最高值—收缩压：100~120mmHg；v心室舒张时动脉血压的最低值—舒张压：60~80mmHg；5、呼吸6、肌电图7、脉搏数的测定8、发汗量的测定9、血液成分变化的测定10、脑电图人脑生物电现象是自发和有节律性的，利用脑电波的频率和幅值可评价人脑的觉醒状态。在人机工程学研究领域内，常利用脑电波研究环境与人的关系，如噪声、室温、床类用具尺度及质地等对睡眠深度的影响；在作业领域，它与事故的发生和防止有密切的关系人体测量数据的运用准则最大最小准则、可调性准则、平均准则、使用最新人体数据准则、地域性准则、功能修正与最小心理空间相结合准则、标准化准则、姿势与身材相关联准则、合理选择百分位和适用度准则第三章人体是由各种器官组成的有机整体，各种器官具有各自的功能。从形态和功能上将机体划分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统共九个子系统。在人机系统中，人与机的沟通主要是通过神经系统、感觉系统和运动系统，其它的六个系统起到辅助和支持作用。神经系统神经系统由中枢神经和周围神经组成作用：神经系统是主导系统，全身各器官系统均在神经系统的统一控制和协调下，互相影响，互相协调，保证机体的整体统一及其与外界环境的相互平衡。感觉和知觉1、感觉感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物的个别属性的反映。人的感觉器官接受内外环境的刺激，并将其转化为神经冲动，通过传入神经，将其传至大脑皮质感觉中枢，便产生了感觉。“感觉是人类了解自身状态和认识客观世界的开端”。感觉的基本特征1）适宜刺激：人体的各种感觉器官都有各自最敏感的刺激形式。刺激及感觉反应2）感觉阈限：刚刚能引感觉的刺激量，称为绝对感觉阈限的下限；感觉出最小刺激量的能力称为绝对感受性；引起感觉所需要的刺激量越小，即绝对感觉阈限的下限越低，绝对感受性就越高，感觉就越敏锐，反之亦然。刚刚使感觉消失的最大刺激量称为绝对感觉阈限的上限。3）对比：同一感受器官接受两种完全不同但属于同一类刺激物的作用，而使感受性发生变化的现象。4）适应：感觉器官经连续刺激一段时间后，在刺激不变的情况下，感觉就会逐渐减少以至消失，产生适应现象，即敏感性降低。知觉知觉是人脑对直接作用于感觉器官的客观事物和主观状况整体的反映。其特征是：整体性、理解性、选择性、恒常性感觉与知觉之间的关系知觉不是对当前客观事物各种感觉的堆积，而是人们借助于已有的知识、经验对当前事物所提供的信息进行选取，理解和解释的过程，不同的人对同一事物产生不同的知觉就是这个缘故。2、视觉三要素：可见光、视觉对象（反射物）、视觉器官（眼睛）视角：是被看目标物的两端点光线投入眼球时的交角视力：是眼睛分辨物体细节能力的一个生理尺度，或者是能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力，用临界视角的倒数表示；即静视野：是当人的头部和眼球固定不动时，人眼能察觉到的空间范围。动视野：眼球转动时能看到的空间范围，常用视野计测量视距眼睛到被看对象的距离视觉适应对光亮程度变化的适应性。它是人眼随视觉环境中光量的变化而使感受性发生变化的过程。有暗适应和明适应两种。暗适应：人由明亮的环境转入暗环境的过程。完全适应约需30min。明适应：人由暗的环境转入明亮环境的过程。完全适应约需1min左右3、听觉听觉器官：耳（外耳、中耳和内耳三部分）人耳的听觉特征可听范围：具有正常听力的青少年：16~20000Hz；一般人：20~20000Hz。可听声音的强度方向敏感度掩蔽效应一个声音被另一个声音所掩盖的现象，称为掩蔽。一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。4、人的嗅觉、味觉和肤觉效应5、人的反应时间人从接受外界刺激到做出反应的时间叫做人的反应时间。是刺激和反应的时间间隔，是人体完整的反应过程所需要的时间。它是由反应知觉时间（ta：自出现刺激到开始执行操纵的时间）和动作时间（tg：执行操纵的延续时间）两部分组成。即：反应时间影响因素：与感觉通道有关、运动器官、刺激性质、执行器官的反应时间、刺激数目、颜色配合、年龄、训练、疲劳程度、影响人的信息处理能力的因素学习与训练、大脑意识水平、个体差异、疲劳、神经活动几率、动机与积极性人体生物节律的概念生物节律又称生物韵律、生物节奏或生物钟描述的是生物体（包括人在内的动物、植物或微生物）内生理功能、行为表现及形态结构等随时间而发生周期性的变化规律。人体生物节律的测算X=365×A±B+C式中：A—预测年份与出生年份之差，周岁；B—本年生日到预测日的总天数；C—从出生以来到计算日的总闰年数；X—从出生到计算日生活的总天数。v例如：某人1955年6月1日出生，要了解他1986年8月25日三个周期所处的位置。先求出他生活的总天数X：X=365×（1986-1955）+30+31+25+（1986-1955）/4=11409体力周期：11409÷23=496…1情绪周期：11409÷28=407…13智力周期：11409÷33=345…24该人体力周期正处于第497周的第1天（高潮）；情绪周期正处于第408周第13天（高潮）；智力周期正处于第346周期的第24天（低潮）。环境因素的生理效应1、粉尘作业环境2、环境化学因素及其危害3、物理因素危害心理特征与安全1．注意v注意是指一个人的心理活动对一定对象的指向和集中。v注意有较强的方向性。注意的对象决定着意识投向的方向。注意类别：无意注意、有意注意特性（1）注意的范围（广度）（2）注意的选择性（3）注意的稳定性（持续性）2．记忆v是指过去经历的事物和对象在人脑中经过识记、保持、再认和再现（又称回忆）的完整心理过程。3．情绪、情感v情绪是客观事物是否符合人的需要与愿望而产生的体验。v反复的情绪稳定下来成为人的意识的一部分时就形成人的情感。情绪分为以下状态：心境、激情、应激。不安全情绪：（1）急躁情绪；（2）烦躁情绪。情绪的控制与调节情绪的控制与调节，实质是变减力性情绪为增力性情绪。v语言调节法v注意转移法v精神宣泄法v角色转换法v辨证思考法情感状态与安全情感包括责任感、道德感、理智感、美感4．意志1）意志及其作用意志（意志过程）：人自觉地确定活动目的，并为实现预定目的，有意识地支配、调节行动的心理现象。2）意志品质与安全生产坚强的意志品质指意志的坚定性、果断性、自制性和自觉性较强。5、态度v态度是个人对他人、对事物较持久的肯定或否定的内在反应倾向的心理活动。v态度的形成主要受知识或信息、需要和团体的规定或期望三个因素的影响。v态度的形成和改变一般要经过顺从、认同和内化三个层次。个性心理是显示人们个别差异的一类心理现象。人的个性心理结构包括个性倾向性和个性心理特征。6.个性倾向性个性倾向性是是人活动的基本动力。v决定着人对现实的态度，决定着人对认识对象的趋向和选择。v主要包括个性、需要、动机、兴趣、理想、信念和世界观等。7、能力v能力是指人们成功完成某种活动的必要条件的的心理特征的总和。1）特点v制约能力发展的条件有两个方面：一是素质，二是环境、教育和实践活动。2）种类;观察能力是智力结构的眼睛；记忆能力是智力结构的中枢；想象能力是智力结构的翅膀；操作能力是智力结构转化为物质力量的转换器。8、气质v气质是个体心理活动的稳定的动力特征。1）特点：（1）具有一定的先天性；（2）具有一定的稳定性；（3）可以改变但较困难。9、性格v性格是指一个人在个体生活过程中所形成的，对现实稳固的态度以及与之相适应的习惯了的行为方式。10．非理智行为的心理因素v侥幸心理v省能心理v逆反心理v凑兴心理v从众心理v精神文明三、色彩（颜色）的心理作用四、声音对心理的作用v声音对人的生活、工作都有很大作用。v噪音的影响，必须防治，从而减少事故的发生率。人体生物力学生物力学是研究生物系统运动规律的科学。生物体运动要消耗能量。一部分用以完成规定动作，另一部分以热量散失。人体运动系统的组成及作用v人体的运动系统主要由骨、关节、肌肉三部分组成。骨（1）构成人体支架、有维持体形、支撑软组织、支撑全身重量的作用；（2）形成体腔壁，可保护大脑和内脏器官并能帮助呼吸；（3）是人体运动的杠杆，肌肉牵动骨绕关节转动，使人体产生各种运动；（4）在骨的髓腔和松质的腔隙中充填着骨髓。其中红骨髓具有造血功能；黄骨髓具有贮藏脂肪的作用，同时也是人体内矿物盐类的储备仓库。2）关节v关节是全身骨的主要连接方式，不同形式的关节可以做不同形式的运动。v旋转运动：骨绕垂直轴的运动。v环转运动：整根骨头绕通过上端点并与骨成一定角的的轴的旋转运动。3）肌肉v肌肉是人体组织中数量最多的组织，可分为三种类型：平滑肌、心肌、骨骼肌疲劳与恢复v人在持续一段时间的劳动后，都会自觉产生劳动机能失调和衰退的现象，即产生心理上和生理上的一种不适感，这种现象称为人体疲劳。1、疲劳的特点和分类v疲劳是一系列生理和心理现象的综合体，其突出特点表现在生理反应（作业机能降低、或厌倦不愿意继续工作、劳动效率降低、质量下降等）、心理反应（经过努力，可一时掩盖疲劳、或提前、或加速出现等）和环境反应（照明水平、背景、温度、噪噪声、不合理的工作节奏都会使疲劳加速出现）。2）疲劳的分类v按疲劳的原因：生理性和心理性疲劳v按疲劳所发生的部位：精神、肌肉、和神经疲劳；v按疲劳的程度：一般疲劳，过度疲劳、重度疲劳。2、引起疲劳的原因v作业的强度、性质和持续时间；v身体素质；v作业的速度；v精神因素；v工作单调；v环境的因素；3、预防疲劳的措施（1）改进操作方法，合理应用体力；v正确选择作业姿势；v合理设计作业中的用力方法（合理安排施力方式和负荷、按生物力学用力、利用人体活动特点获得力量和准确性、利用动作经济原则降低能耗、利用节约动作能级等）；（2）合理安