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人机复习重点归纳第一章人因工程学概述*名称、起源与发展过程（阶段特点与杰出贡献者）一、名称人因工程学HumanFactorsEngineer：按照人的特性设计和改进人—机—环境系统的科学。人类工效学Ergonomics（希腊文，意为“工作法则”）二、起源与发展阶段特点事件目的萌芽时期开始注意所使用设备及工作方法对人工作效率及自身安全的影响，但人际关系的特点总是以机器为中心，通过选拔和培训使人去适应机器1898美国人泰勒伯利恒钢铁公司铁锨实验和时间研究实验研究铁锨尺寸、形状与工作量之间的关系1911吉尔布雷斯夫妇砌砖研究创立通过动因素分析改进操作动作的方法1912德国心理学家闵斯托伯格《心理学与工业效率》提出心理学对人在工作中的适应与提高效率的重要性兴起时期该阶段主要研究如何减轻疲劳及人对机器的适应问题，开始重视情绪、动机等社会因素的作用一战英国设立疲劳研究所1924美国芝加哥西方电气公司“霍桑实验”找出工作条件对工作效率的影响，以寻求提高效率的途径成长时期各国研究工作主要集中在人机界面的匹配，即关于显示器与控制器设计中的人的因素问题研究，有人称之为“旋钮与表盘”时代。1945英国诞生了人因工程职业恰帕尼斯等出版了《应用实验心理学——工程设计中人的因素》从使人适应机器转入到使机器适应人的新阶段，为人因工程学的诞生奠定了基础1949英国成立工效学研究协会1957美国建立了人因工程学协会,出版了《工效学》杂志1960年正式成立国际人类工效学会IEA发展时期三大基本趋向：1研究领域不断扩大2应用范围越来越广3在高技术领域中发挥特殊作用第二章人的因素神经系统与感觉系统一、神经系统（一）神经组织（1）神经元：传入神经元（又称感觉神经元）、中间神经元（又称联络神经元）及传出神经元（又称运动神经元）（2）突触传递（二）神经系统的基本结构（1）中枢神经系统：包括脑（延髓、脑桥、中脑、小脑、间脑、大脑半球）和脊髓（2）周围神经系统：脊神经和脑神经二、感觉系统（一）视觉（二）听觉（三）平衡觉（四）味觉（五）嗅觉（六）肤觉肌肉骨骼与功能系统一、肌肉组织及其工作特征动力性收缩：向心收缩（又称缩短收缩）、离心收缩（又称拉长收缩）静力性收缩：等长收缩肌肉收缩的速度与肌肉收缩的张力有关。肌肉收缩的张力又同肌肉收缩前的长度（又称初长度）有关二、骨骼系统骨及骨骼。人体内有206块骨，其中有177块直接参与人体运动，按结构形态和功能，人体骨骼系统可分成颅骨（包括8块脑颅骨和15块面颅骨）、躯干骨（包括椎骨、胸骨和肋骨）、四肢骨（分为上肢骨和下肢骨）三大部分。关节。在关节中有四类神经末梢，主要功能是向中枢提供关节位置变化的信息、关节活动速度的信息、关节实际位置的信息及感受痛觉的信息。三、人体活动能源能量的供给通过体内能源物质（糖、糖元、脂肪、蛋白质）的氧化或酵解来实现，通常将能源物质转化为热或机械功的过程称为能量代谢，能量代谢是人体活动的最基本特征之一。（一）人体活动的直接能源人的肌肉、神经元和其他细胞活动的能量直接来自细胞中的贮能元——三磷酸腺苷（ATP）（二）人体活动的供能系统人体补充ATP的过程称为产能或功能。人体有三个供能系统：磷酸原（ATP——CP）系统、乳酸能系统和有氧化系统。（三）能量消耗的测定1．直接法：利用各种热量计，测定在绝热室内流过人体周围的冷却水升温情况，直接测量人体在一定时间内散发的热量。2．间接法：一般利用特定的测量装置测定一定时间内人体消耗的氧气量和生成的二氧化碳量，而后根据呼吸熵（机体在同一时间内产生的二氧化碳与消耗的氧量的比值）查表求相应的氧热价，最后推算出该段时间内活动所消耗的热量。3．相关估算法：在准确性要求不是很严格的场合，可用某些容易测定的生理指数来估计人体的能耗。第四章照明环境*光的物理特性光是一种电磁辐射波，波普范围极其广泛，其中人眼所能感受到的电磁波长为380~780nm，这个范围的光叫可见光。在可见光中，不同波长的光所呈现的色彩一次是：红、橙、黄、绿、青、蓝、紫。只含单一波长成分的光成为单色光，包含两种以上成分的光称为复合光。复合光给人眼的刺激呈混合色，所有可见波长混合起来则产生白色。自然界中不同景物在日光照射下，由于反射了可见光谱中的不同成分而吸收其余部分，从而引起眼睛的不同色彩感觉。色彩感觉取决于眼睛对可见光谱中的不同成分有不同视觉效果的功能，又取决于光源所含的光谱成分。眼睛的色彩感觉是在主观（眼睛的视觉功能）和客观（物体属性与照明条件的综合效果）相结合的系统中所发生的生理物理过程。光的度量光通量：单位时间内通过的光量，单位流明（lm），用字母Φ表示。发光强度：简称光强，是指光源发出并包含在给定方向上单位立体角内的光通量，定义式I=∅𝛺亮度：发光面在指定方向的发光强度与发光面在垂直于所取方向的平面上的投影面积之比，单位坎每平方米（cd/m^2），定义式L=𝐼𝑆·𝑐𝑜𝑠𝜃，θ为取定方向与发光面法线方向的夹角。照度：被照面单位面积上所接受的光通量，单位为勒克司（lx），定义式E=∅𝑆当一点光源照射到某一物体表面时，该表面照度可以用下式计算：E=𝐼𝑐𝑜𝑠𝜃𝑑2*视觉特性一、明暗视觉与色彩视觉色彩视觉是明视觉过程，它产生于锥状细胞的红敏细胞、绿敏细胞和蓝敏细胞，大脑根据三者光通量的比例决定人眼的色彩视觉。二、明适应与暗适应人从明亮环境进入黑暗环境时，视觉逐步适应黑暗环境的过程叫暗适应。完全适应约需35~50min明适应发生在由黑暗环境进入明亮环境的时候，刚开始时人眼不能辨别无题，要经过几十秒的时间才能看清物体，这种过程叫明适应。完全适应约需60s以后。暗适应曲线主要表示人眼视网膜上参加工作的视锥细胞与视杆细胞数量的转变过程。三、调节调解是视觉适应观察距离的能力。从远处向近处瞄准目标时，需0.5~1.5s由于晶状体曲率可以在一定范围内调节，在看得清楚的目标不断向近处移动时，开始感到看不清楚的位置称为调节近点。视觉工作的距离不应小于3/2调节近点。四、视野视野是指头部和眼球不动时，眼睛观看正前方所能看到的空间范围，常以视角来表示。静视野是在头部固定、眼球静止不动的状态下自然可见的范围；注视野是指头部固定而转动眼球注视某中心点时所见的范围；动视野是头部固定而自由转动眼球时的可见范围。正常人的双眼综合视野在垂直方向上约130°（上60°，下70°），在水平方向上约180°（重合60°）。五、视度物体具有一定亮度，才能在视网膜上成像，引起视觉感觉，这种视觉感觉的清楚程度称为视度。（一）适当的亮度，物体亮度为（1/π）×10^(-5)cd/m^2时人眼就能感觉到，亮度增加到（1/π）×10^4cd/m^2时达到最大灵敏度。（二）物体的尺寸，人们用视角来代表物体的大小和远近。能够分辨两点的最小视角的倒数叫做视力，即1/𝛼𝑚𝑖𝑛。（三）物体和背景的亮度对比眼睛辨别背景上对象的条件：对象与背景颜色不同或在亮度上有一定的差别，即亮度对比。人能辨别对象与背景的最小亮度差叫做临界亮度差，它与背景亮度之比叫做临界对比，视力较好的人临界对比约为0.01.临界对比的倒数称为对比灵敏度。照明对作业的影响1.照明与疲劳：照明不好，造成视觉疲劳2.照明与工作效率：改善照明条件不仅可以减少视觉疲劳，而且也会提高工作效率。2000lx是较理想的照度。3.照明与事故：适当照度下可以增加眼睛的辨色能力，减少识别物体色彩的错误率；可以增强物体的轮廓立体视觉，有利于物体的高低、深浅、前后、远近及相对位置，使工作失误率降低，还可以扩大视野，防止错误和工伤事故的发生。4.照明与情绪：改善工作环境的照明，可以改善视觉条件，节省工作时间；提高工作质量，减少废品；保护视力，减轻疲劳，提高工作效率；减少差错，避免或减少事故，有助于提高工作兴趣，改进工作环境。*工作场所照明1.照明方式按灯光照射范围可分为一般照明（也叫全面照明），局部照明，综合照明（一般与局部比例为1:5适宜），特殊照明照明配光方式按照光源发光方向可分为直接、半直接、全面扩散、半间接、简洁照明5种。2.光源选择平均显色指数𝑅𝑎3.眩光及其防控措施当视野内出现过高的亮度或过大的亮度对比时，人们就会感到刺眼，影响视度，这种刺眼的光线叫做眩光。防控措施：限制光源亮度，合理分布广源，光线转为散射，避免反射眩光，适当提高环境亮度。4.照度分布照度均匀的标志：场内最大，最小照度分别与平均照度之差小于等于平均照度的1/3照度均匀主要从灯具的布置上来解决，边行灯至场边的距离保持在l/2至l/3之间（l为灯具的间距）5.亮度分布视野内的观察对象，工作面和周围环境之间最好的亮度比为5:2:1，最大允许亮度比为10:3:1。照明环境的设计、改善和评价照明设计：自然光，灯具照明环境的综合评价评价方法，问卷法评分系统，项目评分及光环境指数计算评价结果与质量等级第五章色彩环境色觉特性：恒常性，适应性，显色性，明视度，向光性，反射性，负色性*色彩的混合与表示方法色彩混合：加光混合（将光谱中几种不同的色光进行混合，而得到新的色光），色光三原色红绿蓝（RGB），牛顿色调环，色三角减光混合（将不同的颜料、涂料、染料等物质以不同比例混合在一起，从而得到新的颜色），颜色三原色青品红黄（CMY）中性混合：以小点、小面或细线的形式将未调和的色彩在画面上并置，利用人的视觉合色能力，当人的视线离开一定距离时将融合成新的色彩，混合后的色彩透明度是各被混合色的平均值，而且纯度保持不变，因此又称平均混合或空间混合。色彩表示方法色立体（色调H，明度V，纯度C）为了直观方便地表示和区别各种不同颜色，将色调、名都、纯度三个基本要素用字母或数码形式构成表示色彩的空间立体模型，称为色彩体系或称色立体。孟塞尔色彩体系*色彩对人的影响温度感（红橙黄为暖色，青绿蓝为冷色），轻重感（明度越高显得越轻，反之则反），硬度感（明度高的色彩感觉软，明度低的色彩感觉硬，中等纯度的色彩感觉软，高纯度和低纯度的色彩感觉硬），胀缩感（明度高的色和暖色有膨胀作用，明度低的色和冷色有收缩作用），远近感（与色调、明度和纯度都有关），情绪感*色彩的调节作用色彩调节概念：目的：提高作业者作业愿望和作业效率；改善作业环境，减轻或延缓作业疲劳；提高生产的安全性，降低事故率。应用：安全色（红-表示禁止，停止，危险以及消防设备的意思；蓝-表示指令，要求人们必须遵守规定；黄-表示提醒人们注意；绿-表示给人们提供允许，安全的信息）对比色，黑白互为对比色，红，蓝，绿与白搭配，黄与黑搭配环境色第六章噪声及震动环境*声音极其度量声音的基本概念：频率，波长，声速物理度量声压，声压级为方便衡量声音的强弱，通常用声压的对数值来度量声压，称为声压级。L𝑃=20lg𝑃𝑃0𝑃0=2×10^（−5）𝑃𝑎为基准声压声压级合成法则频谱分析人耳对声音的主观感觉声音的响度级与响度：响度是人耳对声音强度产生的主观感觉量，它与人对声音响亮程度的主观感觉成正比。计权声级：为使噪声测量结果与人对噪声的主观感觉量一致，通常在声学测量仪器中，引入一种模拟人儿听觉在不同频率上的不同感受特性的计权网络，对被测噪声进行测量。通过计权网络测得的声压级称为计权声级。等效连续声级：某一段时间内的A声级能量平均值，简称等效声级或平均声级。统计声级*噪声测量及其评价标准机器设备的噪声测量评价标准第八章体力工作负荷人体活动量与耐力手部力量脚步力量人体活动的耐力*人体工作负荷及其测定（方法）体力工作负荷是指人体单位时间安内承受体力工作量的大小。测定：生理变化测定，生化变化测定，主观感觉测定*体力工作时的能耗基础代谢量安静代谢量能量代谢量：人体进行作业或运动时单位时间、单位面积所消耗的总能量，记为M。相对代谢率：为消除作业者之间的差异因素，常用相对代谢率这一相对指标衡量劳动强度，记为RMR。RMR=能量代谢量−安静代谢量基础代谢量或RMR=能量代谢率−安静代谢率基础代谢率=M−RB(P156)相对代谢率（RMR）指标也可以通过作业中氧耗量来计算：RMR=作业时的氧耗量−安静时的氧耗量基础代谢消耗量(P160)*体力