安全人机工程学综合实验指导书20131

-1--《安全人机工程学》实验指导书杨轶芙编实验学时：6学时-1--目录实验一手指灵活性测试...................................................................-1-实验二动觉方位辨别能力的测定.....................................................-3-实验三暗适应测试实验.....................................................................-5-实验四明度适应测试.........................................................................-8-实验五选择、简单反应时测定实验...............................................-10-实验六听觉实验...............................................................................-15-实验七动作稳定性测试...................................................................-22--1--实验一手指灵活性测试『实验目的』测定手指、手、手腕灵活性以及手眼协调能力。『实验仪器』采用EP707A型手指灵活性测试仪。该仪器的主要技术参数如下：1、手指灵活性测试100孔2、指尖灵活性测试M6、M5、M4、M3螺栓各25个3、计时范围0～9999.99秒4、电源电压220V50HZ5、消耗功率10W6、外形尺寸505×310×487、重量3.5千克（净重）『实验内容』（一）手指灵活性测试（插孔插板）1、使用者接上电源打开电源开关，此时计时器即全部显示为0000.00。然后插上手指灵活性插板（有100个φ1.6mm孔），按复位按键被试即可进行测试。2、被试用优势手拿住镊子钳住φ1.5针，插入开始位，计时器开始计时3、依次用镊子（从左至右，从上至下）钳住φ1.5针插满100个孔，最后插终止位，计时会自动结束，记录下插入100个棒所需要的时间；4、每次重新开始需按“复位”键清零。（二）指尖灵活性测试1、使用者接上电源打开电源开关，此时计时器即全部显示为0000.00。然后插上指尖灵活性插板（M6、M5、M4、M3螺栓各25个），按复位按键被试即可进行测试。2、当被试用优势手放入起始点第一个M6垫圈起，计时器开始计时，然后-2--拧上螺母，直至最后一个，计时器停止记时。3、每次重新开始需按“复位”键清零。『实验结果』实验1手指灵活性测试被试姓名优势手测试方式（插/拔）测试用时实验2指尖灵活性测试被试姓名优势手测试方式（拧上/拧下）测试用时『思考题』1.举出5种对手指灵活性要求较高的职业。2.结合生活实际，设想几种练习手指灵活性的方法。-3--实验二动觉方位辨别能力的测定『实验目的』本实验的目的是掌握左右臂位移的动觉感觉性的测量方法。『实验仪器』采用EP207动觉方位辨别仪。该仪器的主要组成部分如下：1．一个半圆仪和与半圆仪圆心处的轴相连的一个鞍座（滑动臂）。2．九个制止器座套及三个制止器，圆周上0度到30度是间隔30度，在30度到150度之间间隔20度。3．对各度数的标记共有两行，上行度数按顺时针方向，下行度数按逆时针方向。4．滑动臂下面有活动档块，两侧有螺丝限位，调节螺丝可微调滑动臂与指针和刻度三者之间的误差。『实验步骤』1、被试遮上眼睛，根据实验要求在某一制止器套座上插上制止器。2、被试把胳臂放在滑动臂上，并根据被试手臂的长短在被试的中指与食指之间选择一个合适的螺孔（共有三个螺孔）旋上手指夹杆，让被试的食指和夹住夹杆。3、如被试用右臂，就必须按顺时针方向摆动，左臂则按逆时针方向摆动。4、被试摆动手臂，直到碰到制止器为止时。被试记住自己手臂的位置后，手臂复位。5、主试拿去制止器，然后让被试重新摆动手臂，被试如感到和刚才位置相同时，告知主试。6、主试则通过滑动臂下的红指针所指刻度数和制止器所放在的位置的误差值，了解被试辨别自我身体姿态和身体某一部分运动的内部感觉能力-4--7、按上述程序重做几次，并将结果进行比较，检验被试练习动觉感受性是否提高。『实验结果』如果要检验通过练习动觉感受性是否提高，应按上述程序重做几遍并将结果进行比较。动觉方位辨别能力数据记录表（每人左右手各做十次）被试姓名手臂（左/右）制止器刻度实际刻度误差值-5--实验三暗适应测试实验『准备知识』暗适应是视觉在环境激烈变化的一种重要适应功能,亦是感知觉在适应表现上最为典型的一种。人之所以能在繁星点点的夜晚到烈日炎炎的白昼,光照度可差108～1010倍的,变化幅度十分巨大的周围环境中工作，正是因为有很好的视觉适应机制。视觉适应的机制包括瞳孔大小的变化,视网膜光化学适应和神经的适应。由于瞳孔的变化只能使进入眼球的光线有10～20倍(或说17倍)的变化。视网膜光化学适应过程时间较长,达到完全适应约需45分钟。初期进行得较快的最初5分钟内约将完成整过程的60%,而这5分钟的关键就是运用了神经的适应,此时视觉器官中的锥体细胞和杆细胞都在发挥作用。在现实应用最为广泛的亦是该段时间,作为驾驶员的夜间驾驶的适应上,最初的30秒水准就是一项重要指标之一。暗适应的表现是个体由亮处转入暗处,在暗环境中的视觉适应性逐步提高的过程。据一些应用实验材料表明影响其因素的有：1、受光刺激的时间越长,达到完全适应所一时间越长；2、缺氧因素;缺氧对暗适应有明显影响,使暗适应的视阈坛高(疲劳时处于缺氧状态是个体的一种常见反映)；3、暗环境的照明强度越弱和个体观察时间越短,其视觉感受性越弱等等。为满足暗适应的实验和实际应用所需,此实验设备采用固定的强光光源作为亮处环境,被试同学在强光的环境适应30秒后突然熄灭呈现在弱的光环境下的字标,检测被试的视敏度，作为个体视觉机能的重要指标。视敏度：是辨认物体细节的敏锐程度。感受性：反映客观事物的个别属性的感觉能力，可用感觉阅限的大小来度量。此实验设备是采用空间视敏度指标作为被试暗适应能力的测量指标。空间视敏度是指分辨物体细节和轮廓的能力,常以能看出两个物体的最小间距来表示,以视角来进行计算,其公式如下：v=1/a(分)v为视敏度,a为视角a=A/d*57.3A为物体高度,d为物体到眼距离,57.3=一弧度-6--『实验目的』1.掌握暗适应的测定方法。2.了解视觉适应机制。『实验仪器』本实验采用夜间视力检查仪，型号为EP404。装置如图所示：主要技术指标：组成：主机(观察窗、强光照明、弱光照明、控制电路、操作面板)、遥控盒，电源线，四块薄膜数字板。技术参数：1、定时；30s2、定时精度；小于0.13、照明：大灯照明：大于2000lx小灯照明：小于1.5lx4、测试过程自动控制5、可更换的四种数字板。『实验内容』1.完成实验前准备工作(连接仪器，接通电源、选择好暗适应时照度、更换数字板)。2.被试同学坐在观察窗前，双眼须舒服的紧贴观察窗口。3.实验指导语：这是一个暗适应能力的测试，你须将脸部紧贴观察窗，睁大眼晴注视正前方白板，大灯熄灭后，前方窗口遮板下落，将暴露10行数字，尽你可能将数字由上至下分段读出，直在10行数字读完或遮板再次挡住数字板。4.被试同学理解理解指导语后，按开始键，实验开始。5.主试根据被试的口头报告，对应呈现的数字板的原稿，统计被试的识别程度(正确的报告行数)。6.测试结束机器自动复零，为下次测试作好动作的准备。-7--『实验结果』表1实验数据记录表被试姓名数字板开始报告时间正确报告行数『思考题』1.统计每个被试同学对四种数字板的识别程度，以最低值为准，转换成相对应的视力值。2.以视力值为纵坐标，以对应某视力值所用时间为横坐标画出暗适应曲线。（可用秒表记录每组开始报告时间）。-8--实验四明度适应测试『准备知识』明度是有机体对物体表面亮度的感觉，明度亦是有机体的主观心理量是人体对亮度刺激的反映结果，因而对同一亮度的物体，个体的感觉也不一样，明度实验仪就是测量个体差异的一种常用心理实验仪器。『实验目的』学习使用明度辨别仪，掌握视觉适应机制。『实验仪器』明度实验仪是一种用来测定人眼对亮度刺激感受性的仪器，常用来测量人的明度差别阈限。它有左右两个观察窗，用来观察明度，每个观察窗有一个对应的调节旋钮和刻度盘。调节旋钮，可以改变光源的亮度，亮度大小可以从刻度盘上读出。实验时，主试通常调节左旋钮确定左眼观察窗的亮度（标准刺激），然后被试调节右旋钮，直到他认为左右观察窗的亮度一样为止，通过两个刻度读数的差异，可知不同个体的明度感受性。本实验采用型号EP405明度实验仪进行测试。主要参数如下：1)电源电压220V、50HZ2)消耗功率25W3)外形尺寸250×180×1504)重量2KG『实验内容』1.使用者接上电源打开电源开关。2.主试者旋转左调节旋钮从刻度盘上取出一定值，此时左眼观察窗的明度度为标准刺激。-9--3.被试端坐仪器前面40cm处，以左观察窗的明度为准调节右旋钮，调至被试认为左右观察窗明度为一致时报告给主试者，主试者比较左右刻度值并记录，此时左右刻度值的刻度差为被试者的个体差异。『实验记录』被试姓名左刻度值右刻度值刻度差-10--实验五选择、简单反应时测定实验『实验目的』简单反应是比较视、听两种感觉器官反应时间的差别。本仪器通过四个半导体四色发光二极管一起点亮作为光刺激，而声刺激则是通过仪器内部的压电蜂鸣器发出声响，用四孔光电反应键（任一孔），作为被试的反应部件。选择反应是比较在四种颜色的光刺激下的选择反应时间，本仪器通过四个半导体四色发光二极管作为光刺激，用对应四种颜色的四孔光电反应键作为反应部件。本实验主要用于反应时间的研究。本实验分别测量在不同声、光条件下和在不同光色条件下的反应速度。『实验仪器』实验采用EP202/203型反应时运动时测定仪。该仪器的主要技术参数如下：简单反应时测时范围:100μs～99.9999s使用环境温度:0～40℃分辨率:100μs精度:1/10000±1个字时间显示:8位高亮度LED数码管选择反应时测时范围:100μs～99.9999s使用环境温度:0～40℃分辨率:100μs精度:1/10000±1个字时间显示:8位高亮度LED数码管刺激呈现:红、绿、黄、蓝半导体发光二极管，压电蜂鸣器反应键:四孔光电式无触点反应键使用电源:交流220V±22V50HZ消耗功率:10瓦-11--反应键盘尺寸:95*50*9mm3外形尺寸:230*170*65mm3重量:1KG『实验内容』（一）、选择反应时的测定：熟悉仪器的面板及使用：仪器示意图将光电反应键盘的RS232－9芯插头插入主机上的插座，如要接打印机，请将连接打印机的RS232－25芯插头也插入主机上对应的插座上。将主机连接220伏交流电源的插头插入220伏电网的插座上。确认所有连接无误、可靠后，打开主机上的电源开关，此时显示器显示“n1－－－－n4”：1.按下1号键，选择n1为选择反应时，显示器显示“－－－－－－20”，为测试次数。2.按动1号功能键，选择测试次数，显示器将依次显示“－－－－－－40”，“－－－－－－60”，“－－－－－－80”，“－－－－－20”，本仪器自动设置在20次。3.选择好测试次数以后，主试同学按下2号启动键，测试开始。4.四种颜色的光刺激将自动呈现，呈现次序是无规则的，但每一种颜色刺激的呈现总次数将是设置的测试次数的1/4，如测试次数为20次，则每一种颜色的呈现总次数为5次；如测试次数为60次，则每一种颜色的呈现总次数为15次。5.被试同学根据不同颜色刺激的呈现，用手指按下反应键盘上的对应颜色的圆孔，按错一次仪器将自动按出错处理，其时间不计入统计。如时间超过-12--99.9999S，也按出错处理。6.当所设置的测试次数完成后，仪器内的蜂鸣器自动鸣响1秒，以告