安全人机复习

复习提纲一、必须掌握并能灵活应用的基本概念1、人体测量的基准面：矢状面、正中矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面2、人机系统中人的特性:心理特性、生理特性3、经验人机工程学时期的三项著名试验：铁锹作业实验研究、砌砖实验研究、肌肉疲劳试验研究4、方差、均值、标准差：方差：描述测量数据位置在中心位置（均值）上下波动程度差异的值叫均方差，通常称为方差。均值：表示样本的测量数据集中地趋向某一个值，该值称为平均值。标准差：说明测量值对均值的波动情况，值为方差的平方根。5、百分位数：统计学术语，如果将一组数据从小到大排序，并计算相应的累计百分位，则某一百分位所对应数据的值就称为这一百分位的百分位数。可表示为：一组n个观测值按数值大小排列如，处于p%位置的值称第p百分位数。6、感觉器官的适应性：从人的感觉阈限来看，刺激本身必须达到一定强度才能对感受器官发生作用。感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生适应现象。7、视错觉现象：人观察外界物体形象和图形所得的印象与实际形状和图形不一致的现象。8、人眼所能感受到的电磁波：紫、蓝、绿、黄、红光9、人机系统的功能:信息接受、储存信息、处理信息和执行功能10、构成系统的各单元之间的配置方式：串联配置方式、并联配置方式11、机器的可靠性:就机器设备而言，可靠性是指机器、部件、零件在规定条件、规定时间内完成规定功能的能力。12、控制器的主要目的及操作方向性是控制系统的变化，因此，应尽量使控制器的操作方向与系统过程的变化方向一致。13、表示量的刻度显示形状有哪些种类:圆形、半圆型、竖直型、水平型和开窗型14、作业范围：人体在规定的位置上进行作业时（如操纵机器、维修设备等）,必须触及的空间，即作业范围，或称为作业接触空间。15、人体的作业活动空间：人体在作业时或进行其他活动时（如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与休息等），人体自由活动所需要的范围。16、作业方法研究的目的:作业方法研究包括作业的姿势，体位、用力、作业顺序，合理的工位器具和工卡量具等的研究，目的是消除危险因素。二、必须掌握的基本概念1、安全人机工程学：是从安全的角度和着眼点研究人与机的关系的一门学科，其立足点放在安全上面，以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。2、人-机-环境系统总体性能的三个指标:安全、高效、经济3、轨迹交叉论：从事故发展运动的角度，这样的过程被形容为事故归因因素导致事故的运动轨迹，具体包括人的因素和物的因素运动轨迹。4、静力作业：主要依靠肌肉等长性收缩来维持体位，或保持某种姿势，使躯干和四肢关节保持不动所进行的作业。5、需氧量、氧债：体内单位时间内所需要的氧气量叫需氧量。供氧量和需氧量的差值称为氧债。6、掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应7、百分位数：统计学术语，如果将一组数据从小到大排序，并计算相应的累计百分位，则某一百分位所对应数据的值就称为这一百分位的百分位数。可表示为：一组n个观测值按数值大小排列如，处于p%位置的值称第p百分位数。8、反应时间：人从接收外界刺激到作出反应的时间9、人机结合面：人和机在信息交换和功能上接触或相互影响的领域或界面。10、人误：在规定时间和规定的条件下，人没有完成分配给它的功能。11、疲劳：所谓疲劳就是人体内的分解代谢和合成代谢平衡不能维持，换言之，当高位与低位的代谢反应平衡不正常时叫疲劳。12、人机功能分配：对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功能分配。（或“对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，称为人机的功能分配。”）三、能判断下列知识点应用的正确性1、视觉信息与听觉信息同时输入对人的影响2、人机工程学的起源：20世纪初～二次世界大战前：经验人机工程学3、人机系统的核心：人4、人体测量的数据在设计中如何应用5、人机功能如何分配：人能完成并能胜过机器的工作：发觉微量的光和声，接受和组织声、光的型式，随机应变和应变程度，长时间大量储存信息并能回忆有关的情节，进行归纳推理和判断并形成概念和创造方法等。(理解抽象的思维)目前机器能完成并胜过人的工作：对控制信号迅速作出反应，平稳而准确地产生“巨大力量，做重复的和规律性的工作，短暂地储存信息然后废除这些信息，快速运算，同一时间执行多种不同的功能。6、感觉器官的现象及特征7、人眼对各种颜色的辨别视野8、样本均值9、颜色对比度的判断10、人体知觉过程的影响因素11、明适应和暗适应12、人的听觉范围及对声音特征的敏感度13、仪表的指针设计的功能机好坏14、提高人的反应知觉时间和动作时间的方法15、肌肉疲劳试验16、人的温度觉现象17、我国的照度标准18、显示设计的原则19、常见的听觉传示装置20、如何选用信号21、显示器的显示精度与人辨识的关系22、仪表盘尺寸与认读时间的关系23、数字显示的特点24、检查用仪表一般不宜采用的显示方式25、作用在人的感觉器官对刺激的适应性26、操纵器的操纵阻力如何设计四，掌握的原理、原则及其实际应用1、安全人机工程学的任务与研究范围:（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）事故及预防的研究2、为何要进行人体测量尺寸的修正？（1）必须考虑到实际中人的可能姿势、动态操作、着装等需要的设计裕度，所有这些设计裕度总计为功能修正量（2）为了消除人们心理上的“空间压抑感”、“高度恐惧感”和“过于接近时的窘迫感和不舒适感”等心理感受，或者是为了满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，涉及人的产品和环境空间设计，必须再附加一项必要的心理空间尺寸，即心理修正量3、人体测量数据的选用原则。1）、最大最小原则2）、可调性原则3）、平均准则4）、地域性原则5）、数据更新原则6）、功能修正与最小心理空间相结合的原则7）、标准化原则8）、姿势与身材关联原则9）、根据用途合理选择百分位和适用度准则）4、疲劳发生的机理：（1）疲劳物质的累积机理：短时间大强度体力劳动所引起的局部肌肉疲劳，是由于乳酸在肌肉和血液中大量积蓄引起的。（2）糖原耗竭机理：对于较长时间的轻度或中等强度的劳动所引起的疲劳，这时既有局部肌肉疲劳，又有全身性疲劳。这种局部肌肉疲劳不是由于乳酸积蓄所致，而是由于肌糖原储备耗竭之故。（3）中枢变化机理：强烈或单调的劳动刺激会引起大脑皮层细胞贮存的能源迅速消耗，这种消耗会引起恢复过程的加强。当消耗占优势时，会出现保护性抑制，以避免神经细胞进一步耗损并加速其恢复过程。（4）生化变化机理：全身性体力疲劳是由于作业及其环境所引起的体内平衡紊乱所致。局部肌肉疲劳、血糖水平下降、肝糖原耗竭、体液丧失（脱水）、电解质丧失（如Na+与K+）、体温升高等会引起这种平衡紊乱。（5）局部血流阻断机理：静态作业引起的局部疲劳，是由于局部血流阻断引起的。当肌肉收缩时，这时肌肉变得非常坚硬，其内压可达几十个千帕，因此会部分地或完全地阻断血流通过收缩的肌肉。5、如何减轻疲劳、防止过劳1）提高作业机械化和自动化程度；2）加强科学管理改进工作制度；3）合理安排工作时间及休息时间；4）多种休息方式；5）轮班工作制度；6）业余活动和休息的安排6、人机功能分配的原则是什么？笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、支付大功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业，应分配给机器承担；而指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输入时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作，则由人承担。7、人机系统的设计的基本要求：1）、能达到预定的目标，完成预定的任务2）、要使人与机都能够充分发挥各自的作用和协调的工作3）、人机系统接受的输入和输出功能，都应符合设计的能力4）、人机系统要考虑环境因素的影响，包括：室内微气候条件、厂房建筑结构、照明、噪声等5）、人机系统应有一个完善的反馈闭环回路8、人机系统的设计程序通常有哪几个阶段？(1)定义系统目标和参数阶段，包括确定使用者的需求，确定使用者的特性，确定群体的组织特性，确定作业方式，确定作业效能的测量参数及测试方法。(2)系统定义阶段，包括定义功能要求，定义操作（作业）要求。(3)初步设计阶段，包括功能分配、作业流程设计和作业反馈机制设计。(4)人机界面设计阶段，包括显示装置设计、控制装置设计和作业空间设计。(5)作业辅助设计阶段，包括制定使用者素质要求、设计操作手册、设计作业辅助手段和设计培训方案。9、人机操作失误有哪几种？1）操作失误、2）使用程序差错、3）使用工具不当、4）记忆或注意失误，5）信息的确认、解释、判断和操作动作的失误10、人产生不安全动作的原因有哪些。1)生理因素2)心理因素3)管理因素4)环境因素5)个人因素6)社会因素7)操作因素8)大脑的意识水平11、举例说明提高人机系统可靠性的途径（1）．合理进行人机功能分配，举例：（2）．减少人为失误，举例：（3）．产品进行可靠性设计，举例：（4）.加强机械设备的维护保养，举例：（5）．改善作业环境，举例：12、提高机器设备可靠性的方法。1）、合理进行人机功能分配，建立高效可靠的人机系统；2）、减少人的失误；3）对机械产品进行可靠性设计；4）、加强机械设备的维护保养；5）、改善作业环境13、操纵器设计的一般人机学原则(1)操纵器的尺寸、形状，应适合人的手脚尺寸及生理学解剖学条件。(2)操纵器的操作力、操作方向、操作速度、操作行程(包括线位移行程和角位移行程)、操作准确度控制要求，都应与人的施力和运动输出特性相适应。(3)在有多个操纵器的情况下，各操纵器在形状、尺寸大小、色彩、质感以及安置位置等方面，尽量给予明显区别，使它们易于识别，以避免互相混淆。(4)让操作者在合理的体位下操作，考虑操纵器操作的依托支撑要求，减轻操作者疲劳和单调厌倦的感觉。(5)操纵器的操作运动与显示器或与被控对象，应有正确的互动协调关系。此种互动关系应与人的自然行为倾向一致。(6)形状美观、式样新颖，结构简单。合理设计多功能操纵器，如带指示灯的按钮，能把操纵和显示功能结合起来等。14、在现代工业产品设计中对显示器的设计原则。答案要点：显示器的设计原则：（1）显示器可觉察性、可辩性（2）信息数量不宜过多（3）考虑人接受信息能力的特性（4）同种类的信息应尽量用同样的传递方式（5）符合习惯（6）重要的显示器放在醒目的位置上（7）便于识别（8）精度和可靠性（9）保证性（10）编码统一和标准化15、显示器指针的设计原则？答：显示器指针的设计原则：（1）指针式仪表的大小与观察距离是否比例适当（2）刻度盘的形状大小是否合理（3）刻度盘的刻度划分，数字和字母的形状、大小以及刻度色彩对比是否便于监控迅速（4）根据监控者所在的位置、指针仪表是否布置在最佳视区范围而正确地识读16、控制器的设计应符合哪些要求？（1）控制器设计要适应人体运动的特征，考虑操作者的人体尺寸和体力（2）控制器操纵方向应与预期的方向和机器设备的被控制方向一致。（3）控制器要利于辨认和记忆（4）尽量利用控制器的结构特点进行控制或借助操作者体位的重力进行控制（5）尽量设计多功能控制器，并把显示器与之有机结合17、安全防护装置的设计原则（1）坚持以人为本的设计原则。（2）坚持装置的安全可靠原则。（3）坚持安全防护装置与机械装备的配套设计员则。（4）坚持简单、经济、方便的原则。（5）坚持自动组织的设计原则。18、作业环境设计包括哪些内容？作业环境设计包括：（1）.温度环境（2）.光环境（3）.色彩环境（4）.有毒环境（5）.振动与噪声环境（6）.其他环境