汽車人機(jī)工程第2章_人體基本特性

1、21世紀(jì)全國高等院校汽車類創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)規(guī)劃教材汽車人機(jī)工程學(xué)汽車人機(jī)工程學(xué)配套課件課件制作：任金東2010年9月第二章 人體基本特性目錄2.1 人體尺寸2.2 人體生物力學(xué)特點(diǎn)2.3 人體作業(yè)特點(diǎn)2.4 人的感知特性2.5 人的功能和心理特性2.1 人體尺寸人體尺寸2.1.1人體靜態(tài)尺寸及其測量人體靜態(tài)尺寸及其測量 人體尺寸決定了人體占據(jù)的幾何空間和活動(dòng)范圍，是人機(jī)系統(tǒng)或產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基本資料 人體尺寸主要包括人體靜態(tài)尺寸和人體動(dòng)態(tài)尺寸，它們均通過人體測量來獲取數(shù)據(jù) 人體的靜態(tài)尺寸是結(jié)構(gòu)尺寸 人體的動(dòng)態(tài)尺寸是功能尺寸，包括操作者在工作姿勢或某種操作活動(dòng)狀態(tài)下測量的尺寸2.1.1人體靜態(tài)尺寸及

2、其測量人體靜態(tài)尺寸及其測量 許多國家都建立了適合不同要求的人體靜態(tài)尺寸數(shù)據(jù)庫，GB10000-1988定義了我國成年人體尺寸數(shù)據(jù) 為保證產(chǎn)品適合使用者要求，必須以群體人體尺寸統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為設(shè)計(jì)依據(jù) 群體數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)特征包括：均值、標(biāo)準(zhǔn)差、百分位數(shù)等，通過從群體中抽取一定數(shù)量的個(gè)體作樣本進(jìn)行測量和統(tǒng)計(jì)分析獲得2.1.1人體靜態(tài)尺寸及其測量人體靜態(tài)尺寸及其測量 我國GB3975人體測量術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)中列出了人體測量參數(shù)的測點(diǎn)和測量項(xiàng)目 頭部測點(diǎn)有16個(gè)，測量項(xiàng)目有12項(xiàng) 軀干和四肢部位的測點(diǎn)有22個(gè)，測量項(xiàng)目有69項(xiàng) GB5703人體測量方法標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了適用于成年人和青少年的人體參數(shù)測量方法2.1.2人體測量

3、數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性1. 人體測量數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn) 對(duì)于單一性別群體，大多數(shù)人體一維的測量數(shù)據(jù)近似符合正態(tài)分布2.1.2人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性1. 人體測量數(shù)據(jù)的分布特點(diǎn) 有時(shí)需要研究多于一個(gè)變量時(shí)它們的聯(lián)合分布特點(diǎn)。如果這些指標(biāo)各自服從正態(tài)分布，則其聯(lián)合分布符合多維正態(tài)分布2.1.2人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性2. 人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)描述 設(shè)人體包含n個(gè)尺寸，對(duì)于某個(gè)體，其尺寸可用矢量X來表示，則X的概率密度為：其中，和B分別為X的均值矢量和協(xié)方差矩陣 112121221,2detTXBXnnfXfx xxeB2.1.2人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特

4、性人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性3. 百分位 百分位是人體測量學(xué)中的一個(gè)術(shù)語，用以表示人體某項(xiàng)尺寸數(shù)據(jù)的等級(jí) 以第P百分位人體尺寸為例，表示人群中有P%的個(gè)體該尺寸小于此值，有（1-P）%的個(gè)體該尺寸大于此值2.1.2人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)特性3. 百分位 對(duì)于單一性別群體，大多數(shù)人體一維尺寸近似符合正態(tài)分布，若已知尺寸x的均值和標(biāo)準(zhǔn)差，則該尺寸p百分位的值可根據(jù)下式計(jì)算：式中， K需要查標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布表得到pxK百分位510509095K-1.645-1.28201.2821.645K2.1.3我國成年人人體靜態(tài)尺寸我國成年人人體靜態(tài)尺寸 國家標(biāo)準(zhǔn)GB10000-1988中國成年人人

5、體尺寸按照人機(jī)工程學(xué)的要求提供了我國法定成年人人體靜態(tài)尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù) 標(biāo)準(zhǔn)中總共給出7類47項(xiàng)人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，適用于工業(yè)產(chǎn)品、建筑設(shè)計(jì)、軍事工業(yè)和勞動(dòng)安全保護(hù)等方面2.1.3我國成年人人體靜態(tài)尺寸我國成年人人體靜態(tài)尺寸1. 人體主要尺寸包括身高、上臂長、前臂長、大腿長、小腿長2.1.3我國成年人人體靜態(tài)尺寸我國成年人人體靜態(tài)尺寸2. 立姿人體尺寸包括眼高、肩高、手功能高、會(huì)陰高、脛骨點(diǎn)高2.1.3我國成年人人體靜態(tài)尺寸我國成年人人體靜態(tài)尺寸3. 坐姿人體尺寸包括坐高、坐姿頸椎點(diǎn)高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢長2.1.3我國成年人人體

6、靜態(tài)尺寸我國成年人人體靜態(tài)尺寸4. 人體水平尺寸包括胸寬、胸厚、肩寬、最大肩寬、臀寬、坐姿臀寬、坐姿兩肘間寬、胸圍、腰圍、臀圍2.1.3我國成年人人體靜態(tài)尺寸我國成年人人體靜態(tài)尺寸5. 人體頭部尺寸包括頭全高、頭矢狀弧、頭冠狀弧、頭最大寬、頭最大長、頭圍、形態(tài)面長2.1.3我國成年人人體靜態(tài)尺寸我國成年人人體靜態(tài)尺寸6. 人體手部、足部尺寸包括手長、手寬、食指長、食指近位指關(guān)節(jié)寬、食指遠(yuǎn)位指關(guān)節(jié)寬。人體足部尺寸包括足長和足寬2.1.4其它國家人體靜態(tài)尺寸其它國家人體靜態(tài)尺寸 許多國家根據(jù)不同的需要測量并建立了人體尺寸數(shù)據(jù)庫 美國，1988，ANSUR（the U.S. Army Anthrop

7、ometric Survey）人體數(shù)據(jù)庫 美國，1960至今，NHANES（the National Health and Nutrition Examination Survey）數(shù)據(jù)庫 美國，19801983，機(jī)動(dòng)車乘員人體尺寸數(shù)據(jù)庫AMVO 美國，SAE J833人體統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) 2.1.5人體靜態(tài)尺寸的差異人體靜態(tài)尺寸的差異1. 地區(qū)和民族性差異 不同國家和地區(qū)，不同的民族，由于發(fā)展歷史、地理環(huán)境、氣候條件、社會(huì)生活、經(jīng)濟(jì)狀況等因素的不同，人體尺寸、體型、各部分肢體尺寸的比例等存在差異美國日本法國意大利非洲男子女子男子女子男子女子男子女子男子女子身高均值175516181651154416

8、9015901680156016801570身高標(biāo)準(zhǔn)差726252506145667177452.1.5人體靜態(tài)尺寸的差異人體靜態(tài)尺寸的差異2. 不同年代同齡人的差異 隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展、生活和健康水平的提高，人類的體質(zhì)也在發(fā)生變化 人體尺寸的增加，開始會(huì)隨著地區(qū)生活水平提高持續(xù)增長，但到達(dá)一定程度后，其速度將會(huì)變緩，并逐漸趨于穩(wěn)定2.1.6人體靜態(tài)尺寸的相關(guān)性人體靜態(tài)尺寸的相關(guān)性 體態(tài)正常的成年人人體各部分靜態(tài)尺寸之間存在近似的線性關(guān)系 對(duì)于不同的國家、民族、種族，人體各部分尺寸之間的這種比例關(guān)系一般是不同的2.1.6人體靜態(tài)尺寸的相關(guān)性人體靜態(tài)尺寸的相關(guān)性 成年人人體各部分靜態(tài)尺寸之間

9、關(guān)系2.1.7人體動(dòng)態(tài)尺寸人體動(dòng)態(tài)尺寸1.人體肢體活動(dòng)范圍2.1.7人體動(dòng)態(tài)尺寸人體動(dòng)態(tài)尺寸1. 人體肢體活動(dòng)范圍2.1.7人體動(dòng)態(tài)尺寸人體動(dòng)態(tài)尺寸2. 肢體伸及能力肢體伸及能力通常用伸及界面描述，它指的是人體乘坐或站立狀態(tài)，由于要執(zhí)行某些操作或出于安全等原因身體某些部位被約束住，此時(shí)人的末端肢體活動(dòng)的最大限度2.1.7人體動(dòng)態(tài)尺寸人體動(dòng)態(tài)尺寸2. 肢體伸及能力肢體伸及界面2.1.7人體動(dòng)態(tài)尺寸人體動(dòng)態(tài)尺寸2. 肢體伸及能力儀器設(shè)備、控制件應(yīng)處于操作人員的伸及界面內(nèi)由于伸及能力還受到人體疲勞狀態(tài)和所需操作力的影響，需要一定操作力和靈活性的操作要處于伸及界面內(nèi)，尤其是需要反復(fù)操作的勞動(dòng)2.2 人

10、體生物力學(xué)特點(diǎn)人體生物力學(xué)特點(diǎn)2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)1. 人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成 人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)由骨、骨連結(jié)和骨骼肌組成，約占人體總質(zhì)量的58%2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)1. 人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成人體骨骼共有206塊，其中只有177塊直接參與人體運(yùn)動(dòng) 人體骨骼可分為兩大部分：中軸骨和四肢骨 按所在部位可分為頭骨、軀干骨和四肢骨三部分 根據(jù)骨的形態(tài)，一般分為長骨、扁骨、短骨和不規(guī)則骨等四種 骨骼構(gòu)成了人體的支架，并賦予人體的基本形態(tài)，起著保護(hù)大腦或內(nèi)臟器官、支持身體和運(yùn)動(dòng)的作用2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)1. 人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成人體骨骼2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)1. 人體運(yùn)動(dòng)

11、系統(tǒng)組成 關(guān)節(jié) 骨與骨之間由纖維結(jié)締組織、軟骨或骨相連，形成骨連結(jié)。骨連結(jié)分為直接連接和間接連接。骨與骨的間接連接是能夠活動(dòng)的骨連結(jié)，稱為關(guān)節(jié) 典型關(guān)節(jié)的基本結(jié)構(gòu)包括關(guān)節(jié)面及其上的關(guān)節(jié)軟骨、關(guān)節(jié)囊和關(guān)節(jié)腔三部分2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)1. 人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成 關(guān)節(jié) 關(guān)節(jié)可按其關(guān)節(jié)面的形態(tài)和運(yùn)動(dòng)方式分為三類： 單軸關(guān)節(jié)：只能繞一個(gè)軸作運(yùn)動(dòng)，如膝關(guān)節(jié)； 雙軸關(guān)節(jié)：主要繞關(guān)節(jié)中心擺動(dòng)（角度運(yùn)動(dòng)或環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)），如腕關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)； 多軸關(guān)節(jié)：除了繞關(guān)節(jié)中心做擺動(dòng)之外，還能繞過關(guān)節(jié)中心并穿過肢體的某個(gè)軸做轉(zhuǎn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)），如肩關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)1. 人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成 骨骼

12、肌 骨骼肌大都跨越關(guān)節(jié)附著在骨骼上，通過腱與骨骼相連 其活動(dòng)受神經(jīng)系統(tǒng)支配，能隨人的意志運(yùn)動(dòng)，但用力不能持久 骨骼肌的形狀一般有長肌、短肌、闊肌和輪匝肌四種，表面為肌膜包裹，里面由許多排列成的肌纖維構(gòu)成，并有許多神經(jīng)和血管 肌肉的基本機(jī)能是將生物化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能或動(dòng)能，靠肌肉的收縮來實(shí)現(xiàn)，在神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、控制下進(jìn)行2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)1. 人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成 骨骼肌2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)1. 人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)組成 在運(yùn)動(dòng)過程中，骨骼起著杠桿的作用，關(guān)節(jié)是運(yùn)動(dòng)的樞紐，骨骼肌則是運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力器官，而運(yùn)動(dòng)的支配器官是中樞神經(jīng)系統(tǒng)2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)2. 關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)形

13、式 滑動(dòng)運(yùn)動(dòng) 相對(duì)關(guān)節(jié)面的一種簡單運(yùn)動(dòng) 角度運(yùn)動(dòng) 鄰近兩骨遠(yuǎn)離或靠攏，產(chǎn)生角度增大或減小的運(yùn)動(dòng) 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 骨環(huán)繞其本身的垂直軸進(jìn)行運(yùn)動(dòng)稱為旋轉(zhuǎn) 環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 骨的上端在原位轉(zhuǎn)動(dòng)，下端則作圓周運(yùn)動(dòng)，全骨活動(dòng)描繪一個(gè)圓錐體的圖形，這樣的運(yùn)動(dòng)稱為環(huán)轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3. 肌肉工作特點(diǎn) 肌肉運(yùn)動(dòng)的基本特征是收縮與伸張，是由神經(jīng)系統(tǒng)支配而產(chǎn)生的 若中樞神經(jīng)系統(tǒng)持續(xù)興奮，可使肌肉保持著持續(xù)性的收縮狀態(tài)，可使身體維持一定的姿勢 在正常條件下，人體運(yùn)動(dòng)時(shí)肌肉總是以肌肉群的形式參與運(yùn)動(dòng)2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3. 肌肉工作特點(diǎn) 等長收縮和等張收縮 肌肉的收縮和舒張是由神經(jīng)系統(tǒng)支配的，

14、都是肌纖維受到刺激后產(chǎn)生的機(jī)械性反應(yīng)，這種機(jī)械性反應(yīng)有兩種：肌纖維的長度縮短，或者肌纖維張力增加 肌肉的張力主要取決于力學(xué)條件，并隨負(fù)荷增加而增大2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3. 肌肉工作特點(diǎn) 等長收縮和等張收縮 在沒有負(fù)荷而自由縮短的情況下，肌肉張力保持不變，稱為等張收縮等張收縮 當(dāng)肌肉兩端固定或負(fù)有不可克服的負(fù)荷狀態(tài)下，肌肉的長度不能縮短，而只能產(chǎn)生張力，這種長度不變而張力增加的收縮稱為等長收縮等長收縮 人體正常活動(dòng)時(shí)不會(huì)單純產(chǎn)生等張和等長收縮，而是兩者皆有2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3. 肌肉工作特點(diǎn) 肌肉的速度張力特性 肌肉在后負(fù)荷存在條件下收縮時(shí)，一開始由于負(fù)荷的阻礙不能

15、縮短，而只表現(xiàn)為張力增加；當(dāng)張力增加到與負(fù)荷相等時(shí)，負(fù)荷不能夠再阻止肌肉縮短，于是肌肉開始以一定速度收縮，而后張力不再增加，直至收縮完畢，肌肉舒張，負(fù)荷回到原來位置，張力也下降到原來水平2.2.1人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)人體運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)3. 肌肉工作特點(diǎn) 肌肉的速度張力特性 有后負(fù)荷存在時(shí)，肌肉總是先產(chǎn)生張力，后出現(xiàn)縮短。后負(fù)荷越大，張力越大，而肌肉縮短開始時(shí)間越晚，縮短的初速度和收縮的程度也越小2.2.2肢體質(zhì)量、慣量和質(zhì)心肢體質(zhì)量、慣量和質(zhì)心 肢體質(zhì)量、慣量和質(zhì)心位置數(shù)據(jù)與肢體質(zhì)量分布情況有關(guān)，通常以回歸方程形式給出：式中，Y為肢體質(zhì)量（kg）、質(zhì)心位置（mm）、或者轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（kgcm2）；W為體重，kg

16、；S為身高，mm012YBBWB S2.2.3人體的出力人體的出力 人體運(yùn)動(dòng)和出力主要靠骨骼肌收縮實(shí)現(xiàn)。肌肉收縮時(shí)產(chǎn)生的力稱為肌力 肌力大小取決于單個(gè)肌纖維的收縮力、肌肉中肌纖維的數(shù)量和肌纖維的橫截面積，同時(shí)還與肌肉收縮前的初長度、中樞神經(jīng)系統(tǒng)的機(jī)能狀態(tài)、肌肉對(duì)骨發(fā)生作用的機(jī)械條件等因素有關(guān)2.2.3人體的出力人體的出力 在勞動(dòng)中，操作者施加在操縱裝置上用以改變機(jī)器、設(shè)備狀態(tài)的作用力稱為操縱力 人體所能發(fā)揮出來的操縱力大小不僅取決于人體本身出力的能力，還取決于操作姿勢、施力方向和部位、持續(xù)時(shí)間等因素 操縱力與持續(xù)時(shí)間有關(guān)，并會(huì)隨時(shí)間很快地衰減 設(shè)計(jì)操縱裝置時(shí)，操縱力的選擇需要綜合考慮人體出力能

17、力和具體的作業(yè)特點(diǎn)，只有在這些綜合條件下的人體出力的能力才是操縱力設(shè)計(jì)的依據(jù)2.2.3人體的出力人體的出力1. 坐姿時(shí)手臂操縱力 一般右手臂力量大于左手臂；當(dāng)手臂處于內(nèi)、外下方時(shí)，推力、拉力均較小，但向上、向下力量較大；拉力略大于推力；向下的力略大于向上的力；向內(nèi)的力大于向外的力2.2.3人體的出力人體的出力1. 坐姿時(shí)手臂操縱力2.2.3人體的出力人體的出力2. 坐姿時(shí)足蹬力 足蹬力的大小與下肢位置、姿勢和方向有關(guān) 腳所產(chǎn)生的操縱力都是壓力的形式2.2.3人體的出力人體的出力2. 坐姿時(shí)足蹬力 下肢適當(dāng)伸直時(shí)產(chǎn)生的力大于彎曲時(shí)產(chǎn)生的力 膝關(guān)節(jié)角度在150165時(shí)，腿的出力最大。坐姿有靠背支撐

18、時(shí)，借助靠背的支撐，右腿最大蹬力可達(dá)2568N 腳操縱力還與腳偏離人體中心對(duì)稱面的程度有關(guān)，腳處于正中位置時(shí)足蹬力最大 一般情況下，如果用腳操縱有利，就應(yīng)避免用手操縱，這樣可用手去作其它工作力2.3 人體作業(yè)特點(diǎn)人體作業(yè)特點(diǎn)2.3.1作業(yè)姿勢作業(yè)姿勢 工作時(shí)正確的姿勢可以減少疲勞，有利于身體健康，提高工作質(zhì)量和生產(chǎn)效率 在設(shè)計(jì)作業(yè)空間和各種人機(jī)系統(tǒng)時(shí)，必須使操作者具有合適的作業(yè)姿勢2.3.1作業(yè)姿勢作業(yè)姿勢1. 作業(yè)姿勢的分類和特點(diǎn) 作業(yè)姿勢一般可分為立姿、坐姿、臥姿和坐、立交替姿四種 最多的是坐姿作業(yè)，其次是立姿，再次是坐、立交替姿；臥姿最少，一般只在作業(yè)空間狹小時(shí)才采用2.3.1作業(yè)姿勢作

19、業(yè)姿勢1. 作業(yè)姿勢的分類和特點(diǎn) 作業(yè)姿勢具有以下特征： 作業(yè)的制約性：人們?cè)谧鳂I(yè)中所取的姿勢是由各種作業(yè)要求所決定和制約的 姿勢變化的適應(yīng)性：作業(yè)姿勢一方面由作業(yè)本身決定，另一方面還要便于姿勢的更換2.3.1作業(yè)姿勢作業(yè)姿勢2. 立姿作業(yè) 采用立姿作業(yè)的情況主要有： 需要經(jīng)常改變體位的作業(yè)，因?yàn)檎咀松眢w挪動(dòng)方便，且比頻繁的起坐消耗能量少 常用的操縱裝置分布區(qū)域較大，需要手、足有較大幅度活動(dòng)時(shí) 需要用力較大的作業(yè)，立姿時(shí)易于用力2.3.1作業(yè)姿勢作業(yè)姿勢2. 立姿作業(yè) 立姿作業(yè)應(yīng)該注意的事項(xiàng)： 避免靜止不動(dòng)的立姿（特別是婦女），應(yīng)使之有經(jīng)常改變體位的可能 避免長期或反復(fù)彎腰，尤其是彎度超過15

20、的情況 站立時(shí)應(yīng)力求避免不自然的體位，以免肌肉產(chǎn)生不必要的靜力疲勞 立姿作業(yè)不適合進(jìn)行精確而細(xì)致的工作；肌肉要作更多的功以支持體重，故易引起疲勞；且下肢負(fù)擔(dān)較重，長期站立易引起下肢靜脈曲張2.3.1作業(yè)姿勢作業(yè)姿勢3. 坐姿作業(yè) 優(yōu)點(diǎn)： 坐姿比立姿更有利于血液循環(huán) 坐姿時(shí)主要以臀部支撐全身，有利于發(fā)揮腳的作用 坐姿有利于保持身體穩(wěn)定，對(duì)于精細(xì)作業(yè)尤為重要。 缺點(diǎn)： 不易改變體位 用力受限制 工作范圍受制約 久坐和長期坐姿作業(yè)容易導(dǎo)致脊柱彎曲、腹肌松弛、大腿血液回流受影響等2.3.1作業(yè)姿勢作業(yè)姿勢3. 坐姿作業(yè) 隨著作業(yè)自動(dòng)化程度的提高，越來越多的作業(yè)會(huì)采用坐姿，坐姿將是操作人員未來作業(yè)的主要

21、作業(yè)姿勢 下列作業(yè)宜采用坐姿： 持續(xù)時(shí)間較長的靜態(tài)工作 精密度較高而又要求細(xì)致的作業(yè) 手、足并用的作業(yè)2.3.1作業(yè)姿勢作業(yè)姿勢3. 坐姿作業(yè) 采用坐姿作業(yè)時(shí)，應(yīng)該注意以下問題： 避免彎腰并伴有軀干扭曲或半坐姿的情況 避免經(jīng)?；蚍磸?fù)一側(cè)的上、下肢承擔(dān)體重 避免長時(shí)間兩手前伸2.3.2操作靈活性操作靈活性1. 影響動(dòng)作靈活性的因素 人體動(dòng)作的靈活性包括操作時(shí)的動(dòng)作速度和動(dòng)作頻率，主要與人體的肢體長度、質(zhì)量、慣量等生物力學(xué)特性有關(guān)2.3.2操作靈活性操作靈活性2. 動(dòng)作速度 動(dòng)作速度是肢體單位時(shí)間內(nèi)移動(dòng)的距離，在很大程度上取決于肌肉收縮速度，并與動(dòng)作方向、動(dòng)作軌跡和運(yùn)動(dòng)阻力有關(guān)2.3.2操作靈活性

22、操作靈活性2. 動(dòng)作速度 選擇動(dòng)作方向和軌跡時(shí)，要考慮下述情況： 水平操縱動(dòng)作比垂直操縱動(dòng)作的速度快 一直向前的動(dòng)作速度比旋轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)作速度快1.52倍左右 操縱動(dòng)作的圓形軌跡比直線軌跡靈活 順時(shí)針動(dòng)作比逆時(shí)針動(dòng)作方便 手朝向身體的動(dòng)作比離開身體的動(dòng)作靈活而準(zhǔn)確 手向前后的往復(fù)動(dòng)作比向左右的往復(fù)動(dòng)作速度快 最大動(dòng)作速度與被移動(dòng)的負(fù)載重量成反比，而達(dá)到最大速度所需時(shí)間與負(fù)載重量成正比 兩手的靈活性也不相同，一般右手比左手強(qiáng)10%2.3.2操作靈活性操作靈活性3. 動(dòng)作頻率 操作者的動(dòng)作頻率是指在一定時(shí)間內(nèi)動(dòng)作所重復(fù)的次數(shù)，其大小與操縱方式，機(jī)構(gòu)形狀、種類、尺寸，以及人體操作部位有關(guān)2.4 人的感知特

23、性人的感知特性2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人對(duì)信息的感受和處理 人的感知系統(tǒng)由感覺器官、傳入神經(jīng)、大腦皮層組成 人通過感覺器官感知外部信息，經(jīng)過傳入神經(jīng)傳遞給大腦皮層，從而形成對(duì)外界事物和刺激的感知2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人對(duì)信息的感受和處理1. 感覺和知覺1）感覺和知覺的概念 感覺感覺是人腦對(duì)直接作用于感覺器官的客觀事物的個(gè)別屬性的反映 感覺過程：客觀事物直接作用于人的感覺器官產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，經(jīng)過傳入神經(jīng)傳遞到神經(jīng)中樞，引起感覺 人體通過感覺過程不僅會(huì)感受到來自外部和體內(nèi)的直接刺激，還對(duì)人體本身的活動(dòng)狀況進(jìn)行感知2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人對(duì)信息的感受和處理1. 感覺和知覺1）感覺

24、和知覺的概念 知覺知覺是人腦對(duì)直接作用于感覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反映 知覺是在感覺基礎(chǔ)上形成的。感覺到的事物的個(gè)別屬性越豐富、越精確，對(duì)事物的知覺就越完整、越正確。知覺不僅是感覺的簡單相加，而是具有新的品質(zhì)，表現(xiàn)為對(duì)事物的整體認(rèn)知 知覺是一個(gè)主動(dòng)的反映過程，比感覺更加依賴于人的主觀態(tài)度和過去的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人對(duì)信息的感受和處理1. 感覺和知覺2）感覺的基本特性（1）適宜刺激：人體的各種感覺器官都具有各自敏感的刺激形式，稱為適宜刺激（2）感覺閾值：適宜的感覺刺激強(qiáng)度處于一定的范圍內(nèi)，此范圍稱為感覺閾值（3）適應(yīng)性：感覺器官被持續(xù)刺激一段時(shí)間后，在刺激不變的情況下

25、，感覺的敏感性會(huì)逐漸降低，感覺將逐漸減小以至消失，這種現(xiàn)象稱為適應(yīng)性2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人對(duì)信息的感受和處理1. 感覺和知覺2）感覺的基本特性（4）感覺的相互作用：在一定條件下，各種感覺器官對(duì)其適宜刺激的感受能力都將受到其它刺激的影響而降低，使感受效果發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為感覺的相互作用（5）對(duì)比：同一感覺器官接受兩種完全不同、但屬同一類的刺激物的作用，而使感受效果發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為對(duì)比（6）余覺：刺激消失以后，感覺繼續(xù)存在一段時(shí)間的現(xiàn)象2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人對(duì)信息的感受和處理1. 感覺和知覺3）知覺的基本特性（1）整體性：知覺時(shí)，把由許多部分或多種屬性組成的對(duì)象看作具有一定結(jié)

26、構(gòu)的統(tǒng)一整體，該特性稱為知覺的整體性（2）選擇性：知覺時(shí)，把某些對(duì)象從某背景中優(yōu)先區(qū)分出來予以清晰反映的特性，稱為知覺的選擇性（3）理解性：知覺時(shí)，用以往所獲得的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)來理解當(dāng)前的知覺對(duì)象的特征，稱為知覺的理解性。在知覺一個(gè)事物時(shí)，同這個(gè)事物有關(guān)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)越豐富，對(duì)該事物的知覺就越豐富、越深刻2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人對(duì)信息的感受和處理1. 感覺和知覺3）知覺的基本特性（4）恒常性：當(dāng)知覺的條件在一定范圍內(nèi)發(fā)生變化時(shí)，人的知覺映像仍能保持相對(duì)不變的特性，稱為知覺的恒常性，它是經(jīng)驗(yàn)在知覺中起作用的結(jié)果（5）錯(cuò)覺：是對(duì)外界事物不正確的知覺，是知覺恒常性的顛倒2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人

27、對(duì)信息的感受和處理2. 人的信息處理過程 人的信息處理過程包括信息接受、信息處理、信息傳遞與執(zhí)行三部分 信息接受是通過感覺器官從外部接受信息 信息處理是對(duì)接受到的信息進(jìn)行各種分析和處理 信息傳遞與執(zhí)行是把處理了的信息傳達(dá)到運(yùn)動(dòng)中樞，形成控制運(yùn)動(dòng)器官的命令，進(jìn)而下達(dá)到運(yùn)動(dòng)器官，執(zhí)行所下達(dá)的命令2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人對(duì)信息的感受和處理2. 人的信息處理過程2.4.1人對(duì)信息的感受和處理人對(duì)信息的感受和處理3. 信息的接受 人機(jī)系統(tǒng)中，人需要從外界接受各種形式的信息 由視覺器官獲得的信息量最大，占80%以上；其余大部分是聽覺信息。除特殊作業(yè)外，人的信息大部分都是通過這兩種感覺來獲取 其它感

28、覺往往是同視覺或聽覺信息相結(jié)合，對(duì)感受到的信息作出迅速、正確地判斷起輔助作用2.4.2人的視覺特性人的視覺特性1. 視覺的形成1）視覺器官的結(jié)構(gòu)和功能 視覺器官中，同視覺有關(guān)的部分是位于眼球中線上的折光系統(tǒng)和眼后部的視網(wǎng)膜 折光系統(tǒng)主要包括角膜、房水、晶狀體和玻璃體，其功能是外界將物體成像在視網(wǎng)膜上2.4.2人的視覺特性人的視覺特性1. 視覺的形成2）視覺的形成 視覺視覺是指眼睛在光線的作用下，對(duì)物體的明暗、形狀、顏色、運(yùn)動(dòng)和遠(yuǎn)近深淺等的綜合感覺 視覺過程 來自物體表面的光進(jìn)入眼睛后，經(jīng)過折光系統(tǒng)在視網(wǎng)膜上形成物像；物像部位的感受細(xì)胞吸收光能而發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生一系列的電脈沖信息；這些信息經(jīng)視

29、神經(jīng)纖維傳送到大腦的視覺中樞進(jìn)行處理后，形成視覺2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性1）視角、視距和視敏度 視角是瞳孔中心到被觀察對(duì)象兩端所張開的角度 視距是指眼睛至被觀察對(duì)象的距離2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性1）視角、視距和視敏度 視角與視距和被觀察對(duì)象兩端點(diǎn)的直線距離有關(guān)式中：為視角（），D為被觀察對(duì)象兩端點(diǎn)的直線距離，L為視距12tan2DL2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性1）視角、視距和視敏度 臨界視角：眼睛能分辨被觀察對(duì)象最近兩點(diǎn)的視角 視敏度：臨界視角的倒數(shù) 視力：在規(guī)定的照度下，取視距L為5000mm，并采用標(biāo)準(zhǔn)“缺口圓

30、環(huán)視標(biāo)”對(duì)人眼視敏度進(jìn)行測試，測得的視敏度2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性1）視角、視距和視敏度 人在觀察各種顯示儀表時(shí)，視距過遠(yuǎn)或過近，對(duì)認(rèn)讀速度和準(zhǔn)確性都不利 應(yīng)根據(jù)被觀察對(duì)象的大小和形狀在380760mm之間選擇最佳視距2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性2）顏色視覺 人眼對(duì)波長相同的單一光波產(chǎn)生顏色視覺，能感受的可見光波長范圍是380780nm。在可見光范圍內(nèi)，人眼大約能夠辨別出150多種顏色，但主要是紅、橙、黃、綠、藍(lán)、紫 視網(wǎng)膜上有三種視錐細(xì)胞，分別感受紅、綠、藍(lán)三種基本顏色。當(dāng)三種細(xì)胞承受不同強(qiáng)度的光刺激時(shí)，就會(huì)引起各種顏色感覺2.4.2人的視

31、覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性3）一般視野與色覺視野 視野是指人眼觀看正前方物體時(shí)所能看見的空間范圍。根據(jù)眼睛的狀態(tài)可分為靜視野、注視野和動(dòng)視野 靜視野：是在頭部固定、眼球靜止不動(dòng)的狀態(tài)下自然可見的范圍 注視野：是頭部固定而轉(zhuǎn)動(dòng)眼球注視某點(diǎn)時(shí)所見的范圍 動(dòng)視野：是頭部固定而自由轉(zhuǎn)動(dòng)眼球時(shí)的可見范圍 人機(jī)工程學(xué)中，通常以人眼的靜視野為依據(jù)設(shè)計(jì)有關(guān)部件，以減輕人眼的疲勞2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性3）一般視野與色覺視野 人眼的靜視野2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性3）一般視野與色覺視野 最優(yōu)視區(qū)：當(dāng)被觀察物體映像落入視網(wǎng)膜黃斑中央時(shí)，眼球觀察方向?yàn)?/p>

32、視線方向。在偏離視線方向1.5左右范圍內(nèi)，物體映像基本會(huì)落入黃斑，觀察效果最清晰，此區(qū)域稱為最優(yōu)視區(qū)2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性3）一般視野與色覺視野 良好視區(qū)：當(dāng)偏離視線方向15時(shí)，被觀察物體仍能夠比較清晰地被觀察到，此范圍被稱為良好視區(qū) 有效視區(qū)：當(dāng)向上偏離視線方向25，向下偏離35，向左右方向各偏離35時(shí)，在此空間范圍內(nèi)的物體仍能夠準(zhǔn)確地觀察，此區(qū)域被稱為有效視區(qū)2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性3）一般視野與色覺視野 不同顏色對(duì)人眼的刺激有所不同，所以視野也不同。白色視野最大，其次為黃、藍(lán)色，綠色視野最小 色覺視野的大小還同被看物體的顏色與其背

33、景色的對(duì)比情況有關(guān)2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性3）一般視野與色覺視野 人的色覺視野2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性4）雙目視覺與立體視覺 人的兩眼視野有很大部分重疊，不但補(bǔ)償了單眼視覺的部分盲區(qū)、擴(kuò)大了平面視野，而且增加了深度感，產(chǎn)生了立體視覺 兩眼視物產(chǎn)生一個(gè)視覺形象的條件是：由物體同一部分來的光線，成像在兩側(cè)視網(wǎng)膜的相稱點(diǎn)上2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性5）對(duì)比感度 被觀察物體與背景具有一定的差別時(shí)，人眼才能將物體從背景中辨別出來 當(dāng)人眼剛剛能將物體從背景中辨別出來時(shí)，背景與物體特性的差別定義為臨界差別 臨界差別與背景特性的

34、比值稱為臨界對(duì)比，其倒數(shù)定義為對(duì)比感度2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性6）視覺的明暗適應(yīng) 視覺的明暗適應(yīng)是人眼隨環(huán)境中光亮變化而感受效果發(fā)生變化的過程，包括明適應(yīng)和暗適應(yīng) 當(dāng)視覺環(huán)境由亮轉(zhuǎn)入暗時(shí)，眼睛要經(jīng)過一段時(shí)間適應(yīng)后才能看清物體，這個(gè)適應(yīng)過程稱為暗適應(yīng)。相反的情況和適應(yīng)過程，稱為明適應(yīng) 暗適應(yīng)時(shí)間較長，經(jīng)過46min才能基本適應(yīng)，約25min左右能夠適應(yīng)80%。明適應(yīng)時(shí)間較短，l2min便可完全適應(yīng)2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性7）視覺巡視特性 人眼視線習(xí)慣于從左到右、從上到下、順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)時(shí)為點(diǎn)點(diǎn)跳躍，而非連續(xù)移動(dòng) 眼球在水平方向運(yùn)動(dòng)速度

35、比垂直方向快；垂直方向的運(yùn)動(dòng)較水平方向容易疲勞，且水平方向尺寸的估計(jì)比垂直方向準(zhǔn)確得多 兩只眼球的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)、同步的 當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏離距離相等的情況下，人眼對(duì)左上象限的觀察最優(yōu)2.4.2人的視覺特性人的視覺特性2. 人的視覺特性7）視錯(cuò)覺 人觀察外界物體的形狀、大小、位置和顏色時(shí)，所得印象與實(shí)際情況的差異，稱為視錯(cuò)覺 視錯(cuò)覺可歸納為形狀錯(cuò)覺、色彩錯(cuò)覺和物體運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺 視錯(cuò)覺是人的生理和心理原因引起的對(duì)外界事物的錯(cuò)誤知覺，在人機(jī)工程設(shè)計(jì)中可以利用或夸大視錯(cuò)覺現(xiàn)象，以獲得滿意的心理效應(yīng)2.4.3人的聽覺特性人的聽覺特性1. 聽覺器官的結(jié)構(gòu)與功能 聽覺是僅次于視覺的重要感知途徑，其獨(dú)特的感

36、知途徑可彌補(bǔ)視覺通道的不足 人的聽覺器官是耳，其功能是分辨聲音的強(qiáng)弱和高低，辨別環(huán)境中聲源的方向和遠(yuǎn)近2.4.3人的聽覺特性人的聽覺特性1. 聽覺器官的結(jié)構(gòu)與功能 人耳包括外耳、中耳和內(nèi)耳三部分 外耳包括耳廓和外耳道，是外界聲波傳入人耳的通道 中耳包括鼓膜和鼓室，鼓室中有三塊聽小骨，組成聽骨鏈 內(nèi)耳包括前庭、耳蝸和半規(guī)管2.4.3人的聽覺特性人的聽覺特性1. 聽覺器官的結(jié)構(gòu)與功能 聽覺過程： 聲波通過外耳道傳入引起鼓膜振動(dòng)，經(jīng)過聽骨鏈傳遞，引起耳蝸里的淋巴液和基底膜振動(dòng)，使耳蝸里的聽覺毛細(xì)胞興奮，聽神經(jīng)纖維產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng)，不同頻率和形式的神經(jīng)沖動(dòng)經(jīng)過組合編碼，傳到大腦皮層的聽覺中樞產(chǎn)生聽覺2.4

37、.3人的聽覺特性人的聽覺特性2. 人的聽覺特性1）聽覺的頻率特性 人耳可分辨聲音的高低、強(qiáng)弱，同時(shí)還可判定環(huán)境中聲源的方向和遠(yuǎn)近 影響聽覺的因素主要有聲波的頻率和強(qiáng)度 一般人的最佳可聽頻率范圍是2020000Hz 若不計(jì)個(gè)體差異，影響聽覺的因素主要是年齡。人到25歲左右，對(duì)150000Hz以上頻率聲波的聽覺靈敏度開始降低，聽閾向下移動(dòng)；而且，隨著年齡的增長，頻率感受的上限逐年降低2.4.3人的聽覺特性人的聽覺特性2. 人的聽覺特性1）聽覺的頻率特性 人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的辨別能力不如對(duì)頻率靈敏 人耳對(duì)聲音強(qiáng)弱的承受能力一般最高可達(dá)120dB，超過120dB的聲音會(huì)使耳膜產(chǎn)生壓疼感2.4.3人的聽覺特

38、性人的聽覺特性2. 人的聽覺特性1）聽覺的頻率特性 某頻率處，剛剛能聽見的純音的最低聲強(qiáng)，稱為該頻率的“聽閾值”；剛剛開始產(chǎn)生疼痛感的最低聲強(qiáng)，稱為該頻率的“痛閾值”；聽閾和痛閾之間的區(qū)域，稱為“聽覺區(qū)”人的聽覺對(duì)于不同頻率的聲波能正人的聽覺對(duì)于不同頻率的聲波能正常感受到的聲強(qiáng)范圍常感受到的聲強(qiáng)范圍2.4.3人的聽覺特性人的聽覺特性2. 人的聽覺特性2）聽覺對(duì)聲音高低強(qiáng)弱的辨別能力 人耳對(duì)頻率的感覺很靈敏，表現(xiàn)為辨別音調(diào)高低的能力 一般在5004000Hz范圍內(nèi)，對(duì)頻率相差3%的聲音，在頻率小于500Hz或大于4000Hz時(shí)，對(duì)頻率相差1%的聲音，均能辨別出來2.4.3人的聽覺特性人的聽覺特性

39、2. 人的聽覺特性2）聽覺對(duì)聲音高低強(qiáng)弱的辨別能力 人對(duì)聲音的感覺強(qiáng)度和物理上聲音的強(qiáng)度不同。聲音感覺強(qiáng)度增加一倍時(shí)，聲音的物理強(qiáng)度增加8倍，這就是所謂的Stevens法則 感覺的強(qiáng)度S和刺激的強(qiáng)度I之間的關(guān)系應(yīng)為式中，n=1/3 。Stevens法則不僅體現(xiàn)在音感上，在許多感覺上也是成立的。n值隨感覺類型而異，一般在0.33.5之間nSI2.4.3人的聽覺特性人的聽覺特性2. 人的聽覺特性3）聽覺對(duì)聲源方向和距離的辨別能力 人耳對(duì)聲源的方位具有辨別能力 根據(jù)聲音信號(hào)到達(dá)兩耳的強(qiáng)度差和時(shí)間差辨別聲源方向， 根據(jù)強(qiáng)度差辨別高頻聲音 根據(jù)時(shí)間差辨別低頻聲音 聲音的頻率越高，聲音波長越短，辨別聲源方

40、向越容易 判定聲源的距離，主要靠聲強(qiáng)的變化和主觀經(jīng)驗(yàn)來估計(jì)2.4.3人的聽覺特性人的聽覺特性2. 人的聽覺特性4）聽覺的掩蔽效應(yīng) 一個(gè)聲音被另一個(gè)聲音所掩蓋的現(xiàn)象，稱為掩蔽 一個(gè)聲音的聽閾因另一個(gè)聲音的掩蔽作用而提高的效應(yīng)，稱為掩蔽效應(yīng) 掩蔽效應(yīng)與掩蔽聲、主體聲的相對(duì)頻率和相對(duì)強(qiáng)度有關(guān)2.4.3人的聽覺特性人的聽覺特性2. 人的聽覺特性4）聽覺的掩蔽效應(yīng) 聽覺掩蔽效應(yīng)具有如下特性： 掩蔽聲越強(qiáng)，掩蔽效果越好，被掩蔽聲的聽閾提高越多 掩蔽聲對(duì)同自己的頻率鄰近的被掩蔽聲的掩蔽效應(yīng)最大 低頻掩蔽聲對(duì)高頻被掩蔽聲的掩蔽效應(yīng)較大，而高頻掩蔽聲對(duì)低頻被掩蔽聲的掩蔽效應(yīng)較小 掩蔽聲越強(qiáng)，被掩蔽的頻率范圍越大

41、2.4.4人的皮膚感覺特性人的皮膚感覺特性 從人的感覺對(duì)人機(jī)系統(tǒng)的重要性來看，皮膚感覺是僅次于聽覺的一種感覺 人體皮膚內(nèi)分布著三種感受器：觸覺感受器、溫度感受器和痛覺感受器。因此，皮膚感覺主要有觸覺、溫度覺（冷覺和熱覺）和痛覺2.4.4人的皮膚感覺特性人的皮膚感覺特性1. 觸覺1）觸覺的產(chǎn)生 觸覺是由于微弱的機(jī)械刺激觸及皮膚淺層的觸覺感受器而引起的。壓覺則是較強(qiáng)的機(jī)械刺激引起皮膚深部組織變形產(chǎn)生的感覺。觸覺和壓覺在性質(zhì)上相近，通常被稱為觸壓覺 通過觸覺，能夠辨別物體的大小、形狀、硬度、光滑度、表面紋理等2.4.4人的皮膚感覺特性人的皮膚感覺特性1. 觸覺2）觸覺的閾限 皮膚受到很小的機(jī)械刺激就

42、能產(chǎn)生觸覺，但不同部位的皮膚對(duì)觸覺的敏感性有很大的差別 身體不同部位的觸覺感受性從高到低依次為：鼻部、上唇、前額、腹部、肩部、小指、無名指、上臂、中指、前臂、拇指、胸部、食指、大腿、手掌、小腿、腳底、足趾2.4.4人的皮膚感覺特性人的皮膚感覺特性1. 觸覺3）觸覺定位 觸覺不但能夠感知物體的長度、大小、形狀等特征，還能夠區(qū)分出刺激作用于身體的部位，這稱為觸覺定位 一般而言，身體有精細(xì)肌肉控制的區(qū)域，其觸覺定位比較敏銳2.4.4人的皮膚感覺特性人的皮膚感覺特性2. 溫度覺 溫度覺分為冷覺和熱覺，它們是由不同范圍的溫度感受器引起的 溫度感受器分布在皮膚的不同部位，形成所謂冷點(diǎn)和熱點(diǎn) 溫度覺的強(qiáng)度取

43、決于溫度刺激強(qiáng)度和被刺激區(qū)域的大小 在冷刺激或熱刺激不斷作用下，溫度覺會(huì)產(chǎn)生適應(yīng)現(xiàn)象2.4.4人的皮膚感覺特性人的皮膚感覺特性3. 痛覺 人體各組織的器官內(nèi)都有一些特殊的游離神經(jīng)末梢，在一定刺激強(qiáng)度下會(huì)產(chǎn)生興奮而出現(xiàn)痛覺。神經(jīng)末梢在皮膚中分布的部位稱為痛點(diǎn) 每平方厘米皮膚表面約有100個(gè)痛點(diǎn)，整個(gè)皮膚表面痛點(diǎn)的數(shù)目可達(dá)一百萬個(gè) 痛覺的中樞位于大腦皮層 人體不同部位的痛覺敏感度不同，皮膚和外粘膜有高度痛覺敏感性，角膜中央的痛覺敏感性最高2.5 人的功能和心理特性人的功能和心理特性2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞1. 人體作業(yè)時(shí)的生理特性1）人體作業(yè)時(shí)的能量代謝 骨骼肌約占人體質(zhì)量的

44、40%，體力勞動(dòng)時(shí)的能量消耗較大。骨骼肌活動(dòng)的能量主要來自細(xì)胞中的貯能元ATP（三磷酸腺苷） 肌細(xì)胞中的ATP有限，必須及時(shí)補(bǔ)充肌細(xì)胞中的ATP，此過程稱為產(chǎn)能，一般通過三種途徑實(shí)現(xiàn)2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞1. 人體作業(yè)時(shí)的生理特性1）人體作業(yè)時(shí)的能量代謝 人體能量的產(chǎn)生和消耗稱為能量代謝，分為基礎(chǔ)代謝、安靜代謝和活動(dòng)代謝三種 從事各種作業(yè)時(shí)，活動(dòng)代謝為主要的能量代謝形式。由于勞動(dòng)者性別、年齡、體力與體質(zhì)存在差異，即使從事同等強(qiáng)度的體力勞動(dòng)，消耗的能量亦不相同2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞1. 人體作業(yè)時(shí)的生理特性1）人體作業(yè)時(shí)的能量代謝 為消除勞動(dòng)者的個(gè)

45、體差異，常用相對(duì)能量代謝率（RMR）衡量勞動(dòng)強(qiáng)度RMR 勞動(dòng)代謝值勞動(dòng)時(shí)所必須的能量消耗基礎(chǔ)代謝值維持生命所必須的能量消耗2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞1. 人體作業(yè)時(shí)的生理特性2）人體作業(yè)時(shí)的氧消耗 作業(yè)時(shí)因耗能量增加，需氧量也必增多 作業(yè)時(shí)人體所需的氧量主要取決于勞動(dòng)強(qiáng)度和作業(yè)持續(xù)時(shí)間。勞動(dòng)強(qiáng)度越大，持續(xù)時(shí)間越長，需氧量也越多 每分鐘的需氧量稱為氧需2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞1. 人體作業(yè)時(shí)的生理特性2）人體作業(yè)時(shí)的氧消耗 血液每分鐘能供應(yīng)的最大氧量稱為最大攝氧量 主要取決于循環(huán)系統(tǒng)的機(jī)能，其次取決于呼吸器官的功能；因此，人的攝氧能力具有一定限度 在重體

46、力作業(yè)中，如果循環(huán)和呼吸機(jī)能跟不上氧需，使肌肉在缺氧狀態(tài)下從事活動(dòng)，這種供氧量與氧需之間的差稱為氧債2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞1. 人體作業(yè)時(shí)的生理特性2）人體作業(yè)時(shí)的氧消耗 人的單位體重的最大氧需為： 式中， 為單位體重的最大氧需，L/kg；A為年齡23max56.5920.39810OVA2maxOV2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞1. 人體作業(yè)時(shí)的生理特性3）人體作業(yè)時(shí)的身體調(diào)節(jié) 神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié) 心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié) 其它系統(tǒng)的調(diào)節(jié)2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞2. 勞動(dòng)強(qiáng)度和體力的應(yīng)用1）勞動(dòng)強(qiáng)度（1）按耗能量計(jì)算 目前用得較多是Chris

47、tensen氏標(biāo)準(zhǔn)2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞2. 勞動(dòng)強(qiáng)度和體力的應(yīng)用1）勞動(dòng)強(qiáng)度（2）按能量代謝率計(jì)算 根據(jù)RMR值，可把勞動(dòng)強(qiáng)度分為五個(gè)等級(jí)2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞2. 勞動(dòng)強(qiáng)度和體力的應(yīng)用1）勞動(dòng)強(qiáng)度（3）按耗氧量計(jì)算 中等強(qiáng)度作業(yè)：耗氧量為1.0L/min 強(qiáng)勞動(dòng)作業(yè)：耗氧量在1.52.0 L/min 極強(qiáng)勞動(dòng)作業(yè)：耗氧量在2.5 L/min以上2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞2. 勞動(dòng)強(qiáng)度和體力的應(yīng)用2）體力的應(yīng)用 作業(yè)時(shí)應(yīng)合理使用體力，盡量避免將體力耗費(fèi)在不合理的動(dòng)作和身體運(yùn)動(dòng)上 為減輕疲勞，動(dòng)作中應(yīng)該使各關(guān)節(jié)活動(dòng)保持協(xié)調(diào) 在

48、利用動(dòng)量的動(dòng)作中，應(yīng)該充分利用人體質(zhì)量 當(dāng)要發(fā)出大而穩(wěn)定的力量時(shí)，要保持肌體的穩(wěn)定性，并使動(dòng)作對(duì)稱、有節(jié)奏而自然2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞3. 人的作業(yè)能力 作業(yè)能力是完成某種作業(yè)所具備的生理、心理特征，是個(gè)體內(nèi)部蘊(yùn)藏的內(nèi)部潛力的綜合體現(xiàn)。這些生理、心理特征可以從作業(yè)者單位作業(yè)時(shí)間生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量、以及作業(yè)動(dòng)機(jī)間接體現(xiàn) 腦力勞動(dòng)型、精神緊張型的作業(yè)與體力勞動(dòng)型作業(yè)，其作業(yè)能力的變化規(guī)律大不相同2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞3. 人的作業(yè)能力 影響作業(yè)能力的因素主要包括： 作業(yè)者的生理因素：年齡、性別、健康水平、營養(yǎng)狀況 工作性質(zhì)：勞動(dòng)強(qiáng)度、作業(yè)時(shí)間 作業(yè)

49、條件和環(huán)境：作業(yè)工具和設(shè)備、作業(yè)者所處的環(huán)境（包括微氣候、噪聲、照明、色彩等） 作業(yè)熟練程度：熟練效應(yīng)、熟練作業(yè)2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞4. 作業(yè)疲勞 作業(yè)者在作業(yè)過程中，產(chǎn)生機(jī)能衰退、作業(yè)能力下降，有時(shí)還伴有疲倦等主觀癥狀的現(xiàn)象，稱為作業(yè)疲勞 作業(yè)疲勞不僅在生理上有明顯反映，還受到心理和環(huán)境因素的影響2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞4. 作業(yè)疲勞 疲勞大體可分為精神疲勞和肌肉疲勞，它們分別由于不同的作業(yè)內(nèi)容引起。一般，腦力勞動(dòng)引起精神疲勞，體力勞動(dòng)產(chǎn)生肌肉疲勞 實(shí)際工作中，兩種情況往往同時(shí)存在，其共同特征是： 在操作技術(shù)或生產(chǎn)效果上，表現(xiàn)出質(zhì)和量的降低或混

50、亂 出現(xiàn)生理上、心理上的功能變化 自感疲勞和困倦2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞4. 作業(yè)疲勞 影響疲勞的因素包括外界因素和人的因素兩大類 外界因素：工具的種類、人機(jī)系統(tǒng)空間布局、機(jī)器使用難易、作業(yè)環(huán)境等 人的因素：操作者的精神狀態(tài)、身體狀態(tài)、生理節(jié)奏、作業(yè)時(shí)間等2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞5. 人的生理節(jié)律 生理功能所顯示出的周期性變化，稱為生理節(jié)律 人的生理節(jié)律對(duì)作業(yè)的效率和質(zhì)量有明顯的影響 只有遵循自然生理節(jié)律，才能在工作時(shí)更好地發(fā)揮人的能力2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞5. 人的生理節(jié)律1）日生理節(jié)律 人體對(duì)晝和夜的反應(yīng)不同，表現(xiàn)為生理的

51、節(jié)奏，以一天24h為周期，稱為日生理節(jié)律，是睡眠和覺醒的生命基本現(xiàn)象 人的體溫、脈搏、血壓等在下午4時(shí)前后達(dá)到最高，表現(xiàn)出交感神經(jīng)系統(tǒng)占優(yōu)勢。副交感神經(jīng)系統(tǒng)占優(yōu)勢的細(xì)胞分裂和生長激素的分泌等，在夜間11時(shí)至凌晨2時(shí)左右為高峰。因此，人的身體適于白天活動(dòng)，夜間應(yīng)該休息2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞5. 人的生理節(jié)律1）日生理節(jié)律 作業(yè)者白天和夜晚作業(yè)在效率、差錯(cuò)率和疲勞程度等方面有很大的差別。人體機(jī)能狀態(tài)在上午7時(shí)到10時(shí)機(jī)能上升，午后下降；從午后6時(shí)到9時(shí)機(jī)能再度上升，其后又急劇下降，凌晨3時(shí)至4時(shí)下降最明顯2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞5. 人的生理節(jié)律1）日

52、生理節(jié)律 人的大腦意識(shí)水平能夠反映人體機(jī)能狀況，常用閃頻值來表示 對(duì)于低頻亮、暗交替的閃光，人眼會(huì)產(chǎn)生一種閃爍感覺。當(dāng)閃光頻率增加到一定程度時(shí)，人眼就不再感到閃光，這種現(xiàn)象稱為閃光融合；剛開始達(dá)到閃光融合時(shí)的頻率稱為閃頻值（CFF）2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞5. 人的生理節(jié)律1）日生理節(jié)律 一般人的CFF為3050Hz左右。不同人的CFF差異較大；同一個(gè)人一天中的CFF也是變化的 CFF越高，大腦意識(shí)水平也越高；精神疲勞或困倦時(shí)，CFF變低2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人的作業(yè)能力與疲勞5. 人的生理節(jié)律1）日生理節(jié)律 一般人的CFF一天中的變化2.5.1人的作業(yè)能力與疲勞人

53、的作業(yè)能力與疲勞5. 人的生理節(jié)律2）其它周期節(jié)律 閃頻值在每星期內(nèi)也有周期節(jié)律，因此，作業(yè)者一周的工作效率呈現(xiàn)一定的規(guī)律 人在一年四季也有精神和生理上的規(guī)律性變化，也影響人的工作效率 人的體力、情緒和智力特征在人的整個(gè)一生都表現(xiàn)出周期性的變化2.5.2人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng) 所謂振動(dòng)，是指物體相對(duì)于基準(zhǔn)位置作來回往復(fù)的運(yùn)動(dòng) 我們的生存環(huán)境中振動(dòng)無處不在，這些環(huán)境中的振動(dòng)在時(shí)刻影響著人類的健康和生活2.5.2人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)1. 人體的振動(dòng)特性 人體是具有一定阻尼的彈性系統(tǒng)，有其自身的固有頻率 在正常的重力環(huán)境下，在人體測量坐標(biāo)系中，人體對(duì)垂直于水平面方向振動(dòng)的敏感頻

54、率范圍為48Hz，對(duì)垂直于冠狀面方向振動(dòng)的敏感頻率范圍是12Hz 人體組織對(duì)高頻振動(dòng)的阻尼很大，其振幅會(huì)急劇衰減，所以高頻振動(dòng)對(duì)人體的接觸部分起作用2.5.2人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)1. 人體的振動(dòng)特性 人體不同部分或器官具有不同的共振頻率器官或部位共振頻率/Hz器官或部位共振頻率/Hz胸腔、內(nèi)臟48神經(jīng)系統(tǒng)250脊柱30鼻、喉10001500頭部230，5001000手30402.5.2人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)2. 振動(dòng)對(duì)人體的影響 振動(dòng)對(duì)人體的影響分為全身振動(dòng)和局部振動(dòng) 振動(dòng)對(duì)人體的影響與振動(dòng)頻率、振幅、加速度、受振時(shí)間、振動(dòng)作用方向和人體姿勢有關(guān)2.5.2人體對(duì)振動(dòng)的反應(yīng)人體對(duì)振動(dòng)