安全生產技術考試要點：第四章安全人機工程2
第二節 人的特性 w 主要內容：w 人的生理因素包括：感覺器官（視覺、聽覺）、機能特性（反應時間）、形態特性（人體特徵參數）、生理節奏、疲勞等；w 人的心理因素包括：心理過程（認識與情感意志）、個性心理（能力、性格、氣質與需要、動機）w 一、人的生理因素與安全的關係 w （一）人的感覺與感覺器官 n 1．視覺 l ⑴ 常見的幾種視覺現象l ⑵ 視覺損傷與視覺疲勞l ⑶ 視覺的運動規律w 2．聽覺w 聽覺的功能有分辨聲音的高低和強弱，還可以判斷環境中聲源的方向和遠近。w ⑴ 聽覺特性w ⑵ 聽覺的掩蔽w 3．人的感覺反應w 人們在操縱機械或觀察識別事物時，從開始操縱、觀察、識別到採取動作，存在一個感知時間過程，即存在一段反應時間。 ⑴ 反應時間 w 反應時間是指人從機器或外界獲得信息，經過大腦加工分析發出指令到運動器官開始執行動作所需的時間。反應時間是從包括感覺反應時間（從信息開始刺激到感覺器官有感覺所用時間）到開始動作所用時間（信息加工、決策、發令開始執行所用時間）的總和。w 由於人的生理心理因素的限制，人對刺激的反應速度是有限的。一般條件下，反應時問約為0.1～0.5 s。對於複雜的選擇性反應時間達1～3 s，要進行複雜判斷和認識的反應時間平均達3～5 s，具體的帶有判別的反應時間t可用下式求得： t = k log2 (n+1) w 式中，k為常數；n為等機率出現的選擇對象數；(n+1)是考慮判明是否出現刺激。 w 為了保證安全作業，一方面在機器設計中，應使操縱速度低於人的反應速度。另一方面應設法提高人的反應速度。 ⑵ 減少反應時間的途徑 w 一般來說，機器設備的情況、信息的強弱和信息狀況等外界條件是影響反映時間的重要因素；而機器的外觀造型和操縱機構是否適宜於人的操作要求，以及操作者的生物力學特性等，則是直接影響動作時間的重要因素。 w ① 合理地選擇感知類型。比較各類感覺的反應時間，發現聽覺和知覺反應時間最短，約0.1～0.2s，其次是觸覺和視覺。所以在設計各類機器時，應根據操縱控制情況，合理選擇感覺通道，儘量選用反應時間短的通道去控制和調節機器。w ② 適應人的生理心理要求，按人機工程學原則設計機器。w ③ 操作者操作技術的熟練程度直接影響反應速度，應通過訓練來提高人的反應速度。 (二)人體的特性參數w 與產品設計和操縱機器有關的人體特性參數很多，歸納起來有如下4類：w ⑴ 靜態參數w 靜態參數是指人體在靜止狀態下測得的形態參數，也稱人體的基本尺度，如人體高度及各部分長度尺寸。我國6大區域人體尺寸及體重見表4—1。w ⑵ 動態參數w 動態參數是指在人體運動狀態下，人體的動作範圍，主要包括肢體的活動角度和肢體所能達到的距離等兩方面的參數。如手臂、腿腳活動時測得的參數。 w ⑶ 生理學參數w 生理學參數主要是指有關的人體各種活動和工作引起的生理變化，反映人在活動和工作時負荷大小的參數，包括人體耗氧量、心臟跳動頻率、呼吸頻率及人體表面積和體積等。w ⑷ 生物力學參數w 生物力學參數主要指人體各部分（如手掌、前臂、上臂、軀幹（包括頭、頸）、大腿和小腿、腳等）出力大小的參數，如握力、拉力、推力、推舉力、轉動慣量等。 ( 三 ) 大腦的覺醒水平與生理節奏w 1. 大腦的覺醒水平n 大腦的覺醒水平劃分為 5 個等級。從表中可以看出，ⅲ級覺醒水平是最佳覺醒狀態, 工作能力最強, 但這種狀態只能維持15min 左右。在超常態（ⅳ級）下, 由於過度緊張, 造成精神恐慌, 失誤率也會明顯增高。 2. 人體生物節律 w 人體存在著一個以23d為周期的體力盛衰和以28d為周期的情緒波動規律，以33d 為周期的智力波。人處於正半周期為高潮期，這時人的心情舒暢，精力充沛，工作成功率高；負半周期為低潮期, 這時人的心情不佳, 容易疲勞、健忘, 工作成績低。正弦曲線與橫軸交點這一天稱為“臨界點”。3 個臨界點互不重疊稱單臨界點, 兩個臨界點重疊稱雙臨界點,3個臨界點重疊稱3臨界點,臨界點前後各一天稱臨界期,臨界期也包括3個周期在負半周的重疊日期。在臨界點或臨界期, 體力、情緒和智力極不穩定, 最易發生事故。 ( 四 ) 疲勞 w 1. 疲勞的定義w 疲勞分為肌肉疲勞 ( 或稱體力疲勞 ) 和精神疲勞 ( 或稱腦力疲勞 ) 兩種。肌肉疲勞是指過度緊張的肌肉局部出現酸痛現象, 一般只涉及大腦皮層的局部區域。而精神疲勞則與中樞神經活動有關, 它是一種彌散的、不願意再作任何活動和懶惰的感覺, 意味著肌體迫切需要休息。 2.產生疲勞的原因及消除途經 w ⑴ 疲勞的原因w 超過生理負荷的激烈動作和持久的體力或腦力勞動、作業環境不良、單調乏味的工作、不良的精神因素、肌體狀況不良以及長期勞逸安排不當等人的生理、心理因素及管理方面的因素, 都是造成疲勞的原因。另外, 機器本身在設計製造時, 沒有按人機工程學理論設計或設計不周, 也是人體過早出現疲勞的原因。 w ⑵ 消除疲勞的途徑w 消除疲勞的途徑歸納起來有以下幾方面：在進行顯示器和控制器設計時應充分考慮人的生理心理因素； 通過改變操作內容、播放音樂等手段克服單調乏味的作業；改善工作環境, 科學地安排環境色彩、環境裝飾及作業場所布局，合理的溫濕度，充足的光照等；避免超負荷的體力或腦力勞動，合理安排作息時間，注意勞逸結合等。w ⑶ 疲勞的測定 二、人的心理因素 w （一）能力w （二）性格w （三）氣質w （四）需要與動機w （五）情緒與情感w （六）意志