第五章人机系统的安全设计与评价1
《安全人机工程》教学大纲(14章版)
《安全人机工程》课程教学大纲课程编号: 506119课程名称：安全人机工程英文名称：Safety Man-machinery Engineering (Safety Ergonomics)课程类型: 专业核心课总学时：48 讲课学时：48 实验学时：另有安排学分：3适用对象: 安全工程本专科先修课程：安全学原理执笔人：孟现柱审定人：一、课程性质、目的和任务安全人机工程学是安全工程专业的专业基础课。
本课程主要包括：人机工程学概论、人体测量数据的处理与应用、人的感知与反应特征、人的心理特征、人的作业特征、显示器与控制器的设计与布局、作业空间与作业环境设计、人机系统总体设计，典型的人机系统设计以及人机工程学应用范例。
本课程的目的是：研究实现以保证工作效率为必要条件和以追求实现人的安全为目标这一要求所需要的人机学理论、方法和采取安全设备工程或其它工程措施的依据。
本课程的任务是：1、使学生系统地掌握安全人机学方面的基础知识，为后续专业课程的学习提供必要的知识基础。
这些知识包括：1）使学生系统掌握人机工程学的基本概念、基本理论，领会“人—机—环境系统”的含义。
2）使学生系统掌握人、机的不同特性及人机功能的分配原则。
3）使学生系统掌握人体特性参数、人的反应、人体疲劳的测量方法。
4）使学生系统掌握显示装置、操纵装置、作业空间与作业环境的设计要求与设计方法。
2、培养学生运用所学安全人机学方面的知识分析和解决实际问题的能力，使学生能够运用安全学的思想和方法分析解决实际问题，使学生具有人机系统设计的初步能力，具备对一般企业中人机系统进行检查与评价的能力。
3、培养学生的探索精神和创新意识，实现学生知识、能力、素质的协调发展。
4、使学生了解安全人机学在人类社会发展中的作用。
5、使学生树立辩证唯物主义世界观。
二、课程教学和教改基本要求（1）教学过程中，要注意安全人机工程各部分内容之间的相互联系，应保证课程内容的系统性和完整性，同时着重加强学生对基本内容、基本方法的理解和掌握，注意理论联系实际，注重渗透工业生产和现代生活的观点、概念和方法，在教学中要注意引导学生逐步体会安全人机学的研究方法，对知识的形成、建立过程要作深入的分析，并适当地介绍有关的知识。
人机系统设计与评价
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33
第三节
人机系统评价
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一、评价的概念
指按照明确目标测定对象的属性，并把该属性 变成主观效用的行为，也即明确价值的过程。
对人因工程设计进行评价，就是查明设计方 案对于预定目标的“价值”及“效用”。
评价不能以单个因素作为目标来进行，必须 考虑多个因素即多个目标。
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能同时完成多种操作，且可以保持较高 的效率和准确度 能在恶劣的环境条件下工作
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（三）人与机器的功能分配
1.含义
指在人机系统中，为了充分发挥人与 机器各自的特长，互补所短，恰当地分配人 机任务，以达到人机系统整体的最佳效能与 总体功能。
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评价分为：
对现有的工业产品的人机系统进行评价
对人机系统规划和设计阶段的评价
方法：定性评价、定量评价
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二、评价目的与原则
（一）评价目的 根据评价结果，对系统进行调整，发 扬优点，改善不足，以达到系统的最优化。
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（二）评价原则
（1）评价方法的客观性
优化原则
1）操作人员与其操纵装置的连线尽可能不 交叉。
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A
2
D
G
D
F
A
1 3 E 4 1 B C F E a）
2
3
C
B
4
G
b）
原来的位置安排
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安全人机工程-ch05-1
人机界面的设计主要包括显示器和控制器的设计。
《安全人机工程》
一、显示器设计
显示器是机器将信息传递给人的装置，即人机信息交换 的界面。 • 显示器的设计决定着操作者接受的信息的速度和准确 度，进而影响工作效率 。显示器的选择和设计，必须符合 人的感觉通道的传递特征。（形状、大小、颜色、标度、空间分布、
• 格雷瑟在1949年用八个指针式仪表和一个数字显示仪表，对受过训练的飞行员
和大学生进行认读实验。结果：三针式高度计误读率最高并且认读时间最长。
《安全人机工程》
• 数字式显示的特点：认读过程简单速度快，读数准确精度
高（适应于静态显示，误读率为指针模拟显示的1/10 ）。 但反映不了偏差量； • 指针式模拟显示的特点：能连续的、直观的反映机器的运 行状态或预测机器的变化趋势。给人以形象化的启示，不
直径:25mm 上升；80mm下降 ；直径在30～70mm之间的刻度盘认
读效果较好。 试验：视距为75mm时，直径25、44、70试验，44最好 认读速度和读错率与刻度盘直径大小的关系 刻度盘直径 mm 25 44 70 观察时间 s 0.82 0.72 0.75 平均反应时间 s 0.76 0.72 5.73 读错率 % 6 4 12
《安全人机工程》
③刻度线长度
• 刻度线的长度受照明条件和视距的限制，还 受刻度大小的影响，当观察距离一定时，刻 度线最小长度为： • 长刻度线长度=L/90； • 中刻度线长度=L/ 125； • 短刻度线长度=L/200； • 刻度线间距=L/600。
观察距离 m 0.5以内 0.5～0.9 0.9～1.8 长度 mm 长刻度线 5.5 10.0 20.0 中刻度线 4.1 7.1 14.0 短刻度线 2.3 4.3 8.6
安全人机工程学习题汇总王保国版,有答案
安全人机工程学习题一：名词解释第二章：人体的人机学参数水平面作业范围：人在台面前，在台面上左右运动手臂所形成的轨迹范围。
垂直面作业范围：手臂伸直，以肩关节为轴做上下运动所形成的范围。
坐姿空间作业范围：人坐姿时手脚所能达到的最大范围。
百分位数：工程上常以正态分布的某个百分位a处的人体尺寸数值Xa作为设计用人体尺度的一个界值以控制设计的适应范围，该界值称为百分位数。
方差：描述测量数据在中心位置（均值）上下波动程度差异的值标准差：方差的算术平方根。
抽样误差：抽样误差是指由于抽样的随机性而带来的偶然的代表性误差第三章：人的生理因素及生物力学特征感觉阈限：能引起感觉的一次刺激必须达到一定强度，能被感觉器官感受的刺激强度范围。
视角：确定被观察物尺寸范围的两端光线射入眼球的相交角度。
视力（视敏度）：能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力。
视距：人在操作系统中正常的观察距离。
视野：当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围。
动视野：当头部固定不动，眼球自由转动时能看到的空间范围。
静视野（注视野）：指当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围。
明适应（亮适应）：当人从黑暗处到光亮处，有一个对光适应的过程。
暗适应：在黑暗中视觉感受性逐渐提高的过程。
视错觉：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，是视觉的正常现象。
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现象。
听觉（掩蔽）残留：由于人的听阈的复原需要经历一段时间，掩蔽去掉以后，人耳的效应并不立即消除的现象。
听觉的辨别阈限：在某频率下，仍能够听到的该纯音的最小声级的分贝数。
反应时间：人从接收外界刺激到做出反应的时间。
疲劳：当人体内的分解代谢和合成代谢平衡不能维持，作业能力出现明显下降时叫疲劳。
在人体发生可以概括为失去功能或打乱功能的变化，也就是发生机能变化、物质变化、自觉疲劳和效率变化的现象。
闪光融合值：当闪光频率增大到某一值时，人眼对高于这个频率以上的闪光没有辨识能力感觉它是连续的光源第四章：安全人机功能分配人机功能分配：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，称为人机功能分配。
人机系统安全评价
人机系统安全评价人机系统安全评价是对一个系统的安全性能进行评估和分析的过程。
该评价需要考虑到人和计算机之间的交互过程，包括硬件设备、操作系统、应用软件、网络通信等方面的安全性。
下面将从威胁分析、漏洞评估、风险评估和安全策略四个方面进行系统的安全评价。
首先，威胁分析是对系统中可能面临的威胁进行识别和分析的过程。
通过威胁分析可以确定系统面临的潜在风险，进而制定相应的安全策略。
常见的威胁包括黑客攻击、病毒感染、数据泄露等，针对不同的威胁需要采取相应的防范措施。
其次，漏洞评估是对系统中可能存在的漏洞进行评估和分析的过程。
通过漏洞评估可以发现系统中的安全漏洞，并对其进行修复和强化。
常见的漏洞包括软件漏洞、网络漏洞、物理安全漏洞等。
漏洞评估需要采用一系列的工具和技术进行，包括漏洞扫描、安全代码审计等。
然后，风险评估是对系统中存在的风险进行评估和分析的过程。
通过风险评估可以确定系统的安全状况，并确定哪些风险需要优先解决。
风险评估需要考虑到系统的价值、威胁的可能性和影响程度等因素，采用一些量化和定性分析的方法进行。
最后，安全策略是根据评估结果制定的一系列安全措施和政策。
安全策略需要包括预防、检测和响应三个层面的措施，以实现系统的全面安全。
预防措施包括加固系统、访问控制、安全认证等；检测措施包括入侵检测、日志审计等；响应措施包括漏洞修复、应急响应等。
总结来说，人机系统安全评价是一个综合性的过程，需要考虑到系统的整体架构、软硬件组成以及人和计算机之间的交互过程。
通过威胁分析、漏洞评估、风险评估和安全策略等步骤，可以为人机系统提供全面的安全保护，并提高系统的抗攻击能力和可靠性。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计3
❖ 常见有单刻度线 、双刻度线和递增式刻度线。
③刻度线宽度
❖ 即刻度线的粗细；刻度线宽度取决于刻度大小。研究表明， 当刻度线宽度为刻度的10%左右时，读数地误差最小。一般 取刻度大小的10~15%；普通刻度线的宽度常取为 0.2±0.02mm；远距离观察可取0.6~0.8mm，带有精密装置 取0.0015～0.1mm
2）传递的信息数量不宜过多，过多会加重心里负担。 3）应考虑人接受信息能力的特性，多感觉通道比单通道更能
引起注意。
4）同种类的信息尽量用同样方式传递。 5）显示的信息变化时，其方向和幅度，要与信息变化所带来
的作用和趋向相一致。
6）在多种显示器的情况下，要根据技术过程、各种信息的重 要程度和使用频数来布置，重要的放在醒目的位置。
按真实的工作条件或模拟真实的工作条件进行实验。实 验的参量需根据具体工作要求而定，一般是以误认百分 率、误解百分率、认读所需时间这三个参量为主。
1）显示方式选择
视觉显示方式有两种：定量显示和定性显示。
（1）定量显示包括数字式显示、指针式模拟显示和动态显示等三种。
❖ 作为定量显示，在静态显示的条件下数字显示产生的误读率较低，而且认读需占 用的时间也较短。
为避免混淆，可使用点阵构成的数字。
4）信号灯设计
信号灯是用光的形式传递信息的视觉显示器。广泛应用于航空、航海、铁路和公路交 通以及仪器仪表板上，用于指示状态、表达要求或传递信息。其特点是面积小、视距 远、引人注目、简单明了，但信息负荷有限。 设计原则： ❖ 清晰、醒目和必要的视距；合乎使用目的； 不同情况下使用的信号灯应采用不同颜色、不同形状以及标记上加以区别。如“ ” 指向，！危险，×禁止等。为引起注意，可用强光或闪光信号，闪光频率为0.67~1.67 HZ，亮与灭的时间比在1：1至1：4之间，明度对比较差时，闪烁频率可稍高。 ❖ 按信号性质设计；（重要的可采用多重显示） ❖ 信号灯的位置与颜色设计； 重要的必须放置在最佳视区；其颜色编码可有10种，单个时以蓝绿色最为清晰。 ❖ 信号灯与操纵杆和其它显示器的配合
安全人机工程学张力人机系统的安全设计与评价
机
• 在低温环境下工作时间过长，超过人体适应能力，
工
体温调节能力发生障碍，则体温下降，从而影响
程
机体功能，可能出现神经兴奋与传导能力减弱，
学
出现痛觉迟钝和嗜睡状态。长时间低温作业可导
︵
致循环血量、白细胞和血小板减少，而引起凝血
第
时间延长，出现协调功能降低。低温作业还可引
五
起人体全身和局部过冷。全身过冷会出现皮肤苍
章
白、脉搏呼吸减弱、血压下降。局部过冷最常见
︶
的是手、足、耳及面颊等外露部位发生冻伤，严
重的可导致肢体坏死。
2020/4/8
管理科学与工程学院
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• (2)低温作业环境设计应考虑的因素
安
全 人
• 应按照《工业企业设计卫生标准》和
机
《工作企业采暖、通风和空气调节设
工
计规范》的规定，设置必要的采暖设
安 全 • 高温作业时人体可出现一系列生理性改变，
人
主要为体温调节、水盐代谢、循环系统、
机
消化系统、神经系统、泌尿系统等方面的
工 程 学
改变。表现为：脉搏加快，体温升高、头 晕、头痛、恶心、极度疲劳等症状。
︵ • 中暑是高温环境下发生的急性疾病，按发
第
病机理可分为热射病、日射病、热衰竭和
五 章 ︶
热痉挛。根据症状将中暑分为先兆中暑、 轻症中暑和重症中暑三种。
不规定
需要人工调节 温度和湿度的
轻作业 中等作业 重作2.5×105J/(h.m2)
放散大量 湿气的车
间
轻作业 散热量不大的 中等作业
重作业
散热量大的
轻作业 中等作业 重作业
20～23 22～25 24～27
安全人机工程学(习题库)
第一章概论1．人机关系随社会的发展有很大的变化，请举例说明其变化及其特点。
2．如何理解安全人机工程学的含义？3. 阐述人机工程学与安全人机工程学的联系与区别4. 举例分析你所熟悉的一个人机系统的人、机及其结合面5．请说明安全人机工程学在安全工程学中所处的地位与作用6．何为安全人机工程学？其任务与研究范围是什么？第二章人体的人机学参数1．为什么说人体测量参数是一切设计的基础？2．人体测量数据如何处理？3．使用人体数据的原则是什么？4．手、脚作业域如何确定？5．人体测量数据的运用准则有哪些？6．作业椅与工作台如何确定合适？7．结合实际举例说明人体数据在工程中的应用？第三章人的生理和心理及人体生物力学特性1、何谓人的感觉适应性、感觉有效刺激及感觉相互作用，对上述特性的研究对安全工作有什么作用？2、人的视觉、听觉各有哪些特征？3、何谓人的反应时间？如何能缩短人的反应时间？4、如何能提高人的信息处理能力？5、何谓注意？有哪些特征？6、由非理智行为而发生违章操作的心理因素有哪些表现？7、如何应用能力的个体差异搞好安全工作？8、色彩对人有哪些生理、心理影响？作业场所和工作面色彩选择应注意哪些问题。
9、噪声对不同工作内容的影响主要体现在哪些方面？10、人体活动范围可分为哪几类？如何根据作业特点确定适宜的作业范围？11、人体四肢操纵力有哪些特点？对操纵器布置有哪些影响？12、在进行安全人机系统设计时，为了使动作速度、频率和准确性、灵活性很好的结合，必须遵循哪些规律？13、影响人体作用力的因素有哪些？14、何谓疲劳？疲劳形成的原因？15、如何能减少或改善作业人员的疲劳？第四章安全人机功能匹配1、何为开环与闭环人机系统？2．举例说明机械设备的危险部位3．常见的机械事故有哪些？4. 机器设备的本质安全从哪几个方面着手？5. 机械设计需要考虑哪些安全人机工程学要求？6．何谓“人机功能分配”？为何要对人与机进行功能分配？7. 人、机各有哪些优势和劣势？如何合理分配其功能？8．人机功能分配的原则是什么？9．举例说明人机功能分配不当造成的危害。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计1
❖ 8月14日早上，日本东京大面积停电，使东 京、千叶和神奈川两县（省）的139.1万用户 蒙受停电之苦，数以百计的交通信号灯“失 明”，东京市繁如蛛网的地铁和电车停运， 公共交通系统几乎瘫痪，许多人被困在戛然 而止的电梯中。
近年来，城市易燃、易爆危险品火灾事故不断增加， 居民燃气用户爆燃致死致伤、生产装置爆炸起火事 故都时有发生。
❖ 1997年连续发生三起严重事件，足以引起我们高度 的警惕（5月15日首钢精苯车间三个苯车间三个苯 罐起火；6月27日东方化工厂油品罐区特大爆炸火 灾；7月14日北京化工厂油槽车爆燃事故）。
❖ 9月24日，巴基斯坦全国大停电。全国70％ 以上的居民受到停电影响，数百万人无电可 用，巴基斯坦最大的城市、经济中心卡拉奇 受停电影响最大。这是巴基斯坦近5年来所遭 遇的最严重的停电事故。
❖ 11月4日晚，欧洲遭遇特大停电事故。西欧多国遭 遇特大停电事故，约1000万人受到影响。这是法国 30年来最严重的停电事故，约500万法国人的电力 供应被切断。在德国，停电影响了至少100万人， 著名的鲁尔工业区也未能幸免。这次停电事故还波 及到意大利西北部的皮埃蒙特、利古里亚和东南部 的普利亚地区。此外，包括比利时安特卫普在内的 11个城市停电，西班牙的马德里、巴塞罗那、萨拉 戈萨等地也因停电而一片黑暗。
❖ 地形地貌、地质水文等条件； ❖ 运输连接、公共设施等条件； ❖ 环境条件。
2）厂区布置
❖ 厂区的生产区、生活区、仓库库区、动力区、办公区、停车区等分别 布置在相应的区域。如易燃易爆危险区及有害区应远离生活区，高粉 尘浓度的生产区应避免让输入高温气体的管道通过等。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计5
和操纵装置，其配色主要考虑：
①色彩与设备的功能相适应；
②设备配色与环境色彩相协调； ③危险与示警部位的配色要醒目； ④操纵装置的配色要重点突出，避免误操作； ⑤显示装置要与背景有一定对比，以引人注意和便于认读。
第五章 人机系统的安全设计
－5.作业环境设计
❖ 人机系统与它所处的环境息息相关，相互影 响。合理的环境设计可使人机系统发挥最大 的效能。
❖ 安全人机工程学所涉及的作业环境设计问题 主要是按照有关标准和要求对作业环境的改 善，其目标是形成一个良好的安全的作业环 境。
1.温度环境
1）高温作业环境
❖ 在有热源的生产场所，热源散热率＞89.72kJ/m3h ❖ 工作地点的气温(寒冷) ＞32°，炎热地区＞35°工作地点的
❖ 当环境温度低于人体皮肤温度时，刺激皮肤冷觉感受器产生 冲动，引起毛细血管收缩，使人体散热量减少。当温度进一 步降低时，肌肉会剧烈收缩、抖动以增加产热量，维持体温 恒定的现象，称为冷应激。在低温环境作业时间过长，会超 过人体的冷适应能力，使体温调节发生障碍，导致循环血量、 白细胞、血小板减少，血糖降低，血管痉挛等。影响人体机 能和健康。
热辐射强度＞4.186J/cm3min，或工作地点的温度在30°以 上,￠＞80%。 ❖ 作业者在高温环境中的反应和耐受时间受气温、湿度、气流 速度、热辐射、作业负荷、衣服的热阻值等几个因素的影响：
❖ 在高温作业下，人体通过呼吸、出汗和体表面的血管扩张向 外散热调节体温，以适应作业环境。若人体产热量大于散热 量时，将导致热积蓄，促使呼吸和心率加快，皮肤表面的血 流量急剧增加，有时可达正常时的 7倍之多，此现象称为热 应激现象。持续高温回导致人体热循环系统机能失调，造成 急性中暑或热衰竭；引起高血压消化系统疾病等。所以高温 作业环境应该对生产工艺和技术、保健措施、生产组织措施 等几个方面加以改善。
人机系统安全评价
人机系统安全评价概述随着科技的发展，人机交互已经越来越深入人们的生活，并且越来越普及。
而在人机交互的过程中，安全问题也是需要给予足够的关注。
特别是对于那些高度依赖计算机技术的领域，如交通运输、医疗卫生、金融等，一旦发生安全事故，后果不堪设想。
因此，对人机系统的安全评价显得尤为重要。
人机系统安全评价的意义人机系统安全评价可以有效地控制和减小人机系统带来的安全隐患，防止潜在的事故发生。
如果对人机系统的安全问题忽略、放任不管，对于人们的生命财产等方面会带来重大的损失。
特别是对于知识经济时代的发展，计算机技术的广泛应用促进人际关系的日益密切，提高了信息交流的速度和效率，同时也使许多重要的任务对计算机安全性提出了更高的要求。
因此人机安全评价具有非常重要的意义。
人机系统的特点和分类人机系统是由人和计算机互动完成一定任务的系统。
它的特点主要有以下几点：1.复杂性：人机系统由人和计算机交互组成，任务繁多、要求高，不同的系统有不同的需求和特点。
2.实时性：人机系统所处理的任务具有很强的实时性要求，尤其是在交通、金融、通信等领域。
3.容错性：人机系统的容错性是非常重要的，因为一些小瑕疵可能会引起人们的生命财产损失，对于人类泛滥的任务和环境变化，系统应能够对其进行适应和调整。
对人机系统的安全问题通常分为三类：人的因素、技术系统因素、人作为整体的因素。
对这些因素进行全面评估，可以有效提高人机系统的安全性，减小事故的可能。
人机系统安全评价的方法1.査明实际情况：对人机系统的实际性能、特征、要素、环境等情况进行全面了解和分析。
2.评估危险性：根据分析结果评估出人机系统的危险性，因为对于每一客户来说，它们面临的威胁是不同的。
3.设定安全要求：根据实际状况，出具需要完全遵守的安全要求。
4.设计安全措施：针对安全要求，提供相应的解决方案来弥补安全风险。
5.实施安全措施：按照安全措施的设计实施方案，确保实施后的安全措施能够提供相应的保障。
安全人机工程学——简答题
第一章：概论22、何为安全人机工程学？其任务与研究范围是什么？P9定义：从安全角度和着眼点处罚，运用人机工程学的原理和方法去解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
任务：为人机系统设计者提供系统安全性设计，特别是确保人员安全的理论、方法、准则和数据。
范围：自然科学与社会科学共同研究的综合科学课题。
第二章：人体的人机学参数80、人体在劳动中的氧债是怎样形成的？P25劳动开始时，由于人体呼吸、循环机能跟不上氧需，致使肌肉在缺氧在状态下活动，这种供氧量与需氧量的差值，称为氧债23、已知体重W，大致计算人体体积的公式是什么？P28V=1.015W-4.93727、为何要进行人体测量尺寸的修正？(百度)（1）在人体尺寸上留下适当着装修正量（2）人体测量躯干挺直而作业时躯干自然，考虑自是不同引起的变化量（3）实现产品不同操作功能需要的修正量28、简述人体测量数据的选用原则。
P35（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第三章：人的生理因素及生物力学特征10、疲劳测试有哪些方法？P94反应时间测定法、闪光融合频率测定法和综合测定法。
1测定心率2呼吸分析法3触两点辨别阈法4膝腱反射阈的测定5反应时间测定法6频闪融合阈值测定法7色名独唱时间法8皮肤电流测定法（百度）11、人体闪频融合值怎样测定？（百度）提高明暗交变速度（即闪光频率），以现场问答方式，对被测者进行测试，当被测者刚把闪光看成连续光线时的闪光频率，此频率被称为融合，此频率值从旋转的扇形上读出；从这个融合向下逐渐降低闪光频率，在刚开始出现能判断为非连续光时的闪光频率，此频率被称为闪光。
7、何为反应时间？影响反应时间的因素有哪些？P58人从接收外界刺激到做出反应的时间。
因素：（1）随感觉通道的不同而不同（2）与运动器官有关（3）与刺激性质有关（4）随执行器官不同而不同（5）与刺激数目的关系（6）与颜色的配合有关（7）与年龄有关（8）与训练有关29、简述减少反应时间的途径。
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计6
❖ 用来防止和避免在紧急危险状态下发生人身或设备事故的装 置。它可以在即将发生事故的一瞬间使机器迅速制动。
（5）报警装置
❖ 通过监测装置能及时发现机械设备的危险与有害因素及事故 预兆，通过闪烁红灯或鸣笛向人们发出报警信号的装置。
（6）安全防护控制装置 ❖ 当操作者一旦进入危险区，则安全防护装置可以控制机械不
❖ 常用的有警铃、警报、红色警告灯等听视警告信号。在可能 引起触电的部位附近安置传感器，当人员接近危险区时，传 感器控制警告装置发出警告信号，避免触电。
能启动或自动停止，可将人从危险区排除，或控制人体不能 进入危险区，它对人身安全起间接防护作用。如双手按钮式 开关、光电式安全防护装置等。
2.安全防护装置的设计原则
❖ 以人为本的设计原则； ❖ 安全防护装置必须安全可靠原则； ❖ 安全防护装置与机械装备配套设计的原则； ❖ 简单、经济、方便的原则； ❖ 自组织的设计原则。
❖ 安全防护装置是指配置在机械设备上能防止危险因素引起人 身伤害，保障人身和设备安全的所有装置。它对人机系统的 安全性起着重要作用。因此，科学地设计安全防护装置有着 重要的意义。
1.安全防护装置的作用与分类
1）安全防护装置的作用
❖ 杜绝或减少机械设备在正常或故障状态，甚至在操作者失误 情况下发生人身或设备事故。
（2）典型的联锁防护安全装置
①机械式联锁装置：它是依靠凸块、凸轮、杠杆等的动作来 控制相互矛盾的运动。 ②电器联锁线路 ❖ 顺序连接：如锅炉的鼓风机和引风机。 ❖ 按钮控制的正反转联锁线路； ❖ 欠电压、欠电流联锁保护。
联锁门
双手控制按钮
感应式安全控制器
（3）液压（或气动）联锁回路
❖ 在自动循环系统中，执行件的动作是按一定的顺序进行的， 既各执行件之间的动作必须通过连锁环节约束，否则，将会 因动作干涉而发生事故。
人机系统的安全设计
容 膝 空 间
容 膝 空 间 尺 寸 （ 毫 米
）
（3）椅面高度及活动余隙
工作座椅需占用的空间，不仅包括座椅本身的几何 尺寸，还包括了人体活动需要改变座椅位置等余隙要 求。
椅面高度应根据坐姿腘窝高和坐姿时高的第95百分位数 值设计，矮身材的人可以通过脚踏板（脚垫）调整。 一般椅面高度比工作面高度低270-290毫米时， 上半身操作姿势最方便。因此，椅面高度宜取 420±20毫米。
图5-2 工作台和座位高度与工作 性质和人身高的关系
（2） 容膝空间
在设计坐姿用工作台时，必须根据脚可达 到区在工作台下部布置容膝空间，以保证 作业者在作业过程中，腿脚能有方便的姿 势。
下图1和表5-1示出了腿脚的七种姿势（两 腿伸直，脚在右角上，腿在座位下弯曲， 一只脚在前、一只脚在后，两腿交叉，两 脚交叉，脚放在脚控制器上）和最小最佳 的容膝空间尺寸。
ห้องสมุดไป่ตู้
选择人体姿势和体位应该考虑下列各 点
工作场地的大小、照明条件与视觉； 体力负荷的大小及用力方向； 工作场所各种物质 （包括必需的工具、加
工材料等）的安放位置； 控作台或工作台的台面高度，有无合适的
容膝空间； 作业时起坐的频率等。
应该尽量避免的姿势
① 站着不动的姿势（特别对女性）； ② 长期或经常重复地弯腰（指脊背弯 曲角超过15°）； ③ 躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿势； ④ 经常重复地单腿支撑的姿势； ⑤ 手臂长时间向前伸直或伸开等。
操纵性和可达性。
作业空间包含了三种不同的空间范围
第一种是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。人们为 完成劳动任务的大部分工时主要在这个范围 内度过。