人机系统的安全设计(安全人机工程学=重庆大学)
安全人机工程学课程任务书
《安全人机工程学》课程设计任务书一、课程设计的目的和要求《安全人机工程学》课程设计的目的是更深入了解《安全人机工程学》学习内容，加深对“人-机-环境”的理解。
通过具体的设计实践掌握产品设计的基本程序和方法,为今后的毕业设计和工作打下扎实的基础。
本课程设计的要求是通过对现有产品的介绍，说明其不足之处，然后根据人机工程的基本原则进行改进设计。
同时本课程设计更鼓励对某产品或设备的全新设计，不过要注意把握时间，按时完成课程设计。
二、课程设计题目1.工作台、椅设计类1.1工作台和椅设计:如何与作业人员和工具、作业环境配合好1.1.1儿童桌椅:突出可调节性，以及使用过程的安全性1.1.2绘图桌椅:结合现有绘图桌椅，着力改进其不足1.1.3可折叠桌椅:结合已有产品进行改进，要求更轻便12电脑操作台设计:结合已有产品改进，重点在选择材料，配色方案，功能分配2.展示台和文具设计类2.1展览台设计:强调照明设计，防震设计，提供语音服务功能，增加显示控制装置2.2文具设计:可变色的笔、可变粗细的笔3.电脑周边设备设计类3.1特殊键盘设计:可折叠的键盘4.2专用鼠标设计:有键盘的鼠标4.新型手机键盘、电视遥控器设计类4.1新型手机键盘设计:结合已有机型，重点突出材料选择，配色方案，键盘排列顺序，功能分配5.2家电遥控器设计:结合已有产品，重点改进材料选择，配色方案，按钮排列顺序，功能分配5.手推车设计类5.1婴儿车设计:安全，舒适，易操纵，可调节性强6.2轮椅设计:安全，舒适，易操纵，可调节性强7.其他设计类上述未列入的各种设计三、课程设计的基本程序1.确定设计任务，提出基本原则和要求；2•查阅文献资料，标准法规，开展调研；3.提出设计方案（至少两种方案）；4.修改或确定设计方案（确定方案设计书）；5.功能定义与分配；6.结构设计、强度设计、人机界面设计（主要内容包括:材料选择，结构设计,强度核算，颜色搭配，键盘按钮或操纵器的排列布置等）；7.作业环境因素分析；8.作业辅助设计（作业基本要求，人员素质要求，说明书，帮助等）；9.简单的技术经济分析；10.设计结论、总结和自我评价。
安全人机工程学
安全人机工程学安全人机工程学是一门研究人类与机器、设备之间的交互关系，以及如何设计和使用这些设备以保障人类安全和健康的学科。
在现代工业和社会生活中，人机交互已经成为一个重要的议题，因此安全人机工程学也日益受到重视。
首先，安全人机工程学关注的是人类在使用机器和设备时的安全问题。
人类在工作和生活中经常需要使用各种各样的设备，包括电脑、手机、工业机器人、交通工具等等。
这些设备如果设计不当或者使用不当，就会给人类带来安全隐患，甚至危及生命。
因此，安全人机工程学要求设计者在设计这些设备时，要考虑到人类的生理和心理特点，确保设备的使用不会对人类造成危害。
其次，安全人机工程学也关注机器和设备本身的安全性能。
现代机器设备的复杂性日益增加，因此其安全性能也变得更加重要。
安全人机工程学要求设计者在设计机器设备时，要考虑到设备的可靠性、稳定性、耐久性等方面，确保设备在使用过程中不会出现故障或者意外，从而保障人类的安全。
另外，安全人机工程学也涉及到人机界面的设计。
人机界面是人类与机器设备进行交互的平台，其设计质量直接影响到人类在使用设备时的安全性和效率。
安全人机工程学要求设计者在设计人机界面时，要考虑到人类的认知特点和操作习惯，确保界面的友好性和易用性，避免因为界面设计不当而导致的操作失误和事故发生。
最后，安全人机工程学也强调人类在使用机器设备时的行为安全。
人类的行为习惯和行为规范在很大程度上会影响到设备的安全性能。
安全人机工程学要求人类在使用设备时要严格遵守操作规程，不得擅自修改设备设置，不得超负荷操作设备，不得在不安全的环境下使用设备，从而保障人类在使用设备时的安全。
综上所述，安全人机工程学是一门涉及到多个方面的学科，其目的是为了保障人类在使用机器设备时的安全。
只有充分考虑到人类的生理和心理特点、设备的安全性能、人机界面的设计以及人类的行为安全，才能真正做到安全人机工程学的目标，保障人类的安全和健康。
希望在未来的发展中，安全人机工程学能够得到更多的关注和重视，为人类创造更加安全和舒适的生活和工作环境。
安全人机系统课程设计
安全人机系统课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习安全人机系统的相关知识，使学生能够理解并掌握人机系统的安全性设计原理和方法，提高学生在实际应用中设计和评估安全人机系统的能力。
1.掌握人机系统的定义、分类和基本组成。
2.理解人机交互的基本原理和方式。
3.学习安全人机系统的设计原则和方法。
4.了解当前安全人机系统的技术发展趋势。
5.能够运用所学知识分析和评估实际项目中的人机系统安全性。
6.具备设计简单安全人机系统的基本能力。
7.掌握使用相关工具进行安全人机系统分析和设计的方法。
情感态度价值观目标：1.培养学生对安全人机系统的兴趣，提高学生主动学习和探索的精神。
2.使学生认识到安全人机系统在现代社会中的重要性，增强社会责任感。
3.培养学生团队协作和沟通交流的能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.人机系统的概念和分类：介绍人机系统的定义、分类和基本组成，使学生了解人机系统的基本概念。
2.人机交互原理：讲解人机交互的基本原理和方式，包括物理交互、认知交互和语言交互等。
3.安全人机系统设计原则：学习安全人机系统的设计原则，如可见性、反馈、容错性等。
4.安全人机系统设计方法：介绍安全人机系统的设计方法，包括危险分析、安全控制等。
5.安全人机系统案例分析：分析实际案例，使学生能够将理论知识应用到实际问题中。
6.安全人机系统发展趋势：了解当前安全人机系统的技术发展趋势，包括、大数据等在安全人机系统领域的应用。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学，包括：1.讲授法：教师通过讲解理论知识，使学生掌握安全人机系统的基本概念和原理。
2.案例分析法：分析实际案例，让学生学会将理论知识应用到实际问题中。
3.实验法：通过实验操作，使学生加深对安全人机系统设计方法和技巧的理解。
4.小组讨论法：分组讨论，培养学生的团队协作和沟通交流能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用权威、实用的教材，为学生提供系统的理论知识。
安全人机课程设计课题
安全人机课程设计课题一、课程目标知识目标：1. 学生能理解人机交互中的基本安全概念，掌握信息安全、物理安全等安全知识。
2. 学生能了解常见的人机交互安全隐患及其影响，如隐私泄露、网络安全威胁等。
3. 学生掌握基本的安全防护措施，如设置复杂密码、使用安全软件等。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识分析现实生活中的安全问题，并提出相应的解决方案。
2. 学生具备基本的安全防护能力，能够为自己的设备和个人信息设置安全防护措施。
3. 学生能够进行简单的人机交互系统安全评估，发现潜在风险。
情感态度价值观目标：1. 学生培养安全意识，认识到安全在人机交互中的重要性，树立正确的安全观念。
2. 学生培养团队合作精神，学会在解决安全问题时与他人沟通协作。
3. 学生增强社会责任感，关注网络安全问题，积极参与安全知识的普及和传播。
课程性质：本课程为实践性较强的学科课程，结合现实生活中的安全问题，培养学生的安全意识和防护能力。
学生特点：学生具备一定的计算机操作基础，对人机交互安全有好奇心，但安全意识较弱，需要引导和培养。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，关注学生的个体差异，提高学生的参与度，使学生在实践中掌握安全知识和技能。
同时，关注学生的情感态度价值观的培养，引导他们形成正确的安全观念。
通过分解课程目标为具体的学习成果，为后续教学设计和评估提供依据。
二、教学内容1. 安全基础知识- 信息安全概念与分类- 物理安全与网络安全- 常见的安全威胁与防护措施2. 人机交互安全- 人机交互安全隐患分析- 隐私保护与数据加密- 用户身份认证与权限管理3. 安全防护技能- 复杂密码设置与保管- 安全软件的使用与更新- 网络安全防护策略与实践操作4. 安全评估与风险管理- 简单人机交互系统安全评估方法- 风险识别与防范策略- 应急处置与安全事故报告教学大纲安排：第一课时：安全基础知识学习，侧重信息安全概念与分类，介绍物理安全与网络安全。
安全人机学课程设计
安全人机学课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生理解安全人机学的基本概念，掌握人机交互中的安全原则。
2. 学生了解常见的人机交互设备及其安全特性。
3. 学生掌握分析人机交互过程中潜在安全风险的方法。
技能目标：1. 学生能够运用安全原则评估人机交互界面的设计优劣。
2. 学生通过案例学习，学会设计符合安全标准的人机交互界面。
3. 学生掌握使用基本的安全测试工具，对交互设备进行初步的安全评估。
情感态度价值观目标：1. 培养学生关注人机交互中安全问题的意识，提高安全防护的自觉性。
2. 培养学生的团队协作精神，使其在项目实践中学会互相尊重和沟通。
3. 培养学生面对安全风险时的责任感，使其认识到安全设计的重要性。
课程性质分析：本课程为高中信息技术课程，结合当前科技发展趋势，关注人机交互安全性，旨在提高学生的安全意识和设计能力。
学生特点分析：高中学生具有一定的信息技术基础，思维活跃，对新事物充满好奇。
但同时，他们可能对人机交互安全方面的知识了解不足，需要通过实践和案例学习加深理解。
教学要求：1. 结合实际案例，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力。
2. 鼓励学生主动参与，培养学生的自主学习能力和解决问题的能力。
3. 注重学生团队合作能力的培养，提高学生在项目实践中的沟通与协作能力。
二、教学内容1. 安全人机学基本概念：介绍人机交互、安全性原则、人机界面设计等基本知识，对应教材第一章内容。
- 人机交互概述- 安全性原则- 人机界面设计基本要素2. 常见人机交互设备安全特性：分析鼠标、键盘、触摸屏等设备的安全特性，结合教材第二章内容。
- 鼠标与键盘的安全性- 触摸屏与手势操作的安全性- 虚拟现实与增强现实设备的安全问题3. 安全风险评估与防范：学习如何识别和评估人机交互过程中的安全风险，参考教材第三章内容。
- 安全风险识别- 安全风险评估方法- 安全防范措施4. 安全人机交互界面设计：探讨如何设计符合安全标准的人机交互界面，结合教材第四章内容。
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
安全人机工程学课程设计
安全人机工程学课程设计
安全人机工程学课程设计的目标是教授学生如何设计和评估人机界面以最大程度地提高使用者的安全性，并确保系统中的人员、工作和技术的安全性。
以下是安全人机工程学课程设计的一些主题和目标：
主题：
1. 人机交互
2. 任务分析
3. 用户需求
4. 界面设计
5. 安全设计
6. 评估方法
目标：
1. 理解安全人机工程学的基本原理和方法
2. 学习如何进行人机界面设计来确保系统的安全性
3. 熟练运用任务分析和用户需求考虑来设计用户友好的系统
4. 研究安全设计的最佳实践和方法
5. 掌握评估人机界面的方法和工具
6. 了解安全人机工程学的应用于实际系统设计的案例
课程设计应以理论为基础，同时也应包括实际案例研究和实验室实践，比如用户研究、任务分析、人机交互设计和系统评估。
通过实践和实验，学生们将能够真正地运用课堂学到的知识和技巧，为实际系统设计提供安全人机界面。
安全人机工程课程设计
安全人机工程 课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解安全人机工程的基本概念，掌握人、机、环境之间的关系；2. 掌握安全人机工程的基本原理，了解其在实际生产生活中的应用；3. 了解安全人机工程的相关法律法规，提高安全意识和法律意识。
技能目标：1. 能够分析实际生产场景中的人机工程问题，提出合理的解决方案；2. 学会运用安全人机工程的知识，评估和改善工作环境，提高工作效率；3. 能够运用安全人机工程原理，设计和优化人机交互界面，提高用户满意度。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对安全人机工程的兴趣，激发学习热情，树立安全意识；2. 增强学生的团队协作意识，培养与人沟通、合作解决问题的能力；3. 提高学生的社会责任感，使其认识到安全人机工程在保障人民生命安全、促进社会和谐发展中的重要作用。
课程性质分析：本课程为学科实践课程，旨在通过理论教学与实际案例分析，使学生掌握安全人机工程的基本知识和技能。
学生特点分析：学生为八年级学生，具有一定的逻辑思维能力和动手操作能力，但对安全人机工程的概念和原理了解较少。
教学要求：结合课程性质和学生特点，采用案例分析、小组讨论、实验探究等教学方法，使学生在实践中掌握安全人机工程的知识和技能，提高安全意识。
通过分解课程目标为具体学习成果，便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 安全人机工程基本概念：人、机、环境关系，安全人机工程定义及其重要性；2. 安全人机工程原理：生理心理学原理，人机系统设计原则，事故分析与预防；3. 安全人机工程应用：案例分析，包括生产、交通、家居等领域；4. 安全人机工程法律法规：相关法律法规介绍，合规性检查；5. 人机交互界面设计：界面设计原则，优化方法，用户体验；6. 工作环境评估与改善：评估方法，改善措施，提高工作效率；7. 实践操作：实验探究，小组讨论，设计实践。
教学大纲安排：第一周：安全人机工程基本概念，人机环境关系；第二周：安全人机工程原理，生理心理学原理；第三周：安全人机工程原理，人机系统设计原则；第四周：安全人机工程应用，案例分析；第五周：安全人机工程法律法规，合规性检查；第六周：人机交互界面设计，界面设计原则；第七周：工作环境评估与改善，评估方法和改善措施；第八周：实践操作，实验探究、小组讨论和设计实践。
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》课程设计人机设计
《安全人机工程学》课程设计课题：学生用床设计学院：姓名：目录摘要前言 (4)1.人机工程学概述 (5)1.1人机工程学概述.............................................. .51.2人机工程学简史．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..． 51.3人机工程学的目的．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. ．62. 数据建立 (6)3. 现有组合式床铺人机系统分析 (8)3.1床.......................................................... .83.1.1床面距离天花板高度 (9)3.1.2床的长度分析........................................... .9 3.1.3床的宽度 (9)3.2 桌面作业面积的问题分析 (9)3.2.1 桌面水平作业区........................................ .9 3.2.2 桌面高度的问题分析及改进. (10)3.2.3桌面光环境的问题分析及改进............................ .10 3.3椅子的问题分析及改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． (11)3.4扶梯的问题分析及改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.. 123.5 容膝空间的问题分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．.．．．．134 结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．..............．14本文主要介绍了人机工程学的定义、概述以及简短历史，通过对人机工程学这门学科的了解，从而提高在对于产品的开发、使用时候能够按照人机工程学原理进行分析的能力，并且提出合理化建议，这次以安徽工业大学宿舍的组合床铺为例，根据人机工程学原理，对于床铺的高度、长度、宽度，书桌的高度，书架高度、宽度，以及衣橱设计做了符合人机工程学的分析，本着以人为本的原则，全面考虑大学生的生理、心理因素，考虑其型式及居住的空间能适合人的生活方式，根据宿舍具体情况和同学们对于现在床铺设计的意见，对于现有床铺提出合理的改造意见，在保障学生的身体健康的前提下，提高学生的工作学习效率。
安全人机工程学课程设计报告
关于大学多媒体教学设备的一些改进研究对象：大学多媒体教学设备中的PPT、多媒体投影仪。
对象概述：信息时代，电子技术和科学高速发展，多媒体技术的应用也越来越广，越来越多的学校，特别是大学都都引入了多媒体教学设备，越来越多的教师将其应用到课堂，尤其在中等发达以上的城市，恐怕很难找到完全没有使用过多媒体设备进行过教学的教师，不管是做公开课，还是自己在日常教学过程中，多媒体教学设备与手段已经被广泛使用。
随着新课程改革步骤的加快，随着具有高学历人才进入到普及性教育的范畴，教师使用多媒体教学设备，可以达到教学效果的提升，推动教学手段与教学模式的发展。
在大学的教学过程中，PPT的使用频率是最高的，因此与之相关的多媒体投影仪、麦克风、鼠标等设备便紧密地联系在了一起。
现状分析：安全人机工程学在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。
人——机——环境系统中三个要素之间相互作用、相互依存，决定着系统总体的性能。
本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数，其所包含的内容也就是人性化的技术手段。
安全人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。
应用安全人机工程学的原理，我们针对大学教学过程中老师使用PPT时制作和操作是否方便，学生在观看时是否舒适，教室光线的影响等角度从硬件和软件两个方面的现状进行了分析，发现PPT和与其配备的一些设备存在以下问题及缺陷：一、硬件方面：1、在教学过程中，当重要的内容需详细在PPT中指出时，不能直接且方便的划出，老师一般利用鼠标、手或麦克风一端的红色激光在屏幕在指出，在翻页时一般用鼠标进行。
一方面，这种指示只是瞬时性的，学生不容易留下较深刻的映像；另一方面，一般的教室电脑与屏幕的距离大、电脑与人眼的间距较大，这就要求教师在操作时要经常性地走动和弯腰，从而易导致身体疲劳，影响教学质量。
安全人机工程课程设计
安全人机工程 课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解安全人机工程的基本概念，掌握人、机、环境之间的相互关系及影响。
2. 学生能够掌握安全人机工程的基本原则，分析实际案例中的安全问题，并提出改进措施。
3. 学生能够了解安全人机工程在日常生活和生产中的应用，认识到其在保障人民生命安全中的重要性。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析并解决实际安全问题，提高安全意识和自我保护能力。
2. 学生能够通过小组合作，进行安全人机工程实验，培养观察、分析和解决问题的能力。
3. 学生能够运用安全人机工程原理，设计简单的安全防护装置或方案，提高创新能力。
情感态度价值观目标：1. 学生能够认识到安全人机工程的重要性，树立安全意识，养成安全行为习惯。
2. 学生能够关注社会安全问题，积极参与安全公益活动，提高社会责任感。
3. 学生通过学习安全人机工程，培养对科学研究的兴趣，激发探索未知、勇攀科学高峰的精神。
本课程旨在通过理论教学与实践操作相结合，使学生在掌握安全人机工程基本知识的基础上，提高解决实际问题的能力，培养学生的安全意识和社会责任感。
课程性质为理论与实践相结合，针对初中年级学生的认知特点，注重启发式教学，激发学生的学习兴趣和探究精神。
在教学过程中，关注学生的个体差异，鼓励学生积极参与，确保每位学生都能在课程中收获知识和技能。
二、教学内容1. 安全人机工程基本概念：人、机、环境的关系，安全原理，事故致因理论。
2. 安全人机工程原则及应用：人体工程学原理，机械安全设计，作业环境优化，安全人机界面设计。
3. 安全防护技术与装置：个人防护装备，安全防护装置，紧急事故处理设备。
4. 实践案例分析：分析典型安全事故案例，总结教训，提出改进措施。
5. 安全人机工程实验：开展小组合作实验，观察人、机、环境相互作用的实际效果，提高学生动手能力。
6. 安全设计与创新：运用所学知识，设计简单的安全防护装置或方案，培养学生创新能力。
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。
第五章 人机系统的安全设计与评价(1)精品PPT课件
8mm。采用放大镜读数时，刻度的大小一般 取1／X mm（X为放大镜放大倍数）。
• 刻度线的最小值还受所用材料的限制，钢和
章
铝 的 最 小 刻 度 为 1mm ； 黄 铜 和 锌 白 銅 为
第五章 人机系统的安全设计与评价
安
全
人 机
人机系统的安全设计的内容
工
程 学
1、人机界面的安全设计
︵ 第
2、作业环境设计
五 3、安全防护装置设计
章 ︶
4、人机系统的安全可靠性设计
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湖南工学院安全工程系
第1页
第一节 人机界面的安全设计
一、显示器的设计 安
全 1、显示器的性能要求 人 Nhomakorabea机 • 用简单明了的方式传达信息，使传递信息的形式尽量
五
误认。
章 ︶
• 显示器的显示方式和操作者的思维过程应当
和谐一致。
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湖南工学院安全工程系
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3、视觉显示器的设计
安
视觉显示方式主要有数字显示和模拟
全 人
显示两类：
机
工 程
• 数字显示中有机械式，数码管式液晶 式和屏幕式等。它直接用数码来显示
学
有关参数和工作状态。
︵ 第
• 模拟显示最常用的有刻度盘指针式和
学
• ②刻度盘的形状与大小是否合理；
︵
第 五 章
• ③刻度盘的刻度划分、数字和字母的形状、大小 以及刻度盘色彩对比是否便于监控者能迅速而准 确地识读；
︶
• ④根据监控者所处的位置，指针式仪表是否布置
在最佳视区范围内。
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湖南工学院安全工程系
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。
安全人机工程学设计
04
安全人机工程学设计在各类设备中的应用
安全人机工程学设计在办公设备中的应用
办公设备设计
• 办公桌：根据人体尺寸数据设计办公桌的高度和尺寸
• 办公椅：根据人体尺寸数据设计办公椅的尺寸和舒适度
• 显示器：根据人体尺寸数据设计显示器的位置和高度
应用效果
• 提高员工的工作效率
• 降低员工的劳动强度
• 保护员工的健康
• 交通设施的布局与优化
02
人体尺寸测量与建模
人体尺寸测量的方法与标准
人体尺寸测量方法
人体尺寸测量标准
• 直接测量法：使用测量工具直接对人体各部位进行测量
• ISO 9409：规定了人体尺寸测量的术语和定义
• 间接测量法：通过测量人体的相关数据推算出其他部位
• GB 10000：规定了人体尺寸测量的方法和要求
潜在风险
• 保护员工健康和工作环境
安全人机工程学设计的发展历程
20世纪初，安全人机工程学设计开
始萌芽
20世纪中期，安全人
机工程学设计得到迅速
发展
21世纪，安全人机工
程学设计进入智能化和
绿色环保阶段
• 工业生产中的劳动保护问题日益
• 计算机技术的应用推动了人机工
• 人工智能技术的融合提高了设计
严重
程学的发展
的尺寸
人体建模技术与应用
人体建模技术
• 基于统计的人体建模：利用大量人体尺寸数据建立统计模型
• 基于生理的人体建模：根据人体生理结构和功能特点建立模型
• 基于生物力学的人体建模：通过分析人体运动学和动力学特性建立模型
人体建模应用
• 产品设计：为产品尺寸设计提供依据
• 虚拟现实：为虚拟现实场景中的人体行为模拟提供支持
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全 虑对周围环境影响、防火、安全疏散、
设 事故应急措施等方面的安全。
计
第
十 二
二、城市（规划）工作设计
章 • 1、城市人口密度基数的安全设计
人 • 2、城市土地利用与安全设计
机 系
• 3、对城市的变与不变相统一的
统 的
安全设计
安 全
• 4、城市通道的安全设计
设
计
第
第二节 岗位设计
十 二
• 岗位设计指工作场所、工作姿态、作
二
为了克服坐姿、立姿作业的缺点，
章 在工作岗位上经常采用坐—立姿交替
作业的方式。
人 • 这种作此方式的优点在于，能使作业 机 者在工作中变换体位，从而避免由于
系 身体长时间处于一种体位而引起的肌
统 肉疲劳。例如，长时间的单调的坐姿
的 作业会引起心理性疲劳，改成立姿适
安 当走动，有助于维持工作能力，而长
章 业空间、座椅设计等。
• 岗位设计不仅要求适应人体生理、心
人 理，生物力学特性，而且还要利用人
机 系 统 的
体测量数据进行合理的人机结合面设 计，其结合面包括使机器的显示器明 显，控制装置使用方便，控制器布置
安 合理，使人机处于良好结合状态。
全 设 计
• 此外，报警、显示、控制等装置迅速 及时有效地进行工作并与人处于正常
• 体力负荷的大小及用力方向；
人
机 • 工作场所各种物质 （包括必需的工
系 具、加工材料等）的安放位置；
统
的 • 控作台或工作台的台面高度，有无合
安 适的容膝空间；
全 设
• 作业时起坐的频率等。
计
第 十 应该尽量避免的姿势 二 章 • 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
变换位置，减少疲劳和厌烦；可利用
人 平展的工作面而无需任何容膝空间等
机 重要优点。
系 统 • 立姿时肌肉要作出更多的功以支持体重，
全 故易引起疲劳；下肢负担较重，长期
设 站立易引起下肢静脉曲张等等。 计
第 十
坐—立姿交替作业的特点
的 • 精密度要求高而又要求仔细的作业。
安 因坐姿情况下，当设备振动或移动时，
全 设 计
人体具有较大的稳定度和较好的平衡 度。
第 • 需要手足并用，并对一个以上踏板进 十 行控制的作业。坐姿时，双脚容易移 二 动，且可借助座椅支撑对脚控制器施 章 以较大力量。
立姿作业的特点
人
机 • 以下作业选用立姿作业优于坐姿作
全 设 计
时间的立姿作业会产生肌肉疲劳，坐 下来就可以得到消除。
第 十
二 章 • 因此，坐—立姿交替作业能吸收各自
的长处，弥补各方面的短处，应尽可
人
能用坐—立姿交替作业方式，代替单
机
纯的立姿作业方式。
系
统 的
安
全 设
计
第 十
选择人体姿势和体位应该考虑下列各点
二
章 • 工作场地的大小、照明条件与视觉；
安 业接触空间。人们为完成劳动任务
全
设
计
第 十 二 章
的大部分工时主要在这个范围内度过。
• 第二种是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
人 机
由活动所需要的范围，即作业活动空 间。
系 • 第三种是为了保障人体安全，避免人
统 体与危险源（如机械转动部位等）直
的状态。
第 一、工作空间设计
十 工作空间--亦称作业空间，是人们在从
二 章
事某项作业时，为完成该项工作，人体 所必须的活动范围或空间。它包括人的
操作活动范围和机器设备中的显示器和
人 控制器所及范围。
机 系 作业空间设计应遵守一般原则：
统 的 安
• 正确协调总体设计与局部设计相互之间 的关系
全
设
计
第 十 二 章
的 接触所需要的安全防护空间。在进行
安 工作场地和器设备的设计与布局时，
全 必须充分考虑作业空间的安全人机工
设 计
程学设计问题。
第 十
实际生产活动中的作业姿势
二 • 坐姿--坐着的作业姿势常指身躯伸直或
章 稍向前倾10o～15o角，上腿平放，下腿
一般垂直地或稍向前倾斜着地，身体处
人 于舒适的体位。
• 工作空间设计要着眼于人，落实于设备。 • 考虑人的认知特点和人体动作的自然性、
同时性、对称性、节奏性、规律性、经 济性和安全性。
• 保证至少在90％的操作者中具有适应性、
人 机
兼容性、操纵性和可达性。 作业空间包含了三种不同的空间范围
系 统 的
• 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
人 弯曲角超过15°）；
机 系 统
• ③ 躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿 势；
的 • ④ 经常重复地单腿支撑的姿势；
安 全
• ⑤ 手臂长时间向前伸直或伸开等。
第 十 二 章
人
第十二章
机 系
人机系统的安全设计
统
的
安
全
设
计
第 • 人机系统的安全设计的内容
十 • 1、工作（规划）设计；
二 章
• 2、岗位设计；
• 3、显示器设计；
人 • 4、控制器设计；
机 系
• 5、作业环境设计；
统 • 6、安全防护装置设计。
的 安
• 人机系统安全设计须遵循的原则
全 • 1、以人为中心的设计原则
机 系 统
• 立姿---通常指人站立时上体前屈角小 于30o时所保持的姿势（前屈角大于30o
的 为前屈姿势）。
安 全
• 坐－立交替姿势、
设 • 卧姿
计 • 蹲姿
第 坐姿作业的特点 十 二 • 人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。 章 下列作业宜采用坐姿作业。
人 机 系 统
• 持续时间较长的静态作业。此时需要 支持身体的力较小，腿上消耗的能量 和负荷较小，血液循环畅通，可以减 少疲劳和人体能量的消耗。
设 计
• 2、产品人性设计的原则
• 3、安全第一的思想贯穿于全过程的原则
第 十
第一节 工作（规划）设计
二 章
一、工厂工作设计
工厂的工作设计包括工厂的厂址选择、
人 厂区平面布置、厂区道路交通、防火间 机 距、厂房及设备的平面布置，原材料、
系 燃料、产品等输送与储存，废弃物的排
统 的 安
放与处理，工艺流程中的安全设施及安 全防范措施等内容，在设计时要全面考
系 业：
统
（1）需要经常改变体位的作业。
的 站着频繁的起坐消耗能最少些；
安 全 设 计
• （2）常用的控制器分布在较远区域、 需要手足有较大运动幅度的作业。因 站姿时作业者可以走动，可以看见
第 或使用坐姿作业者够不到的部件；
十
（3）需要用力较大的作业。立势
二 时手臂力量较大，易于操作大操纵杆。
章
此外，立姿作业时，还有作业者可