第四章 安全人机工程
安全人机工程
VS
详细描述
办公环境的人机工程改造应关注提高工作 效率和员工健康。通过优化办公桌椅、电 脑设备、照明等办公环境因素，降低员工 的疲劳和不适感，提高工作效率和员工健 康水平。
案例五：军事装备中的人机工程应用
总结词
提高军事装备的战斗力和安全性
详细描述
军事装备中的人机工程应用应关注提高军事 装备的战斗力和安全性。通过优化人机界面、 操作流程和安全防护措施，降低军事装备的 操作难度和风险，提高军事装备的战斗力和 安全性，减少人员伤亡和装备损失。
来了挑战，需要研究如何提高算法的透明度和可解释性，以增强人们对
人工智能系统的信任。
03
人工智能伦理与法律责任
随着人工智能技术的发展，伦理和法律责任问题日益突出。需要建立相
应的伦理准则和法律法规，明确人工智能系统的责任和义务，以保障人
类的权益。
安全人机工程在全球化背景下的合作与交流
跨国合作与交流
全球化背景下，安全人机工程需 要加强跨国合作与交流，分享最 佳实践、研究成果和技术创新， 共同应对全球性的安全挑战。
通过优化人机界面设计，提高操作精度和稳定性，从 而提高产品质量。
安全人机工程的历史与发展
起源
安全人机工程起源于20世纪初的人机工程学，最初关注于工业生产 中的人机关系。
发展历程
随着科技的不断进步和应用领域的拓展，安全人机工程逐渐发展成 为一个独立的学科领域。
未来展望
随着人工智能、物联网等新技术的快速发展，安全人机工程将进一步 拓展应用领域，为人类的安全和高效工作提供更多保障。
办公家具布局
合理规划办公桌、椅子的布局，以及 空间利用，提高员工的工作效率和舒 适度。
军事与航空航天领域
安全人机工程
安全人机工程安全人机工程学：是从安全的角度，运用人机工程学的原理和方法，去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
研究内容：人的因素（人机学参数、人的生理、心理因素与安全生产、作业疲劳以及安全生产、人的可靠性。
）机的因素（显示装置、控制装置等机械设备的安全设计、安全防护装置、机械设备的可靠性。
）环境因素（光环境、噪声环境、振动环境、微气候。
）人机系统综合研究（人机分工匹配、人机界面安全设计、作业空间安全布局、环境因素对人机系统的可靠性影响）。
人体测量：是用测量的方法来研究人体体质特征，通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，并得出有关数据。
人体测量内容：（1）形态测量（静态测量）：基本尺度、体型、表面面积、体积和重量,（2）生理测量：知觉反应、疲劳程度、出力大小，（3）运动测量（动态测量）：动作范围、动作过程及动作过程的形态变化、皮肤变化。
人体尺寸测量分类：静态人体尺寸测量（立姿、坐姿、卧姿、跪姿）、动态人体尺寸测量正中面（矢状面）。
通过铅垂轴和纵轴的平面以及与其平行的所有平面都称为正中面（矢状面）。
在正中面（矢状面）中，把通过人体正中线的矢状面称为正中矢状面。
正中矢状面把人体分为左、右对称的两部分。
冠状面。
通过铅垂轴和横轴的平面以及与其平行的所有平面都称为冠状面。
冠状面把人体分为前、后两部分。
水平面。
与冠状面及矢状面同时垂直的所有平面都称为水平面。
水平面把人体分为上、下两部分。
眼耳平面。
也称法兰克福面，是指两耳屏点和右眼眶下点所构成的标准水平面。
测量方向（1）颅侧（上面）与尾侧（下面）颅侧是指朝头顶的方向，尾侧是指远离头部朝向尾部。
（2）内侧与外侧内侧是指朝向身体的中线，外侧是指远离正中矢状面的方向。
（3）近位与远位近位是指靠近身体质心的一端，远位是指远离人体质心的一端。
（4）腹侧（前侧）与背侧（后侧）腹侧是指朝向身体的前部，背侧是指朝向身体的后部。
安全人机工程
安全人机工程人机工程是一门研究人与机器之间的交互关系，以及如何设计和改进工作环境，使得人们能够更加安全、高效地与机器进行交互的学科。
安全人机工程则更加注重人机交互中的安全性问题，旨在通过科学的设计和改进，减少事故和伤害的发生，保障人们的生命和财产安全。
首先，安全人机工程需要考虑人的生理和心理特点。
人的生理特点包括视力、听力、反应速度等，而心理特点则包括注意力、情绪、认知能力等。
在设计人机界面时，需要充分考虑到这些特点，确保界面的设计符合人的感知和认知习惯，避免因为设计不当而导致的操作失误和事故发生。
其次，安全人机工程需要注重机器的可靠性和智能化。
机器的可靠性直接影响到人机交互的安全性，而智能化则可以使机器更加灵活地适应人的操作习惯，减少人为失误的可能性。
因此，在设计机器时，需要考虑到其稳定性、自诊断和自我修复能力，以及智能化的交互方式，从而提高人机交互的安全性。
另外，安全人机工程还需要考虑到工作环境的因素。
工作环境的安全性直接关系到人机交互的安全性，包括光照、温度、噪音、震动等因素。
在设计工作环境时，需要充分考虑到这些因素，确保工作环境能够保障人们的健康和安全，减少因环境因素导致的操作失误和事故发生。
最后，安全人机工程需要注重培训和管理。
人的操作技能和行为习惯对人机交互的安全性有着重要影响，因此需要通过培训和管理来提高人们的操作技能和安全意识。
同时，需要建立健全的管理制度和监测系统，及时发现和纠正人机交互中存在的安全隐患，确保人机交互的安全性。
总之，安全人机工程是一个综合性学科，需要从人、机器、环境和管理等多个方面综合考虑，以提高人机交互的安全性，保障人们的生命和财产安全。
只有通过科学的设计和改进，才能最大程度地减少事故和伤害的发生，实现人机协同作业的安全可靠。
安全人机工程
户群体。这些数据包括身高、体重、臂长、腿长等，有助于确定产品的
可及性和舒适度。
02
定制化设计
基于人体测量数据，可以设计出更符合用户身体特征的产品，提高使用
的舒适性和效率。例如，根据不同身高的人体测量数据设计出不同尺寸
的家具和工具。
03
通用设计
在某些情况下，为了满足更广泛用户的需求，可以采用通用设计原则，
考虑不同人群的人体测量数据，设计出适应不同体型和能力的产品。
人机界面设计
界面布局
人机界面设计应合理安排按钮、开关、显示屏等控件的位 置和大小，以便用户能够轻松操作。遵循人体工程学原则， 如双手操作舒适区、减少重复动作等。
交互方式
人机界面的交互方式应直观易懂，减少用户学习成本。例 如，采用图形界面、语音控制等技术，提高界面的易用性 和用户体验。
安全人机工程
目录
• 引言 • 安全人机工程的基本原则 • 安全人机工程在产品设计中的应用 • 安全人机工程在工业生产中的应用 • 安全人机工程的未来发展 • 结论
01 引言
安全人机工程的定义
安全人机工程是一门研究人、机器和 环境之间相互作用的学科，旨在确保 人员在使用机器和设备时的安全和健 康。
例如，合理安排工作流程和休息时间，提供符合人体工程学的操作姿势和工具，以 及创造良好的照明、温度、湿度等环境条件。
安全性原则
安全性原则是指在人机系统中应采取必 要的安全措施，预防操作者受到伤害或
事故的发生。
在安全性方面，应重视操作者的安全需 求，通过设计安全防护装置、限制操作 力或速度、警示标识等措施，降低操作
提升生活质量ห้องสมุดไป่ตู้
安全人机工程在产品设计、建筑和交通等 领域的应用，提高了人们的生活质量，使
安全人机工程
安全人机工程
运用人机工程学的理论和方法研究“人-机-环境”系统，并使三者从安全的角度上达到最佳匹配。
人是核心起到主导作用，机器起着安全的保障作用；
安全人机工程的研究内容主要包括以下方面：
（1）分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素；
（2）研究人的生理和心理特征和机器功能，构成最佳人机系统；
（3）研究人与机器界面中信息传递的安全问题；
（4）建立人机系统可靠性设计原则。
一、人的特性
（一）人的生理特性
1.人体供能与劳动强度分级
（1）人体特性参数
①尺度参数：静态参数，如人体高度及各部位长度尺寸等；
②动态参数：运动状态下，人体的动作范围参数；
③生理参数：耗氧量、心跳频率、呼吸频率、表面积和体积等；
④生物力学参数：握力、推力、推举力、转动惯量等；。
安全人机工程部分选择题精选
资料范本本资料为word版本，可以直接编辑和打印，感谢您的下载安全人机工程部分选择题精选地点：__________________时间：__________________说明：本资料适用于约定双方经过谈判，协商而共同承认，共同遵守的责任与义务，仅供参考，文档可直接下载或修改，不需要的部分可直接删除，使用时请详细阅读内容第四章安全人机工程部分选择题精选及精解一、单选题1．人机工程学的发展大致经历了这样的一个过程，即：（）。
A．以人类为中心——以机械为中心——人机系统环境协调——以系统为中心B．以机械为中心——以系统为中心——以人类为中心——人机系统环境协调C．以机械为中心——以人类为中心——以系统为中心——人机系统环境协调D．以人类为中心——以系统为中心——人机系统环境协调——以机械为中心2．手臂的最大推力产生在肩的上方0。
方向上，可达自身体重的（）。
A．50％ B．80％ C．130％ D．150％3．颜色对比与人眼辨色能力有一定关系。
当两种颜色相配在一起时，易于辨认的顺序是（）。
A．黄底黑字，黑底白字，蓝底白字，白底黑字 B．白底黑字，黑底白字，黄底黑字，蓝底白字C．黄底黑字，白底黑字，黑底自字，蓝底白字 D．白底黑字，黄底黑字，黑底白字，蓝底白字4．站着不动、长期或经常重复地弯腰、躯干扭曲并倾斜的姿势、经常性重复地单腿支撑的姿势和手臂长时间前伸等姿势极易产生疲劳。
其原因主要是（）。
A．动态作业 B．动作力量过大 C．动作幅度过大 D．静态作业5．人们常常在伸手取物时直接将手伸向物品，在穿越空地时走斜线，为图省事直接从有限高度的设备或货物堆上翻越而过等。
这在人机工程学上被称为（）。
A．捷径反应 B．躲避反应 C．积极反应 D．消极反应6．人眼观看展示物的最佳视角在地域标准视角--区域内。
A．5 B．15 C．30 D．457．按照（）分类，人机系统可分为开环人机系统和闭环人机系统。
A．人机系统组合方式 B．有无反馈控制作用 C．人机系统自动化程度 D．人机系统的规模大小8．显示器(显示装置)是从机器至人的信息传递装置，视觉显示器由于传递的信息量大、传递方式多样等原因，获得了最广泛的应用而占主要地位。
安全人机工程
安全人机工程学：是从安全和人机工程学的角度出发研究人与机的关系，是运用人机工程学的原理的方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
安全人机工程学立足于安全，主要阐述保证人身安全所需人与机的相互关系。
它是人机工程学的一个应用学科的分支，也是安全工程学的一个重要分支学科。
安全人机工程：以人的安全作为立足点，以确保人在活动过程不受到伤害为目标，它主要阐述人和机之间保持怎样的关系才能保证人的安全人机工程学：是根据人的心理、生理和身体结构等因素，研究系统中人、机械、环境相互间的合理关系，以保证人们安全、健康、舒适的工作，并取得满意的工作效果的一门学科。
人-机-环境系统工程的研究内容主要包括七个方面：人、机、环境、人-机关系、人-环关系、机-环关系、人-机-环境关系研究“操作方法”的课题做的实验：铁锹作业实验、砌砖作业实验、肌肉疲劳试验安全人机工程学发展的三个阶段：经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学人机工程学研究的方法：测量方法、模型工作方法、调查方法、数据的处理方法人机系统：是由相互作用、相互联系的人和机器两个子系统构成的，且能完成特定目标的一个整体系统。
完整的人机系统都有六种功能（输入输出、信息接收、信息加工、信息存储存、执行功能、信息反馈），这些功能是连续进行的，是由人和机共同作用实现的。
人机系统基本模式：由人的子系统、机器的子系统和人机界面所组成反馈：是指系统的输出量和输入量结合对系统发生作用。
开环人机系统：指系统中没有反馈贿赂或输出过程也可提供反馈的信息，但无法用这些信息进一步控制操作，即系统的输出对系统的控制没有直接影响。
如曹总普通车床加工工件；闭环人机系统：指系统有封闭的反馈回路，输出对控制有直接影响。
人的子系统又分为S-O和O-R ；机的子系统分为C-M系统和M-D系统人机界面：是人与机器进行交互的操作方式，即用户与机器互相传递信息的媒介，包括信息的输入和输出。
人机界面的设计：主要指显示器、控制器以及它们之间关系的设计。
安全人机工程-ch04安全人机功能分配
三、人机特性比较：人机特性从11各方面进行了比较。
“人机共存（同工）” 对人机共存的人机系统来说，设计的主要困难不在于产
品本身，而在于是否能找出人与技术之间最适宜的相互联
系的途径与手段，在于是否能全面考虑到操作者在人机系 统中的功能作用特点和机器与人的特性相吻合的程度。
《安全人机工程》
《安全人机工程》
《安全人机工程》
四、人机功能分配 1.人机功能分配的含义
定义：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。
进一步解释：人机功能分配就是通过合理地分配功能，将人与机器
的优点结合起来，使人体特性与机器特性做到合理匹配和互补，从而构
成高效与安全的人机系统。从安全的角度，人机匹配主要解决的问题：
应激反应，导致重大事故的发生。 • 进行合理的人机功能分配，也就是使人机结合面布
置恰当，就需要从安全人机工程学的观点出发分析
人机结合面失调导致工伤事故的原因，进而采取改 进对策。
《安全人机工程》
④人机分工不合理的表现
• 可由人很好执行的功能分配给机器，而把设备能更有效
地执行的功能分配给人； • 让人所承担的负荷或速度超过其能力极限； • 不能根据人执行功能的特点，而找出人机之间最适宜的 相互联系的途径和手段；
即①显示器与人的信息感觉通道特性的匹配；②控制器与人的运动反应 特性的匹配；③环境条件与人的生理、心理及生物力学特性的匹配等。
必须树立人机结合的理念，机器设计环节必须同时考虑人与机器两方面
因素，即在机器设计的同时把人看成有知觉有技术的控制机、能量转换 机、信息处理机。机器设计同工作设计（含人员培训、岗位设计、动作
《安全人机工程》
安全人机工程学4
（3）自动化人机系统
图4-3 自动化人机系统
3、 按人机结合方式分类为：人机串联，人机并联和 人与机串、并混联三种类型，见图4-4
图4-4 人与机的结合方式
二、人机系统的功能 四大功能：信息接受、信息储存、信息处理和执行等， 其关系如图4-5所示
图4-5 人机系统的功能
第二节
l、机械的组成
机械的安全特性
一、机械的组成及在各状态的安全问题
机器的种类繁多，形状大小差别很大，应用目的也各 不相同。 从机器最基本的特征入手，得出机器组成的一般规律： 由原动机将各种形式的动力能变为机械能输入，经过 传动机构转换为适宜的力或速度后传递给执行机构， 通过执行机构与物料直接作用，完成作业或服务任务， 而组成机械的各部分借助支承装置连接成一个整体， 其组成结构如图4-6所示。
二、机械危险的主要伤害形式和机理 机械危险:是指由于机器零件、工具、工件或飞 溅的固体、流体物质的机械作用可能产生伤害的各种 物理因素的总称。 机械危险的基本形式主要有：挤压、剪切、切 割或切断、缠绕、吸入或卷入、冲击、刺伤或扎穿、 摩擦或磨损、高压流体喷射等。机械的危险可能来自 机械自身、机械的作用对象、人对机器的操作，以及 机械所在的场所等。 机械危险的伤害实质，是机械能（动能和势能）的 非正常做功、流动或转化，导致对人员的接触性伤害。 无论机械危险以什么形式存在，总是与质量、位置、 不同运动形式、速度和力等物理量有关。
（ 6 ）机械产生的噪声、振动、过热和过低温度等指标， 都必须控制在低于产品安全标准中规定的允许指标， 防止对人的心理及生理危害。 （7）有可燃气体、液体、蒸汽、粉尘或其他易燃易 爆或发火性物质的机械生产设备，应在设计时考虑防 止跑、冒、滴、漏，根据具体情况配置监测报警、防 爆泄压装置及消防安全设施，避免或消除摩擦撞击、 电火花和静电积聚等，防止由此造成的火灾或爆炸危 险。
安全人机工程
安全人机工程安全人机工程是指通过科学的设计和改进，使人与机器、设备之间的交互过程更加安全、高效和舒适的工程学科。
在现代工业生产和日常生活中，人们与各种机器设备的交互已经成为常态，而安全人机工程的理念和方法也被广泛应用于各个领域，以确保人们在工作和生活中的安全和健康。
首先，安全人机工程需要考虑人的生理和心理特征，以及人的行为习惯。
在设计机器设备时，需要充分考虑到人的身体机能和心理状态，避免设计过于复杂或者过于简单，导致操作困难或者容易出错。
同时，还需要考虑人的行为习惯和反应速度，避免设计过于复杂或者过于简单，导致操作困难或者容易出错。
同时，还需要考虑人的行为习惯和反应速度，避免设计过于复杂或者过于简单，导致操作困难或者容易出错。
同时，还需要考虑人的行为习惯和反应速度，避免设计过于复杂或者过于简单，导致操作困难或者容易出错。
其次，安全人机工程需要考虑机器设备的安全性能和操作界面的人性化设计。
在工业生产中，机器设备的安全性能直接关系到工人的生命安全，因此需要在设计和制造过程中充分考虑到各种潜在的风险因素，并采取相应的安全防护措施。
同时，操作界面的人性化设计也是安全人机工程的重要内容，合理的布局和清晰的标识可以帮助操作人员快速准确地完成操作，减少操作失误的可能性。
另外，安全人机工程还需要考虑到人的疲劳和注意力集中度。
在长时间的操作过程中，人的注意力和反应速度会逐渐下降，容易出现疲劳和失误。
因此，在设计机器设备时需要考虑到人的疲劳程度，合理安排工作时间和休息时间，避免长时间连续作业导致操作失误。
同时，还需要考虑到人的注意力集中度，通过合理的界面设计和声光提示，帮助操作人员保持注意力集中，减少操作失误的可能性。
总的来说，安全人机工程是一个综合性的学科，涉及到人的生理、心理和行为特征，机器设备的安全性能和操作界面的设计，以及人的疲劳和注意力集中度等多个方面。
通过科学的设计和改进，可以使人与机器设备之间的交互过程更加安全、高效和舒适，为工业生产和日常生活提供更好的保障。
安全技术第四章 安全人机工程习题
第四章安全人机工程一、单项选择题1.人机工程学的发展大致经历了这样的一个过程，即____。
A.以人类为中心-以机械为中心-人机系统环境协调－以系统为中心B.以机械为中心一以系统为中心一以人类为中心－人机系统环境协调C.以机械为中心一以人类为中心一以系统为中心一人机系统环境协调D.以人类为中心一以系统为中心一人机系统环境协调－以机械为中心2.按照____分类，人机系统可分为开环人机系统和闭环人机系统。
A.人机系统组合方式B.有无反馈控制作用C.人机系统自动化程度D.人机系统的规模大小3.人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用的是以第5％、第____％、第95％三种百分位数来表示。
A. 50B. 60C. 70D. 554.安全人机工程学研究的目的主要是为保障劳动者的安全与健康，对这些不利因素发生的机理和预防措施进行研究，以便创造更和更文明的劳动方式和劳动条件。
A.高效B.快捷C.灵活D.安全、卫生5.人眼视觉的暂停时间平均需要____s.A. 0. 07B. 0. 17C. 0. 27D. 0. 376.人眼看一个目标要得到视觉印象，最短的注视时间为____s.A. 0. 07～0.3B. 0. 12 一0.35C. 0. 17 一0.4D. 0. 22～0.457.当人的视野中有极强的亮度对比时，由光源直射或由光滑表面反射出的刺激或耀眼的强烈光线，称为____。
A.明适应B.暗活应C.眩光D.视错觉8.眼睛能承受的可见光的最大亮度值约为____cd/m2.A. 10000B. 100000C1000000D1*******9.下列关于视觉损伤与视觉疲劳的说法错误的是____。
A.300 mm 以下的短波紫外线可引起紫外线眼炎B.紫外线照射4 一5 小时后会使眼睛剧痛而不能睁眼C.常受红外线照射可引起白内障D.长期在劣质光照环境下工作，会引起眼睛局部疲劳和全身性疲劳10.一般识别声音所需要的最短持续时间为____ms.A. 20～50B.30～60C. 40 一70D. 50 一8011.一般在自由空间，距离每增加一倍，声压级将减少____dA. 4B. 5C. 6D. 712.听觉的特性不包括____。
第四章 安全人机工程
第四章安全人机工程第一节安全人机工程基础知识第二节人的特性第三节机械的安全特性及故障诊断技术第四节机械的可靠性设计与维修性设计第五节人机系统第一节安全人机工程基本知识4.1.1 大纲要求与分析一、了解安全人机学的主要内容，人机系统的类型；二、熟悉机械设计本质安全要求。
4.1.2 教材重点提示一、安全人机工程的概念、主要研究内容及其分类安全人机工程是运用人机工程学的理论和方法研究“人——机——环境”系统，并是三者在安全的基础上达到最佳匹配，以确保系统高效，经济运行的一门综合性的科学。
（二）安全人机工程的主要研究内容安全人机工程主要研究内容包括如下4个方面：1.分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等。
2.研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自的功能特点，进行合理的功能分配，以建构不同类型的最佳人机系统。
3.研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题。
4.分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。
在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。
解决安全问题的根本是实现生产过程的机械化和自动化，让工业机器人代替人的部分危险操作，从根本上将人从危险作业环境中彻底解脱出来，实现安全生产。
（三）人机系统的类型机械化、半机械化控制的人机系统，以人机工体或机为主体、系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者。
系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性、机器的本质安全性及人为失误。
在全自动化控制的人机系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作。
只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预，采取相应的措施。
其结构框图如图4—2所示。
安全技术4人机工程
第三节 机械的安全特性及故障诊断技术
➢ 了解机械安全定义、机械安全的特性； ➢ 掌握人机系统常见的事故及原因； ➢ 熟悉机械设备故障诊断技术。 一、机械安全的定义及特性 ➢ 机械安全是指机器在按使用说明书规定的预定使用条
件下，执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、 运行、维修、拆卸和处理时对操作者不发生损伤或危 害其健康的能力。 ➢ 机械安全的特性：系统性、防护性、友善性、整体性。
时间之和）； ➢ 减少反应时间的途径。
一、人的生理因素
（二）人体的特性Βιβλιοθήκη 数 ➢ 分为四类：静态参数，动态参数，生理学参数，生物
力学参数。 ➢ 人体特性参数的经验计算公式。 ➢ 基本参数：人体的身高H（cm），体重W（kgf）和
年龄A。 ➢ 人体劳动强度参数：能量代谢率；耗氧量；心率F；
劳动强度指数I。 ➢ 劳动强度指数I是区分体力劳动强度等级的指标。体
第一节 安全人机工程基础知识
一、安全人机工程的概念、研究内容及其分类 ➢ 人机系统主要有两类，一类为机械化、半机械化
控制的人机系统；一类为全自动化控制的人机系 统。 ➢ 机械化、半机械化控制的人机系统是现代生产中 应用最多的人机系统。 ➢ 在全自动化控制的人机系统中，系统的安全性主 要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系统失 灵以及人处于低负荷时应急反应变差等 。
力劳动强度按I大小分为四级：轻劳动、中等强度劳 动、重强度劳动、很重体力劳动。
一、人的生理因素
（三）大脑的觉醒水平与生理节奏
➢ 大脑的觉醒水平划分为五个等级。Ⅲ级觉醒水平是最佳 觉醒状态，工作能力最强，但这种状态只能维持 15min左 右。
➢ 人体生物节律。人体存在着一个以23天为周期的体力盛 衰和以28天为周期的情绪波动规律及智力波动周期是33 天。
注册安全工程师培训教程4安全人机工程学PPT课件
安全生产技术
第11页
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人的心理因素
• 由于人的心理因素而发生的事故约占70~75%以 上。
• 1）能力（包括感觉、知觉、观察力、注意、 记忆、思维、操作能力）
• 2）性格（道德品质和意志特点）
• 3）气质（四种气质）P173
• 4）需要和动机
• 5）情绪与情感
• 6）意志
安全生产技术
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人机系统常见的事故以及原因
• 1）常见的事故
卷入、碰撞和撞击、接触伤害
• 2）事故原因（出题判断）
机械设备存在着先天的潜在缺陷； 设备磨损或恶化； 人的不安全行为。
安全生产技术
第14页
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第四节 机械的可靠性设计与维修性设计
• 可靠性的定义：系统或产品在规定的条 件和规定的时间内，完成规定功能的能 力。
安全生产技术
第21页
安全生产技术
第2页
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人机系统的类型
1）机械化、半机械化控制的人机系统； 特点：人－－操作者和控制者 机器－－动力源、监控装置 安全性：取决于人机功能分配的合理性，机器的
本质安全性及人为失误。 2）全自动化控制的人机系统。
特点：机－－运行主体 人－－监视者和管理者
安全性：取决于机器的本质安全性、机器的冗余 系统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差。
第12页
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第三节 机械安全特性及故障诊断技术
1. 机械安全的定义
指机械在按使用说明书的预定使用条件下， 执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、 维修、拆卸、处理时对操作者不发生损伤或危害其 健康的能力。
安全人机工程
一、实验目的
◦ 该实验主要用于人对各种刺激的反应时间的研究。通过测 试人的视觉通道受光刺激的反应快慢，测定听觉通道受声 音刺激的反应快慢，以及人对声音及光刺激作出反应的准 确性，研究影响人的反应时与准确性的因素。在安全人机 工程学中，反应时间参数可用于人机系统的设计，合理设 计人机界面，缩短反应时间，提高效率，避免失误。也可 以用于汽车驾驶员、运动员等心理培训。 ◦ 掌握各种反应时的测试方法，进一步认识反应时及各种反 应时之间的差异；理解各种刺激量性质对反应时的影响。
实验教学内容
一、实验目的
◦ 了解人体测量的意义，通过测量一些基本的人体数据，掌 握人体数据的分布规律和个体差异；对动作稳定性的测定 和训练，了解动作稳定性指标的重要意义；测量简单动作 的稳定性及手和手臂的协调性，认识并能检验情感对动作 稳定性的影响；测定双手协调能力及手指、手、手腕灵活 性，让学生全面了解人体尺寸测量、动态生理参数测量， 进一步对人机系统的功能分配有更深的理解。
二、实验原理
◦ 人体测量是指对人类身体各方面特性数据的度量，特别是人体 的尺寸、形状和耐力以及这些数据在设计中的应用。它通过测 量人体个部委的尺寸确定个体和群体在人体尺寸上的差别从而 研究人的形态特征，为工业设计和工程设计提供依据。 ◦ 人体测量一般来说有3方面的内容： ①形态测量，包括人体尺 寸、体重体型、体积表面积等； ②生理测量，包括知觉反应、 肢力体力、体能耐力、疲劳及生理节律等； ③运动测量，包括 动作范围、各种运动特性等。本章仅讲述其中的人体尺寸部分。 ◦ 为了保证可比性和适用性，ISO（国际标准化组织）下属的IS0 ／TCl59／SC3（人类工效学：人体测量与生物力学分技术委员 会）制定了相关标准IS07250：1996。与此国际标准等效的我 国的相应国家标准是：GB／T5703《用于技术设计的人体测量 基础项目》；GB／T5704.1～5704.4《人体测量仪器》。
安全人机工程学教材
安全人机工程学教材第一章：人机工程学概述1.1 人机工程学的定义和目标1.2 人机交互的重要性1.3 人机工程学的基本原理和方法第二章：人机界面设计2.1 人机界面的定义和功能2.2 人机界面设计的基本原则2.3 人机界面设计的常见方法和工具第三章：用户认知与信息处理3.1 用户认知过程与心理模型3.2 用户信息处理的特点和限制3.3 如何优化人机交互过程中的信息传递与理解第四章：任务分析与用户建模4.1 任务分析的基本概念和方法4.2 用户建模的目的和步骤4.3 如何运用任务分析与用户建模提高系统安全性第五章：人机交互设计原则5.1 可用性与可控性的平衡5.2 反馈与确认的重要性5.3 设计易于学习与记忆的界面第六章：界面评估与测试6.1 界面评估的目的和基本原则6.2 如何进行用户测试和可用性测试6.3 如何根据测试结果改进人机界面设计第七章：安全人机工程学7.1 安全人机工程学的概述和意义7.2 安全人机界面设计的要求7.3 安全人机工程学在系统安全性方面的应用第八章：用户认证与授权8.1 用户认证与授权的概念和目的8.2 常见的用户认证与授权技术8.3 如何设计安全可靠的用户认证与授权系统第九章：错误处理与紧急情况响应9.1 错误处理的重要性与原则9.2 如何设计有效的错误提示与解决方案9.3 环境监测与紧急情况响应的设计考虑第十章：人机界面的可持续发展10.1 人机界面的可持续发展的概念和挑战10.2 设计绿色人机界面的方法与原则10.3 可持续发展对人机工程学的影响和意义附录：人机工程学案例分析通过对实际案例的分析，探讨人机工程学在安全设计、用户体验和系统可靠性方面的应用。
参考资料提供相关的学术文献、经典著作和实践案例，供读者深入了解和学习人机工程学的相关知识和技术。
该教材将介绍人机工程学的基本概念、设计方法和应用技术，并特别关注安全人机工程学的理论和实践。
读者将通过学习本教材，了解如何将人机交互过程中的安全性纳入设计考虑，并掌握评估与测试人机界面安全性的方法。
安全人机工程
安全人机工程1、何谓人机工程学？它所研究的对象是什么？其内涵是什么？答：人机工程学是研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器以及环境的相互作用，研究人在工作、生活中则样才能够统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题。
2、何谓安全人机工程学？它在安全科学、系统科学、管理科学以及人—机—环境系统工程学科中处于什么位置？如何理解它所处的位置？答：（1）安全人机工程学是从安全的角度出发，以安全科学、系统科学与行为科学为基础，运用安全原理以及系统工程的方法去研究在人—机—环境系统中人与机以及人与环境保持什么样的关系，才能保证人的安全。
（2）安全人机工程学即是安全科学的一个分支，又是系统科学的一个分支，也是人—机—环境系统工程学科的一个分支，它是一个跨门类、多学科交叉的新兴分支学科。
3、安全人机工程学研究哪些方面的内容？为什么要进行这些方面的研究呢？为什么在进行某一方面研究时仍然强调要把人、机、环境作为系统整体，从系统整体出发去进行相应方面的研究呢？答：（1）人的特性的研究、机的特性的研究、环境特性的研究、人—机关系的研究、人—环关系的研究、人—机—环境系统总体性能的研究、事故预防以及事故致因的研究。
（2）因为安全人机工程学是在人—机—环境系统中对人与机以及人与环境相关问题展开研究的，从系统整体的高度，去正确处理和研究人、机、环境三大要素的各自性能、相互关系和整体变化规律是人—机—环境系统工程分支学科发展的正确途径之一。
（3）为了真正做到这一点，就必须自始至终强调把人置于真实的工作对象（即“机”）与工作环境之中，也即从人—机—环境系统的总体高度来强调人、机、环境三大要素及其相互关系的真实性。
4、阐述事故的基本特征有哪些？答：事故的特征主要包括：事故的因果性，事故的偶然性、必然性和规律性，事故的潜在性、再现性和预测性。
5、事故的因果类型可以分为哪几类？试用图加以说明。
答：事故的因果类型可分为三类：多因致果型、因果连锁型、集中连锁复合型。
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• （3）视错觉（有哪些视错觉）
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• 其主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体 运动错觉等。其中常见的形状错觉有长短 错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、 远近错觉及透视错觉等。
同一目标。 • 看清物体最短的注视时间为0.07-0 .3s，人眼视觉暂停时间
平均0.17s。
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2、听觉
1）听觉特性 （了解）（1））听觉特征 （1）听觉绝对阈限
• 一般识别声音所需的最短持续时间为20-50ms • 低于以下值不能产生听觉：频率20Hz、声压2╳ 10-5 Pa、声强10-
12 W/m2
（2）听觉的辨别阈限
• 辨别阈限—指听觉系统能分辨出两个声音的最小差异。 • 辨别阈限与声音频率和强度有关
（3）辨别声音的方向和距离 2）听觉的掩蔽（了解）
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3、人的感觉反应（熟悉） 1）反应时间（熟悉）
• 反应时间---指人从机械或外界获得信息， 经过大脑加工分析发出指令到运动器官开 始执行动作所需的时间。
上达到最佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门应 用科学。
（二）安全人机工程研究的主要内容（人与机器的关系）
（P67，了解）
• 分析机械设备及设施在生产过程中的不安全因素，针对 性的有关安全设计
• 生理心理特性研究，人机匹配，构成最佳人机系统 • 人机结合面、信息传递的安全问题 • 人机系统可靠性
• 在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安
花； • 眩光或照度大且变换频繁的光---视觉机能降低
（2）视觉疲劳
• 长时间看近物或细小物体 ---视觉疲劳、睫状肌萎缩； • 长期在劣质光照环境下工作---眼睛局部或全身性疲劳。
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3）视觉运动规律(了解)170
• 眼睛的水平运动比垂直运动快，即先看到水平方向的东西，后 看到垂直方向的东西。一般机器外形设计成横向长方形。
• 色彩错觉有对比错觉、大小错觉、温度错 觉、距离错觉及疲劳错觉等。
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2）视觉损伤与视觉疲劳（了解） （1）视觉损伤
• 眼承受的可见光最大亮度：106cd/m2 • 红外线—白内障； • 高亮度光源（激光、太阳光）---黄斑烧伤； • 低照度或低质量光环境---眼的折光缺陷或提早形成老
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第一节 安全人机工程基本知识 第二节 人的特性 第三节 机械的安全特性及故障诊断 技术 第四节 机械的可靠性设计与维修性 设计 第五节 人机系统
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第一节 安全人机工程基本知识
考试内容 一、了解安全人机工程学的主要内容，人机系 统的类型； 二、熟悉机械设计本质安全要求。
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第四章 安全人机工程
167－194页
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基本要求
安全人机工程的主要内容、人机系统的 类型、机械伤害类型，机械设计本质安全 要求，机械设备故障诊断技术，人机功能 分配，人机系统常见的事故及其原因、人 机系统可靠性设计基本原则
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第二节 人的特性
人的生理因素与安全的关系 人的心理因素
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• 一、人的生理因素与安全的关系（168） • （一）人的感觉与感觉器官 • 1、视觉 • 1）常见的几种视觉现象 • （1）暗适应与明适应 • （2）眩光 眩光对作业的不利影响：主要是破坏视觉的暗适应，
控制系统中设置监控装置；系统的安全性主要 取决与人机功能分配的合理性、机器本质安全 性及人误
2、全自动化控制---人机分离（发展方向）
• 人是监督者和管理者，自动控制系统出现差错
时才需要人起作用；系统的安全性主要取决机
器本质安全性、机器的冗余系统失灵及人的应
变能力差
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全可靠的保证作用。解决安全问题的根本是实现生产过
程的机械化和自动化，
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（三）人机系统的类型（了解）
1、机械化、半机械化---现代生产中应用最多的 人机系统
• 人机共体人机共体，或机为主体，系统的动力 源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程
的操作者与控制者，即控制器主要由人来操作。
• （三）机械部件的定位安全---机械部件 安置到不可能触及的地点
• （四）机器的安全布置---车间内的机器 合理布局（空间、照明、管线布置）
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第二节 人的特性
大纲要求： 一、了解人的感官与器官、视觉损伤、疲劳、听 觉特性； 二、熟悉人的感觉反应，人体特性参数及人的心 理因素。
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第一节 安全人Leabharlann 工程基本知识一安全人机工程的定义、主要研究内容及 其分类 二 机械设计本质安全
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一、安全人机工程概念、主要研究内容及分类(167)
（一）安全人机工程定义
研究人机环境系统的本质安全，并使三者从安全的角度
二、机械设计本质安全（熟悉） （一）定义
指机械的设计者，在设计阶段采取措施 来消除安全隐患的一种机械安全方法。 包括在设计中排除危险部件，减少或避 免在危险区处理工作需求．提供自动反 馈设备并使运动的部件处于密封状态之 中等。
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（二）机械失效安全---机械故障时不出危 险
• 视线运动的顺序习惯于从左到右，从上至下，顺时针进行。 • 对物体尺寸和比例的估计，水平方向比垂直方向准确、迅速、
且不易疲劳。 • 当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相同的情况下，观察率优先
的顺序是左上、右上、左下、右下。 • 视线突然转移过程中，约3%能够看清目标，所以工作中不应有
突然转移线的要求。 • 鉴别清楚运动的目标，要角速度大于1’/s-2’/s，且双眼聚焦