第05章-累积损伤疾病与操作工具设计

第二节 与手有关的累积损伤疾病
2、拉力与推力 在立姿手臂水平向前自然伸直的情况下，男子平 均瞬时拉力可达689牛顿，女子平均瞬时拉力为378牛顿。 3、扭力 双臂作扭转用力时，一般有三种不同的姿势 ： （1）身体直力，双手扭转。扭转长的把手时，男子的扭力为 381±127牛顿；女子的扭力为200±78牛顿； （2）身体屈曲，双手扭转。男子的扭力为544±244牛顿；女子的扭 力为267±138牛顿； （3）有些把手很短，需要弯腰操作。男子的扭力为943±335牛顿； 女子的扭力为416±196牛顿。 4、提力 前臂水平前伸，手掌向下，然后往上提物料，平均提力为 214牛顿。 5、肘弯曲时的操纵力 弯肘操纵是常用的手臂姿势，其操纵力随手 的位置变化而异。
第一节累积损伤疾病及其原因第二节与手有关的累积损伤疾病第三节累积损伤疾病的预防与合理的工具设计第一节累积损伤疾病及其原因随着越来越广泛的计算机使用生产的自动化的发展人们越来越倾向于忽略大量的工作仍然涉及体力劳动和人工操作这样一个事实
第五章 累积损伤疾病与操作工具设计
第一节 累积损伤疾病及其原因 第二节 与手有关的累积损伤疾病 第三节 累积损伤疾病的预防与合理的工具设计
第一节 累积损伤疾病及其原因
操纵力：为了达到操作的要求，必须付出一定量的力。
人的操纵力有一定的数值范围，可据此设计各种操纵系统。人 发挥操纵力的大小，取决于人的操作姿势、着力部位、力的作用 方向和方式等。在长期从事某项作业时，不断重复某一作用姿势 （施以相同的操纵力），往往会导致部分肌肉的损伤。
第一节 累积损伤疾病及其原因
第一节 累积损伤疾病及其原因
二、产生累积损伤疾病的原因 不同的作业会导致不同表现形式的累积损伤。虽然损伤的表现形 式各不相同，但各种累积损伤都与受力、重复、姿势与休息密切 相关。 1、受力 人体某部位的受力是造成累积损伤的必要条件之一，外 力的不断挤压会使软组织、肌肉或关节的运动无法保持在舒适的 状态。 2、重复 任务重复的越多，肌肉收缩的越快、越频繁。 3、姿势 不正确的作业姿势也是造成累积损伤的重要原因之一 。 4、休息 没有足够的休息时间意味着肌肉缺乏充足的恢复时间。
第二节 与手有关的累积损伤疾病
（三）上肢系统及其姿势 上肢系统包括：肩、大臂、小臂、腕、手和骨、肌肉、腱、 韧带、神经。 手的三个状态
第二节 与手有关的累积损伤疾病
腕关节的运动
第二节 与手有关的累积损伤疾病
二、与手有关的累积损伤疾病 骨、肌肉、关节、肌腱和韧带构成了上肢的机体，它们的互相 配合可以完成特定的作业。其关系见图 ： 腱
一、 累积损伤疾病及其重要性 累积损伤疾病指由于不断重复使用身体某部位而导致的肌肉骨 骼的疾病。其症状可表现为手指、手腕、前臂、大臂和肩部的腱 和神经的软组织损伤，也可表现为关节发炎或肌肉酸痛。 在美国，每年与手部工具有关的损伤超过260,000，其相关的 医疗费用高达4亿美元。按照美国劳工部的统计，1986年在对 10,000名肉类包装工人的调查中有480人受到累积损伤疾病的困扰。 1980年以来，澳大利亚的累积损伤疾病一直在增加，1985和 1986年新南威尔士每年的事故率高达7，000件。其中办公室工作 人员的增长率最高——特别是一些键盘操作人员，长期的伏）手臂的立姿操纵力
1、手的握力 一般人右手的握力大于左手。实验测得一般青年 男子右手平均瞬间最大握力约为550牛顿；左手为421牛顿。握力 与手的姿势与持续时间有关。当操作者紧握操纵机构时，还要考 虑握紧强度。可用下式（经验公式）近似计算手操纵的握紧强度： GS=608－2.94A（牛顿） 式中 GS ——手操纵的握紧强度 A——年龄（单位：年）
第二节 与手有关的累积损伤疾病
（一）手臂的坐姿操纵力： 手臂操纵力的一般规律为： （1） 左手力量小于右手； （ 2 ）手臂处于侧面下方时，推拉力都较弱，但其向上和向下的力 较大； （3） 拉力略大于推力； （4） 向下的力略大于向上的力； （5）向内的力大于向外的力；
第二节 与手有关的累积损伤疾病
骨 韧带 骨 关节
肌肉
第二节 与手有关的累积损伤疾病
通常在作业时，肌肉、皮肤和骨骼的损伤是很明显的，同时我们 也应该注意到腱与神经的损伤。 在腱与附近的韧带和骨头发生摩擦处，在关节处或相邻处的腱 就很容易受伤。通常的一些症状表现为受影响的部位会隐隐作痛。 常见的腱损伤一般有两种：肌腱炎和腱鞘炎。 当神经受到来自外部物体（如锋利的边缘）或附近骨头的较大 压力时，就会产生麻木、刺痛或疼痛之感。腕部通道症侯群 （Carpal Tunnel Syndrome）是一种常见的手部神经损伤。
结束
第三节 累积损伤疾病的预防与合理的工具设计
合理的工具设计有助于预防人体的累积损伤，事实上，不合理的 工具往往使操作姿势不符合人因工程的原理或使用力不恰当。而 适当的用力、正确的姿势及充足的睡眠都可以帮助预防累积损伤 疾病。这里，我们以手工操作工具为例，探讨在设计工具时应遵 循的原则： 1、保持手腕伸直：尽量使工具弯曲而不要使手腕弯曲，避免手腕的 偏差（径向偏差和尺骨偏差）。 2、使组织压迫最小： 手在操作工具时，可能用到相当的力量。 3、减小手指的重复活动 。 工具的设计还要考虑其它一些因素。比如安全性 、强化功能的标识、 减少按钮的误操作等。另外，工具的设计必须满足不同人群的需 要。
第一节 累积损伤疾病及其原因
随着越来越广泛的计算机使用、生产的自动化的发展，人们越 来越倾向于忽略大量的工作仍然涉及体力劳动和人工操作这样一 个事实。可是随着分工的发展，累积损伤疾病在各国和各领域均 呈现上升趋势， Armstrong 等在 1982 年指出，累积损伤疾病的发 病率几乎是 130/200,000 工作小时（ 200,000 工作小时近似于 200 个工人工作半年），它降低了生产率，更对人体造成了损伤。所 以各种职业病已越来越引起人们的广泛关注，有些国家还成立了 专业的组织探讨如何预防累积损伤疾病，并通过互联网分享各种 经验及如何使工具设计更合理。
第二节 与手有关的累积损伤疾病
手工操纵一般要涉及手、腕、臂等部位，只有了解各部位用 力的特点和规律，保证所设计的控制器的操纵力在人的用力限度 范围之内，才能避免操纵困难或给人体带来损伤。
一、上肢得操纵力
人体的上肢包括：肩、大臂、小臂、手腕和手，各部位的协 调配合完成各种手工作业。人在用力的时候，肘关节肌肉群屈曲 时所产生的力大小，依赖于手的方向，实验表明当手掌面向肩部 时，产生的力最大。提取重物的时候，必须用体重与负荷作对抗 性的平衡。对于人体的上肢，指、腕、肘、肩关节作依次活动时， 指关节力量最小，但精确性最高；肩关节力量最大，但准确性最 低。