第8章 人机系统功能匹配以及安全防护装置设计=安全人机工程学=重庆大学
安全人机工程学课件:人机功能匹配
主要内容
CONTENTS
1
人机功能匹配的含义
2
人机功能匹配对 人机系统的影响
3
人机功能匹配原则
一、人机功能匹配的含义
人机功能匹配是指人机相互配合、 相互协调、相互适应, 实现人 配合机器和机器适应人。
二、人机功能匹配对人机系统的影响
• 如果不考虑人机的相互适应, 那么人就既不会舒适, 也不会 高效安全地工作。
方式。 • 不要采用需要人作高度精密的、频繁的、简单重复的、连续不停的操作和长
时间精确计算的匹配方式。
《安全人机工程》
• 人机不协调或协调性差会造成违 章操作;操纵器、 显示器、 报 警器未能达到最佳匹配也会造成 违章操作, 造成事故。
三、人机匹配原则
• 要选用最有利于发挥人的能力和提高人的操作可靠性的匹配方式。 • 匹配方式要使人认识到或感到自己的工作很有意义或很重要,不可把人安排
为机器的辅助物,避免使人产生自己的工作是为机器服务的感觉。 • 要采用信息流程和信息加工过源自中自然的、使人容易学习的、差错少的匹配
安全人机工程学概述及其研究方法
系统科学体系可划分为如下几个层次与内 涵: 系统学或一般系统论
系统理论中的各专门学科 系统方法论
系统方法论的运用
系统理论中的 各专门学科
主要包括
运筹学
控制论信息论
耗散结构论
协同学
超循环理论
任何一个有目的系统必然包含着控制,而控制要依赖于信息 的传输、交换与反馈,因此系统、信息、控制这三者相互渗 透、相互交叉、相互促进。
安全人机工程学
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目录
第1章 安全人机工程学概述及其研究
0 1 方法 单击此处添加文本具体内容, 简明扼要的阐述您的观点。
第3章 人机系统中人的基本特性与热
0 3 感觉 单击此处添加文本具体内容, 简明扼要的阐述您的观点。
第5章 人的自然倾向与人的可靠性概
05 论 单击此处添加文本具体内容, 简明扼要的阐述您的观点。
05 人-环关系的研究;
机的特性研究; 02
06 机-环关系的研究;
研究内容
环境的特性研究; 03 人-机关系的研究; 04
07 人-机-环境系统 总体性能的
08
研究。
人-机-环境 系统工程研究 范畴的示意图
人-机-环境 系统工程研究
的 基本核心问题
控制论
三 个
模型论
理 论
优化论
方案决策
研制生产
02 安全科学要体现科学性、理论性
安全科学既要体现它的交叉性,又要体
03 现研究对象的全面性
01 安全科学的基础理论(例如事故致因理论、 灾变理论、灾害物理学、灾害化学等)
安全科学研究 的内容
02 安全科学的应用理论(例如安全人机学, 安全心理学、安全法学、安全经济学等)
安全人机工程学课件
不合理的空间布局会导致人员活动不便,增加事故风险。应对工作空 间进行合理规划,确保人员能够安全、高效地完成作业。
照明条件对视觉疲劳影响及优化方案
照明不足或过强
不合适的照明条件会导致视觉疲劳、眩光等 问题,影响人员视力和工作效率。应根据作 业需求和环境条件选择合适的照明设备和照 度。
色彩与对比度
人机界面与交互方式
人机界面
人机界面是人机系统中人与机器之间进行信息交换的媒介,包括显示装置、控制装置和通信设备等。
交互方式
人机系统中的交互方式包括手动控制、自动控制和人机对话等。手动控制是指操作者通过控制装置直 接控制机器运行;自动控制是指机器根据预设程序或传感器信号自主运行;人机对话是指操作者与机 器通过对话方式进行信息交换和控制。
根据信息类型和人的视觉特性,选择合适 的显示方式,如数字、图形、灯光等。
根据人的视觉感知能力和信息重要性,设 计合适的显示参数,如大小、颜色、对比 度等。
显示布局和排版
案例分析
根据人的阅读习惯和信息逻辑关系,设计 合理的显示布局和排版,提高信息可读性 和易理解性。
以汽车仪表盘、机床数控面板等为例,分 析显示器设计的优缺点和改进措施。
流向和速度。
航空、铁路等运输方式中安全人机工程学应用
1 2 3
航空运输
分析飞行员的生理心理特性,研究驾驶舱布局、 仪表显示、操纵系统等对飞行安全的影响,提出 改进措施。
铁路运输
探讨列车驾驶员的视觉、听觉和反应特性,分析 铁路信号系统、列车控制系统等的安全性和可靠 性,提出优化建议。
水路运输
研究船员的生理心理特性,分析船舶导航设备、 通信设备以及船舶操纵系统等的可用性和安全性, 提出改进方案。
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
安全人机工程学讲义
安全人机工程学讲义在现代社会,随着科技的飞速发展和工业生产的日益复杂,人与机器的交互越来越频繁和紧密。
在这个过程中,安全人机工程学逐渐成为一门至关重要的学科。
它旨在通过优化人、机器和环境之间的关系,最大程度地减少事故和伤害,提高工作效率和生活质量。
一、安全人机工程学的定义与范畴安全人机工程学是研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科。
它运用生理学、心理学、工程学等多学科的知识和方法,来设计和优化人机系统,使其符合人的生理和心理特点,从而保障人的安全与健康。
其范畴涵盖了从产品设计到工作场所布局,从交通工具驾驶到计算机操作等各个方面。
例如,汽车的座椅设计要考虑人体的脊柱曲线和坐姿习惯,以减少驾驶疲劳和脊柱损伤;工厂的生产线布局要便于工人操作,避免过度伸展和弯腰等不自然的动作。
二、人的因素在安全人机工程学中的重要性人是人机系统中最活跃、最具变化性的因素。
人的生理特点,如身高、体重、力量、耐力等,以及心理特点,如注意力、反应速度、判断力等,都会影响人机系统的性能和安全性。
人的感知能力也对安全至关重要。
视觉、听觉、触觉等感知器官的特性和局限性,决定了我们对信息的获取和处理能力。
例如,在光线昏暗的环境中,人的视力会下降,容易导致操作失误;在嘈杂的环境中,人的听力会受到干扰,可能无法及时察觉危险信号。
人的认知能力和决策能力同样不可忽视。
在复杂的工作环境中,人们需要快速做出正确的决策。
但由于疲劳、压力、经验不足等因素,人的决策可能会出现偏差,从而引发事故。
三、机器的设计与安全机器的设计应充分考虑人的因素。
操作界面要简洁明了,控制按钮的位置和标识要易于理解和操作。
例如,微波炉的控制面板上,常用的功能按钮应该突出显示,操作步骤应该简单直观。
机器的性能和可靠性也是保障安全的关键。
定期的维护和保养可以确保机器的正常运行,减少故障和事故的发生。
同时,机器应具备一定的安全防护装置,如紧急制动系统、防护栏等。
智能化的机器在提高效率的同时,也带来了新的安全挑战。
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。
安全人机工程学习题
安全人机工程学习题第一章 安全人机工程学概述及其研究方法1 安全科学是一门跨学科、跨行业的新兴科学,试从分支学科的角度分析一下安全科学的体系层次。
2 安全科学的基础理论可概括为哪几个方面,请谈一下你对这些理论的认识与理解。
3 系统科学是以系统及其机理为研究对象的一种元科学,试阐述系统科学的体系可划分成哪几个层次?并阐述各层次的内涵。
4 人-机-环境系统工程研究的核心问题是什么?它是从哪几个基础理论出发的?着重分析哪几个要素?历经哪几个步骤?去实现整个系统总体性能的哪些目标?5 何谓人机工程学?它所研究的对象是什么?其内涵是什么?6 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?7 在人-机-环境系统的整体高度上去研究人的特性与孤立地去研究人的特性有何区别?请举例说明。
8 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?9 研究安全人机工程学的基本方法是什么?为什么说安全人机工程学的研究必须要以系统科学、安全科学、工程生理学、工程心理学、优化理论、管理科学以及工程控制理论为基础理论,瞄准人-机-环境系统,强调系统性,注重工程应用性。
坚持以人为中心,在确保人身安全的前提下研究人、机、环境三大要素相互间如何才能达到最佳匹配,实现人-机-环境系统总体性能最优。
你如何理解这段话?能否举例说明这段话的深刻含义? 10 为什么说理论分析与实验研究是安全人机工程学研究的两大基本手段?请举例说明。
第二章人的基本特征1 人的基本特性包括哪些方面?为什么研究人-机-环境工程问题时必须了解和掌握人的基本特性呢?2 什么是人体的静态测量?它与动态测量有何区别?3 某地区人体测量的平均值1650x m m -=,标准值57.1D S mm =,求该地区第95、90以及第80百分位的尺寸数据。
(完整版)第9章安全人机功能匹配=安全人机工程学=重庆大学
8、必须长时间地施加控制力时
人机功能分配的一般原则
笨重的、快速的、精细的、规律性的、 单调的、高阶运算的、支付大功率的、 操作复杂的、环境条件恶劣的作业以及 需要检测人不能识别的物理信号的作业, 分配给机器承担
指令和程序的安排,图形的辨认或多种 信息输入时,机器系统的监控、维修、 设计、创造、故障处理及应付突然事件 等工作,由人承担
能应付意外事件和不可能预测事件, 并能采取预防措施
操作处 理能力
操纵力、速度精密度、操作 量、操作范围等均优于人的 能力。在处理液体、气体、 粉体方面比人强,但对柔软 物体的处理能力比人差
可进行各种控制,手具有非常大的 自由度,能极巧妙地进行各种操作。 从视觉、听觉、变位和重量感觉上 得到的信息可以完全反馈给控制器
容易疲劳,不能长时间连续工作,且 受性别、年龄和健康状态等影响,不 适应单调作业
如果是专用机械,不经调整则 不能改作其它用途
通过教育训练,可具有多方面的适应 能力
表9—1 人与机的优缺点比较(续)
项目
输入 灵敏度
智力
机器 具有某些超人的感觉,如有 感觉电离辐射的能力
无 (智能机例外)
人
在较宽的能量范围内承受刺激因素, 支配感受器适应刺激因素的变化, 如眼睛能感受各种位置、运动和颜 色,善于鉴别图象,能够从高噪声 中分辨信号,易受(超过规定限度 的)热、冷、噪声和振动的影响
定,如作出继续、停止或改变操作的决 定
3、人的第三种功能——操纵器 (见图94)
根据决定采取相应行动,如开关机器 或增减其速度等
图9-1 人在操作活动中的基本功能示意图
二、机的主要功能 l、接受信息 2、储存信息 3、处理信息 4、执行功能
安全人机工程学简介
03 智能化技术应用
● 05
第5章 人机系统安全与风险管 理
人机系统安全性 的重要性
人机系统安全性是指系统在设计和使用过程中 避免事故和损害的能力,确保系统运行稳定可 靠。在当今高度信息化和智能化的社会背景下, 人机系统安全性尤为重要,关乎人们的生命财 产安全和社会稳定发展。
人机系统风险管理的方法
图形用户界面
命令行界面
语音界面
人机界面设计的 原则
人机界面设计应该简洁明了、易于操作、符合 用户的习惯和心理,遵循一致性、反馈、可控 性等原则。
人机界面设计的案例分析
案例一 成功经验总结
案例三 改进建议提出
案例二 失败教训反思
人机界面设计的未来趋势
用户体验
01 更加注重用户感受
个性化定制
02 根据用户需求定制界面
安全人机工程学简介
汇报人: 时间:2024年X月
目录
第1章 安全人机工程学简介 第2章 人类认知特性与人机交互 第3章 人机系统设计 第4章 人机界面设计 第5章 人机系统安全与风险管理 第6章 总结与展望
● 01
第1章 安全人机工程学简介
什么是安全人机工程学?
设计和优化人机系统
最大限度地优化人类 体验
个性化设计
根据用户偏好和习惯,定制个性化 的界面和功能。 提供定制化的用户体验,增强用户 满意度。
人性化设计
注重人类心理和行为特征,设计符合 人类习惯的交互方式。 提供更加人性化的用户体验,增加产 品易用性。
社会福祉
通过安全人机工程学的应用,为社 会带来更多福祉。 提升生活品质和工作效率,促进社 会发展进步。
减少用户学习成本。
可操作性原理
人机工程学 第八章 人机系统总体设计及评价
n
Rs
Ri
i 1
• 式中 RS—串联系统的可靠度,Ri—第i个部件的可靠度。
西安工程大学
人机工程学
第二节 人机系统的可靠性分析
• 由上式可知,串联系统的可靠度等于各部件可靠度 之积。所以,串联系统的可靠度比可靠度最差的部 件的可靠度还小。即 RS<min{Ri}
• 例题8:某火炮由10个部件组成,要求火炮的可靠 度为0.99,设各部件的可靠度相等,试计算各部件 的可靠度。
• 加法交换律 X+Y=Y+X • 乘法交换律 X.Y=Y.X
用 + 表示 OR或∪
• 加法吸收律 X+(X.Y)=X
用 ·表示 AND或∩
• 乘法吸收律 X.(X+Y)=X
• 加法结合律 X+(Y+Z)=(X+Y)+Z
• 乘法结合律 X.(Y.Z)=(X.Y).Z
• 加法分配律 X.Y+X.Z=X.(Y+Z)
• ② 古典概型 • 定完义 备: 事称件一组个,事则件它组必须A1有,A下2,…列A三n为个一性个质等:可能 • ⑴ A1,A2,…An发生的机会相同(等可能性); • ⑵发生在(任完一全次性试)验;中,A1,A2,…An至少有一个 • ⑶发生在(任互一不次相试溶验性中),。A1,A2,…An至多有一个
并不影响B发生的概率,则称A与B相互独立。 • 若上例是无放回的抽取,而C=“在第一次取到新
球的条件下第二次取到新球”,则 • P(C)=P(B/A)=2/4 • 此时,A与B是相互不独立的随机事件。
西安工程大学
人机工程学
第一节 人机系统评价的数学基础
• 例题2:甲、乙两门火炮同时向一敌机射击, 已知甲击中敌机的概率为0.6,乙击中敌机的 概率为0.5,求敌机被击中的概率。
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。
安全人机工程学大纲
《安全人机工程学》课程教学大纲课程性质:必修课适用专业:安全工程先修课程:安全工程概论总学时:40学分:2.5一、教学目的:本课程是安全工程专业的专业基础课,主要向学生讲授安全人机工程学的基本理论、概念和方法,以及如何运用安全人机工程学来分析和解决人-机-环境系统中的安全问题。
二、教学内容与要求第一章绪论1.了解安全人机工程学的定义、研究内容、方法及研究目的。
2.了解安全人机工程学与相关学科的关系。
3.了解安全人机工程学的产生与发展过程。
第二章人体的人机学参数1.掌握人体的基本知识、测量方法以及人体测量中常用的统计函数。
2掌握人体测量数据在工程设计中的应用原则及方法第三章人的生理和心理及人体生物力学特性1.掌握人的生理特性,理解人体活动过程的生理变化特点及与周围环境的关系。
2.掌握人的心理特性及与安全的关系;了解颜色、声音的心理作用。
3.了解人体的生物力学特性,影响人体作用力的因素。
4.了解疲劳的概念,分类、产生机理,掌握疲劳的测量方法,影响作业疲劳的主要因素以及如何改善和消除疲劳。
第四章安全人机功能匹配1.掌握人机系统中人的传递函数。
2.掌握人、机的主要功能,人、机功能的匹配原则。
第五章人机系统的安全设计1.掌握作业空间的设计原则及设计方法。
2.掌握显示器设计与选择的基本原则。
视觉、听觉显示器以及仪表盘总体布局设计方法。
3.了解控制器的类型。
掌握控制器设计与选择的原则及方法,显示器和控制器的配置设计方法。
4.了解作业环境(温度、光、色彩、有毒物质、振动、噪声等)与安全生产的关系。
掌握作业环境的设计原则与设计方法。
5.理解安全防护装置的作用与分类。
掌握安全防护装置的设计原则与方法。
第六章安全人机工程学的实践与运用1.理解控制室控制室的安全人机工程设计2.理解显示终端(VDT)的安全人机工程设计3.理解办公室的安全人机工程设计4.理解产品人性设计中的安全人机工程设计三、学时分配:五、课程上机内容及要求:无六、课程设计(或实习)内容及要求、课程设计总周数:无七、考核方式:考试八、建议选用教材与教学参考书:教材:欧阳文昭,廖可兵,安全人机工程学,煤炭工业出版社,2002 参考书:1.许开立。
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。
安全人机工程学第8章人机系统事故分析及安全设计
图8-3
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如图是采用光电传感器的非接触 式安全装置,身体任何部位进入 设定的禁入区域,传感器即发出 信号停止机器的运动。
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如图a是一种手提式电锯,不使用的时候,锯片的上 方、下方均有防护罩护着它,以免人们不小心被锋利的锯 齿伤着。使用的时候则可把下罩推入上罩,见图b。
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2.安全防护装置的分类(按安全保护方式) (1)当操作者处于危险区或设备处于不安全状态时,安全 防护装置能直接起安全保护作用: 1)隔离防护装置 2)连锁控制防护装置 3)超限保护装置 4)紧急自动装置 5)报警装置 (2)当操作者一旦进入危险区,则安全防护装置可以控制 机械不能启动或自动停止过程,或将人从危险区排出,控制 人体不能进入危险区。安全防护控制装置。如双手按钮式开 关、光电式安全防护装置等。
② 对于非正常作业,要事先制定作业指示书。
③ 对使人感到有危险的地方采用红色的标志。要引起人们注 意的地方,尽可能防止系统以外的各种不利因素的干扰。
4)管理方面的对策 应健全系统安全管理体制,强化人的安全意识,以进一步挖
掘潜力,调动人的积极性,把提高人的自觉性、主动性与实施 强制性的行政法律措施结合起来,以便在人—机—环境系统实 现安全的、高效的、合理的群体和个体行为。
找事故间接原因,然后找出基础原因。对照事故发生规律 的典型模型,进而可提出事故控制的主要措施,这是事故 控制基本思路。
事故控制的关键
环节就是在人、机、
环境、管理等方面
制订有效措施。
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机械设计中的人机工程与工作安全
机械设计中的人机工程与工作安全人机工程是机械设计中不可忽视的重要环节,它关系到人员在使用机械设备时的舒适性、安全性以及工作效率。
而工作安全更是机械设计中的首要任务,保障人员在工作过程中的身体健康和生命安全。
本文将从人机工程和工作安全两个方面探讨机械设计中的相关问题。
一、人机工程1.人体工学设计人体工学设计是指通过合理的人员体型与机械设备之间的匹配,提高工作人员的工作效率,并减少因工作姿势不当而引起的劳动疲劳和职业病的发生。
例如,在工业生产线上,工作台的高度应与工人的身高相适应,以保证工人能够在舒适的状态下工作。
2.操作界面设计操作界面的设计要简洁明了,不仅要满足工作的需要,而且要考虑到工人的操作习惯和心理需求。
界面上的按钮和控制杆的位置和尺寸应该合理,使得工人能够方便操作,并且不易发生误操作。
3.人机交互设计人机交互设计是将人员与机械设备之间的信息交流过程纳入设计考虑的范畴。
例如,在机械设备的显示屏上设置直观明了的图标和文字说明,让工人能够一目了然地了解设备的工作状态和操作流程。
二、工作安全1.防护装置设计在机械设计中,防护装置的设计非常重要,它能够有效地保护工人免受意外伤害。
例如,在旋转机械上设置安全罩,防止工人的手部接触到旋转部件,以避免发生意外。
2.紧急停止装置设计紧急停止装置是机械设备上非常关键的安全装置,它能够在发生紧急情况时迅速切断机械设备的运行,保护工人的生命安全。
紧急停止装置的设计要合理可靠,并且易于工人使用。
3.安全警示标识设计安全警示标识在机械设计中起到了非常重要的作用,它能够提醒工人注意潜在的危险,并告知工人应该采取何种措施。
安全警示标识的设计要明确、醒目,以便工人能够迅速识别和理解。
三、机械设计中的人机工程与工作安全的案例分析以农业机械设计为例,合理的人机工程和工作安全能够提高农民工作效率,减轻劳动负担。
在农业机械的设计中,要考虑到农民的操作习惯、体力状况以及农田的地形环境等因素。
安全人机工程学课件:安全防护装置
固定式防护罩 适用于不需调节和维修的传动机构、运动部件。如自动加料、出料口或有安全开口的加工区。
《安全人机工程》
1. 防护罩 • 机械设备最常用且安装在设备上的
安全装置; • 用于高速运转的传动机构和加工区
的保护; • 一般采用金属网状结构,个别危险
部位采用金属板结构的防护罩;
四、防护罩
2. 防护罩的形式
可调节防护罩 可依据工作需要,可调整尺寸、高低的防护罩调节后不应松脱。
联琐式防护罩 用机械、电气或液压的方式与机械操纵联锁,是配备联锁装置的可动式防护罩,一旦打开护 罩,机械系统立即停止运动。
三、安全防护装置的类型
安全防护装置的类型
固定式安全防护装置:它是保持 在所需位置关闭或固定不动的安 全防护装置,不用工具不可能将 其打开或拆除。常见型式有封闭 式、固定间距式和固定距离式。
三、安全防护装置的类型 安全防护装置的类型
常见的有可调式和联锁式安全防 护装置。
防护罩可随木料大能
• 防止人体任何部位进入机械的危险区触及各种运动零部件。 • 防止飞出物的打击、高压液体的意外喷射或防止人体灼烫、腐蚀伤
害等。 • 容纳接受可能由机械抛出、掉下、发射的零件及其破坏后的碎片。
特殊要求的场合 安全防护装置还应对电、高温、火、爆炸物、振动、放射物、粉尘、 烟雾、噪声等具有特别阻挡、隔绝、密封、吸收或屏蔽作用
《安全人机工程》
主要内容
CONTENTS
安全防护装置概念 安全防护装置的类型
安全防护装置的功能 防护罩
一、安全防护装置概念
安全防护装置是指通常采用壳、罩、屏、 门、盖、栅栏、封闭式装置等作为物体障 碍,将人与危险隔离。例如,用金属铸造 或金属板焊接的防护箱罩,一般用于齿轮 传动或传输距离不大的传动装置的防护; 金属骨架和金属网制成防护网,常用于皮 带传动装置的防护;栅栏式防护适用于防 护范围比较大的场合或作为移动机械临时 作业的现场防护。
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第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
系统的总体目标
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人与机的结合方式
9.2.1 设计的原则与要点 第 八 章 ISO6385-1981(E)国际标准规定了人 机工程学的一般指导原则,其中包括: 人 机 1.工作空间和工作设备的一般设计原则 系 2.工作环境的一般设计原则 统 3.工作过程的一般设计原则 功 能 匹 配
9.2.2人机系统的设计步骤 第 八 章 1.对系统的任务、目标,系统使用的环境 条件以及对系统的机动性要求等要有充 人 分的了解和掌握。 机 系 2.要调查系统的外部环境。 统 3.要了解与掌握系统内部环境的设计要求。 功 能 匹 配
第 八 章 4.进行认真的系统分析,即利用人机工程 学基础知识对系统的组成、人机的联系 方式、作业活动等内容进行方案分析。 人 机 5.分析该系统各要素的机能特性及其约束 系 条件。 统 功 能 匹 配
人 机 系 统 功 能 匹 配
么复杂,都只能按照人预先编好的程 序工作。 6.人能进行归纳推理,在获得实际观察 资料的基础上归纳出一般结论,形成 概念并能创造发明。
第 八 章
人优于机器的七个方面
人 7.人是有感情、意识和个性的,人具有 能动性,人在社会活动中具有明显的 机 系 社会性。 统 功 能 匹 配
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人机系统设计模型
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人机系统设计的基本要求
1.能达到预定的目标,完成预定的任务。 2.要使人与机都能够充分发挥各自的作用 和协调地工作。 3.人机系统接受的输入和输出功能,都应 该符合设计的能力。 4.人机系统要考虑环境因素的影响 5.人机系统应有一个完善的反馈闭环回路。
第 9.1.1 人的主要功能 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
下图给出了人在操作活动中的基本功 能示意图,它集中体现在信息输入 (即感受刺激(S))、信息处理 (即意识或称大脑信息加工(O)) 以及行为输出(即作出反应(R)) 这三个过程中。上述过程,心理学家 称之为行为反应的S-O-R模式。
比较分配原则 剩余分配原则 经济分配原则 宜人分配原则 弹性分配原则
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人优于机器的七个方面
1.在感觉与知觉方面,人的某些感官的 感受能力比机器优越。 2.人能运用多种通道接受信息,当一种 信息通道有障碍时可用其它通道补偿。 而机器只能按设计的固定结构和方法 输入信息。
人机系统的基本模式
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
刺激与行为关系的示意图
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
行为的基本模式
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人的信息加工模型
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人机系统模型
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
第八章 人机系统功能匹配 以及安全防护 装置设计
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
安全人机系统主要由人、机、环境这 三部分组成。 人-机-环境系统工程的设计,重点 是解决系统中人的效能、安全、身心 健康以及人机匹配最优化的问题 。 必须做到机宜人,人适机,使人机之 间达到最佳匹配,这是一条基本的原 则。
四个方面的设计与分析要点 第 八 章 (1)注意人机功能的分配; (2)注意人机匹配,尤其要注意显示器 人 与人的信息通道间的匹配,控制器与人 机 体运动特性间的匹配,显示器与控制器 系 之间的匹配,环境与操作者适应性的匹 统 功 配以及人、机、环境三大要素与作业之 能 间的匹配等; 匹 配 (3)注意人-机界面的设计; (4)注意完成对人机系统的评价 。
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人在操作活动中的基本功能示意图
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人在人机系统中具有的功能
人的第一种功能-感受器 人的第二种功能-信息处理器 人的第三种功能-操纵器,即通过机 的控制器进行操纵
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
8.1 人-机功能关系
举一个宇宙航行中飞船的例子,对于 绕月球飞船飞行的成功率来讲,国外 文献分析显示:如果采用全自动化飞 行时成功率仅为22%;如果采用有人 参与时则为70%;如果在飞行中航天 员还能承担维修任务时则为93%;对 于登月飞行的成功率来讲,这时后者 为前者的4.2倍,充分说明了合理的 功能分配对完成人机系统的成功设计 非常重要。
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人-机关系通常可分为静态人-机关 系和动态人-机关系两大究人、机之间 的功能关系和信息关系(其中包括人 -机界面的分析、设计与评价)。
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
作业要求与可利用能力失配示意图
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
9.2 人机系统设计的 基本要求和要点
系统设计的思想和过程可由下图予以概 括。系统设计绝对不是某一个单一专业 领域所能胜任的事,它应该由专业工程 师、人机工程学家、心理学家、人类学 家等共同协作完成。
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
人优于机器的七个方面
3.人具有高度的灵活性和可塑性,能随 机应变,能应付意外事故和排除故障。 而机器应付偶然事件的程序往往是非 常复杂的。 4.人能长期大量储存信息,并且能随时 综合利用记忆信息进行分析与判断。
人优于机器的七个方面 第 八 章 5.人具有总结和学习功能而机器无论多
9.1.2 机的主要功能
机的子系统分为C-M和M-D系统。 C-M系统由控制器和机器的转换机 构(或计算机主板)组成。这个系统 的任务是使机器接受操作者的指令, 实现机器的运转与调控,把输入转换 为输出。 M-D系统由机器的转换机构和显示 器组成。
第 八 章 人 机 系 统 功 能 匹 配
9.1.4 静态人、机功能匹配的 原则与方法