第九章安全人机系统及其设计-PowerPointPre
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人机安全学PPT课件
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五、安全人机工程学的研究目的
对人机系统建立合理的方案，更好地在人机之间合理地分配功能，使人 和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和 舒适，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动，同时带来活动效率的提 高。
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第二节结束
小结
• 本节课程讲述了两部分内容：人机工程学、安全人机工程学 • 要求： • 掌握安全人机工程学的基本概念，“人机结合面”的含义； • 理解“人机系统”的含义； • 了解人机工程学的起源与发展，人机工程的命名和定义，安全人机工
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四、人机工程学的研究目的 • 设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备
时，必须考虑人的各种因素---生理的和心理的及人体测量参数、生 物力学的需要与可能； • 使人操作简便、省力、快速而准确； • 使人的工作条件和工作环境安全卫生和舒适； • 最终目的是为了使人机系统协调，保障安全健康和提高工作效率。
六、人机工程学的研究方法 • 实测法（Measure method） • 实验法（Experiment method） • 分析法（Analysis） • 调查研究法（Survey) • 计算机仿真法(Simulation) • 感觉评价法(Sensory inspection) • 图示模拟和模型试验法(model)
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三、安全人机工程学的任务 为工程技术设计者提供人体合理的理论参数和要求，诸如：
• 人体作业的舒适范围（最佳状态） • 人体的允许范围（保证工作效率） • 人体的安全范围（不致伤害的最低限度和环境要求） • 安全防护设施如何适应人的各种使用要求
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四、 安全人机工程学的研究范围和内容 • 研究人机系统中人的各种特性 • 研究人机功能合理分配 • 各种人机界面的研究 • 作业方法与作业负荷研究 • 作业空间的分析研究 • 事故及其预防的研究
五、安全人机工程学的研究目的
对人机系统建立合理的方案，更好地在人机之间合理地分配功能，使人 和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和 舒适，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动，同时带来活动效率的提 高。
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第二节结束
小结
• 本节课程讲述了两部分内容：人机工程学、安全人机工程学 • 要求： • 掌握安全人机工程学的基本概念，“人机结合面”的含义； • 理解“人机系统”的含义； • 了解人机工程学的起源与发展，人机工程的命名和定义，安全人机工
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四、人机工程学的研究目的 • 设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备
时，必须考虑人的各种因素---生理的和心理的及人体测量参数、生 物力学的需要与可能； • 使人操作简便、省力、快速而准确； • 使人的工作条件和工作环境安全卫生和舒适； • 最终目的是为了使人机系统协调，保障安全健康和提高工作效率。
六、人机工程学的研究方法 • 实测法（Measure method） • 实验法（Experiment method） • 分析法（Analysis） • 调查研究法（Survey) • 计算机仿真法(Simulation) • 感觉评价法(Sensory inspection) • 图示模拟和模型试验法(model)
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三、安全人机工程学的任务 为工程技术设计者提供人体合理的理论参数和要求，诸如：
• 人体作业的舒适范围（最佳状态） • 人体的允许范围（保证工作效率） • 人体的安全范围（不致伤害的最低限度和环境要求） • 安全防护设施如何适应人的各种使用要求
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四、 安全人机工程学的研究范围和内容 • 研究人机系统中人的各种特性 • 研究人机功能合理分配 • 各种人机界面的研究 • 作业方法与作业负荷研究 • 作业空间的分析研究 • 事故及其预防的研究
最新2019-安全人机工程学第9章 人机系统安全评价-PPT课件
(9-1)
29
人的可靠性也包括人的信息接受的可靠性、信息判断的 可靠性、信息处理的可靠性。 （1）间歇性操作的操作可靠度计算
13
4. 连接分析法的特点 连接分析方法以硬件为导向，所以该方法不一定依据对从事
任务的操作人的观测，可能不需要操作人员的参与。通常情 况下对过程的描述可以提供绘制连接分析图的基础信息。不 过，对于特定分析可能需要通过观测和收集数据来获取一些 信息。 该方法相对来讲比较客观，是一种直接的技术，对于前期培 训很少的分析人员也可以操作。不需要贵重的设备或者资源， 只需分析人员的时间。对于多人系统的交流是一种比较有用 的技术。 该技术需要通过其他途径进行原始数据收集，以建立作为绘 制连接分析基础的任务过程。由于分析图的复杂性，只有相 对简单的子系统可以应用此技术。
第二类（9-14）是为完成第一类动素作准备的辅助动素。对 于这类动素通常可以采用改进工作地的布置来减少或取消。
第三类（15-18）是与工作无关或无益的动素。这类动素是 动作分析的重点，可以采用设计简单的夹具、调整操作的顺序 等措施加以改进，对于休息应制定合理的标准。
动作分析与研究的任务是：在构成操作的动素系例中尽可能 把第二、第三类基本动素取消掉，并把第一类动素合理配成系 列，使操作合理高效。
突然或急剧改变方向的运动； 7. 自然带弧线的运动比受限制或受约束的运动更轻快和准确； 8. 动作应尽可能具有轻松自然的节奏性，以使动作流畅和协调。
25
与工作地布置有关的原则
9. 工具、物料应放置于固定的场所； 10. 工具、物料及操作装置应布置在工作者前方的近处； 11. 零件、物料应尽量利用其重量（重力）送到靠近用料的地方； 12. 尽可能采用下滑式运送装置； 13. 工具、物料应按操作顺序放置； 14. 应有适当的照明设备，使视觉舒服； 15. 工作台和椅子的高度应使工作者坐、立方便适宜； 16. 工作椅的形状和高度应使工作者保持良好姿势。
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人的可靠性也包括人的信息接受的可靠性、信息判断的 可靠性、信息处理的可靠性。 （1）间歇性操作的操作可靠度计算
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4. 连接分析法的特点 连接分析方法以硬件为导向，所以该方法不一定依据对从事
任务的操作人的观测，可能不需要操作人员的参与。通常情 况下对过程的描述可以提供绘制连接分析图的基础信息。不 过，对于特定分析可能需要通过观测和收集数据来获取一些 信息。 该方法相对来讲比较客观，是一种直接的技术，对于前期培 训很少的分析人员也可以操作。不需要贵重的设备或者资源， 只需分析人员的时间。对于多人系统的交流是一种比较有用 的技术。 该技术需要通过其他途径进行原始数据收集，以建立作为绘 制连接分析基础的任务过程。由于分析图的复杂性，只有相 对简单的子系统可以应用此技术。
第二类（9-14）是为完成第一类动素作准备的辅助动素。对 于这类动素通常可以采用改进工作地的布置来减少或取消。
第三类（15-18）是与工作无关或无益的动素。这类动素是 动作分析的重点，可以采用设计简单的夹具、调整操作的顺序 等措施加以改进，对于休息应制定合理的标准。
动作分析与研究的任务是：在构成操作的动素系例中尽可能 把第二、第三类基本动素取消掉，并把第一类动素合理配成系 列，使操作合理高效。
突然或急剧改变方向的运动； 7. 自然带弧线的运动比受限制或受约束的运动更轻快和准确； 8. 动作应尽可能具有轻松自然的节奏性，以使动作流畅和协调。
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与工作地布置有关的原则
9. 工具、物料应放置于固定的场所； 10. 工具、物料及操作装置应布置在工作者前方的近处； 11. 零件、物料应尽量利用其重量（重力）送到靠近用料的地方； 12. 尽可能采用下滑式运送装置； 13. 工具、物料应按操作顺序放置； 14. 应有适当的照明设备，使视觉舒服； 15. 工作台和椅子的高度应使工作者坐、立方便适宜； 16. 工作椅的形状和高度应使工作者保持良好姿势。
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。
安全人机系统
安全人机工程:是从安全和人机工程学的角度出发研究人与机关系的是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。
它的研究对象是人机和人机界面。
发展历程：经验人机工程学、科学人机工程学、现代人机工程学。
人机界面是人与机器进行交互的操作方式，即用户与机器相互传递信息的媒介，其中包括信息的输入与输出。
人机系统的功能：信息接收、信息加工、信息储存、信息执行、信息反馈、输入与输出。
人机系统的基本模式：人的子系统、机器的子系统、人机界面。
人机功能分配：对人机特性进行权衡分析，将系统的不同功能分配给人或机，称为人机功能分配。
分配原则：笨重、快速、精细、规律性、单调、高阶运算、支付大功率、操作复杂、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，应分配给机器承担；而指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息的输入，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突发事件等工作，则由人承担。
人机系统事故模式：单人-机系统事故模型、机械—多人系统事故模型、具有运动形态的人机系统事故模型、人-环境物事故模型、化学能传达于人体的事故模型。
人体尺度可分为构造尺寸和功能尺寸。
人体测量数据百分位数：P5、P50、P95。
在人体测量数据进行设计时的准则：最大最小准则、可调性准则、平均准则、使用最新人体数据准则、地域性准则、功能修正与最小心理空间相结合准则、标准化准则、姿势与身材相关联准则、合理选择百分位与适用度准则。
知觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物整体属性的反应。
感觉是人脑对直接作用于感觉器官的事物个别属性的反应，是人们了解外部世界的渠道，也是一切复杂心理活动的基础和前提。
感觉和知觉的区别与联系：知觉是在感觉的基础上产生的，感觉的事物个别属性越丰富、越精确，对事物的知觉就越完整、越正确。
感觉和知觉都是客观事物直接作用于感觉器官而在大脑中产生对客观事物所作用的反映。
感觉是反映客观事物的个别属性，而知觉反应的是客观事物的整体。
人机系统设计与评价 ppt课件
感受刺激—大脑信息加工—做出反应
机器的子系统可概括为 CMD
控制装置—机器运转—显示装置
首都经济贸易大学
7
人机系统设计与评价
1.按系统自动化程度分类 2.按人机结合方式分类 3.按有无反馈控制分类
首都经济贸易大学
8
人 工 操 作
人 机 系
系
统
按
统
设
系 统 自
半 自 动
动
系
计 与 评
价
化
统
程
度
自
首都经济贸易大学
33
人机系统设计与评价
首都经济贸易大学
34
人机系统设计与评价
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。
（1）评价方法的客观性 （2）通用性
应适应评价同一级的各种系统。 （3）综合性
采用灵活的程序。
首都经济贸易大学
23
人机系统设计与评价
能长期大量储存信息并能进行分析和判断。 具有总结经验，除旧创新，改进工作的能力。 能进行归纳推理。 有感情、意识和个性，具有能动性。
首都经济贸易大学
24
人机系统设计与评价
2．机器优于人的功能 能平稳地运用巨大动力 信息传递、加工的速度快 精度高，误差可随机器精度提高而减小 做重复性工作，不存在疲劳和单调问题
首都经济贸易大学
27
人机系统设计与评价
人机功能分配应考虑的问题 人进行规定操作所需的训练时间和精力限度； 人的个体差异的统计； 人与机器的性能、负荷能力、潜力及局限性； 对异常情况的适应性和反应能力的人机对比；
机器的子系统可概括为 CMD
控制装置—机器运转—显示装置
首都经济贸易大学
7
人机系统设计与评价
1.按系统自动化程度分类 2.按人机结合方式分类 3.按有无反馈控制分类
首都经济贸易大学
8
人 工 操 作
人 机 系
系
统
按
统
设
系 统 自
半 自 动
动
系
计 与 评
价
化
统
程
度
自
首都经济贸易大学
33
人机系统设计与评价
首都经济贸易大学
34
人机系统设计与评价
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。
（1）评价方法的客观性 （2）通用性
应适应评价同一级的各种系统。 （3）综合性
采用灵活的程序。
首都经济贸易大学
23
人机系统设计与评价
能长期大量储存信息并能进行分析和判断。 具有总结经验，除旧创新，改进工作的能力。 能进行归纳推理。 有感情、意识和个性，具有能动性。
首都经济贸易大学
24
人机系统设计与评价
2．机器优于人的功能 能平稳地运用巨大动力 信息传递、加工的速度快 精度高，误差可随机器精度提高而减小 做重复性工作，不存在疲劳和单调问题
首都经济贸易大学
27
人机系统设计与评价
人机功能分配应考虑的问题 人进行规定操作所需的训练时间和精力限度； 人的个体差异的统计； 人与机器的性能、负荷能力、潜力及局限性； 对异常情况的适应性和反应能力的人机对比；
人机系统的安全分析与评价PPT课件
如错装零件，装错位置，调整错误， 接错电线等。
人失误类型
• 1)设计人失误 • 2)制造人失误 • 3)组装人失误 • 4)检验人失误 • 5)设备的维修保养人失误 • 6)操作人失误 • 7)管理人失误
如安装了不符合要求的材料、不合 格配件及不合理的工艺方法，或允 许有违反安全工程要求的情况存在 等。
操作中除使用程序差错、使用工具 不当、记忆或注意失误外，主要是 信息的确认、解释、判断和操作动 作的失误。
人失误类型
• 1)设计人失误 • 2)制造人失误 • 3)组装人失误 • 4)检验人失误 • 5)设备的维修保养人失误 • 6)操作人失误 • 7)管理人失误
如管理出现松懈现象。
人失误原因
• 1）设计原因 • 2）操作原因 • 3）管理原因
影响人的可靠性的因素
• 生理因素 如体力、耐久力、疾病、饥渴、对环境因素承受能力
的限度等；大脑的意识水平影响 • 心理因素
因感觉灵敏度变化引起反应速度变化，因某种刺激导 致心理特性波动，如情绪低落、发呆或惊慌失措等觉醒水 平变化； • 管理因素
• 环境因素 对新环境和作业不适应，由于温度、气压、供氧、照明等环境
规定的条件
• 一、把人作为可靠性研究对象时，规定 的条件即为环境条件和机械状态，规定的功能即指人要完成的规定任 务
• 二、把机作为可靠性研究对象时，规定的条件即为环境条件和人的状态与行为，规定功能即为机械的性能指 标和技术要求
• 三、把环境作为可靠性研究对象时，规定的条件即为机的状态和人的行为，规定的功能即为环境应达到的指 标要求
• ①人失误对系统未发生影响，因为发生失误时作了及时纠正，或由于机 械的可靠性高，具有较完善的安全设施，如冲床上的双按钮开关；
人机系统的安全设计
在设计人机系统时，应充分考虑操作者的安全，避免因操作失误或设备故障造成人员伤亡或财 产损失。
应采取必要的安全防护措施，如设置安全防护装置、配备安全保护装置等，确保操作者的安全。
在人机系统中，应合理分配操作者与机器的职责，避免因操作者的过载或机器的失控造成安全 事故。
可靠性原则
系统各组件应具备高可靠性，确保在正常工作条件下能长期稳定运行 对关键组件应采用冗余设计，提高系统整体的可靠性 定期进行系统维护和检查，确保及时发现并处理潜在故障 对系统进行可靠性分析和评估，确保满足设计要求
机器设备：系统的硬件部分，包括 机械、电气、电子等设备
人机界面：人类成员与机器设备之 间的交互界面，如控制面板、显示 屏等
人机系统的应用领域
工业生产：人机 系统在工业生产 中广泛应用于自 动化生产线、机 器人操作等场景， 提高生产效率和 产品质量。
医疗护理：人机 系统在医疗护理 领域的应用包括 医疗机器人、远 程诊疗、智能康 复等，为患者提 供更加精准、个 性化的医疗服务。
结论：人机系统的安全设计对于自动化生产线的安全生产至关重要。
智能家居的人机系统安全设计案例
案例名称：智能家居的人机系统安全设计 案例简介：介绍智能家居人机系统安全设计的理念、原则和实现方法 案例分析：分析智能家居人机系统安全设计的优缺点和改进方向 案例总结：总结智能家居人机系统安全设计的实践经验和教训
智能化安全设计需要综合考虑人机交互、机器学习、数据安全等多个领域的技术，实现 全方位的安全防护。 智能化安全设计面临的挑战包括数据隐私保护、算法可靠性、技术成熟度等问题，需要 不断探索和完善。
人机系统的情感化安全设计
情感识别技术：通过 传感器和算法识别人 的情绪状态，为情感 化安全设计提供依据。
应采取必要的安全防护措施，如设置安全防护装置、配备安全保护装置等，确保操作者的安全。
在人机系统中，应合理分配操作者与机器的职责，避免因操作者的过载或机器的失控造成安全 事故。
可靠性原则
系统各组件应具备高可靠性，确保在正常工作条件下能长期稳定运行 对关键组件应采用冗余设计，提高系统整体的可靠性 定期进行系统维护和检查，确保及时发现并处理潜在故障 对系统进行可靠性分析和评估，确保满足设计要求
机器设备：系统的硬件部分，包括 机械、电气、电子等设备
人机界面：人类成员与机器设备之 间的交互界面，如控制面板、显示 屏等
人机系统的应用领域
工业生产：人机 系统在工业生产 中广泛应用于自 动化生产线、机 器人操作等场景， 提高生产效率和 产品质量。
医疗护理：人机 系统在医疗护理 领域的应用包括 医疗机器人、远 程诊疗、智能康 复等，为患者提 供更加精准、个 性化的医疗服务。
结论：人机系统的安全设计对于自动化生产线的安全生产至关重要。
智能家居的人机系统安全设计案例
案例名称：智能家居的人机系统安全设计 案例简介：介绍智能家居人机系统安全设计的理念、原则和实现方法 案例分析：分析智能家居人机系统安全设计的优缺点和改进方向 案例总结：总结智能家居人机系统安全设计的实践经验和教训
智能化安全设计需要综合考虑人机交互、机器学习、数据安全等多个领域的技术，实现 全方位的安全防护。 智能化安全设计面临的挑战包括数据隐私保护、算法可靠性、技术成熟度等问题，需要 不断探索和完善。
人机系统的情感化安全设计
情感识别技术：通过 传感器和算法识别人 的情绪状态，为情感 化安全设计提供依据。
安全人机工程学之人机系统类型介绍课件
自动化系 统：通过 自动化技 术，实现 机器的自 动化和智 能化。
虚拟现实 系统：利 用虚拟现 实技术， 实现人与 虚拟环境 的交互。
增强现实 系统：利 用增强现 实技术， 实现现实 世界与虚 拟世界的 融合。
混合现实 系统：利 用混合现 实技术， 实现现实 世界与虚 拟世界的 无缝融合。
01
02
03
安全性原则
避免误操作：设计时应充分考虑用户可能的误操作，并采取措 施防止或减轻误操作的影响。
安全防护：设计时应充分考虑安全防护措施，如防护罩、安全 开关等，确保用户在使用过程中不受伤害。
故障处理：设计时应充分考虑故障处理措施，如报警、自动停 机等，确保用户在使用过程中及时发现和处理故障。
安全培训：设计时应充分考虑安全培训措施，如提供使用说明、 操作指南等，确保用户在使用过程中能够正确操作和使用。
人工智能技术，提高
人机交互智能化水平
优化效果评估
01
提高工作效率：优化人机系统可以提
高工作效率，减少操作失误。
02
降低工作疲劳：优化人机系统可以降
低工作疲劳，提高员工的工作满意度。
03
提高安全性：优化人机系统可以提高
安全性，减少事故发生率。
04
降低成本：优化人机系统可以降低成
本，提高企业的经济效益。
等指标
实验评价：通过实际使用 和实验，观察用户在使用
过程中的表现和反馈
模拟评价：通过模拟环 境，预测人机系统在实
际应用中的表现
综合评价：结合定量和 定性评价，全面评估人
机系统
专家评价：邀请专家进 行评价，提供专业意见
和建议
评价结果分析
评价指标：包 括安全性、舒 适性、效率性 等
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性 规定作业的可靠性高，但对于
作业因意欲、责任心、体质或精神上的
预想之外的情况则完全无能为 健康情况等心理或生理条件而变化；
力；
易于出现意外的差错；
特性一定、完全没有变化。 不仅在个性上有差别，而且在经验上也
不相同，并且能影响他人；
若时间富裕、精力充沛，则处理预想之 外的事情也就多。
联
和人之间的联络及其方法
在一定的环境条件下，人机系统包括人和机两 个基本组成部分，它们互相联系构成一个整体。图9 －1为人机系统的模型。该图表明，人机之间存在着 信息环路，人机互相联系。这个系统能否正常工作， 取决于信息传递过程能否持续有效地进行。
中国地质大学安全工程系
图9－1 人机系统模型
人机工程学
在人机系统中，人 起着主导作用。这主 要反映在人的决策功 能上，因为人的决策 错误是导致事故发生 的主要原因之一。
中国地质大学安全工程系
系统科学的设计方法
人机工程学
①明确系统的目的，亦即系统的必要性和依 据一定的分析明确其目的性；
②明确系统分配制约条件； ③建立系统的数学模型； ④研究和分析数学模型； ⑤提出新系统的方案； ⑥对新系统进行分析评价。 这一方法，同样也适用于人机系统。
中国地质大学安全工程系
1.人机系统
“人的可靠性”和“机的可靠性”作为高起专 学生了解的内容不做要求。
中国地质大学安全工程系
第一节 人机系统的设计
人机工程学
人机系统设计是在环境因素适应的条件下，重 点解决系统中人的效能、安全、身心健康及人机匹 配优化的问题。
人机系统设计是多学科联合设计的一部分，这 也是由人机系统的设计性质所决定的。因此，只有 采用系统科学的方法，才能综合各学科的观点，实 现设计的优化。系统科学的设计方法可概括为：
中国地质大学安全工程系
1.3 人与机的不同特点
人机工程学
3．人与机的不同特点 在人机系统设计中，首先要按照科学的观点分 析人和机器各自所具有的不同特点，以便研究人与 机器的功能分配，从而扬长避短，各尽所长，充分 发挥人与机器的各自优点；从设计开始就尽量防止 产生人的不安全行动和机器的不安全状态，做到安 全生产。 人与机器的不同特点见表9－1。
除了工资之外，必须考虑福利卫生和家 属等；
意外时可能失去生命。
人具有独特的欲望，希望被人重视；
必须生活在社会之中，不然，由于孤独 感、疏远感就会影响工作能力；
有必要适当地维修；
对于连续的、单调的操作作 业也能持久。
必须适当地休息、休养、保 健和娱乐，难以长时间地维持一 定的紧张程度，不宜于做缺乏刺 激及无用的单调作业。
中国地质大学安全工程系
表9－1 人与机的不同特点(c)
人机工程学
可
与成本有关。按照适当的
在突然紧急状态下 完全不能应付的可
靠 设计而制造的机器 完成预先 能性大。
表9－1 人与机的不同特点(b)
人机工程学
信息处理
耐久性、 维修性、 持续性
按照预先安排的程序，对于
认识、思维和判断；
精度、正确的操作数据处理而言， 具有发现、归纳特征的本领，
人不如机器；
特性的认识、联想和发明创造等
记忆准确，经久不忘；
高级思维活动；
记忆不太多的时候，取出速 度快。
丰富的记忆、高度的经验。
人机工程学
中国地质大学安全工程系
安全工程系
第九章 安全人机系 统及其设计
中国地质大学安全工程系
人机工程学
第九章 安全人机系统及其设计
人机系统的设计 人机系统的可靠性 人机系统检查与评价
中国地质大学安全工程系
本章重难点分析
人机工程学
本章重点在于了解把握人机系统的概念与人机 系统的设计程序；重点掌握人机系统的设计中功能 分配的一般原则，熟悉作业分析；人机系统的可靠 性。把握人机系统中“人的可靠性”和“机的可靠 性”；掌握机器的故障率与时间的关系；掌握如何 对机器进行可靠性分析和提高机器可靠性的方法。 了解人机系统检查表以及人机系统评价的几个方面。
中国地质大学安全工程系
1.2 人机界面
人机工程学
如图9-l所示，人与机之间存在一个互相作用的 “面”，所有人机交流的信息都发生在这个作用面 上，通常称为人机界面。显示器将机器的工作信息 传递给人，实现人一机的信息传递；人通过控制器 将自己的决策信息传递给机器，实现人一机的信息 传递。因此，人机界面主要指显示和控制系统。合 理的人机界面要符合人机信息交流的规律和特性。
络 极其有限。
和人之间的联络容易； 人与人之间关系的管理很重要。
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表9－1 人与机的不同特点(d)
人机工程学
效率
柔软性、 适应能力
若具备复杂功能，则重量增加
相当于一台轻小型的机
并要有大的功率；
器，功率在100W 以下；
应按照适用的目的设计必要机
必须饮食；
能，避免浪费；
必须进行教育和训练；
即使万一发生损坏也没有关系， 对于安全必须采取万无
因此可在危险环境下使用。
一失的处置。
对于专用机器而言，不可能改
由于教育、训练 能够适
ห้องสมุดไป่ตู้
变用途；
应处理多方面困难。
容易做合理化的处理。
中国地质大学安全工程系
表9－1 人与机的不同特点(e)
人机工程学
成本 其他
购置费和运行维 修费；
机器一旦不能使 用时，失去的仅仅是 这台机器的价值。
操作范围和耐久性比人远为优越；
特别是手具有非常多的自由度，
对液体的、气体的、粉状体的 并且各自由度能够极其巧妙地协调控
处理技巧比人优越，但是对于柔软 制，可做多种运动。
物体的处理不及人。
来自视觉、听觉、变位和重量的
感觉等高级信息，被完美地反射到操
作器官的控制，从而进行高级的运动 。
中国地质大学安全工程系
中国地质大学安全工程系
表9－1 人与机的不同特点(a)
人机工程学
表9－1 人与机的不同特点
检测 操作
机器
人
物理量的检测范围广泛而准确； 感觉器官：
能够检测到人所不能检测的电
具有同认识直接联系的高度检测
磁波。
能力。
没有固定的标准值，易产生飘移。
具有味觉、嗅觉和触觉 。
速度、精度、力与功率的大小、操作器官：
人机工程学
人机系统作为一个完整的概念，表达了人机系 统设计的对象和范围，从而建立解决劳动主体和劳 动工具之间矛盾的理论和方法。系统中的人是主要 研究对象，但又并非孤立地研究人，它同时研究系 统的其他组成部分，并根据人的特性和能力来设计 和改造系统。
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1.1 人机系统的组成
人机工程学