人因工程学期末复习资料

人因工程学

第一章人因工程学总论

1人因工程学的定义

美国人因工程学专家.伍德.:设备设计必须适合人的各方面因素,以便在操作上付出最小的何人而求得最高效率.

国际人类工效学会以:人因工程是研究人在某种工作环境中的解剖学,生理学和心理学等方面的各种因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中,家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率,人的健康,安全和舒适等问题的学科

人因工程学的起源:英国是世界上开展人因工程学研究最早的国家,但是该学科的奠基性工作实际上是在美国完成的

人因工程的发展大致经历了三个阶段

(1)经验人因工程学

(2)科学人因工程学

(3)现代人因工程学(不同于传统人因工程学研究中着眼于筢和训练特

定的人,使之适应工作要求,现代人因工程着眼于机械装备的

设计,使机器的操作不超出人类能力界限之处;密切与实际应用相

结合,通过严密计划设定的广泛实验性研究,尽可能掌握的基本原

理,进行具体的机械装备设计;力求使实验心理学,生理学,功能解剖

学等学科的专家与物理学,数学,工程学方面的研究人员共同努力,

密切合作)

人因工程学研究的内容:人因工程学科的根本研究方向是通过提示人,机,环境之间相互关系的干规律,以达到确保人-机-环境系统总体性能的最优化.就工业工程师来说,从事该学科研究的主要内容可概括为以下几个方面

(1)人体特性的研究

(2)人体系统的总体设计

(3)工作场所和信息传递装置的设计

(4)环境控制与安全保护设计

人因工程的研究方法

(1)观察法

(2)实测法

(3)实验法

(4)模拟和模型试验法

(5)分析法

(6)分析研究法

(7)调查研究法

人因工程学的体系(图)

人因工程学学科的作用

(1)为工业工程中考虑人的因素提供人体尺度参数

(2)为工业工程中物的功能合理性提供科学依据

(3)为工业工程中考虑环境因素提供设计准则

(4)为进行人-机-环境系统设计提供理论依据

第二章人体劳动形态特征

1.机械系统与人本尺度目的就是提高设计对象的宜人性,让使用者能够安全,健康,舒适地工作,从而有等于减少人体疲劳和提高人机系统的效率.

2.人体的形态测量

人体测量的基本术语在符合下列要求的前提下,测量数据才是有效的:

(1)被测者姿势

(2)测量基准面

(3)测量方向

(4)支承面和衣着

(5)基本测点及测量项目(在车票GB3975-83中,规定了人因工程学使用的有关人

体测量参数的测点及测量项目,其中包括:头部测点16个和测量项目12项,躯

干和四肢部位的测点22个,测量项目共69项,其中分为立姿40项,坐姿22项

手和足部6项以及体重1项…..总共84个测量项目)

人体测量的主要统计函数(略)

3.常用的人体测量数据有:

(1) 人体主要尺寸

(2) 立姿人体尺寸

(3). 坐姿人体尺寸

(4) 人体水平尺寸

4人体测量数据的利用—利用人体尺寸的方法

(1)确定所设计产品的类型

(2)选择人体尺寸百分位数

(3)确定功能修正量

(4)确定心理修正量

(5)产品功能尺寸的设定(产品功能尺寸有最小功能尺寸和最佳功能尺寸两种

最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量

最佳功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量+心理修正量) 第三章人体劳动生理特征

1.人体活动的能量供应

人体活动的能量供应来自三个供能系统:ATP-P系统,乳酸能系统和有氧氧化系统(这三种能量是互相联系的)

ATP-P系统:ATP ADP+P+能量

CP(磷酸肌酸)+ADP ATP+C(肌酸) 这两个反应是可逆的

乳酸能系统:也称为无氧酵解系统,是指体内人能源特技糖或米诺糖元在无氧或氧气供应不足的情况下进行不完全分解,释放出能量以合成ATP并产生休庭中间产物---乳酸

有氧氧化系统:糖,糖元或脂肪在有氧气参与的前提下,经过有氧氧化完成分解,并释放大量的能量

能量代谢:基础代谢,安静代谢和活动代谢

活动代谢=实际休庭率--安静休庭率

相对能量代谢率:

RMB=活动代谢率/基础代谢率=(作业时实际代谢率-安静代谢率)/基础代谢率

2.能量代谢的测定方法:直\接测卡法和间接测卡法(一般采用第二个)

能量代谢计算原理(略)

3.劳动中的机体调节

氧需的调节(略)

心率是单位时间内以及搏动的次数(正常人在安静时的心率为75次每分)

最大心率=220—年龄

心率输出:每分钟由左心室射出的血量称为心输出量,(正常人在安静下为50~70ml) 4劳动的强度与标准:以人体的能耗量,氧耗量,心率,直肠温度,排汗率或相对代谢等作为指标分组的.

劳动强度指数的计算公式:I=3T+7M

最佳能耗界限:一个工作日(8h)的总能量消耗应在1400~1600kcal之间,最多不超过2000kcal若在不良劳动环境中进行作业,上述能量还应降低20%.根据我国工人目前食物摄入水平,这一能耗是比较合理的.

对于重强度劳动和极重强度劳动,只有增加工间休息时间即通过劳动时间率来调整工作日中的总能耗,使8h的能耗量不超过最佳能耗界限.

对于在一个工作日中,劳动时间与休息时间各为多少,以及两者如何合理配置,米勒认为:一般人连续劳动480min而中间不休息的最大能量消耗界限为4kcal/min,这一能量消耗水平也被称为耐力水平.如果作业时的能耗超过这一界限,劳动必须使用体内的能量贮备,为了补