安全人机工程学——简答题

第一章：概论22、何为安全人机工程学？其任务与研究范围是什么？P9定义：从安全角度和着眼点处罚，运用人机工程学的原理和方法去解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

任务：为人机系统设计者提供系统安全性设计，特别是确保人员安全的理论、方法、准则和数据。

范围：自然科学与社会科学共同研究的综合科学课题。

第二章：人体的人机学参数80、人体在劳动中的氧债是怎样形成的？P25劳动开始时，由于人体呼吸、循环机能跟不上氧需，致使肌肉在缺氧在状态下活动，这种供氧量与需氧量的差值，称为氧债23、已知体重W，大致计算人体体积的公式是什么？P28V=1.015W-4.93727、为何要进行人体测量尺寸的修正？(百度)（1）在人体尺寸上留下适当着装修正量（2）人体测量躯干挺直而作业时躯干自然，考虑自是不同引起的变化量（3）实现产品不同操作功能需要的修正量28、简述人体测量数据的选用原则。

P35（1）最大最小原则（2）可调性原则（3）平均准则（4）地域性原则（5）数据更新原则（6）功能修正与最小心理空间相结合的原则（7）标准化原则（8）姿势与身材关联原则（9）根据用途合理选择百分位和适用度准则第三章：人的生理因素及生物力学特征10、疲劳测试有哪些方法？P94反应时间测定法、闪光融合频率测定法和综合测定法。

1测定心率2呼吸分析法3触两点辨别阈法4膝腱反射阈的测定5反应时间测定法6频闪融合阈值测定法7色名独唱时间法8皮肤电流测定法（百度）11、人体闪频融合值怎样测定？（百度）提高明暗交变速度（即闪光频率），以现场问答方式，对被测者进行测试，当被测者刚把闪光看成连续光线时的闪光频率，此频率被称为融合，此频率值从旋转的扇形上读出；从这个融合向下逐渐降低闪光频率，在刚开始出现能判断为非连续光时的闪光频率，此频率被称为闪光。

7、何为反应时间？影响反应时间的因素有哪些？P58人从接收外界刺激到做出反应的时间。

因素：（1）随感觉通道的不同而不同（2）与运动器官有关（3）与刺激性质有关（4）随执行器官不同而不同（5）与刺激数目的关系（6）与颜色的配合有关（7）与年龄有关（8）与训练有关29、简述减少反应时间的途径。

（百度）（1）合理选择感知类型（2）合适人的生理心理要求（3）熟练程度5、人主要有哪几种感觉类型？各有何特点？P49感觉主要包括：视觉，听觉，嗅觉，触觉，味觉，运动觉，平衡觉，空间知觉及时间知觉。

视觉：空间辨别；视野与视距；暗适应：（人由明亮的环境转入暗环境的过程。

完全适应约需30min。

）；亮适应：（人由暗的环境转入明亮环境的过程。

完全适应约需1min左右。

）；对比感度；视错觉；视觉运动规律：当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的条件下，人眼的观察率依次为左上限→右上限→左下限→右下限；炫光听觉：人耳可听范围：具有正常听力的青少年：16~20000Hz；一般人：20~20000Hz；人耳可听声音的强度：人耳刚刚能能感觉到的最小声压，当频率为1000Hz时，大约是2×10-5Pa，这也是我们定义该声压所代表的声级为0dB，刚刚使人耳感到疼痛的声压叫做痛阈，20Pa，相当于120dB的声级。

方向敏感度；掩蔽效应：一个声音的听阈因另一个声音的掩蔽作用而提高的效应，称为掩蔽效应。

嗅觉：嗅觉的一个明显特点是适应较快。

味觉：舌尖对甜味最敏感，舌根对苦味最敏感，舌两侧对酸味最敏感，舌两侧前部对咸味最敏感肤觉：通过触觉人们可以辨别物体大小、形状、硬度、光滑度及表面机理等机械性质。

6、视错觉在什么情况下要利用在什么情况下要避免？（百度）为了改善人得视觉环境，让人在该环境中舒适的情况需要利用。

在人机系统中需要作出判断时则要避免32、触觉两点阈值测定的原理是什么？（百度）原理：人体疲劳后皮肤的感觉机能会减退8、听觉有何特征？P55(1)人耳的可听范围(2)人耳可听声音的强度(3)方向敏感度(4)掩蔽效应30、简述疲劳的类型。

P92按原因分：生理疲劳；心理疲劳按所发生部位分：精神疲劳；肌肉疲劳；神经疲劳按程度分：一般疲劳；过度疲劳；重度疲劳按疲劳产生时间长短不同：急性疲劳；慢性疲劳按作业方式：动态作业疲劳；静态作业疲劳按中心器官还是外周器官的功能发生变化：中心性疲劳；外周性疲劳33、简述如何减轻疲劳、防止过劳。

P94（1）对症下药，病态疲劳要查明原因，心理疲劳应树立良好情绪（2）体力劳动以不快不慢的速度进行，重体力劳动以较低速度进行（3）工间休息（4）坚持正常作息时间（5）脑力劳动要注意合理用脑（6）改进工作的环境条件（7）注意休息第四章：安全人机功能分配1、何为开环与闭环人机系统？P98开环：系统中没有反馈回路，或输出过程也可提供反馈信息，系统的输出对系统的控制作用没有直接影响。

闭环：系统有封闭的反馈回路，输出对控制作用有直接影响。

70、简述何谓S—O—R（刺激一机体一反应）行动模型以及其作用。

（109）2、人、机各有哪些优势和劣势？P111人在复杂感受能力、信息处理能力、智力、综合判断能力、对情况的决策处理能力、灵活应变能力等方面优于机器；但在准确度、体力、速度和知觉能力方面有限。

机器在操纵力、速度、精确度、高阶运算能力、存储能力、连续作业能力和耐久性等方面优于人；但在性能维持能力、正常动作、判断能力、造价、运营费用方面受限。

P111表格4、人机功能分配的原则是什么？（65、简述系统功能分配的一般原则。

）P113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，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，则由人承担。

第五章：人机系统的安全设计与评价35、简述数字式显示和指针式模拟显示各有什么优点。

数字式：精度高认读速度快无差补误差过载能力强易与计算机联用指针式：可靠性高稳定性好易于显示信号的变化趋向易于判断信号值与额定值之差3、作业环境设计包括哪些内容？P155包括（1）温度环境，其中包括高温与低温环境；（2）光环境；（3）色彩环境；（4）尘、毒、环境；（5）噪声与振动环境；（6）其他环境，包括异常气压，辐射环境。

34、简述显示器的设计原则。

P119（1）明显度高（2）可见度高（3）可读性好（4）阐明力强（5）简单明了（6）确保安全（7）使视力有缺陷者（如视弱、色弱者）也不会误认（8）显示器的显示方式和操作者的思维过程应当和谐一致15、为什么“开窗形”仪表比较好而“垂直直线形”最差？P120开窗式刻度盘线路刻度少，识读范围小，视线集中识读时眼睛移动的路线也短，误读率低。

眼睛垂直运动慢，准确度低。

12、用信号灯作为报警器应注意哪些问题？（信号灯设计的原则）P126清晰、醒目何必要的视距（2）呵护使用目的（3）要按信号性质色剂（4）信号灯位置与颜色的选择要得当（5）信号灯与操纵杆和其他显示灯要配合13、闪光信号的作用是：（百度）1.引起观察者的进一步注意。

2.指示操作者立即采取行动。

3.反映不符合指令要求的信息。

4.用闪光的快慢指示机器或不见运动速度的快慢。

5.用以指示警觉或危险信号。

36、简述听觉传示装置的分类以及其试用范围。

P128分类：（1）音响报警装置：1）蜂鸣器；2）铃；3）角笛和汽笛；4）警报器（2）扬声器（3）医生的听诊器适用范围：蜂鸣器适用于较宁静的环境，铃可用于具有较高强度噪声的环境中，角笛和汽笛可作高噪声环境中的报警装置，警报器做作危急状态报警。

16、在什么情况下宜采用听觉显示？（百度）听觉显示器是人机系统中利用听觉通道向人传递信息的装置。

听觉显示器适用于下列各种场合；信号源本身是声音；视觉通道负荷过重；信号需要及时处理，并立即采取行动；视觉观察条件（如照明或观察位置）受限，以及显示某种连续变化而不需要作短时贮存的信息。

它通常被用于告警、导航和追踪等任务中。

37、音响和报警装置的设计原则是什么？P129（1）音响信号必须保证使位于信号接受范围内的人员能够识别并按照规定的方式作出反应。

（2）印象信号必须易于识别，特别是有噪声干扰时，印象信号必须能够明显地听到，并可与其他的噪声和信号区别。

（3）为引起人注意，可采用时间上均匀变化的脉冲声信号，其脉冲声信号频率不低于0.2H Z和不高于5HZ，其脉冲持续时间和脉冲重复频率不能与随时间周期性起伏的干扰声脉冲的持续时间和脉冲重复频率重合（4）报警装置最好采用变频的方式，是音调有上升和下降的变化。

（5）显示重要信号的印象装置和报警装置，最好与光信号同时重要，组成“视听”双重报警信号，以防信号遗漏。

38、在设计语言传示装置时，应注意哪些问题? P130（1）语言的清晰度（2）语言的强度（3）噪声对语言传示的影响（4）显示内容较多时，采用一个言语传示装置即可。

（5）更适于指导检修和故障处理工作，引导操作者操作。

（6）适用于追踪操作中。

（7）在非职业性的领域中，言语传示装置更符合人们习惯。

40、正确地选择控制器的一般原则是什么？P146（1）快速而精准的操作主要采用手控和手指控制装备，用力的操作则采用手臂及下肢控制（2）手控装置应安排在肘、肩高度之间而容易接触到的位置处，并易于看到。

（3）手指控制装置之间的间距可为15mm，手控装置之间的间距则为50mm。

（4）按钮、纽子开关或旋钮开关适用与用力小，与动幅度不大及不高精度的阶梯式或连续式调节。

（5）长臂杠杆、曲柄、手轮及踏板则使用与用力、移动幅度大和低精度的操作。

（6）在操作过程中，只有在用脚动控制器优于用手动控制器时才选用脚动控制器。

42、控制器反馈的方式一般有那些？（20、一般用什么作为控制到位的反馈信息？）P134 一是来自人体自身的反馈信息来。

自人的反馈信息的部位有：眼睛观察手脚的位移；手、臂、肩或脚、腿、臀感受的位移或压力信息。

一是来自机的反馈信息。

机反馈的信息主要有：仪表显示、音响显示、振动变化以及操作阻力四种形式。

44、对控制器进行编码都有哪几种？P137（1）形状编码（2）大小编码（3）位置编码（4）操作方法编码（5）色彩编码（6）文字、符号编码43、设计形状编码时要注意哪几点？P137(1)应按控制器的性质设计成不同形状(2)与控制器的功能有逻辑上的关系(3)控制器的形状应当便于操纵，方便用力19、控制器编码起什么作用？P137将控制器进行合理编码，使每个控制器都有自己的特征，便于作者确认无误，减少差错。

52、当显示器与控制器具有相同的运动形式时，设计其布局时应注意哪些？P146（1）运动相合性（2）空间相合性（3）控制显示比合理82、视觉显示器指针的设计原则？P125（1）指针式仪表的大小与观察距离是否比例适当（2）刻度盘的形状大小是否合理（3）刻度盘的刻度划分，数字和字母的形状、大小以及刻度色彩对比是否便于监控迅速（4）根据监控者所在的位置、指针仪表是否布置在最佳视区范围而正确地识读71、简述机器故障的三个阶段。