人机系统的安全设计分析

作业空间包含了三种不同的空间范围
第一种是人体在规定的位置上进行作业时 （如操纵机器、维修设备等）,必须触及的空 间，即作业范围，或称为作业接触空间。人 们为完成劳动任务的大部分工时主要在这个 范围内度过。 第二种是人体在作业时或进行其他活动时 （如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的 放松与休息等），人体自由活动所需要的范 围，即作业活动空间。 第三种是为了保障人体安全，避免人体与危 险源（如机械转动部位等）直接触所需要的 安全防护空间。在进行工作场地和器设备的 设计与布局时，必须充分考虑作业空间的安 全人机工程学设计问题。
第五章 人机系统的安全设计
人机系统的安全设计的内容 1、工作（规划）设计； 2、岗位设计； 3、显示器设计； 4、控制器设计； 5、作业环境设计； 6、安全防护装置设计。
人机系统安全设计须遵循的原则
1、以人为中心的设计原则 2、产品人性设计的原则 3、安全第一的思想贯穿于全过程的原 则
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第一节 工作（规划）设计
城市人口密度基数的安全设计
城市土地利用与安全设计 对城市的变与不变相统一的安全设计 城市通道的安全设计

工厂要保存好政府颁布发的许可或商 业执照，以及由政府机构所做的所有健 康和安全检查的记录。
禁止三合一建筑物。工厂不能在一栋 大楼里同时设置仓库，生产车间和宿舍。
南京秦淮区蔚蓝星座小区两住户在21楼建房
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第二节
岗位设计
岗位设计指工作场所、工作姿态、作业空 间、座椅设计等。 岗位设计不仅要求适应人体生理、心理， 生物力学特性，而且还要利用人体测量数 据进行合理的人机结合面设计，其结合面 包括使机器的显示器明显，控制装置使用 方便，控制器布置合理，使人机处于良好 结合状态。 此外，报警、显示、控制等装置迅速及时 有效地进行工作并与人处于正常的状态。
坐—立姿交替作业的特点 为了克服坐姿、立姿作业的缺点，在工作 岗位上经常采用坐—立姿交替作业的方式。 这种作此方式的优点在于，能使作业者在 工作中变换体位，从而避免由于身体长时间 处于一种体位而引起的肌肉疲劳。例如，长 时间的单调的坐姿作业会引起心理性疲劳， 改成立姿适当走动，有助于维持工作能力， 而长时间的立姿作业会产生肌肉疲劳，坐下 来就可以得到消除。 因此，坐—立姿交替作业能吸收各自的长 处，弥补各方面的短处，应尽可能用坐—立 姿交替作业方式，代替单纯的立姿作业方式。
实际生产活动中的作业姿势
坐姿--坐着的作业姿势常指身躯伸直或 稍向前倾10o～15o角，上腿平放，下腿 一般垂直地或稍向前倾斜着地，身体处 于舒适的体位。 立姿---通常指人站立时上体前屈角小 于30o时所保持的姿势（前屈角大于30o 为前屈姿势）。 坐－立交替姿势、 卧姿 蹲姿
1、 坐姿作业空间布局设计
坐姿作业空间主要包括工作台、工作座椅、 人体活动余隙和作业范围等的尺寸和布局等， 其设计用人体参量和选用原则如表1所示。
表1 坐姿作业空间设计参数（毫米）
人体测量项 符号 目 B D F 坐姿身高 坐姿眼高 坐姿肩高 男 女 男子百分位数 男女 混合 第5 第50 第95 958 695 518 858 749 557 908 793 598 958 847 641 女子百分位数 第5 809 695 518 第50 855 739 556 第95 901 783 594
选择人体姿势和体位应该考虑下列各 点
工作场地的大小、照明条件与视觉； 体力负荷的大小及用力方向；
工作场所各种物质 （包括必需的工具、 加工材料等）的安放位置；
控作台或工作台的台面高度，有无合适 的容膝空间； 作业时起坐的频率等。
应该尽量避免的姿势
① 站着不动的姿势（特别对女性）； ② 长期或经常重复地弯腰（指脊背 弯曲角超过15°）； ③ 躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿 势； ④ 经常重复地单腿支撑的姿势； ⑤ 手臂长时间向前伸直或伸开等。
立姿作业的特点
以下作业选用立姿作业优于坐姿作业： （1）需要经常改变体位的作业。站着频繁的起坐消 耗能最少些； （2）常用的控制器分布在较远区域、需要手足有较 大运动幅度的作业。因站姿时作业者可以走动，可以看 见或使用坐姿作业者够不到的部件； （3）需要用力较大的作业。立势时手臂力量较大， 易于操作大操纵杆。 此外，立姿作业时，还有作业者可变换位置，减少 疲劳和厌烦；可利用平展的工作面而无需任何容膝空间 等重要优点。 立姿作业的缺点在于：不易进行精确而细致的工作； 不易转换操作；立姿时肌肉要作出更多的功以支持体重， 故易引起疲劳；下肢负担较重，长期站立易引起下肢静 脉曲张等等。
一、工厂工作设计 工厂的工作设计包括工厂的厂址选择、 厂区平面布置、厂区道路交通、防火 间距、厂房及设备的平面布置，原材 料、燃料、产品等输送与储存，废弃 物的排放与处理，工艺流程中的安全 设施及安全防范措施等内容，在设计 时要全面考虑对周围环境影响、防火、 安全疏散、事故应急措施等方面的安 全。
二、城市（规划）工作设计
坐姿作业的特点
人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。下 列作业宜采用坐姿作业。 持续时间较长的静态作业。此时需要支持 身体的力较小，腿上消耗的能量和负荷较小， 血液循环畅通，可以减少疲劳和人体能量的 消耗。 精密度要求高而又要求仔细的作业。因坐 姿情况下，当设备振动或移动时，人体具有 较大的稳定度和较好的平衡度。 需要手足并用，并对一个以上踏板进行控 制的作业。坐姿时，双脚容易移动，且可借 助座椅支撑对脚控制器施以较大力量。
一、工作空间设计 工作空间--亦称作业空间，是人们在从事某
项作业时，为完成该项工作，人体所必须的活 动范围或空间。它包括人的操作活动范围和机 器设备中的显示器和控制器所及范围。
作业空间设计应遵守一般原则：
正确协调总体设计与局部设计相互之间的关系 工作空间设计要着眼于人，落实于设备。 考虑人的认知特点和人体动作的自然性、同时 性、对称性、节奏性、规律性、经济性和安全 性。 保证至少在90％的操作者中具有适应性、兼容 性、操纵性和可达性。