作业姿势与施力设计
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8.1作业姿势与人体机能
• 8.1.4人体不同姿势的能耗
• 作业方法和作业姿势不同时，人的能量消耗也不同。图8-5表示几种 不同姿势的相对氧耗量。由图可知，以仰卧式所需氧耗量为100%， 则弯腰姿势氧耗量达到150%~160%，其氧耗量相对最大。
• 不同的作业对象，其操作姿势是完全不同的，当然操作者的能耗也就 不同，图8-6表示各种作业姿态相对应的能耗，可见从坐姿操作到搬 运重物，其能耗范围为1. 6~16. 2kcal/min。
• (2)同循环的关系如果伸长了手抓住电车的拉手手指会发麻，如长时 间一直站着则脚会出现浮肿，这是日常的经验。
• 因为在远离心脏部位的身体上部或下部的地方，由于重力缘故，血液 流动往往变得缓慢了。因而，手的操作点过高的姿势或妨碍血液循环 的姿势，如蹲下的姿势或把头低下的前屈姿势必须尽可能避免。
• (3)同手、上肢、下肢、上半身等的运动关系大概可以这样说，不用 • 手的作业几乎是没有的，但在手指作业的场合需要采取使手指自由运
动的姿势。另外，在挥动铁锹或铲的时候，需要整个上肢的运动。同 样地，在搬运工作中，下肢的运动成了中心。
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8.1作业姿势与人体机能
• 为使身体各部的运动自由地进行，必须考虑这些运动的中心点在哪里。 • (4)同身体重心的关系用两手持重物上举时，上半身自然地会向后倾， • 这是因为重物而使重心位置前移，为防止身体的平衡遭到破坏而作出
工作能力。
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8.2作业姿势的设计原则
• 立位作业时应注意以下几点: • ①长期立位作业时，脚下应垫以柔软而有弹性的垫子，不要长时间站
立在石头、水泥地或铁板上。 • ②不宜长久停留在原位，应经常改变体位。 • ③站立时应力求避免不自然的体位，以免肌肉做不必要的静力功。 • 立位工作的缺点是不易进行精确而细致的工作;不易转换操纵;肌肉要
的适应。 • 在推车或拉车的场合下，身体的倾斜程度与车子的重量成比例。 • 因此，身体的重心位置，不论是否意识到，它都是与作业姿势有关的。
在保持平衡稳定的姿势方面是不能忽视重心问题的。图8-1所示为考 虑作业姿势时的中心。
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8.1作业姿势与人体机能
• 8.1.2人的肢体活动范围
• 人体动态测量数据可为设计合理的操作姿势提供依据。人因工程学所 采用的人体动态测量数据是指人在活动状态下测取的人肢体的各种活 动范围。图8-2表示肢体的活动范围，图中并列的三个数字，分别表 示最小值的平均值和最大值。
第8章作业姿势与施力设计
• 8.1作业姿势与人体机能 • 8.2作业姿势的设计原则 • 8.3作业姿势的设计要点 • 8.4作业姿势设计辅助手段
8.1作业姿势与人体机能
• 8.1.1作业姿势和人体机能的关系
• 只有对人的动作姿态特性有所了解，才能谈得上处理好系统中的人机 关系。决定作业姿势的要点，是希望采取最为合理、最少疲劳和高效 率的姿势，因而就有必要了解姿势和人体机能的关系。
• 此外，人体所处的姿势是影响施力的重要因索，作业姿势设计时，必 须考虑这一要索。图8-4表示人体在不同姿势下的施力状态，图中(a) 为常见的操作姿态，其对应的施力数值见表8-2，施力时对应的移动 距离见表8-3;图8-2(b)为常见的活动姿态，其对应的施力大小见表8-4， 施力时相应的移动距离已标在该图中。
• (1)作业姿势同视觉的关系在进行作业的过程中，需要考虑最容易看 • 见东西时的眼睛高度和离眼睛的距离。例如，在必须降低眼睛高度的
情况下，就要形成蹲下的姿势、前屈的姿势、侧屈的姿势等，而在过 高的情况下，成为足尖踞起的姿势。保持或反复这样的姿势，是引起 过早疲劳和降低能力的原因。
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8.1作业姿势与人体机能
• 此外，不同的姿势，人体肌肉活动程度的差异很大。图8-7是使用肌 电仪调查了不用椅子时各种坐态姿势的肢体活动程度的情况，表中各 数值是以立正姿势为100。显然，活动度增加，人体能耗也相应地增 大。
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8.2作业姿势的设计原则
• 8.2.1作业姿势的选择
• 1.确定作业姿势的因素 • ①工作空间的大小与照明条件; • ②体力负荷的大小及用力方向; • ③工作场所各物(包括仪器、工具、加工物件等)的安放位置。 • ④工作台面的高度，有无合适的容膝空间; • ⑤操作时起、坐的频率; • ⑥应尽量避免一些不良体位，如静止不动的立位(特别是妇女);长期或 • 反复弯腰(弯度超过150);弯腰并伴有躯干扭曲或半坐位;经常或反复让
做更多的功以维持体重，故易引起疲劳;站立时全身负担较重，尤其 是下肢，长期站立后易引起下肢静脉曲张。
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8.2作业姿势的设计原则
一侧下肢承受体重;长期的两手前伸。
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8.2作业姿势的设计原则
• 2.立姿作业与坐姿作业分析 • 1)立姿操作 • 在下列情况下应采用立位操作: • ①须经常改变体位的操作，因为站着比频繁的起坐动作消耗能量少; • ②常用的控制器分布在较大的区域，需要手足有较大幅度活动者; • ③在没有容膝空间的机器旁工作，坐着还不如站立舒服; • ④需要用力较大的作业，在站立时易于用力; • ⑤单调的作业易引起心理性疲劳，立位时可以适当走动，有助于维持
• 人体各部分活动范围的测量，通常是以人体躯干不活动为原则的，如 允许人体躯干活动，则肢体活动的可及范围要宽得多。姿势的调节范 围，见表8-1该表中的身体部位及关节名称可参考相应的示意图，见 图8-3。
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8.1作业姿势与人体机能
• 8.1.3人体不同姿势的施力
• 肌力的大小因人而异，男性的力量比女性平均大30%一35%。年龄是 影响肌力的显著因索，男性的力量在20岁之前是不断增长的，20岁 左右达到顶峰，这种最佳状态大约可以保持10~15年，随后开始下降， 40岁时下降5%~10% , 50岁时下降15 % , 60岁时下降20% , 65岁时下 降25%。腿部肌力下降比上肢更明显，60岁的人手的力量下降16%， 而胳膊和腿的力量下降高达50%。
8.1作业姿势与人体机能
• 8.1.4人体不同姿势的能耗
• 作业方法和作业姿势不同时，人的能量消耗也不同。图8-5表示几种 不同姿势的相对氧耗量。由图可知，以仰卧式所需氧耗量为100%， 则弯腰姿势氧耗量达到150%~160%，其氧耗量相对最大。
• 不同的作业对象，其操作姿势是完全不同的，当然操作者的能耗也就 不同，图8-6表示各种作业姿态相对应的能耗，可见从坐姿操作到搬 运重物，其能耗范围为1. 6~16. 2kcal/min。
• (2)同循环的关系如果伸长了手抓住电车的拉手手指会发麻，如长时 间一直站着则脚会出现浮肿，这是日常的经验。
• 因为在远离心脏部位的身体上部或下部的地方，由于重力缘故，血液 流动往往变得缓慢了。因而，手的操作点过高的姿势或妨碍血液循环 的姿势，如蹲下的姿势或把头低下的前屈姿势必须尽可能避免。
• (3)同手、上肢、下肢、上半身等的运动关系大概可以这样说，不用 • 手的作业几乎是没有的，但在手指作业的场合需要采取使手指自由运
动的姿势。另外，在挥动铁锹或铲的时候，需要整个上肢的运动。同 样地，在搬运工作中，下肢的运动成了中心。
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8.1作业姿势与人体机能
• 为使身体各部的运动自由地进行，必须考虑这些运动的中心点在哪里。 • (4)同身体重心的关系用两手持重物上举时，上半身自然地会向后倾， • 这是因为重物而使重心位置前移，为防止身体的平衡遭到破坏而作出
工作能力。
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8.2作业姿势的设计原则
• 立位作业时应注意以下几点: • ①长期立位作业时，脚下应垫以柔软而有弹性的垫子，不要长时间站
立在石头、水泥地或铁板上。 • ②不宜长久停留在原位，应经常改变体位。 • ③站立时应力求避免不自然的体位，以免肌肉做不必要的静力功。 • 立位工作的缺点是不易进行精确而细致的工作;不易转换操纵;肌肉要
的适应。 • 在推车或拉车的场合下，身体的倾斜程度与车子的重量成比例。 • 因此，身体的重心位置，不论是否意识到，它都是与作业姿势有关的。
在保持平衡稳定的姿势方面是不能忽视重心问题的。图8-1所示为考 虑作业姿势时的中心。
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8.1作业姿势与人体机能
• 8.1.2人的肢体活动范围
• 人体动态测量数据可为设计合理的操作姿势提供依据。人因工程学所 采用的人体动态测量数据是指人在活动状态下测取的人肢体的各种活 动范围。图8-2表示肢体的活动范围，图中并列的三个数字，分别表 示最小值的平均值和最大值。
第8章作业姿势与施力设计
• 8.1作业姿势与人体机能 • 8.2作业姿势的设计原则 • 8.3作业姿势的设计要点 • 8.4作业姿势设计辅助手段
8.1作业姿势与人体机能
• 8.1.1作业姿势和人体机能的关系
• 只有对人的动作姿态特性有所了解，才能谈得上处理好系统中的人机 关系。决定作业姿势的要点，是希望采取最为合理、最少疲劳和高效 率的姿势，因而就有必要了解姿势和人体机能的关系。
• 此外，人体所处的姿势是影响施力的重要因索，作业姿势设计时，必 须考虑这一要索。图8-4表示人体在不同姿势下的施力状态，图中(a) 为常见的操作姿态，其对应的施力数值见表8-2，施力时对应的移动 距离见表8-3;图8-2(b)为常见的活动姿态，其对应的施力大小见表8-4， 施力时相应的移动距离已标在该图中。
• (1)作业姿势同视觉的关系在进行作业的过程中，需要考虑最容易看 • 见东西时的眼睛高度和离眼睛的距离。例如，在必须降低眼睛高度的
情况下，就要形成蹲下的姿势、前屈的姿势、侧屈的姿势等，而在过 高的情况下，成为足尖踞起的姿势。保持或反复这样的姿势，是引起 过早疲劳和降低能力的原因。
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• 此外，不同的姿势，人体肌肉活动程度的差异很大。图8-7是使用肌 电仪调查了不用椅子时各种坐态姿势的肢体活动程度的情况，表中各 数值是以立正姿势为100。显然，活动度增加，人体能耗也相应地增 大。
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• 8.2.1作业姿势的选择
• 1.确定作业姿势的因素 • ①工作空间的大小与照明条件; • ②体力负荷的大小及用力方向; • ③工作场所各物(包括仪器、工具、加工物件等)的安放位置。 • ④工作台面的高度，有无合适的容膝空间; • ⑤操作时起、坐的频率; • ⑥应尽量避免一些不良体位，如静止不动的立位(特别是妇女);长期或 • 反复弯腰(弯度超过150);弯腰并伴有躯干扭曲或半坐位;经常或反复让
做更多的功以维持体重，故易引起疲劳;站立时全身负担较重，尤其 是下肢，长期站立后易引起下肢静脉曲张。
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一侧下肢承受体重;长期的两手前伸。
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8.2作业姿势的设计原则
• 2.立姿作业与坐姿作业分析 • 1)立姿操作 • 在下列情况下应采用立位操作: • ①须经常改变体位的操作，因为站着比频繁的起坐动作消耗能量少; • ②常用的控制器分布在较大的区域，需要手足有较大幅度活动者; • ③在没有容膝空间的机器旁工作，坐着还不如站立舒服; • ④需要用力较大的作业，在站立时易于用力; • ⑤单调的作业易引起心理性疲劳，立位时可以适当走动，有助于维持
• 人体各部分活动范围的测量，通常是以人体躯干不活动为原则的，如 允许人体躯干活动，则肢体活动的可及范围要宽得多。姿势的调节范 围，见表8-1该表中的身体部位及关节名称可参考相应的示意图，见 图8-3。
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• 8.1.3人体不同姿势的施力
• 肌力的大小因人而异，男性的力量比女性平均大30%一35%。年龄是 影响肌力的显著因索，男性的力量在20岁之前是不断增长的，20岁 左右达到顶峰，这种最佳状态大约可以保持10~15年，随后开始下降， 40岁时下降5%~10% , 50岁时下降15 % , 60岁时下降20% , 65岁时下 降25%。腿部肌力下降比上肢更明显，60岁的人手的力量下降16%， 而胳膊和腿的力量下降高达50%。