人机功能匹配ppt课件

通过人与机器的特性比
较，进行客观的和符合
逻辑的分配。如笨重的、
快速的、精细的、规律性的、单 调的、高阶运算的、支持大功率 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，分配给机器 承担。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， 由人承担。
第四章 安全人机功能匹配
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第一节 人机功能匹配
人机系统 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。
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一、人的主要功能
人在操作活动中的基本功能示意图
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一、人的主要功能
人的主要功能
传感器：感受信息， 感知工作和机器情况
信息处理器： 对信息处理分析、判断
系统的某些功能可以同 时分配给人或机器，这 样人可以自由选择参与 系统行为的程度。例如 许多控制系统可以自动 完成，也可手动完成， 尤其现代计算机的控制 系统，要有多种人机接 口，从而实现不同程度 的人机对话。
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3、人机功能匹配中不合理的表现
1）把适合人的功能分配给机器，把适合 机器的功能分配给人，如汽车驾驶员驾驶 同时判断行驶里数；
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2、人机功能分配的原则
1）比较分配原则 2）剩余分配原则 3）经济分配原则 4）宜人分配原则 5）弹性分配原则
以经济效益为原则，合 理恰当地进行人机功能 分配。如对某一特定功 能．由机器承担时，需 要重新设计、生产和制 造；由人来承担时，则 需要培训、支付费用等。 这两者的经济效益通过 比较和计算来确定功能 的分配。
操纵器： 通过动作进行操纵
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二、机的主要功能
机的主要功能
接受信息: 通过传感器接受信息
储存信息: 通过储存装置储存信息
处理信息: 对信息加工处理
执行功能:1机器本身产生控制功能， 2借助信号把指令从这个环节传递到下个环节
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三、人机特性比较
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。
但对柔软物体的处理能力比人差
上得到的信息可以完全反馈给控
制器
恒定
不能长时间地保持恒定功率，必须适 当休息，不能适应恶劣的环境
最适用于文字的再现和长期存储
可存储大量信息，并进行多种途径存 取，擅长于对原则和策略的记忆
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三、人机特性比较
可以看出，人具有智能、复杂感觉能力、综合 判断能力、随机应变能力，对各种情况的决策 和处理能力等。而人的功能限度是准确性、体 力、速度和知觉能力；
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2、人机功能分配的原则
1）比较分配原则 2）剩余分配原则 3）经济分配原则 4）宜人分配原则 5）弹性分配原则
系统的功能分配要适合 于人的生理和心理的多 种需求，有意识地发挥 人的技能。
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2、人机功能分配的原则
1）比较分配原则 2）剩余分配原则 3）经济分配原则 4）宜人分配原则 5）弹性分配原则
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三、人机特性比较
项目 速度
占优势
机器
逻辑推理 擅长演绎而不易于改变演绎程序 计算 快且精确，但不擅于纠正误差
人 时间延时为1s
擅长于归纳，容易改变其推理程序 慢且易产生误差，但擅于修正误差
可靠性
按照恰当设计制造的机器，在完成规 定的作业中可靠性很高，而且保 持恒定，不能处理意外的事态。 在超负荷条件下可靠性突降。
对人和机的特性进行权衡分 析，将系统的不同功能恰当 地分配给人或机，叫人机功 能分配。
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1、人机功能匹配的含义
人机功能匹配的内容 显示器与人的信息感觉通道特性匹配 控制器与人体运动特性的匹配 显示器与控制器的匹配
环境条件与人心理生理及生物力学特性的匹配
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2、人机功能分配的原则
1）比较分配原则 2）剩余分配原则 3）经济分配原则 4）宜人分配原则 5）弹性分配原则
三、人机特性比较
项目
智力 操作处理
能力
功率输出 记忆
Байду номын сангаас
机器
人
无（智能机除外）
拥有观察力、注意力、记忆力、思维 力、想象力、创造力
操纵力、速度、精密度、操作量、操 可进行各种控制，手具有非常大的自
作范围等均优于人的能力，在处
由度，能极巧地进行各种操作。
理液体、气体、固体方面比人强， 从视觉、听觉、变位和重量感觉
2）人承担的负荷或速度超过人能力极限， 如缝纫机操作速度太快；
3）不能根据人执行功能的特点找出人机 之间最适宜相互联系的途径和手段，如设 计中没有考虑人的反应时间；
可靠性与成本有关
就人脑而言，其可靠性远远超过机械， 但在极度疲劳与紧急事态下，很可 能变得极不可靠，人的技术水平、 经验以及生理和心理状况对可靠性 有较大影响，可处理意外紧急事态
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三、人机特性比较
项目 连续性
机器
人
耐久性高，能长期连续工作，但需 要适当维护
容易产生疲劳，不能长时间的连续工 作，且受年龄，性别与健康状况 等因素的影响
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2、人机功能分配的原则
1）比较分配原则 2）剩余分配原则 3）经济分配原则 4）宜人分配原则 5）弹性分配原则
在功能分配时，首先考 虑机器所能承担的系统 功能，然后将剩余部分 功能分配给人。在这当 中，必须掌握和了解机 器本身的可靠度，如果 盲目地将功能强加于机 器，则会造成系统的不 安全性。
灵活性
如果是专用机械，不调整则不能改 变其作业用途
输入灵敏度 具有某些超人的感觉，如有感觉电 离辐射的能力
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通过教育训练，具有多方面的应变能 力，适应和应付突发事件能力强
在较宽的能量范围内承受刺激因素， 支配感受器适应刺激因素的变化， 如眼睛能感受各种位置、运动和 颜色，善于鉴别图像，能够从高 噪声中分辨信号，易受超过限度 的外界环境刺激的影响
机的优点是作用力大、速度快、高阶运算能力 和存储能力强、连续作业能力和耐久性能好。 机的功能限度是性能维持能力、正常动作、判 断能力、造价及运营费用。
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四、人机功能匹配
人与机的几种结合形式 劳动者-工具 操作者-机器
监控者-自动化机器 监督者-智能机器
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1、人机功能匹配的含义
人机功能分配