人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征課件

1、安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 1 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征1第三章第三章 人的生理心理因素人的生理心理因素 及生物力學(xué)特性及生物力學(xué)特性第一節(jié)第一節(jié) 人的生理因素與安全人的生理因素與安全 一、人的感知特性人的感知特性 1 1、人的感覺、人的感覺 （見圖1） 人的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（見圖2）安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 2 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征2圖圖1 1 人機系統(tǒng)圖人機系統(tǒng)圖安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 3 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征3圖圖

2、 2 人的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)人的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)中樞神經(jīng)周圍神經(jīng)周圍神經(jīng)脊髓脊髓按解剖分按解剖分腦神經(jīng)；脊神經(jīng)腦神經(jīng)；脊神經(jīng)按功能分按功能分感覺（傳入）神經(jīng)感覺（傳入）神經(jīng)運動神經(jīng)運動神經(jīng)（傳出）（傳出）腦：腦：延髓；腦髓；中腦；間延髓；腦髓；中腦；間腦；小腦；大腦腦；小腦；大腦軀體運動神經(jīng)軀體運動神經(jīng)（支配骨骼?。ㄖ涔趋兰?植物性神經(jīng)植物性神經(jīng)（支配內(nèi)臟器官）（支配內(nèi)臟器官）安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 4 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征4(1)感覺的基本特征感覺的基本特征 人的人的各種感受器都有一定的感受性和感覺閾限。各種感受器都有

3、一定的感受性和感覺閾限。 （表（表3-1） 從人的感覺閾限來看，刺激本身必須達到從人的感覺閾限來看，刺激本身必須達到一定強度才一定強度才能對感受器官發(fā)生作用。（表能對感受器官發(fā)生作用。（表3-2） 一種感受器官只能接受一種刺激一種感受器官只能接受一種刺激和識別某一種特征，和識別某一種特征，眼睛只接受光刺激，耳朵只接受聲刺激。人的感覺印眼睛只接受光刺激，耳朵只接受聲刺激。人的感覺印象象80%來自眼睛，來自眼睛，14%來自耳朵，來自耳朵，6%來自其他器官。來自其他器官。 同時有多種視覺信息或多種聽覺信息，或視覺與聽覺同時有多種視覺信息或多種聽覺信息，或視覺與聽覺信息同時輸入時，人們往往傾向于注意一

4、個而忽視其信息同時輸入時，人們往往傾向于注意一個而忽視其它它信息，如果同時輸入的是兩個強度相同的聽覺信息，信息，如果同時輸入的是兩個強度相同的聽覺信息，則對要聽的那個信息的辨別能力將下降則對要聽的那個信息的辨別能力將下降50%，并且只，并且只能辨別最先輸入的或是強度校大的信息。能辨別最先輸入的或是強度校大的信息。 感覺器官經(jīng)過連續(xù)刺激一段時間后，敏感性會降低，感覺器官經(jīng)過連續(xù)刺激一段時間后，敏感性會降低，產(chǎn)生產(chǎn)生適應(yīng)現(xiàn)象。適應(yīng)現(xiàn)象。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 5 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征5表表3 31 1 刺激及感覺反應(yīng)刺激及感覺反應(yīng)感覺感覺

5、種類種類感覺感覺器官器官適宜刺激適宜刺激識別特征識別特征作作 用用視覺視覺眼眼光光形狀、大小、位置、形狀、大小、位置、遠近、色彩、明暗、遠近、色彩、明暗、 運動方向等運動方向等鑒別鑒別聽覺聽覺耳耳聲聲聲音的高低、聲音的高低、強弱、方向和遠近強弱、方向和遠近報警、報警、聯(lián)絡(luò)聯(lián)絡(luò)嗅覺嗅覺鼻鼻揮發(fā)和飛揮發(fā)和飛散的物質(zhì)散的物質(zhì)辣氣、香氣、臭氣辣氣、香氣、臭氣報警、報警、鑒別鑒別味覺味覺舌舌被唾液溶被唾液溶解的物質(zhì)解的物質(zhì)甜酸、苦辣、咸等甜酸、苦辣、咸等鑒別鑒別皮膚皮膚感覺感覺皮膚及皮膚及皮下皮下組織組織物理或化學(xué)物物理或化學(xué)物質(zhì)對皮膚作用質(zhì)對皮膚作用觸覺、痛覺、觸覺、痛覺、溫度覺、壓覺溫度覺、壓覺報警

6、報警深部深部感覺感覺肌體肌體神經(jīng)神經(jīng)及關(guān)節(jié)及關(guān)節(jié)物質(zhì)對肌物質(zhì)對肌體的作用體的作用撞擊、重力、姿勢等撞擊、重力、姿勢等平衡感平衡感覺覺前庭前庭器官器官運動和位運動和位置變化置變化旋轉(zhuǎn)運動、直線旋轉(zhuǎn)運動、直線運動和擺動等運動和擺動等調(diào)整調(diào)整安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 6 頁頁2006.2人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征6表表3 32 2 人體主要感覺閾值人體主要感覺閾值感覺感覺感感 覺覺 閾閾下下 限限上上 限限視覺視覺（2.22.25.75.7）1010-17-17J J（2.22.25.75.7）1010-8-8J J聽覺聽覺1 11010-12-12J/

7、mJ/m2 21 110102 2J/mJ/m2 2嗅覺嗅覺2 21010-7-7kg/mkg/m3 3味覺味覺4 41010-7-7( (硫酸試劑摩爾濃度硫酸試劑摩爾濃度) )觸覺觸覺2.62.61010-9-9J J溫度覺溫度覺6.286.281010-9-9kg kg J/mJ/m2 2s s9 913131010-6-6kgkg J/m J/m2 2s s振動覺振動覺振幅振幅2.52.51010-4-4mmmm安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 7 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征7(2)知覺的基本特征知覺的基本特征人的知覺一般分為空間知覺，時間知覺，

8、運動知覺與社會知覺等，它們有如下共同特征： 知覺的整體性（見圖3） 知覺的理解性（見圖4） 知覺的恒常性 知覺的選擇性（見圖5）安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 8 頁頁2006.2人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征8圖圖 3 知覺的整體性安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 9 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征9圖圖 4 知覺的理解性安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 10 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征10圖圖 5 人頭托盤雙關(guān)圖安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第

9、 11 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征112、人的視覺特性人的視覺特性 （1 1）人眼的構(gòu)造人眼的構(gòu)造 眼球的基本結(jié)構(gòu)（見圖眼球的基本結(jié)構(gòu)（見圖6 6） 眼球的水平解剖圖眼球的水平解剖圖 （見圖（見圖7 7） （2 2）視覺的基本參數(shù)）視覺的基本參數(shù) 波長和強度效應(yīng)波長和強度效應(yīng) 視角（見圖視角（見圖3-13-1） 視力視力 視野（見圖視野（見圖3-23-2，圖，圖3-3 3-3 ） 視距（見表視距（見表3-33-3） 色覺色覺安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 12 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征12圖圖 6 人眼球的基本結(jié)構(gòu)安全人機工程學(xué)第三章湖南

10、工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 13 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征13圖圖7 7 眼球的水平解剖圖眼球的水平解剖圖安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 14 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征14 圖圖3 31 1 視角視角LDarctg22安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 15 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征15 圖圖3 32 2 人的水平視野和垂直視野人的水平視野和垂直視野安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 16 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征16圖圖3 33 3 人對

11、不同顏色的視野人對不同顏色的視野安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 17 頁頁2006.2人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征17表表3 33 3 幾種工作視距的推薦值幾種工作視距的推薦值任務(wù)要求舉 例視距離（cm）固定視野直徑(cm)備 注最精細的工 作安裝最小部件（表電子元件）12252040完全坐著，部分地依靠視覺輔助手段精細工作安裝收音機、電 視 機2535（多為3032）4060坐著或站著中等粗活印刷機、鉆井機、機床旁工作50以下至80坐著或站著粗 活包裝、粗磨5015030250多為站著遠 看黑板、開汽車150以上250以上坐著或站著安全人機工程學(xué)第三章湖

12、南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 18 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征18（3 3）常見的幾種視覺現(xiàn)象）常見的幾種視覺現(xiàn)象 暗適應(yīng)與明適應(yīng)暗適應(yīng)與明適應(yīng) 眩光眩光 視錯覺視錯覺 （圖（圖3-4 3-4 ）安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 19 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征19圖圖3 34 4 幾種常見視覺錯誤幾種常見視覺錯誤安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 20 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征20圖圖 8 一系列視錯覺圖安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 21 頁頁人的生

13、理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征21圖9視錯覺圖安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 22 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征22（6）視覺運動規(guī)律眼睛的水平運動比垂直運動快，即先看到水平方向的東西，后看眼睛的水平運動比垂直運動快，即先看到水平方向的東西，后看到垂直方向的東西。到垂直方向的東西。視線運動的順序習(xí)慣于從左到右，從上至下，順時針進行。視線運動的順序習(xí)慣于從左到右，從上至下，順時針進行。對物體尺寸和比例的估計，水平方向比垂直方向準(zhǔn)確、迅速、且對物體尺寸和比例的估計，水平方向比垂直方向準(zhǔn)確、迅速、且不易疲勞。不易疲勞。當(dāng)眼睛偏離視中心時，在偏離距離相同的情況下，

14、觀察率優(yōu)先的當(dāng)眼睛偏離視中心時，在偏離距離相同的情況下，觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下。順序是左上、右上、左下、右下。兩眼的運動總是協(xié)調(diào)的、同步的，在正常情況下不可能一只眼睛兩眼的運動總是協(xié)調(diào)的、同步的，在正常情況下不可能一只眼睛轉(zhuǎn)動而另一只眼睛不動；在操作中一般不需要一只眼睛視物，而轉(zhuǎn)動而另一只眼睛不動；在操作中一般不需要一只眼睛視物，而另一只眼睛不視物。另一只眼睛不視物。人眼對直線輪廓比對曲線輪廓更易于接受。人眼對直線輪廓比對曲線輪廓更易于接受。顏色對比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。當(dāng)人們從遠處辨認前方的顏色對比與人眼辨色能力有一定關(guān)系。當(dāng)人們從遠處辨認前方的多種不同顏色時，其易于辨

15、認的順序是紅、綠、黃、白。當(dāng)兩種多種不同顏色時，其易于辨認的順序是紅、綠、黃、白。當(dāng)兩種顏色相配在一起時，易于辨認的順序是：黃底黑字，黑底白字，顏色相配在一起時，易于辨認的順序是：黃底黑字，黑底白字，藍底白字，白底黑字等。藍底白字，白底黑字等。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 23 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征233、人的聽覺特性聽覺特性（1）人耳構(gòu)造和聽覺過程（見圖10，圖3-9）（2）聽覺特征 可聽范圍（見圖3-5） 可聽聲音的強度（見圖3-6） 方向敏感度 掩蔽效應(yīng) 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 24 頁頁人的

16、生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征24圖圖10 10 人耳的構(gòu)造人耳的構(gòu)造安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 25 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征25圖圖 11 人耳的剖面圖人耳的剖面圖安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 26 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征26 圖圖3 35 5 年齡對聽力敏感性的影響年齡對聽力敏感性的影響安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 27 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征27圖圖3-6人的聽覺閾限安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 28 頁

17、頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征284、人的嗅覺、味覺和膚覺特性人的嗅覺、味覺和膚覺特性（1 1）嗅）嗅 覺覺（2 2）味）味 覺覺（3 3）膚）膚 覺覺 觸覺（觸覺感受器見圖觸覺（觸覺感受器見圖12 12 ，觸覺閾限），觸覺閾限） 溫度覺溫度覺 痛覺（見圖痛覺（見圖1313）安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 29 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征29圖圖 12 部分觸覺感受器安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 30 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征30圖圖 13 人的痛、溫度和粗略觸覺傳導(dǎo)通路安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)

18、院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 31 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征31二、人的反應(yīng)時間二、人的反應(yīng)時間1 1、定義、定義2 2、影響反應(yīng)時間的影響因素、影響反應(yīng)時間的影響因素 隨感覺通道不同而不同隨感覺通道不同而不同（見表（見表3-4） 與運動器官有關(guān)與運動器官有關(guān)（見表（見表3-5） 與刺激性質(zhì)有關(guān)與刺激性質(zhì)有關(guān)（見表（見表3-6） 隨執(zhí)行器官不同而不同隨執(zhí)行器官不同而不同（見表（見表3-7） 與刺激數(shù)目的關(guān)系與刺激數(shù)目的關(guān)系（見表（見表3-8） 與顏色的配合有關(guān)與顏色的配合有關(guān)（見表（見表3-9） 與年齡有關(guān)與年齡有關(guān)（見表（見表3-10） 與訓(xùn)練有關(guān)與訓(xùn)練有關(guān) 安全人機工程

19、學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 32 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征32 表表3 34 4 反應(yīng)時間隨感覺通道的變化反應(yīng)時間隨感覺通道的變化T（秒）聽覺觸覺視覺嗅覺味覺咸味甜味酸味苦味0.1150.1820.1170.2010.1880.2060.2000.3700.3080.4460.5231.082動作部位動作特點最少平均時間 （ms）手握取直線曲線70220旋轉(zhuǎn)克服阻力不克服阻力720220腳直線的克服阻力的360720腿直線的腳向側(cè)面3607201460軀干彎曲傾斜72016201260表表3 35 5 反應(yīng)時間與運動器官的關(guān)系反應(yīng)時間與運動器官的關(guān)系安全人

20、機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 33 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征33表表3 37 7執(zhí)行器官的反應(yīng)時間執(zhí)行器官的反應(yīng)時間動作部位動作特點最少平均時間 （ms）手握取直線曲線70220旋轉(zhuǎn)克服阻力不克服的720220腳直線的克服阻力的360720腿直線的腳向側(cè)面3607201460軀干彎曲傾斜72016201260表表3 36 6 反應(yīng)時間與刺激性質(zhì)的關(guān)系反應(yīng)時間與刺激性質(zhì)的關(guān)系執(zhí)行器官反應(yīng)時間（ms）右手左手右腳左腳147144174179安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 34 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征34表表3

21、 38 8 反應(yīng)時間與刺激數(shù)目的關(guān)系反應(yīng)時間與刺激數(shù)目的關(guān)系刺激選擇數(shù)12345678910反應(yīng)時間 （ms）187316364434485532570603619622 表表3 39 9 反應(yīng)時間與顏色的關(guān)系反應(yīng)時間與顏色的關(guān)系表表3 310 10 年齡與反應(yīng)時間的關(guān)系年齡與反應(yīng)時間的關(guān)系 年 齡2030405060反應(yīng)時間相對值100104112116161顏 色 對 比白與黑紅與綠紅與黃紅與橙 平均反應(yīng)時間 （ms）197208217246安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 35 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征35三、大腦的覺醒水平三、大腦的覺醒水平1

22、 1、人體活動時機體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)、人體活動時機體的調(diào)節(jié)與適應(yīng) 神經(jīng)系統(tǒng) 血管系統(tǒng)（心率、血壓、血液再分配 、 血液成分 ） 呼吸系統(tǒng) 體溫調(diào)節(jié) 2 2、腦力、腦力勞動時機體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)勞動時機體的調(diào)節(jié)與適應(yīng)3 3、人體信息處理系統(tǒng)、人體信息處理系統(tǒng)安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 36 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征36第二節(jié)第二節(jié) 人的心理因素與安全人的心理因素與安全 認識過程認識過程：如感覺、知覺、記憶、注意、思維、想象如感覺、知覺、記憶、注意、思維、想象 心理過程特性心理過程特性 情感過程情感過程：如情緒與情感如情緒與情感 意志過程：如意志意志過程：

23、如意志 個性心理特征個性心理特征： 如需要、動機、興趣、能力、氣質(zhì)、性格、世界觀如需要、動機、興趣、能力、氣質(zhì)、性格、世界觀 心理特性心理特性心理學(xué)概述心理學(xué)概述安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 37 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征37一、人的心理特性對安全生產(chǎn)的影響一、人的心理特性對安全生產(chǎn)的影響 1 1、注意、注意 當(dāng)心理活動指向或集中于某一事物時，就當(dāng)心理活動指向或集中于某一事物時，就是注意。是注意。 從生理上，心理上不可能始終集中注意力從生理上，心理上不可能始終集中注意力于一點。于一點。 不注意的發(fā)生是必然的生理和心理現(xiàn)象，不注意的發(fā)生是必然的生理

24、和心理現(xiàn)象，不可避免。不可避免。 不注意就存在于注意之中。不注意就存在于注意之中。安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 38 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征38 自動化程度越高，監(jiān)視儀表等工作最容自動化程度越高，監(jiān)視儀表等工作最容易發(fā)生不注意。易發(fā)生不注意。預(yù)防不注意產(chǎn)生差錯的方法如下預(yù)防不注意產(chǎn)生差錯的方法如下： 1）建立冗余系統(tǒng)，為確保操作安全，在重要）建立冗余系統(tǒng)，為確保操作安全，在重要崗位上，多設(shè)崗位上，多設(shè)l2個人平行監(jiān)視儀表的工作；個人平行監(jiān)視儀表的工作； 2）為防止下意識狀態(tài)下失誤，在重要操作之）為防止下意識狀態(tài)下失誤，在重要操作之前，如電路接通

25、或斷開、閥門開放等采用前，如電路接通或斷開、閥門開放等采用“指指示唱呼示唱呼”，對操作內(nèi)容確認后再動作；，對操作內(nèi)容確認后再動作； 3）改進儀器、儀表的設(shè)計，使其對人產(chǎn)生非）改進儀器、儀表的設(shè)計，使其對人產(chǎn)生非單調(diào)刺激或悅耳、多樣的信號，避免誤解。單調(diào)刺激或悅耳、多樣的信號，避免誤解。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 39 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征392 2、情緒與情感、情緒與情感 情緒、情感是人對客觀事物的一種特殊反應(yīng)情緒、情感是人對客觀事物的一種特殊反應(yīng)形式。形式。 情緒、情感為三種因素所制約：環(huán)境影響、情緒、情感為三種因素所制約：環(huán)境影響、生

26、理狀態(tài)和認識過程。其中認識過程起關(guān)鍵生理狀態(tài)和認識過程。其中認識過程起關(guān)鍵作用。作用。 情緒狀態(tài)可情緒狀態(tài)可分為分為心境，激情，應(yīng)激。心境，激情，應(yīng)激。 情感是在人類社會歷史發(fā)展過程中形成的高情感是在人類社會歷史發(fā)展過程中形成的高級社會性情感，人類社會性情感可歸結(jié)為道級社會性情感，人類社會性情感可歸結(jié)為道德感、理智感和美感。德感、理智感和美感。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 40 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征40 在實際工作中表現(xiàn)出來的有如下幾種不在實際工作中表現(xiàn)出來的有如下幾種不安全情緒：安全情緒： 急躁情緒急躁情緒：人的情緒狀況發(fā)展到引：人的情緒

27、狀況發(fā)展到引起人體意識范圍變狹窄，判斷力降低，起人體意識范圍變狹窄，判斷力降低，失去理智力和自制力。心血活動受抑制失去理智力和自制力。心血活動受抑制等情緒水平失調(diào)呈病態(tài)時，極易導(dǎo)致發(fā)等情緒水平失調(diào)呈病態(tài)時，極易導(dǎo)致發(fā)生不安全行為。生不安全行為。（見（見圖圖1 1） 煩躁情緒煩躁情緒：表現(xiàn)沉悶，不愉快，精：表現(xiàn)沉悶，不愉快，精神不集中，心猿意馬，嚴重時自身器官神不集中，心猿意馬，嚴重時自身器官往往不能很好協(xié)調(diào)，更談不上與外界條往往不能很好協(xié)調(diào)，更談不上與外界條件協(xié)調(diào)一致。件協(xié)調(diào)一致。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 41 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征41

28、圖31安全操作水平與情緒激動水平關(guān)系圖安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 42 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征42 過高和過低的情緒激動水平，使人的動作準(zhǔn)確度降至50%或以下，注意力無法集中，不能自制。某礦技術(shù)員與愛人吵架，為逃避家庭煩惱而提前上班，誤人頂板未撬實的采場，被冒落松石打死。這是抑制狀態(tài)下事故的一例。 從事快速、緊張的勞動，如興修水利等，較高的情緒激動水平有利于發(fā)揮勞動效率，可播放歡快的樂曲鼓動生產(chǎn)情緒。應(yīng)當(dāng)指出，設(shè)備復(fù)雜、多工種作業(yè)的冶金廠等，車間內(nèi)不應(yīng)播放音樂和口號，以免造成干擾，影響安全生產(chǎn)。安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)

29、院安全工程系第第 43 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征43 情緒激動水平的高低是外界（環(huán)境的、社情緒激動水平的高低是外界（環(huán)境的、社會的）刺激情景引起的，因此，會的）刺激情景引起的，因此，改變外界刺改變外界刺激可以改變情緒的傾向和水平。激可以改變情緒的傾向和水平。從組織管理從組織管理上（包括思想工作、安全檢查、勞動組織等）上（包括思想工作、安全檢查、勞動組織等）及個體主觀上若能注意及個體主觀上若能注意創(chuàng)造健康穩(wěn)定的心理創(chuàng)造健康穩(wěn)定的心理環(huán)境并用理智控制不良情緒，由情緒水平失環(huán)境并用理智控制不良情緒，由情緒水平失調(diào)導(dǎo)致的不安全行為就可以大幅度下降。調(diào)導(dǎo)致的不安全行為就可以大幅度下降。 安全

30、檢查表中有一欄目，調(diào)查工人有無家庭安全檢查表中有一欄目，調(diào)查工人有無家庭糾紛、打架、賭氣等事件發(fā)生。糾紛、打架、賭氣等事件發(fā)生。如影響工人如影響工人情緒較大，可采取換班休息、談話等方式，情緒較大，可采取換班休息、談話等方式，不使工人帶著沉重的情緒進人操作崗位。不使工人帶著沉重的情緒進人操作崗位。實實踐證明，這是行之有效的安全措施。踐證明，這是行之有效的安全措施。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 44 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征443 3、意志、意志 意志就是人們自覺地確定目的并調(diào)節(jié)自意志就是人們自覺地確定目的并調(diào)節(jié)自己的行動去克服困難，以實現(xiàn)預(yù)定目的

31、己的行動去克服困難，以實現(xiàn)預(yù)定目的的心理過程，它是意識的能動作用的表的心理過程，它是意識的能動作用的表現(xiàn)?，F(xiàn)。 意志品質(zhì)有積極的，也有消極的。積極意志品質(zhì)有積極的，也有消極的。積極的品質(zhì)表現(xiàn)為自覺性、果斷性、自制力的品質(zhì)表現(xiàn)為自覺性、果斷性、自制力和堅定性；消極的品質(zhì)表現(xiàn)為盲目性、和堅定性；消極的品質(zhì)表現(xiàn)為盲目性、沖動性、脆弱性和盲目性。沖動性、脆弱性和盲目性。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 45 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征454 4、態(tài)度、態(tài)度 態(tài)度態(tài)度是個人對他人、對事物較持久的肯定或否定的是個人對他人、對事物較持久的肯定或否定的內(nèi)在反應(yīng)傾向。

32、內(nèi)在反應(yīng)傾向。 態(tài)度的形成主要受三種因素的影響態(tài)度的形成主要受三種因素的影響，即知識或信息，即知識或信息，主要來自父母、同事和社會生活環(huán)境；需要，歡迎主要來自父母、同事和社會生活環(huán)境；需要，歡迎態(tài)度，相反則不然；團體的規(guī)定或期望，一般說來態(tài)度，相反則不然；團體的規(guī)定或期望，一般說來個人的態(tài)度要與他所屬的集體的期望和要求相符合。個人的態(tài)度要與他所屬的集體的期望和要求相符合。屬于同一集體的人，他們的態(tài)度較類似。團體的規(guī)屬于同一集體的人，他們的態(tài)度較類似。團體的規(guī)定是一種無形的壓力影響同一團體的成員。定是一種無形的壓力影響同一團體的成員。 人們對安全工作的態(tài)度對搞好安全工作具有重大影人們對安全工作的

33、態(tài)度對搞好安全工作具有重大影響響，在安全管理中，應(yīng)通過宣傳，教育，團體作用，在安全管理中，應(yīng)通過宣傳，教育，團體作用使工人對安全工作的態(tài)度不僅是正確的，而且要達使工人對安全工作的態(tài)度不僅是正確的，而且要達到內(nèi)化的程度。到內(nèi)化的程度。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 46 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征46 5 5、性格、性格 性格是性格是人們在對待客觀事物的態(tài)度和社會行為的方人們在對待客觀事物的態(tài)度和社會行為的方式中，區(qū)別于他人所表現(xiàn)出的那些比較穩(wěn)定的心理式中，區(qū)別于他人所表現(xiàn)出的那些比較穩(wěn)定的心理特征的總和特征的總和。 性格特征性格特征：對現(xiàn)實的態(tài)度的

34、特征對現(xiàn)實的態(tài)度的特征/ /性格的意志特征性格的意志特征/ /性格的情緒特征性格的情緒特征/ /性格的理智特征性格的理智特征 有學(xué)者將有學(xué)者將性格分為性格分為：冷靜型、活潑型、急躁型、輕：冷靜型、活潑型、急躁型、輕浮型和遲鈍型。前兩者中的性格屬于安全型，后三浮型和遲鈍型。前兩者中的性格屬于安全型，后三種屬于非安全型種屬于非安全型 性格與安全生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系性格與安全生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，在其他條件相同，在其他條件相同的情況下，冷靜型性格的人比急躁型性格的人安全的情況下，冷靜型性格的人比急躁型性格的人安全性強。對工作馬虎的人容易出現(xiàn)失誤。實踐中不少性強。對工作馬虎的人容易出現(xiàn)失誤。實踐中不少人因

35、魯莽、高傲、懶惰、過分自信等不良性格、促人因魯莽、高傲、懶惰、過分自信等不良性格、促成了不安全行為而導(dǎo)致傷亡事故。成了不安全行為而導(dǎo)致傷亡事故。安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 47 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征476 6、能力、能力 能力是能力是人順利完成某種活動所必須具備的心人順利完成某種活動所必須具備的心理特征之一。理特征之一。 能力的個體差異與安全能力的個體差異與安全 a.a.人的能力與崗位職責(zé)要求相匹配人的能力與崗位職責(zé)要求相匹配 b.b.發(fā)現(xiàn)和挖掘職工潛能發(fā)現(xiàn)和挖掘職工潛能 c.c.通過培訓(xùn)提高人的能力通過培訓(xùn)提高人的能力 d.d.團隊合作時

36、，人事安排應(yīng)注意人員能團隊合作時，人事安排應(yīng)注意人員能力的相互彌補力的相互彌補 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 48 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征48 7 7、氣質(zhì)、氣質(zhì) 氣質(zhì)是氣質(zhì)是一個人生來就有的心理活動的動力特征。心理一個人生來就有的心理活動的動力特征。心理活動的動力指心理過程的程度、心理過程的速度和穩(wěn)活動的動力指心理過程的程度、心理過程的速度和穩(wěn)定性以及心理活動的指向性。定性以及心理活動的指向性。 膽汁質(zhì)膽汁質(zhì)的人情緒產(chǎn)生速度快，表現(xiàn)明顯、急躁，不善的人情緒產(chǎn)生速度快，表現(xiàn)明顯、急躁，不善于控制自己的情緒和行動；行動精力旺盛，動作迅猛；于控制自

37、己的情緒和行動；行動精力旺盛，動作迅猛；外傾。外傾。 多血質(zhì)多血質(zhì)的人情緒產(chǎn)生速度快，表現(xiàn)明顯，但不穩(wěn)定，的人情緒產(chǎn)生速度快，表現(xiàn)明顯，但不穩(wěn)定，易轉(zhuǎn)變；活潑好動，好與人交際易轉(zhuǎn)變；活潑好動，好與人交際, ,外頃。外頃。 粘液質(zhì)粘液質(zhì)的人情緒產(chǎn)生速度慢，也表現(xiàn)不明顯，情緒的的人情緒產(chǎn)生速度慢，也表現(xiàn)不明顯，情緒的轉(zhuǎn)變也較慢，易于控制自己的情緒變化；動作平穩(wěn)，轉(zhuǎn)變也較慢，易于控制自己的情緒變化；動作平穩(wěn)，安靜，內(nèi)傾。安靜，內(nèi)傾。 抑郁質(zhì)抑郁質(zhì)的人情緒產(chǎn)生速度快，易敏感，表現(xiàn)抑郁、情的人情緒產(chǎn)生速度快，易敏感，表現(xiàn)抑郁、情緒轉(zhuǎn)變慢，活動精力不強，比較孤僻，內(nèi)傾。緒轉(zhuǎn)變慢，活動精力不強，比較孤僻，內(nèi)

38、傾。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 49 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征49從安全工程角度來看，四種不同氣質(zhì)的人都有其特點和弱點。 粘液質(zhì)的人適于粘液質(zhì)的人適于做精細而要求有耐心的工作，這做精細而要求有耐心的工作，這種人穩(wěn)重可靠，注意力集中時間長，有利于安全種人穩(wěn)重可靠，注意力集中時間長，有利于安全生產(chǎn)；生產(chǎn)； 多血質(zhì)的人缺乏耐心多血質(zhì)的人缺乏耐心，從事單調(diào)重復(fù)的工作容易，從事單調(diào)重復(fù)的工作容易產(chǎn)生精神溜號，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降或事故，不宜產(chǎn)生精神溜號，造成產(chǎn)品質(zhì)量下降或事故，不宜在安全上負有重任。例如，某礦一技術(shù)員，為人在安全上負有重任。例如，某礦一技術(shù)

39、員，為人熱情，活潑好動，善于交往，遇事容易沖動好勝。熱情，活潑好動，善于交往，遇事容易沖動好勝。在一次安全檢查中他帶領(lǐng)大家檢查危險區(qū)域，第在一次安全檢查中他帶領(lǐng)大家檢查危險區(qū)域，第一個爬上久已腐朽的木梯，墜落死亡。一個爬上久已腐朽的木梯，墜落死亡。 抑郁質(zhì)的人抑郁質(zhì)的人不宜于單獨操作安全方面的關(guān)鍵設(shè)備不宜于單獨操作安全方面的關(guān)鍵設(shè)備和工藝過程。和工藝過程。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 50 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征50 8 8、需要與動機、需要與動機 需要是需要是人參與社會行動的基礎(chǔ)，動機則是促使人活動人參與社會行動的基礎(chǔ)，動機則是促使人活動的

40、原因。的原因。 動機是由需要產(chǎn)生的，需要是個體在生活中感到某種，需要是個體在生活中感到某種欠缺而力求獲得滿足的一種內(nèi)心狀態(tài)它是機體自身或欠缺而力求獲得滿足的一種內(nèi)心狀態(tài)它是機體自身或外部生產(chǎn)條件的要求在腦中的反映。有什么樣的需要外部生產(chǎn)條件的要求在腦中的反映。有什么樣的需要就決定著有什么樣的動機。就決定著有什么樣的動機。 馬斯洛提出了馬斯洛提出了需要層次需要層次論（見圖論（見圖2 2）。他認為，人的）。他認為，人的需要分為生理需要、安全需要、社交需要、尊重和自需要分為生理需要、安全需要、社交需要、尊重和自我實現(xiàn)的需要，依次由低級到高級。我實現(xiàn)的需要，依次由低級到高級。 自我實現(xiàn)的需要越強烈，目

41、標(biāo)越高，對安全的需要也自我實現(xiàn)的需要越強烈，目標(biāo)越高，對安全的需要也更敏感。更敏感。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 51 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征51圖圖2 馬斯洛的需要層次發(fā)展模式馬斯洛的需要層次發(fā)展模式安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 52 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征529 9、非理智行為的心理因素、非理智行為的心理因素 僥幸心理僥幸心理 省能心理省能心理 逆反心理逆反心理 湊興心理湊興心理 從眾心理從眾心理 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 53 頁頁人的生理心理因數(shù)

42、及生物能力學(xué)特征53二、顏色的心理作用二、顏色的心理作用1 1、顏色現(xiàn)象、顏色現(xiàn)象 明度、色調(diào)和飽和度明度、色調(diào)和飽和度 顏色的混合顏色的混合2 2、顏色的心理作用顏色的心理作用 冷暖感冷暖感 興奮和抑制感興奮和抑制感 前進和后退感前進和后退感 輕重感輕重感 輕松和壓抑感輕松和壓抑感 軟硬感軟硬感 膨脹色與收縮色膨脹色與收縮色 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 54 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征54 第三節(jié)第三節(jié) 人體生物力學(xué)人體生物力學(xué)一、人體生物力學(xué)的一般知識一、人體生物力學(xué)的一般知識1 1、骨骼的功能骨骼的功能 人體骨骼強度人體骨骼強度 骨的功能骨

43、的功能 骨杠桿骨杠桿（圖圖3-18 ）2 2、關(guān)節(jié)的活動范圍、關(guān)節(jié)的活動范圍 (1) 關(guān)節(jié)的連結(jié)關(guān)節(jié)的連結(jié) (2) 關(guān)節(jié)的作用關(guān)節(jié)的作用安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 55 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征55圖圖3 318 18 人體骨杠桿人體骨杠桿安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 56 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征563 3、人體肌肉力學(xué)特性、人體肌肉力學(xué)特性4 4、人體運動的特征、人體運動的特征圖圖3 320 20 屈前臂時形成的力矩圖示屈前臂時形成的力矩圖示安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安

44、全工程系第第 57 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征575 5、人體活動范圍、人體活動范圍 最有利范圍最有利范圍：是指可使人在既達到動作目的同時又是指可使人在既達到動作目的同時又保證了人的工作輕松、舒適、不疲勞的最佳效果的保證了人的工作輕松、舒適、不疲勞的最佳效果的人體活動范圍，亦稱順手可及活動范圍。人體活動范圍，亦稱順手可及活動范圍。施加的操施加的操縱力不大的、使用頻率很高的、極重要的操作裝置縱力不大的、使用頻率很高的、極重要的操作裝置應(yīng)安裝在此范圍內(nèi)。應(yīng)安裝在此范圍內(nèi)。 正常范圍正常范圍：是指人體一般活動均在此活動范圍內(nèi)進：是指人體一般活動均在此活動范圍內(nèi)進行，如上肢相對于不動的肩膀在

45、肘關(guān)節(jié)彎曲時外切行，如上肢相對于不動的肩膀在肘關(guān)節(jié)彎曲時外切弧的范圍?；〉姆秶?。一般常用的又重要的操作裝置應(yīng)安裝在一般常用的又重要的操作裝置應(yīng)安裝在此范圍內(nèi)此范圍內(nèi)。 最大可及范圍最大可及范圍：是指肢體長時間處于最大限度伸直：是指肢體長時間處于最大限度伸直狀態(tài)的活動范圍。狀態(tài)的活動范圍。不常用的費力很大的操作裝置應(yīng)不常用的費力很大的操作裝置應(yīng)安裝在此范圍內(nèi)。安裝在此范圍內(nèi)。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 58 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征58 第三節(jié)第三節(jié) 人體生物力學(xué)特性人體生物力學(xué)特性一、一、 人體各部分的操縱力人體各部分的操縱力 操縱力操縱力是

46、指操作者在操作時為達到操作的目是指操作者在操作時為達到操作的目的所付出的一定數(shù)量的力。的所付出的一定數(shù)量的力。 肢體的力量來自肌肉收縮，肌肉收縮時所產(chǎn)肢體的力量來自肌肉收縮，肌肉收縮時所產(chǎn)生的力稱為生的力稱為肌力肌力。 在操作活動中，在操作活動中，肢體所能發(fā)揮的力量大小肢體所能發(fā)揮的力量大小除除了取決人體肌肉的生理特征外，還與施力姿了取決人體肌肉的生理特征外，還與施力姿勢、施力部位、施力方式和施力方向有密切勢、施力部位、施力方式和施力方向有密切關(guān)系（見圖關(guān)系（見圖3-21 3-21 ）安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 59 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征5

47、9圖圖3-8 立姿彎臂時的力量分布立姿彎臂時的力量分布 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 60 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征602、手的操縱力、手的操縱力 (1) 坐姿操縱力坐姿操縱力 坐姿時不同角度上臂力測試如坐姿時不同角度上臂力測試如圖圖3-9所示，其所示，其測量結(jié)果見測量結(jié)果見表表3-14。 (2) 立姿操縱力立姿操縱力 立姿操作時，手臂在不同角度上的拉力和推立姿操作時，手臂在不同角度上的拉力和推力分布，如力分布，如圖圖3-10所示所示 (3) 握力握力 男女不同年齡段握力，見男女不同年齡段握力，見表表3-15 (4) 拉力與推力拉力與推力 (5)

48、 扭力和提力扭力和提力 應(yīng)用手柄操縱時最合適的力，應(yīng)用手柄操縱時最合適的力，見見表表3-16安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 61 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征61圖圖3-9 坐姿操縱力側(cè)視圖坐姿操縱力側(cè)視圖（a）側(cè)視圖）側(cè)視圖 （b）俯視圖）俯視圖 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 62 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征62表表3-14 坐姿時手臂在不同方向上的操縱力坐姿時手臂在不同方向上的操縱力手臂角度（0）拉力推力左手右手左手右手向后向前180（向前平伸臂）15012090（垂臂）6023019016015011

49、02402501901701201901401201001002301901601601601801501209060向上向下4070808070608011090906080100100808090120120901801501209060向內(nèi)側(cè)向外側(cè)60709070809090100809040405050606070707080安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 63 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征63圖圖3-10 立姿操作時手臂在不同立姿操作時手臂在不同角度上的拉力和推力分布角度上的拉力和推力分布安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全

50、工程系第第 64 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征64表表3-15 男女不同年齡段握力男女不同年齡段握力性別年齡握 力（N）最小值最大值標(biāo)準(zhǔn)值男1618202325274324344373379480529556579585343441392460418487442510448516女1618202325202211218226230314332330338343239276248285256293264301268305安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 65 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征65表表3-16 應(yīng)用手柄操縱時最合適的力應(yīng)用手柄操縱時最合適

51、的力 手柄距地高度（mm）左手最適合的用力（N）右手最適合的用力（N）向 上向 下向側(cè)方向 上向 下向側(cè)方5006506501050105014001400160014012080907012080140406060401201006040120100606030404030安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 66 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征663 3、腳的操縱力、腳的操縱力 腳產(chǎn)生力的大小腳產(chǎn)生力的大小與下肢的位置、姿勢和方向與下肢的位置、姿勢和方向有關(guān)。有關(guān)。 腳產(chǎn)生的操縱力腳產(chǎn)生的操縱力一般都是以壓力的形式出現(xiàn)，一般都是以壓力的形式出現(xiàn)，壓力的大小

52、隨著腳離開人體中心對稱線向外壓力的大小隨著腳離開人體中心對稱線向外偏轉(zhuǎn)的程度有關(guān)。（見圖偏轉(zhuǎn)的程度有關(guān)。（見圖3-11） 一般地說，在坐姿的情況下，腳的一般地說，在坐姿的情況下，腳的伸展力大伸展力大于屈曲力于屈曲力；右腳的操縱力大于左腳的操縱力；右腳的操縱力大于左腳的操縱力；男的腳力大于女的腳力。男的腳力大于女的腳力。 （見表（見表3-17 ） 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 67 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征67圖圖3-11 3-11 不同體位下腳的蹬力及在不同體位下腳的蹬力及在 各個角度時的壓力比值各個角度時的壓力比值安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院

53、安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 68 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征68表表3-17 3-17 腳的操縱力比較腳的操縱力比較(N)(N)腳腳 別別屈曲力屈曲力伸展力伸展力男男女女男男女女右右 腳腳左左 腳腳326326299299234234209209478421344344299299安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 69 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征69二、人體活動的速度與準(zhǔn)確度二、人體活動的速度與準(zhǔn)確度1、肢體的動作速度、肢體的動作速度 肢體動作速度的大小，基本上決定于肢體肢體動作速度的大小，基本上決定于肢體肌肉收縮的速度肌肉收縮的速度

54、 對于操作動作速度，還取決于動作方向和對于操作動作速度，還取決于動作方向和動作軌跡等特征動作軌跡等特征 人的無條件反應(yīng)時間為人的無條件反應(yīng)時間為0.10.10.15S,0.15S,聽覺反聽覺反應(yīng)為應(yīng)為0.10.10.2S,0.2S,手指叩擊速度手指叩擊速度1.51.55 5次次S S，判斷時間為判斷時間為1 15S5S。 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 70 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征70 動作頻率是指在一定時間內(nèi)動作所重復(fù)的次動作頻率是指在一定時間內(nèi)動作所重復(fù)的次數(shù)。數(shù)。 肢體的動作頻率也取決于動作部位和動作方肢體的動作頻率也取決于動作部位和動作方

55、式式 ( (見見表表3-183-18 ) ) 在操作系統(tǒng)設(shè)計時，對操作速度和頻率的要在操作系統(tǒng)設(shè)計時，對操作速度和頻率的要求不得超出肢體動作速度和頻率的能力限度。求不得超出肢體動作速度和頻率的能力限度。( (見見表表3-193-19，表，表3-203-20) ) 安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 71 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征71表表3-18 人體各部位動作速度與頻率限度人體各部位動作速度與頻率限度 動動 作作 部部 位位 動作速度或頻率動作速度或頻率 數(shù)數(shù) 值值單單 位位手的運動控制操縱桿位移手指敲擊的最大頻率旋轉(zhuǎn)把手或駕駛盤身體轉(zhuǎn)動手控制的最大諧

56、振截止頻率手的彎曲與伸直腳掌與腳的運動358.817359.4229.460.721.620.81.01.20.360.72cm.s-1cm.s-1次.s-1r.s-1次.s-1Hz次.s-1次.s-1安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 72 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征72表表3-19 3-19 動作速度表動作速度表動作部位動作部位動作特點動作特點動作一次最少的平動作一次最少的平均時間（均時間（S S）手手抓取動作抓取動作 直線的直線的曲線的曲線的旋轉(zhuǎn)動作旋轉(zhuǎn)動作 克服阻力克服阻力不克服阻力不克服阻力0.070.070.220.220.720.720.2

57、20.22腳腳直線的直線的克服阻力的克服阻力的0.360.360.720.72腿腿直線的直線的腳向側(cè)面腳向側(cè)面0.360.360.720.721.451.45軀干軀干彎曲彎曲傾斜傾斜0.720.721.621.621.261.26安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 73 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征73表表3-20 3-20 人體各部分動作的最大頻率人體各部分動作的最大頻率 動作部位動作部位動作的最大頻率（次動作的最大頻率（次/min/min）手手204204406406手指360360431431前臂前臂160160292292臂臂9999344344腿

58、腿300300373373腳腳330330400400安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 74 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征74人體動作的靈活性人體動作的靈活性 改變操縱方向時，圓形軌跡比直線軌跡靈活。改變操縱方向時，圓形軌跡比直線軌跡靈活。 手向著身體比離開身體的動作靈活而準(zhǔn)確手向著身體比離開身體的動作靈活而準(zhǔn)確 前后往復(fù)比左右往復(fù)動作的速度大。前后往復(fù)比左右往復(fù)動作的速度大。 最大動作速度與被移的負載的重量成正比，而達到最大動作速度與被移的負載的重量成正比，而達到最大速度所需要的時間與被移動的負載成正比最大速度所需要的時間與被移動的負載成正比 人體較短

59、部位的動作比較長部位的動作靈活；人體較短部位的動作比較長部位的動作靈活； 人體較輕部位的動作比較重部位的動作靈活人體較輕部位的動作比較重部位的動作靈活 人體體積較小部位動作比較大部位動作靈活。人體體積較小部位動作比較大部位動作靈活。安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 75 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征75 進行安全人機系統(tǒng)設(shè)計時，為使動作速度、頻進行安全人機系統(tǒng)設(shè)計時，為使動作速度、頻率和準(zhǔn)確性、靈活性很好地結(jié)合，須遵循的規(guī)率和準(zhǔn)確性、靈活性很好地結(jié)合，須遵循的規(guī)律律： 勞動時，不論連續(xù)動作時間長短，都應(yīng)在最有利勞動時，不論連續(xù)動作時間長短，都應(yīng)在最有利的

60、位置開始和結(jié)束。的位置開始和結(jié)束。 沿曲線的、直線的或不規(guī)則軌跡的動作，都應(yīng)該沿曲線的、直線的或不規(guī)則軌跡的動作，都應(yīng)該讓操作者的動作從容不迫。讓操作者的動作從容不迫。 具有急劇改變方向的動作，應(yīng)盡量采用流暢而連具有急劇改變方向的動作，應(yīng)盡量采用流暢而連續(xù)的動作。續(xù)的動作。 手在水平內(nèi)動作比在垂直面內(nèi)的動作要準(zhǔn)確。手在水平內(nèi)動作比在垂直面內(nèi)的動作要準(zhǔn)確。 工作時的動作次數(shù)應(yīng)盡量減少，頻率應(yīng)降低。工作時的動作次數(shù)應(yīng)盡量減少，頻率應(yīng)降低。安全人機工程學(xué)第三章湖南工學(xué)院安全工程系湖南工學(xué)院安全工程系第第 76 頁頁人的生理心理因數(shù)及生物能力學(xué)特征76 重要作業(yè)盡可能由一個人的動作完成。重要作業(yè)盡可能