第3章人的生理和心理及生物力學(xué)特性=安全人機工程學(xué)=重慶大學(xué)

1、第三章第三章人的生理和心理人的生理和心理 及生物力學(xué)特性及生物力學(xué)特性第一節(jié)第一節(jié)人的生理特性人的生理特性一、人的感知特性人的感知特性 1 1、人的感知反應(yīng)過程、人的感知反應(yīng)過程 人機系統(tǒng) （見圖3-1） 人的神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（見圖2）第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3-3-1 人機系統(tǒng)圖人機系統(tǒng)圖第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖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

2、：延髓；腦髓；中腦；間腦：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）第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性2、感覺的基本特征感覺的基本特征 人的各種感受器都有一定的感受性和感覺閾限。 （表3-1） 從人的感覺閾限來看，刺激本身必須達到一定強度才能對感受器官發(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。人的感覺印象80%來自眼睛，14%來自耳朵，6%來自其他器官。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物

3、力學(xué)特性 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個而忽視其它信息，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50%，并且只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，產(chǎn)生適應(yīng)現(xiàn)象。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表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

4、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

5、旋轉(zhuǎn)運動、直線運動和擺動等運動和擺動等調(diào)整調(diào)整第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表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/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6.286.2

6、81010-9-9kg 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 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性3、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，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）第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3 知覺的整體性第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖4 知覺的理解性第三章第三

7、章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖5 人頭托盤雙關(guān)圖第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性4、人的視覺及其特性人的視覺及其特性 （1）人眼的構(gòu)造 眼球的基本結(jié)構(gòu)（見圖6） 眼球的水平解剖圖 （見圖3-2） （2）視覺的基本參數(shù) 波長和強度效應(yīng) 視角（見圖3-3） 視力 視野（見圖3-4，圖3-5 ） 視距（見表3-3） 色覺第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖6人眼球的基本結(jié)構(gòu)第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 圖圖3 33 3 視角視角 LDarctg22第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性

8、圖圖3 34 4 人的水平視野和垂直視野人的水平視野和垂直視野 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3 35 5 人對不同顏色的視野人對不同顏色的視野 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表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

9、為站著遠 看黑板、開汽車150以上250以上坐著或站著第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 （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) （見圖3-6） 眩光 視錯覺 （見圖3-7a，圖3-7b，圖3-7c ）第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3 36 6 暗適應(yīng)和亮適應(yīng)曲線暗適應(yīng)和亮適應(yīng)曲線 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3 37a 7a 幾種常見視覺錯誤幾種常見視覺錯誤 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖 3- 7 b 一系列視錯覺圖第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的

10、生理及生物力學(xué)特性圖3-7c 視錯覺圖第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 （4）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。 對物體尺寸和比例的估計，水平方向比垂直方向準確、迅速、且不易疲勞。 當(dāng)眼睛偏離視中心時，在偏離距離相同的情況下，觀察率優(yōu)先的順序是左上、右上、左下、右下。第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 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，而另一只眼睛不視物。 人眼對直線

11、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，藍底白字，白底黑字等。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性5、聽覺特性聽覺特性 （1）人耳構(gòu)造和聽覺過程 （見圖3-8，圖3-9）（2）聽覺特征 可聽范圍 （見圖3-10） 可聽聲音的強度（見圖3-11） 方向敏感度 掩蔽效應(yīng) 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3-9人耳的剖面圖人耳的剖面圖第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 圖圖

12、3 310 10 年齡對聽力敏感性的影響年齡對聽力敏感性的影響 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3-11 人的聽覺閾限第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性6、人的嗅覺、味覺和膚覺特性人的嗅覺、味覺和膚覺特性（1）嗅 覺（2）味 覺（3）膚 覺 觸覺（觸覺感受器見圖10 ，觸覺閾限） 溫度覺 痛覺（見圖11）圖圖10 部分觸覺感受器第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖人的痛、溫度和粗略觸覺傳導(dǎo)通路人的痛、溫度和粗略觸覺傳導(dǎo)通路 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性二、人的反應(yīng)時間二、人的反應(yīng)時間1 1、定

13、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 （見表3-4） 與運動器官有關(guān) （見表3-5） 與刺激性質(zhì)有關(guān) （見表3-6） 隨執(zhí)行器官不同而不同（見表3-7） 與刺激數(shù)目的關(guān)系 （見表3-8） 與顏色的配合有關(guān)（見表3-9） 與年齡有關(guān)（見表3-10） 與訓(xùn)練有關(guān) 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 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

14、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 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表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

15、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第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 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）197208

16、217246第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性三、三、人體活動過程的生理變化與適應(yīng)人體活動過程的生理變化與適應(yīng) 1 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) 4 4、人體節(jié)律周期和晝夜周期、人體節(jié)律周期和晝夜周期 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性四、環(huán)境因素對生理功能的影響及作業(yè)環(huán)境因素對生理功能的影響及作業(yè)環(huán)境分級環(huán)境分級 1 1、粉塵作業(yè)環(huán)境

17、、粉塵作業(yè)環(huán)境 粉塵及其危害 工業(yè)粉塵的衛(wèi)生標準和管理標準 （見表3-11）第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 31111生產(chǎn)性粉塵作業(yè)危害程度分級生產(chǎn)性粉塵作業(yè)危害程度分級生產(chǎn)性粉塵中游離SiO2含量工人接塵時間肺 總 通 氣 量（升/日人）生產(chǎn)性粉塵濃度超標倍數(shù)01248163264104000 6000 6000010404000 6000 6000 40704000 6000 6000 704000 6000 6000 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性2 2、環(huán)境化學(xué)因素及其危害、環(huán)境化學(xué)因素及其危害 （1）工業(yè)生產(chǎn)中的毒物及中毒 （

18、2）生產(chǎn)中常見毒物對人體的影響 一氧化碳（見表3-12）/二氧化碳（見表3-13） /二氧化硫 /氯氣（表3-14）/鉛 /汞 /熏煙 /霧滴 （3）工業(yè)毒物的衛(wèi)生標準和管理標準（見表3-153-18）第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 31212一氧化碳對人體影響與濃度的關(guān)系一氧化碳對人體影響與濃度的關(guān)系 濃度ppm對人體產(chǎn)生的影響10040050060070010001200150020004000以上數(shù)小時對人體無影響1小時內(nèi)無影響1小時后有時會引起不快感1小時后會引起不快感1小時后會有危險1小時內(nèi)即有危險接觸時間（min）濃度（）人體中毒癥狀1040802.

19、01.61.4輕度精神緊張，感覺變化，輕度聽力減退，呼吸頻率增高。1040803.52.82.4惡心，頭暈，呼吸急促，視覺辨別能力下降1040807.96.86.1昏迷，嚴重意識喪失。表表3 313 13 二氧化碳對人體影響與濃度的關(guān)系二氧化碳對人體影響與濃度的關(guān)系 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 表表3 31414氯對人的急性中毒反應(yīng)氯對人的急性中毒反應(yīng)濃度濃度人體反應(yīng)人體反應(yīng)mg/mmg/m3 3PpmPpm0.060.061.51.53 39 918189090120120180180300300300030000.020.020.050.051 13 36 6

20、30304040606010010010001000嗅覺閾濃度嗅覺閾濃度有氣味有氣味有明顯氣味，刺激眼、鼻有明顯氣味，刺激眼、鼻刺激咽喉致咳刺激咽喉致咳引起劇咳引起劇咳接觸接觸303060min60min，可能引起嚴重損害，可能引起嚴重損害可能造成致命損害可能造成致命損害可危及生命可危及生命第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 表表3 315 5615 56種毒物危害級別種毒物危害級別危害級別毒 物 名 稱級（極度危害）汞及其化合物、苯、砷及其無機化合物、氯乙烯、鉻酸鹽重鉻酸鹽、黃磷、鈹及其化合物、對硫磷、羰基鎳、八氟異丁烯、氯甲醚、錳及其無機化合物、氰化物、三硝基甲苯級（

21、高度危害）鉛及其化合物、二硫化碳、氯、丙烯青、四氯化碳、硫化氫、甲醛苯胺氟化氫、五氯酚及其鈉鹽、鎘及其化合物、敵百蟲、氯丙烯、釩及其化合物、溴甲烷、硫酸二甲酯鎳、甲苯二異氰酸酯、環(huán)氧氯丙烷、砷化氫、敵敵畏、光氣、氯丁二烯、一氧化碳、硝基苯級（中度危害）苯乙烯甲醇、硝酸、硫酸、鹽酸、甲苯、二甲苯、三氯乙烯、二甲基酰胺、六氟丙烯、苯酚、氮氧化物級（輕度危害）溶劑汽油、丙酮、氫氧化鈉四氯乙烯、氨第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 316 16 毒物危害權(quán)種系數(shù)毒物危害權(quán)種系數(shù) 毒物危害程度級別D級（輕度危害）級（中度危害）級（高度危害）級（極度危害）8421 表表3 31

22、717有毒作業(yè)時間權(quán)系數(shù)有毒作業(yè)時間權(quán)系數(shù)有毒作業(yè)勞動時間（h）L2255123指 數(shù) 范 圍級 別C 00C 66C 2424960級（安全作業(yè)）一級（輕度危害作業(yè)）二級（中度危害作業(yè)）三級（重度危害作業(yè)）四級（極度危害作業(yè)）表表3 31818有毒作業(yè)分級表有毒作業(yè)分級表 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性3 3、物理因素危害、物理因素危害 高溫高溫（見（見表表3-193-19 ，表表3-203-20） 低溫低溫（表表3-213-21、表表3-223-22、表表3-233-23） 噪聲噪聲（表表3-243-24） 振動振動 輻射輻射 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人

23、的生理及生物力學(xué)特性表表3 319 19 高溫作業(yè)分級表高溫作業(yè)分級表 接觸高溫作業(yè)時間minWBGT指數(shù)oC25 2627 2829 3031 3233 3435 3637 3839 4041 4243120121 240241 360360第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 320 20 高溫作業(yè)允許持續(xù)接觸熱時間限值高溫作業(yè)允許持續(xù)接觸熱時間限值 工作地點溫度工作地點溫度 o oC C輕勞動輕勞動中等勞動中等勞動重勞動重勞動303280706032347060503436605040363850403038404030204042302015424420101

24、0第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 321 21 低溫作業(yè)分級表低溫作業(yè)分級表 冷水作冷水作業(yè)時間業(yè)時間率（）率（）溫溫 度度 范范 圍圍 o oC C5 51010005 55 510101010151515152020 25255050505075757575第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 322 22 工廠車間內(nèi)作業(yè)區(qū)的空氣溫度和濕度標準工廠車間內(nèi)作業(yè)區(qū)的空氣溫度和濕度標準第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 323 23 冷水作業(yè)分級表冷水作業(yè)分級表 冷水作業(yè)時間率（）121010886644225

25、50507575 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 324 24 噪聲作業(yè)分級級別指數(shù)表噪聲作業(yè)分級級別指數(shù)表 噪聲危害程度指數(shù)范圍級別安全作業(yè)I00輕度危害作業(yè)0I1中度危害作業(yè)1I2高度危害作業(yè)23第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性第二節(jié)第二節(jié)人的心理特性人的心理特性 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：如情緒與情感情感過程：如情緒與情感 意志過程：如意志意志過程：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

26、需要、動機、興趣、能力、氣質(zhì)、性格、世界觀 心理特性心理特性一、一、心理學(xué)概述心理學(xué)概述第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性二、心理特性與安全二、心理特性與安全 1 1、注意、注意 當(dāng)心理活動指向或集中于某一事物時，就是注意。 從生理上，心理上不可能始終集中注意力于一點。 不注意的發(fā)生是必然的生理和心理現(xiàn)象，不可避免。 不注意就存在于注意之中。第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 自動化程度越高，監(jiān)視儀表等工作最容易發(fā)生不注意。 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，在重要崗位上，多設(shè)l2個人平行監(jiān)視儀表的工作； 2）為防止下

27、意識狀態(tài)下失誤，在重要操作之前，如電路接通或斷開、閥門開放等采用“指示唱呼”，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)生非單調(diào)刺激或悅耳、多樣的信號，避免誤解。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性2 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)形式。 情緒、情感為三種因素所制約：環(huán)境影響、生理狀態(tài)和認識過程。其中認識過程起關(guān)鍵作用。 情緒狀態(tài)可分為心境，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。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 在實際工

28、作中表現(xiàn)出來的有如下幾種不安全情緒： 急躁情緒：人的情緒狀況發(fā)展到引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。（見圖314 ） 煩躁情緒：表現(xiàn)沉悶，不愉快，精神不集中，心猿意馬，嚴重時自身器官往往不能很好協(xié)調(diào)，更談不上與外界條件協(xié)調(diào)一致。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖314安全操作水平與情緒激動水平關(guān)系圖 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 過高和過低的情緒激動水平，使人的動作準確度降至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

29、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)。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 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，改變外界刺激可以改變情緒的傾向和水平。從組織管理上（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)查工人有無家庭糾紛、打架、賭氣等事件發(fā)生。如影響工人情緒較大，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。實踐證明，這是行之有效的安全措施。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性3 3、意志、意志 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)定目的的心理過程，它是意識的能動作用的表現(xiàn)。 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。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性4 4、態(tài)度、態(tài)度 態(tài)度是個人對他人、對事物較持久

31、的肯定或否定的內(nèi)在反應(yīng)傾向。 態(tài)度的形成主要受三種因素的影響，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。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。 人們對安全工作的態(tài)度對搞好安全工作具有重大影響，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，而且要達到內(nèi)化的程度。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 5 5、性格、性格 性格是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)

32、定的心理特征的總和。 性格特征：對現(xiàn)實的態(tài)度的特征/性格的意志特征/性格的情緒特征/性格的理智特征 有學(xué)者將性格分為：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，后三種屬于非安全型 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 性格與安全生產(chǎn)有著密切的聯(lián)系，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性強。對工作馬虎的人容易出現(xiàn)失誤。實踐中不少人因魯莽、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。第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性6 6、能力、能力 能力是人順利完成某種活動所必須具備的心理特征之一。 能力

33、的個體差異與安全 a.人的能力與崗位職責(zé)要求相匹配 b.發(fā)現(xiàn)和挖掘職工潛能 c.通過培訓(xùn)提高人的能力 d.團隊合作時，人事安排應(yīng)注意人員能力的相互彌補 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 7 7、氣質(zhì)、氣質(zhì) 氣質(zhì)是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)定性以及心理活動的指向性。 膽汁質(zhì)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；外傾。 多血質(zhì)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,外頃。第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 粘液質(zhì)的

34、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)，安靜，內(nèi)傾。 抑郁質(zhì)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。 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，有利于安全生產(chǎn)； 多血質(zhì)的人缺乏耐心，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，不宜在安全上負有重任。例如，某礦一技術(shù)員，為人熱情，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，第一個爬上久已腐朽的木梯，墜落死亡。 抑郁質(zhì)的人不宜于單

35、獨操作安全方面的關(guān)鍵設(shè)備和工藝過程。 8 8、需要與動機、需要與動機 需要是人參與社會行動的基礎(chǔ)，動機則是促使人活動的原因。 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。有什么樣的需要就決定著有什么樣的動機。第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性 馬斯洛提出了需要層次論（見圖3-12）。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，目標越高，對安全的需要也更敏感。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖12馬

36、斯洛的需要層次發(fā)展模式馬斯洛的需要層次發(fā)展模式第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性9 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 省能心理 逆反心理 湊興心理 從眾心理第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性三、顏色的心理作用三、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 顏色的混合2 2、顏色的心理作用顏色的心理作用 冷暖感 興奮和抑制感 前進和后退感 輕重感 輕松和壓抑感 軟硬感 膨脹色與收縮色 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性四、聲音對心理的作用四、聲音對心理的作用 1、樂聲的作用 2、噪聲的危

37、害環(huán) 境聲壓級dB環(huán)境聲壓級dB環(huán)境聲壓級dB剛剛聽到的聲音農(nóng)村靜夜樹葉落下沙沙聲輕聲耳語安靜房間010203040微電機附近普通說話繁華街道公共汽車上72型風(fēng)機附近5060708090紡織車間818型風(fēng)機附近大型球磨機開坯鍛錘鉚釘槍噴氣式飛機100110120130140 表表3 32828不同環(huán)境的聲壓級不同環(huán)境的聲壓級 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 骨的功能 骨杠桿（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) (2) 關(guān)節(jié)的作用 第三章第三章人的生理及生物

38、力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3 318 18 人體骨杠桿人體骨杠桿 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性3 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 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性5 5、人體活動范圍、人體活動范圍 最有利范圍：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人體活動范圍，亦稱順手可及活動范圍。施加的操縱力不大的、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)。第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人

39、的生理及生物力學(xué)特性 正常范圍：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肘關(guān)節(jié)彎曲時外切弧的范圍。一般常用的又重要的操作裝置應(yīng)安裝在此范圍內(nèi)。 最大可及范圍：是指肢體長時間處于最大限度伸直狀態(tài)的活動范圍。不常用的費力很大的操作裝置應(yīng)安裝在此范圍內(nèi)。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性二、二、 人體各部分的操縱力人體各部分的操縱力 操縱力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。 肢體的力量來自肌肉收縮，肌肉收縮時所產(chǎn)生的力稱為肌力。 在操作活動中，肢體所能發(fā)揮的力量大小除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

40、方向有密切關(guān)系（見圖3-21 ）第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3-21立姿彎臂時的力量分布立姿彎臂時的力量分布第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性1 1、手的操縱力、手的操縱力 (1) (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3-223-22所示，所示，其測量結(jié)果見其測量結(jié)果見表表3-323-32。 (2) (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立姿操作時，手臂在不同角度上的拉力和推力分布，如推力分布，如圖圖3-233-23所示所示 (3) (3) 握力握力 男女不同年齡

41、段握力，見男女不同年齡段握力，見表表3-333-33 (4) (4) 拉力與推力拉力與推力 (5) (5) 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3-343-34第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3-22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）俯視圖第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3-32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）60230190160150110

42、2402501901701201901401201001002301901601601601801501209060向上向下4070808070608011090906080100100808090120120901801501209060向內(nèi)側(cè)向外側(cè)60709070809090100809040405050606070707080第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3-23立姿操作時手臂在不同角度立姿操作時手臂在不同角度上的拉力和推力分布上的拉力和推力分布第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3-33 男女不同年齡段握力男女不同年齡段握力 性別年

43、齡握 力（N）最小值最大值標準值男1618202325274324344373379480529556579585343441392460418487442510448516女1618202325202211218226230314332330338343239276248285256293264301268305第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3-34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5006506501050105014001400160014012

44、080907012080140406060401201006040120100606030404030第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性2 2、腳的操縱力、腳的操縱力 腳產(chǎn)生力的大小與下肢的位置、姿勢和方向有關(guān)。 腳產(chǎn)生的操縱力一般都是以壓力的形式出現(xiàn)，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3-24） 一般地說，在坐姿的情況下，腳的伸展力大于屈曲力；右腳的操縱力大于縱力大于左腳的操縱力；男的腳力大于女的腳左腳的操縱力；男的腳力大于女的腳力。力。 （見表（見表3-35 3-35 ） 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性圖圖3-24

45、3-24 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 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3-35 3-35 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第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性三、人體活動的速度與準確度三、人體活動的速度與準確度 1、肢體的動作速度、肢體的動作速度 肢體動作速度的大小，基本上決定于肢體肌肉收縮的速度 對于操作動作速度，還取決于動作

46、方向和動作軌跡等特征 人的無條件反應(yīng)時間為0.10.15S,聽覺反應(yīng)為0.10.2S,手指叩擊速度1.55次S，判斷時間為15S。 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性2 2、人體動作的頻率、人體動作的頻率 動作頻率是指在一定時間內(nèi)動作所重復(fù)的次數(shù)。 肢體的動作頻率也取決于動作部位和動作方式 (見表3-36 ) 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。(見表3-37，表3-38) 第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3-36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

47、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第三章第三章人的生理及生物力學(xué)特性人的生理及生物力學(xué)特性表表3 337 37 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0.070.070.220.220.720.720.220.22腳腳直線的直