安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征1課件

1、安全人機(jī)工程學(xué)-32人的生理特征2022/7/27安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.1 神經(jīng)系統(tǒng)的組成及其功能神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)周圍神經(jīng)系統(tǒng)腦神經(jīng)（12對(duì)）脊神經(jīng)（31對(duì)）腦脊髓大腦 大腦皮質(zhì)上有高級(jí)神經(jīng)中樞腦干 有生命中樞小腦 協(xié)調(diào)肌肉活動(dòng)，維持準(zhǔn)確性和平衡灰質(zhì) 低級(jí)中樞白質(zhì) 傳導(dǎo)安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.1 神經(jīng)系統(tǒng)的組成及其功能安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺感覺感覺是有機(jī)體對(duì)客觀事物的個(gè)別屬性的反映，是人們了解外部世界的渠道，也是一切復(fù)雜心理活動(dòng)的基礎(chǔ)和前提。感覺的類型分為：視覺、聽覺、嗅覺、味覺、膚覺、本體感覺。知覺知覺是人腦對(duì)直接作用于感

2、覺器官的客觀事物和主觀狀況整體的反應(yīng)（是人對(duì)事物的各個(gè)屬性、各個(gè)部分及其相互關(guān)系的綜合的整體的反映）知覺并不是感覺的簡單相加，而是由各種感官聯(lián)合活動(dòng)所產(chǎn)生的有機(jī)綜合。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺感覺知覺安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺感知反應(yīng)過程人們通常把感覺和知覺總起來稱為“感知”。 人的感知反應(yīng)過程是： 通過各種感官(感受器)接受外部信息(刺激)，經(jīng)過神經(jīng)中樞進(jìn)行分析、 判斷并作出決定， 再下達(dá)給運(yùn)動(dòng)器官(執(zhí)行器)， 改變被操縱對(duì)象的狀態(tài)。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺感覺的基本特性1）適宜刺激能引起感覺器官有效反應(yīng)的

3、刺激稱為該感覺器官的適宜刺激。感覺類型感覺器官適宜刺激刺激起源識(shí)別外界的特征作用視覺 眼可見光外部色彩、明暗、形狀、大小、位置、遠(yuǎn)近、運(yùn)動(dòng)方向等鑒別聽覺耳一定頻率范圍的聲波外部聲音的強(qiáng)弱和高低，聲源的方向和位置等報(bào)警、聯(lián)絡(luò)嗅覺鼻腔頂部嗅細(xì)胞揮發(fā)的和飛散的物質(zhì)外部香、臭、辣等揮發(fā)物的性質(zhì)報(bào)警、鑒別味覺舌面上的味蕾被唾液溶解的物質(zhì)接觸表面甜、酸、苦、咸、辣等鑒別皮膚感覺皮膚及皮下組織物理和化學(xué)物質(zhì)對(duì)皮膚的作用直接和間接接觸觸覺、痛覺、溫度覺和壓力等報(bào)警深部感覺機(jī)體神經(jīng)和關(guān)節(jié)物質(zhì)對(duì)機(jī)體的作用外部和內(nèi)部撞擊、重力和姿勢(shì)等調(diào)整平衡感覺半規(guī)管運(yùn)動(dòng)刺激和位置變化內(nèi)部和外部放置運(yùn)動(dòng)、直線運(yùn)動(dòng)和擺動(dòng)等調(diào)整安全人

4、機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺感覺的基本特性2）感受性和感覺（感受）閾限感受器都有一定的感受性和感覺閾限。 感受性是指有機(jī)體對(duì)適宜刺激的感覺能力。 感覺閾限是指剛好能引起某種感覺的刺激值。感覺閾限越低，感覺越敏銳。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺感覺的基本特性2）感受性和感覺（感受）閾限感覺閾限分為絕對(duì)感覺閾限和差別感覺閾限。絕對(duì)感覺閾限又分上限與下限。下限為剛剛能引起某種感覺的最小刺激值；刺激超過一定強(qiáng)度時(shí)，刺激不僅無效， 還會(huì)引起不適或痛覺，甚至產(chǎn)生損傷。上限為仍能產(chǎn)生某種感覺的最大刺激值。例如聲音頻率低20Hz或高20000Hz時(shí)就聽不到了，這兩點(diǎn)

5、便分別稱為下限或上限。差別感覺閾限是指剛剛引起差別感覺的兩個(gè)同類刺激間的最小差異量。如在重100g的物體上至少需要再增減34g，人們才能覺察出重量的變化。增減的34g， 就是重量的差別感覺閾限。 這一指標(biāo)對(duì)某些機(jī)器操作者非常重要。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺感覺的基本特性3）感覺的適應(yīng)在同一刺激物的持續(xù)作用下，人的感受性發(fā)生變化的過程稱為感覺的適應(yīng)。除了暗適應(yīng)外，其余各種感覺適應(yīng)大多表現(xiàn)為感受性逐漸下降乃至消失。4）感覺的相互作用在一定條件下，各種感覺器官對(duì)其適宜刺激的感受能力收到其他刺激的干擾影響而降低，由此使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13

6、.2.2 感覺和知覺感覺的基本特性5）對(duì)比對(duì)比是指同一感受器官接受兩種完全不同但屬于同一類的刺激物的作用，而使感受性發(fā)生變化的現(xiàn)象，可分為同時(shí)對(duì)比、繼時(shí)對(duì)比。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺感覺的基本特性6）余覺余覺是指在刺激取消后，感覺可存在一極端時(shí)間的現(xiàn)象。盯著圖片中間的四個(gè)點(diǎn)看30秒，然后把目光移到最近的墻上，眨眨眼睛，會(huì)出現(xiàn)個(gè)人，看看是誰安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺知覺的基本特性1）知覺的整體性把知覺對(duì)向的各種屬性、各個(gè)部分認(rèn)識(shí)堪稱一個(gè)具有一定結(jié)構(gòu)的有機(jī)整體，這種特性稱為知覺的整體性。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺

7、知覺的基本特性2）知覺的理解性根據(jù)已有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)去理解當(dāng)前的感知對(duì)向，這種特性稱為知覺的禮節(jié)性。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺知覺的基本特性3）知覺的選擇性人們總是按照某種需要或目的，主動(dòng)、有意識(shí)地選擇其中少數(shù)事物作為認(rèn)識(shí)對(duì)向，對(duì)它產(chǎn)生突出、清晰的知覺映像，而對(duì)同時(shí)作用于感官的周圍其他事物則呈現(xiàn)隱退、模糊的知覺映像，從而稱為烘托知覺（認(rèn)識(shí)）對(duì)向的北京，這種特性稱為知覺的選擇性。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺知覺的基本特性4）知覺的恒常性人們總是根據(jù)以往的印象、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)去知覺當(dāng)前的知覺對(duì)象，當(dāng)知覺的條件在一定范圍內(nèi)改變時(shí)，知覺對(duì)向仍然保持相對(duì)不變

8、，這種特性稱為知覺的恒常性。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.2 感覺和知覺感覺和知覺的關(guān)系和區(qū)別（1）感覺和知覺都是客觀事物直接作用于感覺器官而在大腦中產(chǎn)生對(duì)客觀事物所用用的反映。（2）知覺是在感覺的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的。（3）人都是以知覺的形式直接反映事物，而感覺只作為知覺的組成部分存在于知覺之中，很少有孤立的感覺存在，在心理學(xué)上稱為感知覺。（4）感覺反應(yīng)的是客觀事物的個(gè)別屬性，而知覺反映的是客觀事物的整體。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（1）視覺系統(tǒng)：眼、視覺傳入神經(jīng)、大腦皮層視區(qū)安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺

9、及其特性物體發(fā)出的或反射的光透射到視網(wǎng)膜上，在視網(wǎng)膜上產(chǎn)生光化學(xué)反應(yīng)，視神經(jīng)把神經(jīng)沖動(dòng)傳到到大腦形成視覺。視覺三要素視覺物體、光、視覺器官安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（2）視覺刺激：眼能感受到波長為380-780納米的可見光。一般光源發(fā)出的光包含多種波長，稱為多色光，人眼可分辨的光色約有120多種。強(qiáng)度效應(yīng)（感覺閾限）是指光的刺激強(qiáng)度只有達(dá)到一定強(qiáng)度才能引起視感覺的特性。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（3）空間辨別：察覺：看出對(duì)象的存在分辨：區(qū)分對(duì)向的細(xì)節(jié)視角：確定被觀察物尺寸范圍的兩端光線射入眼球的相交

10、角度。視敏度：能夠辨出視野中空間距離非常小的兩個(gè)物體的能力。臨界視角：能夠?qū)蓚€(gè)相距很近的刺激物區(qū)分開來，兩個(gè)刺激物之間的最小距離所形成的視角。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（4）視野：人眼能觀察到的范圍，一般以角度表示。視野按眼球的工作狀態(tài)可分為：靜視野、注視野和動(dòng)視野三類。靜視野在頭部固定、眼球靜止不動(dòng)的狀態(tài)下自然可見的范圍；注視野在頭部固定，而轉(zhuǎn)動(dòng)眼球注視某一中心點(diǎn)時(shí)所見的范圍；動(dòng)視野頭部固定而自由轉(zhuǎn)動(dòng)眼球時(shí)的可見范圍。在人的三種視野中，注視范圍最小，動(dòng)視野范圍最大。人機(jī)工程中，一般以靜視野為依據(jù)設(shè)計(jì)視覺顯示器等有關(guān)部件，以減少人眼的疲勞。安全

11、人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（4）視野在垂直面內(nèi)的靜視野最大范圍角度為120度，以視水平線為準(zhǔn)，最大仰角為50度，最大俯角為70度。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（4）視野在水平面內(nèi)雙眼總的最大視野是200度，就單眼而言，以視中心線為準(zhǔn)，向內(nèi)側(cè)為60度，向外側(cè)為100度。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（4）視野人眼在不同顏色刺激下的視野是不同的，稱為色覺視野。人眼對(duì)白色視野最大，對(duì)黃、藍(lán)、紅色依次減小，而對(duì)綠色視野最小。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視

12、覺和本體感覺人的視覺及其特性（5）視距視距是指正常的觀察距離。觀察各種顯示儀表時(shí)，若視距過遠(yuǎn)或過近，對(duì)認(rèn)讀速度和準(zhǔn)確性都不利，一般應(yīng)根據(jù)觀察物體的大小和形狀在380760mm之間選擇最佳視距。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（5）視距任務(wù)要求舉例視距離（眼至視覺對(duì)象）/cm固 定 視 野直徑/cm備注最精細(xì)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（小型放大鏡、顯微鏡）精細(xì)工作安裝收音機(jī)、電視機(jī)2534060坐著或站著中等粗活在印刷機(jī)、鉆井機(jī)床旁工作50以下至80坐或站粗活包裝、粗磨5015030250多為站著

13、遠(yuǎn)看黑板、開汽車150以上250坐或站安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（6）暗適應(yīng)和亮適應(yīng)暗適應(yīng)是指人從光亮處進(jìn)入黑暗處時(shí)，需要經(jīng)過一定時(shí)間（約30min）以后才能逐漸看清被視物，這種視覺感受性逐漸提高的過程叫暗適應(yīng)。亮適應(yīng)是指人從暗處進(jìn)入亮處時(shí)，需要經(jīng)過一定時(shí)間（約1min）以后才能看清視物的適應(yīng)過程。人在明暗急劇變化的環(huán)境中，視力會(huì)短暫下降，若明暗頻繁，會(huì)產(chǎn)生視覺疲勞。為此在需要頻繁改變亮度的場(chǎng)所，采用緩和照明。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（6）暗適應(yīng)和亮適應(yīng)安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3

14、視覺和本體感覺人的視覺及其特性（7）對(duì)比感度當(dāng)物體與背景有一定的對(duì)比度時(shí)，人眼才能看清物體形狀。臨界亮度差人眼剛剛能辨別到物體時(shí)，背景與物體之間的最小亮度差。臨界對(duì)比臨界亮度差與背景亮度之比。對(duì)比感度臨界對(duì)比的倒數(shù)。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（8）視錯(cuò)覺人在觀察物體時(shí)，由于視網(wǎng)膜受到光線的刺激，使得視覺印象與物體的實(shí)際大小、形狀存在差異，這種現(xiàn)象稱視錯(cuò)覺。主要類型有形狀錯(cuò)覺、色彩錯(cuò)覺及物體運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺等。常見的形狀錯(cuò)覺有長度錯(cuò)覺、對(duì)比錯(cuò)覺、光滲錯(cuò)覺、位移錯(cuò)覺、翻轉(zhuǎn)錯(cuò)覺、運(yùn)動(dòng)錯(cuò)覺等。色彩錯(cuò)覺有對(duì)比錯(cuò)覺、大小錯(cuò)覺、溫度錯(cuò)覺、距離錯(cuò)覺及疲勞錯(cuò)覺等。安全人機(jī)

15、工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（8）視錯(cuò)覺安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征1米勒萊爾幻覺安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征1方格幻覺安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征1弗雷澤螺旋安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征1數(shù)黑點(diǎn)安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征1安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（8）視錯(cuò)覺視錯(cuò)覺的缺點(diǎn)：人機(jī)系統(tǒng)中導(dǎo)致觀察、監(jiān)測(cè)、判斷和操作的失誤。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（8）視錯(cuò)覺視錯(cuò)覺的好處：室內(nèi)設(shè)計(jì)：四周墻面采用縱向線條劃分產(chǎn)生的視錯(cuò)覺，增加空間透視感，空間顯長；橫向線條

16、劃分，改善空間狹長感，空間顯寬。交通標(biāo)志：禁止或強(qiáng)制標(biāo)志規(guī)定用圓形，圓形比同面積正方形或三角形顯得要大1/10.安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的視覺及其特性（9）視覺運(yùn)動(dòng)規(guī)律眼睛沿水平方向運(yùn)動(dòng)比沿垂直方向運(yùn)動(dòng)快而且不宜疲勞；一般先看到水平方向的物體，后看到垂直方向的物體。視線的變化習(xí)慣從左到右、從上到下和順時(shí)針方向運(yùn)動(dòng)。人眼對(duì)水平方向尺寸和比例的估計(jì)比垂直方向尺寸和比例的估計(jì)要準(zhǔn)確的多。當(dāng)眼睛偏離視中心時(shí)，在偏移舉例相等的情況下，人眼對(duì)左上限的觀察最優(yōu)，依次為右上限、左下限、右下限。兩眼的運(yùn)動(dòng)總是協(xié)調(diào)、同步的，正常情況下不可能一只研究轉(zhuǎn)動(dòng)而另一只眼睛不動(dòng)；在操作中

17、一般不需要一只眼睛視物，而另一只研究不視物。人眼對(duì)直線輪廓比對(duì)曲線輪廓更易于接收。顏色對(duì)比與人眼分辨能力有一定關(guān)系。當(dāng)人們從遠(yuǎn)處辨認(rèn)前方的多種不同顏色時(shí)，其易于辨認(rèn)的順序是紅、綠、黃、白。當(dāng)兩種顏色相配在一起時(shí)，易于辨認(rèn)順序是：黃底黑字、黑底白字、藍(lán)底白字、白底黑字。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的聽覺（1）聽覺刺激剛剛被健康人耳頂?shù)降穆曇裟芰縀0，剛剛被人耳區(qū)別開的差別閾值為E/E0 = 1.26。兩個(gè)聲音的差別閾值定義為一個(gè)分貝（dB）。純音單一振動(dòng)頻率的聲音樂音頻率和諧的幾個(gè)純音的合成噪音頻率不和諧或雜亂無章的聲音安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3

18、視覺和本體感覺人的聽覺（2）耳的結(jié)構(gòu)安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的聽覺（3）聽覺現(xiàn)象1、聽覺閾限只有頻率在2020000HZ范圍內(nèi)的聲音才能引起聽覺。人耳的聽覺具有對(duì)高頻聲較敏感，而對(duì)低頻聲不敏感的特性。聲壓是由于聲波的存在而引起的壓力增值，單位為Pa。為了計(jì)量方便，及符合人的生理特點(diǎn)，常用聲壓的相對(duì)值聲壓級(jí)來表示，單位dB。響度是人耳判別聲音由輕到響的強(qiáng)度等級(jí)概念，它不僅取決于聲音的強(qiáng)度，還與頻率及波形有關(guān)。用N表示，單位為“宋”（sone）。響度級(jí)建立在兩個(gè)聲音主觀比較的基礎(chǔ)上，選擇1000Hz的純音作基準(zhǔn)音，若某一噪聲聽起來與該純音一樣響，則該噪聲的響度級(jí)在數(shù)值上就等于這個(gè)純音的聲壓級(jí)（dB）。響度級(jí)用LN表示，單位是“方”。安全人機(jī)工程學(xué)32人的生理特征13.2.3 視覺和本體感覺人的聽覺（3）聽覺現(xiàn)象2、聽覺的適應(yīng)和疲勞聽覺的適應(yīng)具有適應(yīng)性：如果以一定頻率的聲音作用于聽覺器官，則適應(yīng)表現(xiàn)為對(duì)該頻率及相鄰頻率的聲音的感受性降低，而對(duì)其他頻率的聲音影響不大。響度加大，適應(yīng)的范圍也大。3、聲音的掩蔽現(xiàn)象多種聲音時(shí)，人耳只能聽到最強(qiáng)的聲音，而較弱的聲音就聽不到，一個(gè)聲音被其它聲音的干擾而發(fā)生聽覺困難，只有提