人机知识点总结

2024年1月6日发(作者：大众高尔夫参数配置表)

同志们，我把安全人机老师给咱们画的考试重点整理成了电子版。希望可以帮到大家~ ---只是路过

第一章

1. 人机工程学的\"机\"是广义的泛指机器、设备、仪器及仪表、场地、工具、车辆、被服等

2. 铁锹作业试验： 1898年美国的泰勒()分别用铲煤容量为5 kg、10 kg、17kg、30 kg的铁锹进行铲煤试验。结果是使用容量为10 kg的铁锹铲煤效率最高。

3. 砌砖作业试验： 1911 吉尔布莱()对美国工人的砌砖作业用摄影机拍摄，对作业动作进行分析研究,使劳动效率提高两倍。

4. 肌肉疲劳试验：1884 德国学者莫索()利用人体电流的变化测量人的疲劳程度。这是\"劳动科学\"研究的开始。

5. 第一本著作: 1940年is等人《应用实验心理学》,书的副标题是“关于工程设计中人的因素” ，是人机学的最早著作

6. 第一个学会：1950年英国成立了人机研究学会(ERSGB)

7. 人机工程学定义：研究如何使机器设备、环境适应人的生理和心理特点，从而使人操作简便、准确以及使工作环境舒适安全，最终提高工作效率和工作质量的一门科学。安全人机工程学：以安全为目的

8. .人机系统类型

（1） 按自动化程度分为人工、半自动化及自动化系统。

（2） 按信息反馈与否分为开环和闭环。

9. 亨尼威尔法(Honyewell)：美国学者亨尼威尔提出一套研究分析方法,即：瞬时操作分析；知觉与运动信息分析；连续操作的负荷分析；全工作负荷分析；使用频度分析；设备关连性分析等。

第二章

1. 人体静态尺寸概算

根据人体某个特征尺寸,计算其他各部位尺寸。

坐高 0.523H； 膝高 0.311H

坐姿臀部高 0.249H； 肘到座面高 0.135H

大腿厚 0.086H； 臀部到膝长度 0.342H

臀部到小腿长度 0.280H； 肩 宽 0.229H

肘与肘间宽度 0.256H 臀部宽 0.203H；

手前伸长度 0.462H； 坐位眼高 0.454H

双手平举直线距离 1.032H；座面至手举垂直距离 0.795H

2. 人体生理参数计算

人体体积V=1.015W-4.937 (L) 人体密度

α=W/V (kg/L)

人体表面积A (m2) A=0.0061H+0.0128W-0.1529 式中H用厘米计算,W用千克计算。

最大耗氧量Vmax,按每千克体重每分钟消耗的升数计算(L/(kg·min)),它决定于年龄(AG)大小。Vmax=(56.592－0.398AG)×10-3

3. 明暗适应：从明亮环境突然进入低照度环境,眼睛最初什么也看不清,经过5—7min才渐渐看见物体,大约经过30min眼睛方能完全适应。主要是杆体细胞起作用。

人的分析器的感受性由于感受器受到持续的刺激而发生变化的现象叫适应。

由暗到明的适应是锥体细胞起作用,只要7min就可适应。

4. 声音掩蔽现象:两个强度相差很大的声音同时作用于人耳,那么只能感受到一个声音而另一个声音则淹没

了,这种现象称为掩蔽现象。

掩蔽可分为:①纯音掩蔽纯音;②噪音掩蔽纯音;③语言掩蔽。

5. 人的气质

孔子把人分为“中行”、“狂”、“狷”三类。 “狂者进取,狷者有所不为”。

古希腊：血液、粘液、黄胆汁和黑胆汁四种体液。机体状态决定于四种体液混合的比例。

现代心理学认为,气质是人典型的、稳定的心理特点。这些特点以同样方式表现在对各种事物的心理活动的动力上,而且不以活动的内容、目的和动机为转移。

6. 传统的气质类别分为以下几种：(1) 多血质(2) 胆汁质(3) 粘液质(4) 抑郁质

7. 情绪是对客观事物所持态度的体验。快乐、悲哀、愤怒、恐惧是最基本的情绪。情绪是由客观事物与人的需要(自然的、社会的、物质的、精神的)是否符合而产生的心理反映。

8. 不安全心理状态:1)侥幸心理2)省能心理3)逆反心理4)凑兴心理

9. 大脑的意识水平可分为5个等级：

0状态时,脑计算机不工作,失去意识。

I是醉酒、困倦时的状态,脑计算机只是硬件的结合,软件几乎不工作,是不注意状态,容易出错误。

Ⅱ是家庭生活中的轻松状态,心不在焉、不能预测和创造；

Ⅲ是明快意识,前脑叶的软件可做高效率的工作,几乎不出错。可靠性0.999999

IV是过分紧张和激动状态,大脑活动力虽强但注意力凝结在一点上,信息处理系统不工作,容易出错误。过分喜悦也属于这一状态。

10.预防不注意产生差错的方法如下:

①建立冗余系统,为确保操作安全,在重要岗位上,多设1—2个人平行监视仪表的工作；

②为防止下意识状态下失误,在重要操作之前,如电路接通或断开、阀门开放等采用\"指示唱呼\",对操作内容确认后再动作；

③改进仪器、仪表的设计,使其对人产生非单调刺激或悦耳、多样的信号,避免误解。

第三章

1.

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4.

5.

呼吸商：机体内产生的二氧化碳量与同一时间内氧耗量之比叫呼吸商。

安静代谢是人仅为保持身体平衡及安静姿势所消耗的能量。一般在工作前或后进行测定。安静代谢率一般取为基础代谢率的1.2倍。

能量代谢率 RMR=（劳动时总能耗量－安静时能耗量）/基础代谢量

氧债：氧需和实际供氧量就出现了差额，此差值称为氧债。作业时人体所需要的氧量取决于劳动强度。劳动1min所需要的氧量叫氧需

例题:某工种工人身高H=1.68m，体重W=69kg，测定他在作业中的各参数如下:

氧耗(Vo2)=0.22L/min (安静) (1)安静代谢率=2.72 kj/(min·m2)；基础代谢率=2.23 kj/(min·m2) (2)作业代谢VO2=1.44 L/min(工作)；-△VO2=1.22L/min；+△ Vco2=1.02 L/min；求能量代谢率RMR。

解:首先计算受试者体表面积，依公式:

(1)B(m2)=0.0061×H(cm)+0.0128W(kg)-0.1529=1.755(m2)

(2)呼吸商：RQ=△Vco2/△VO2=1.02/1.22=0.840

(3)查表3-2求得RQ=0.836时的1L氧的热价为20.348kj，以1L氧的热价×耗氧量得消耗功率。N=1.44×20.348=29.30 KJ/min；N/B=29.30÷1.755 =16.7 KJ/(min·m2)

RMR =（劳动代谢率－安静代谢率）/基础代谢率 = (16.7-2.72)/ 2.23=6.27

6.

7.

劳动强度，作业中人在单位时间内作功和机体代谢能力之比。

宽裕时间系指不直接产生效益的活动时间。一般分为4种：作业宽裕(用于调整设备、整磨工具、注油、擦拭机器等)；车间管理宽裕(用于工作联系、整理、等待、开碰头会等；生活宽裕(洗手、喝水、上厕所等)；疲劳宽裕(恢复疲劳所需要的休息时间)。

第四章

1. 显示方式的选择原则：

(1)用尽量简单明了的方式显示所传达的信息，使传达信息的形式尽量能直接表达信息的内容，以减少译码的错误。

(2) 显示精度与信息精度一致，保证最少的认读时间，避免认读时因临时插补而降低效率，增加差错的可能。

(3) 显示形式与操作人员的操作能力及习惯相适应，以减少训练的时间和受习惯的干扰而造成的解释不一致的差错，提高显示方式的人机可靠性。

(4)按观察条件(如照明、速度、振动、操作位置、运动约束等)运用最有效的显示技术和显示方法使显示变化速度与操作者的反应能力相适应，不要让显示速度超过人的反应速度。

2. 对于静态精确显示的情况，数字式仪表优于指针式，而动态的检查性显示和预测性显示时，则指针式优于数字式。

3. 形象化显示是对实际系统状态进行模拟，做到尽可能的与实际相似，从而更直观、更有效地显示机器或设备的状态。例如铁路调度用大型显示板。

4. 音响显示：音响显示的基本参数包括：声压级、音响度、频率及持续时间。

音响强度应该至少比周围噪声强度高10dB，一般为40—60dB。

对于一般通告信息，可采用100Hz左右的声频信号。

对于紧急危险和具有威胁性的信号，推荐采用约2500Hz的声频信号。

间断性的音响信号显示效果要大一些。

5. 视野包括：最佳视觉区（1.5度~3度）；有效视觉区（左右15度~20度，上30度，下40度）；最大视野区（左右120度，上55~60，下70~75）,

6. 对模拟显示的指针式仪表的设计原则：

①显示与认读的最佳形式，颜色、照明和其他感觉系统相配合的条件；

②刻度的划分是否准确，刻度盘上的字符布局是否恰当；

③显示器是否可以及时发出信息，并能真实反映设备的当前状态；

④显示器的信息含意是否明确，是否会使人误解；

⑤在许多信息的情况下，信息是否容易混淆，是否可以明确区分同时显示的不同信息;

⑥显示器的布局是否合理，是否布置在人的最佳视觉范围，并能符合人的视觉流程；

⑦显示器与操纵装置协调对应，与操纵者之间的观察距离恰当。

7. 刻度：刻度盘上刻度线之间的距离为刻度。刻度的大小一般在1—2.5mm之间选取。

8. 刻度单位是定量显示数值的表示方式，每一刻度线所代表的测量值应尽量取整数，避免采用小数或分数。

9. 刻度方向是指刻度盘刻度值的递增顺序方向。一般都是从左到右，从下到上的顺序方向

10.指针式仪表设计指针的长度不宜过长而覆盖刻度；也不宜过短，使指示不准确。通常指针的端点距刻度线为1.6mm左右。

11.信号器的设计原则

(1)信号装置应布置在操作者或监视人员较容易发现和感觉到的位置。

(2)装置的作用能力(如闪烁频率、持续时间、声压、响度)应保证操作者能够迅速和断然地反应到信号的最佳可能性。

(3)信号装置发出的信号应该简单、明显、清晰、单一，以保证操作者迅速反应和正确地采取措施。

(4)要确保信号输出的可靠性，对极为重要和保证安全的信号装置要避免设置在噪音强、光色混乱及单一操作人员的环境里。

12.在显示盘面上安装的仪表按其重要性和操作要求，可按下列方式布局：①区为最佳认读区或布置最重要的显示仪表，如重要设备、关键仪器运

行情况的仪表；②区可布置需要经常观察和记录的各式仪表；③区可布置对生产过程有指导意义的生产管理仪表，如总电压电流表、物料总流量及紧急报警装置，它们的位置应在人的身高以上比较醒目的地方；④区是显示盘面的操纵部分，可布置启动、停车的按钮，显示转换键等装置；⑤区可布置不常用的操纵和控制显示转换的一些装置及电话等；⑥区一般布置不重要或不常用的显示装置。

第五章

1. 控制器种类按控制器的功能划分

(1)开关控制器,简单的开、关,启动、停止，按钮、踏板、手柄等。

(2)转换控制器, 状态转换,如手柄、选择开关、转换开关、操纵盘等。

(3)调整控制器,工作参数定量增加或减少。如旋钮、手轮、操纵盘等。

(4)制动控制器,紧急状态下启动或停止。灵敏度高,可靠性强,如制动闸、操纵杆、手柄、按钮等。

2. 控制器的选择原则

①快速而精确度高的操作一般采用手控或指控装置，用力的操作则采用手臂及下肢控制；

②手控制器应安排在肘和肩高度之间且容易接触到的位置，并且易于看见；

③紧急制动的控制器要尽量与其他控制器有明显区分，避免混淆；

④控制器的类型及方式应尽可能适合人的操作特性，避免操作失误。

3. 操作误差的种类-置换差错：不同功用的控制器安装在一起，其相互关系不易辨别时，常常操作者本应操作甲控制器却操作了乙控制器而导致差错发生。主要原因是不同功能的控制器位置安排不适当或控制器的识别标志不明显。

4. 控制反馈：控制器的状态反馈给操作者。

形式：(1)光显示。在控制器上装有灯光显示。

(2)音响显示。在控制器上设置到位音响装置(如“卡嗒”声)。

(3)操纵阻力。控制器到位时应使阻力发生一种变化,作为反馈信息传达给操纵者。

5. 控制显示比B：指控制器的操作量与显示器(指示器)的显示量之间的一种比例关系。B=C/D (C-控制器的移动或转动量 D-显示器的改变量)

B值大,说明控制器改变量大，而显示器改变量小;B值小,则说明当控制器很小的改变量即产生显示器较大的改变量。通常在定量调节和连续控制当中， B值小,适用于粗调或要求快速到位的场合；B值大,适用于精调的场合，但到位时间较长。

6. 控制器编码中色彩编码不单独使用

7. 操纵杆的操作力：最小为30N，最大为130N。经常操作的情况下最大不应超过60N。

8. 转轮设计常用的有摇把式手轮和转盘式手轮

9. 控制器的协调性布置

(1)控制器的运动形式应与机器或设备的运行状态相协调一致。

(2)控制器的操纵方式应与显示器的方式协调一致。

(3)控制器的运动方向应与显示器指针的运动方向一致。

(4)控制器的排列形式应与显示器的排列形式相对应。

(5)为了提高生产效率, 常采用复合操作显示器。

6)操纵控制台的空间尺度要适合人的生理特点。

(7)操纵控制台的形式要尽可能适合多种操作特点。

第六章

1. 作业空间：作业者进行作业的场所及其空间。

2. 作业域：作业动作在周围形成的空间范围，也可称为物理空间。

3. 附加活动空间：取放工具、备件、原料、成品等所需空间。

4. 心理空间：按照心理要求所需的富裕空间。

5. 作业空间=物理空间+附加活动空间+心理空间。

6. 下肢作业域：为保证作业人员的操作活动不受限制，每个人的工作活动面积最少不得小于1.5㎡，宽度应不小于1m。最小空间应为：重体力劳动18-27m2/人，中等体力劳动15—23 m2/人，轻体力劳动12—18

m2/人。

7. 作业空间的设计要求

(1)安全作业空间的大小是作业域加上富裕空间，即作业的物理空间加上作业人员心理要求的富裕空间。

(2)作业空间周围如有危险源(如高压电)及危险区(转动的大型设备等)，应加护网、栏等设施加以隔绝。

(3)作业空间附近如有弹射出物体、溅射液体可能性时，应设栏板、栏网加以防护。

(4)作业空间上方不得有坠物的危险性作业和设施，有桥式起重机通过上方的位置不能做经常作业的场所。

(5)作业空间的照明。我国现在普遍存在的低照明习惯。

(6)作业空间应有良好的色彩环境，令人愉悦舒畅。黑灰颜色有压抑感。噪音不应过高。

8. 安全作业研究(亦称作业分析)，就是对某种工艺过程或某种作业方法进行细致的分析研究，消除不必要的作业动作，改进不安全的作业方法。

9. 作业研究(work study)包括作业方法设计(方法研究)和作业所需时间设计(作业测定)，是由泰勒的时间研究和吉尔布莱的动作研究结合起来进行的。

? 方法研究是以制造产品为目的，把人、设备和材料有效地加以运用，使工作结果成为最优的研究。

? 工艺工程研究:按工艺和作业的顺序，把它的内容用符号表示出来，以便从中得出改变工艺、改变作业的资料。

? 联合作业分析 联合作业分析适用于二人或一人多机同时作业的情况。按工艺顺序、时间序列的相互关系列在一张纸上加以研讨，可以得出一个机器几个人最合适，或者是一人可以操纵几台机器，用人机分析表加以说明。

? 动作分析是从人体动作的分析上寻求改进作业的方法。分析内容有身体动作、眼动、两手动作以及微动作。

? 微动作分析即把手的操作动作分解成17个最小要素进行分析。

10.标准化作业是指为完成一定的作业目标而由企业制订的作业标准。它应是高效、省力、安全的作业方法。

11.照明要求：适宜的照度和好的光线质量。

12.人体对4—8Hz频率的振动能量传递最大，生理影响也最大，叫人体第一共振峰；10—12Hz的振动出现第二共振峰；20—25Hz振动有第三共振峰，生理效应依次减弱。

第七章

1.

2.

课本P259-261 表7-人与机器的不同特点

系统功能分配的一般原则 [课本P265]

1)

2)

3)

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5)

比较分配原则：

剩余分配原则:

经济分配原则：

宜人分配原则：

弹性分配原则：

同志们，我把安全人机老师给咱们画的考试重点整理成了电子版。希望可以帮到大家~ ---郑媛