【安全人机工程学】总复习【1】195页

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1、,第 1 页,安全人机工程学,第 2 页,课 程 简 介,安全人机工程学是从安全的角度研究人与机的关系, 运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。其立足点放在安全上面，对在活动（含生产活动、生活活动、生存活动）过程中的人实行保护为目的，主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安全为目标、以工效为条件，并与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，而成为安全工程学的一个重要分支学科。,第 3 页,本课程是安全工程专业的专业基础平台课程之一，是该专业的一门必修专业基础课。该课程从解决“人”与“物”之间界面关系的

2、角度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的依据等，同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全，培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。这对于安全工程专业学生的学习具有不可替代的重要地位。,一、课程的定位,第 4 页,通过本课程的学习，使学生能掌握安全人机工程学的基本概念和基本理论，深刻领会人机结合面的内涵和人机匹配与安全、工效的辨证关系，掌握对人机系统隐患进行诊断、评价和防范的方法，具有进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力，具有运用安全人机

3、工程原理解决人机系统安全问题的能力。,二、课程的目标,第 5 页,安全人机工程学概论 人体的人机学参数 人的生理和心理及生物力学特性 安全人机功能匹配 人机系统的安全设计 安全人机工程学的实践与运用,三、课程的基本内容,2007.9,第 6 页,1、 掌握安全人机工程学的基本概念、基本理论，领会“人机系统”与“人机结合面”的含义。2、 掌握人、机的不同特性及人机功能的分配原则。3、 掌握人体特性参数、人的反应、人体疲劳的测量方法。4、 掌握显示装置、操纵装置、作业空间与作业环境的设计要求与设计方法。5、 具有人机系统安全设计的初步能力。6、 具备对一般企业中人机系统进行安全检查与评价的能力。,

4、四、课程的基本要求,2007.9,第 7 页,第一章内容,第一节 人机工程学 第二节 安全人机工程学 第三节 安全人机工程学与相关学科的关系 第四节 安全人机工程学的诞生与展望,2007.9,第 8 页,第一章 概论,第一节 人机工程学 一、人机工程学的起源 起源于欧洲 形成于美国 发展于日本 作为一门独立学科的历史已有50余年,2007.9,第 9 页,二、学科名称 Ergonomics 英国莫瑞尔/西欧 Human Engineering 美国 Human Factors Engineering 美国 人间工学 日本 苏联 “人体工程学”、 “宜人学”、 中国“人因工程学”、“人类工程学”

5、中国“工效学”、 “人机工程学” 中国,2007.9,第 10 页,三、人机工程学的定义 研究各种工作环境中人的因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究人的工作、生活中怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的科学。（International Ergonomics Association ） 人机工程学是运用人的生理学、心理学和其它有关学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作与环境条件，从而提高工效的一门科学。(国内),2007.9,第 11 页,四、人机工程学的研究目的 设计机器和设备及工艺流程、工具以及信息传递装置与信息控制设备时，必须考虑人的各种因素生理的和心理的及人

6、体测量参数、生物力学的需要与可能； 使人操作简便、省力、快速而准确； 使人的工作条件和工作环境安全卫生和舒适； 最终目的是为了使人机系统协调，保障安全健康和提高工作效率。,2007.9,第 12 页,五、人机工程学的研究内容人的因素方面，主要包括人体生理、心理、人体测量及生物力学、人的可靠性；机的因素方面，主要包括显示器和控制器等物的设计；环境因素方面，主要包括采光、照明、尘毒、噪声等对人身心产生影响的因素；人机系统的综合研究，研究人机系统的整体设计；岗位设计；显示器设计；控制器的设计；环境设计；作业方法及人机系统的组织管理等。,2007.9,第 13 页,六、人机工程学的研究方法 实测法（M

7、easure method） 实验法（Experiment method） 分析法（Analysis） 调查研究法（Survey) 计算机仿真法(Simulation) 图示模拟和模型试验法(model) 感觉评价法(Sensory inspection),2007.9,第 14 页,图1 研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型,2007.9,第 15 页,控制面板模拟器 波士顿爱迪生公司（Boston Edison Company）的”神秘6号”（Mystic 6# ）电厂的控制板 MITRE开发,2007.9,第 16 页,虚拟合作者的运动计算与仿真,2007.9,第 17 页,2007.9,

8、第 18 页,2007.9,第 19 页,七、人机工程学的发展简史 原始人机关系（见图2）-经验人机关系 （见图3）-科学人机工程学 （见图4） 经验期 - 创建期 -成熟期 经验期：1884年起，三大实验（肌肉疲劳试验 、铁锹作业试验 、砌砖作业试验 ）创建期：第二次世界大战期间起，新式武器和装备的功能研究成熟期：20世纪60年代起，宇航技术的研究,第一节结束,2007.9,第 20 页,图 2 古埃及石刻,返回,2007.9,第 21 页,图3 紫檀雕四出头官帽椅,图3 我国古代的指南车,返回,2007.9,第 22 页,第二节 安全人机工程学,一、安全人机工程学的定义 从安全的角度和着眼

9、点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。 它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安全为目标、以工效为条件，将与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，并成为安全工程学的一个重要分支学科。,2007.9,第 23 页,人(Man)，是指活动的人体即安全主体 机(Machine)，是广义的，它包括劳动工具、机器（设备）、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质因素。人机结合面（Man-Machine Interface）,就是人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域（或称“界面”）。,二、安全人机工程学的研究对象,2007.9,第

10、24 页,三、安全人机工程学的任务为工程技术设计者提供人体合理的理论参数和要求，诸如： 人体作业的舒适范围（最佳状态） 人体的允许范围（保证工作效率） 人体的安全范围（不致伤害的最低限度和环境要求） 安全防护设施如何适应人的各种使用要求,2007.9,第 25 页,四、 安全人机工程学的研究范围和内容研究人机系统中人的各种特性 研究人机功能合理分配 各种人机界面的研究 作业方法与作业负荷研究 作业空间的分析研究 事故及其预防的研究,2007.9,第 26 页,五、安全人机工程学的研究目的 对人机系统建立合理的方案，更好地在人机之间合理地分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地

11、为人提供安全卫生和舒适，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动，同时带来活动效率的提高。,2007.9,第 27 页,小 结,本节课程讲述了两部分内容：人机工程学、安全人机工程学。 要求： 掌握安全人机工程学的基本概念，“人机结合面”的含义； 理解“人机系统”的含义； 了解人机工程学的起源与发展，人机工程的命名和定义，安全人机工程学的研究范围。,2007.9,第 28 页,第三节 安全人机工程学 与相关学科的关系,安全人机工程学是安全工程学科的组成部分，还与人体的生理学、心理学、生物力学、解剖学、测量学、管理学、色彩学、信息论、控制论、系统论、耗散结构理论、协同论、突变论以及科学学等都有密切关系。

12、因此，它属于自然科学与社会科学共同研究的综合课题。,2007.9,第 29 页,安全人机工程学是从安全的角度和以人机工程学中的安全为着眼点，侧重于人体的安全卫生；而工效人机工程则是从工作效率的角度和着眼点侧重于用人保证机的作用。二者均属人机工程学不同方向上的应用学科。,一、与工效人机工程学的关系,2007.9,第 30 页,二、与安全心理学的关系,安全心理学是心理学的应用学科之一，是安全人机工程学的主要理论之一。从一定意义上说，安全人机工程学是安全心理学的延伸和扩展，两者有着不可分割的联系。,2007.9,第 31 页,三、与人体测量学及生物力学的关系,人体测量学是根据人体静态和动态尺寸的测量

13、资料，为人机系统的设备设计和工作空间布置提供科学依据，同样是安全人机系统设计的科学依据之一；人体生物力学是侧重研究人体这个生物系统运动规律的学科。,2007.9,第 32 页,四、与安全工程学的关系,安全人机工程学是实现安全工程学的科学依据和最活跃的人的作用因素；安全设备工程学是实现安全工程学的物质条件；安全管理工程学是实现安全工程学的“人与物关系”的组织手段；安全系统工程学是实现整个安全工程学内在联系的方法论。四者相互交叉、渗透、影响、制约和互补。,2007.9,第 33 页,五、与人体生理学及环境科学的关系,生理学、卫生学、医学及环境科学研究人体各方面的机理、机能和效率，以及各种环境对人体

14、的实际影响。这些均是安全人机工程学的基础依据。另外安全人机工程学常常需要从人体生理过程、引起职业病原因和人体解剖学原理等方面进行分析。,2007.9,第 34 页,六、与其它工程技术科学的关系,工程技术科学史研究工程技术设计的具体内容和方法，而安全人机工程学索要研究的是工程设计应满足何种条件方能适合于人的使用和避免危害的问题。,2007.9,第 35 页,图5 安全人机工程学与相关学科,2007.9,第 36 页,第四节 安全人机工程学 的诞生与展望,一、安全人机工程学的诞生 为了安全生产、生活、生存，就要把人与“机”结合起来考虑，要求对“机”的设计、制造、安装、运行、管理等环节充分考虑人的生

15、理、心理及生物力学特性，把人机作为一个整体、一个系统加以考虑，不仅要高效率的工作，还应随着物质、精神生活的提高，更加要求机始终使人处在安全卫生、舒适的状态。,2007.9,第 37 页,二、学科科学及科学技术体系学的理论启迪,学科科学“解决问题的着眼点”这个特征，就是判断学科科学与其分支学科的从属关系的客观依据，从而成为区分与确认学科科学及分支学科相互关系的一个标志。,2007.9,第 38 页,三、我国安全人机工程学学科的诞生与发展,20世纪70年代末、80年代初各类科学技术迅猛发展。 1979年北京市劳动保护研究所创办研究生教育，并于1981年获得“安全技术及工程”学科、专业的国家首批硕士学位授予权。 1982年召开全国劳动保护科学体系首届学术讨论会。,2007.9,第 39 页,三、我国安全人机工程学学科的诞生与发展,1983年欧阳文昭开始准备给“工业安全技术”专业学生开设“人机工程概论”课程。 1985年在中国劳动保护科学技术学会召开青岛会议后，安全人机工程学已逐渐成熟，学科地位更加明确。 一些著作面市标志安全人机工程学学科日臻成熟。,2007.9,第 40 页,四、安全人机工程学的展望,研究领域将不断扩大 研究范围将日益广泛 在高科技领域中的作用将更加突出 有关课题有待深入研究,2007.9,第 41 页,