第八节人的特性 1.被测者姿势(1)直立姿势。(2)坐姿。 2测量基准面(1)矢状面。(2)正中矢状面。(3)冠状面。 (4)水平面。 (5)眼耳平面。 3测量方向(1)在人体上、下方向上,将上方称为头侧端。将下方称为足侧端。(2)在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称为内侧,将远离正中矢状面的方向称为外侧。(3)在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离四肢附着部位的称为远位。(4)对于上肢,将挠骨侧称为挠侧,将尺骨侧称为尺侧。(5)对于下肢,将胫骨侧称为胫侧,将腓骨侧称为腓侧。 4支承面和衣着:立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣(例如只穿内裤和汗背心)测量.在后者情况下在测量胸围时,男性应撩起汗背心,女性应松开胸罩后进行测量。 5人体测量的主要仪器:人体测高仪、人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用磅秤等; (二)静态测量 1.静态测量方法:,主要有立姿、坐姿、跪姿和卧姿等几种。 2.影响人体测量数据的因素(1)民族因素。(2)性别、年龄因素。男性在其20岁左右身体尺寸发展到最高点,女性17岁。随着年龄的增长,人的身高在40岁时开始缩减。(3)职业因素。\ (三)动态测量 1.活动空间2.伸展域 (1)正常区域。(2)最大区域。 (四)人体测量数据的运用准则1.最大最小准则。2可调性准则。3.平均准则。4.使用最新人体散据准则。5.地域性准则。6.功能修正与最小心理空间相结合准则。 二、人的生理特性 l,视觉①暗适应与明适应能力。2.眩光。3)视错觉。视错觉是普遍存在的现象,其主要类型有形状错觉、色彩错觉及物体运动错觉等。其中常见的形状错觉有长短错觉、方向错觉、对比错觉、大小错觉、远近错觉及透视错觉等。色彩错觉有对比错觉、大小错觉、温度错觉、距离错觉及疲劳错觉等。 (2)视觉损伤与视觉疲劳①视觉损伤。在生产过程中,除切屑颗粒、火花、飞沫、热气流、烟雾、化学物质等有形物质会造成对眼的伤害之外,强光或有害光也会造成对眼的伤害。 眼睛能承受的可见光的最大亮度值约为106cd/m2。如越过此值,人眼视网膜就会受到损伤。300mm以下的短波紫外线可引起紫外线眼炎。紫外线照射4~5h后眼睛便会充血,l0~12h后会使眼睛剧痛而不能睁眼,这一般是暂时性症状,大多可以治愈。常受红外线照射可引起白内障。直视高亮度光源<如激光、太阳光等,会引起黄斑烧伤,有可能造成无法恢复的视力减退。低照度或低质量的光环境,会引起各种眼的折光缺陷或提早形成老花。眩光或照度剧烈而频繁变化的光可引起视觉机能的降低。②视觉疲劳。 3)视觉的运动规律①眼睛的水平运动比垂直运动快,即先看到水平方向的东西,后看到垂直方向的东西。所以,一般机器的外形常设计成横向长方形。②视线运动的顺序习惯于从左到右,从上到下,顺时针进行。③对物体尺寸和比例的估计,水平方向比垂直方向准确、迅速,且不易疲劳。④当眼睛偏离视中心时,在偏离距离相同的情况下,观察率优先的顺序是左上、右上、左下、右下。⑤在视线突然转移的过程中,约有3%的视觉能看清目标,其余97%的视觉都是不真实的,所以在工作时,不应有突然转移视线的要求,否则会降低视觉的准确性。如需要人的视线突然转动时,也应要求慢一些才能引起视觉注意。为此,应给出一定标志,如利用箭头或颜色预先引起人的注意,以便把视线转移放慢。或者采用有节奏的结构。⑥对于运动的目标,只有当角速度大于l'/s~2'/s时,且双眼的焦点同时集中在同一个目标上,才能鉴别出其运动状态。⑦人眼看一个目标要得到视觉印象,最短的注视时间为0.07~0.3s,这里与照明的亮度有关。人眼视觉的暂停时间平均需要0.17s。 2.听觉:听觉的功能有分辨声音的高低和强弱,还可以判断环境中声源的方向和远近。 (1)听觉绝对阈限。一般识别声音所需要的最短持续时间为20~50 ms。听觉的绝对阈限包括频率阈限、声压阈限和声强阈限。声强是指在垂直于声波传播方向上,单位时间内通过单位面积的平均声能,单位为W/m2。频率为20Hz、声压为2×10-5Pa、声强为10-12w/m2的为听阈。低于这些值的声音不能产生听觉。 (2)听觉的辨别阈限。人耳具有区分不同频率和不同强度声音的能力。 (3)辨别声音的方向和距离。一般在自由空间,距离每增加一倍,声压级将减少6dB(A)。 2)听觉的掩蔽。 1)反应时间。一般反应时间约为0.1~0.5s。复杂的选择性反应时间达l~3s,复杂判断和认识的反应时间达3~5s, 2)减少反应时间的途径 (1)合理地选择感知类型。发现听觉和知觉反应时间最短,约0.1~0.2s,其次是触觉和视觉。(2)适应人的生理心理要求,按人机工程学原则设计机器。(3)操作者操作技术的熟练程度直接影响反应速度。 (二)人体的特性参数 1、人体特性参数 1)静态参数 2)动态参数 3)生理学参数:包括人体耗氧量、心脏跳动频率、呼吸频率及人体表面积和体积等。 4)生物力学参数,如握力、拉力、推力、推举力、转动惯量等。 2. 人体劳动强度参数。 (1)能量代谢率。人的能量,由ATP—CP(三磷酸腺苷—磷酸肌酸)系统、乳酸能系统和有氧氧化系统提供的。 1)人体能量代谢的测定方法.常用的能量代谢测定方法有直接法和间接法两种。目前一般采用间接法 能耗量通常以千卡(kcal)表示。关于氧耗量有两种表示方法,一种以每分钟所消耗的氧气的容积表示,即每分钟耗氧多少升(L/min):另一种以人体千克体重每分钟消耗的氧气量表示[cm3/(kg·min)]。 1 L/min=W×10-3 cm3/(kg·min) 从事劳动所需要的能量最终来源于糖、脂肪、蛋白质的氧化和分解,而且这三者在体内可以通过一定的生物化学机制相互转换.这在生物化学上被称为“三羧酸循环”。 2)能量代谢与能量代谢率。能量代谢分为三种,即基础代谢、安静代谢和活动代谢。④相对能量代谢率RMR。 3)影响能量代谢的因素 影响人体作业时能量代谢的因素很多,如作业类型、作业方法、作业姿势、作业速度等。 (2)耗氧量(L/min)每分钟的需氧量称为耗氧量。人体每分钟内能供应的最大氧量称为最大耗氧量,正常成人一般不超过3 L,常锻炼者可达到4 L以上。 (3)心率F(rain“)在其他条件相同时,有时也用心率的变化来评价劳动强度 (4)人的劳动强度 劳动强度是以作业过程中人体的能耗量、氧耗、心率、直肠温度、排汗率或相对代谢率等作为指标分级的。由于最紧张的脑力劳动的能量消耗一般不超过基础代谢的10%.而体力劳动的能量消耗可高达基础代谢的10—25倍,因此,以能量消耗或相对代谢率作为指标制定的劳动强度分级,只适用于以体力劳动为主的作业。 1)国外的劳动强度分级 国外常用的克里斯坦森标准是以能耗量和氧耗量作为分级标准来划分不同劳动强度的,我国现使用的是1997年修订的国家标准《体力劳动强度分级》1)劳动强度指数, 1.疲劳的定义 疲劳分为肌肉疲劳(或称体力疲劳)和精神疲劳(或称脑力疲劳)两种。 2.产生疲劳的原因及消除途经(1)疲劳的原因。1)工作条件因素。①劳动制度和生产组织不合理。②机器设备和工具条件差,设计不良。③工作环境很差。2)作业者本身的因素。①劳动效果不佳。②劳动内容单调。③劳动环境缺少安全感。④劳动技能不熟练。⑤劳动者本人的思维方式及行为方式导致的精神状态欠佳、人际关系不好,上下级关系紧张,以及家庭生活的不顺等都可能引起心理疲劳。 2)消除疲劳的途径①在进行显示器和控制器设计时应充分考虑人的生理心理因素;②通过改变操作内容、播放音乐等手段克服单调乏味的作业;③改善工作环境,科学地安排环境色彩、环境装饰及作业场所布局,合理的温湿度,充足的光照等;④避免超负荷的体力或脑力劳动,合理安排作息时间,注意劳逸结合等。 3.疲劳的测定 ①主观感觉调查表法。②分析脑电图。③测定闪频值(CFF)。④智能测验。⑤精神测验。⑥连续拍摄人体动作的变化。 4.单调作业与轮班作业 (1)单调作业。1)单调作业的分类。①Z型作业。常见于一些自动化大工厂(如炼油厂、发电厂)控制室人员的作业。他们的主要作业是用视觉监视各种仪器仪表,用手在简单的控制面板上操纵开关和控制盘,进行远距离控制,以及填写作业日志和各种申报表格。②Y型作业。常见于用机器和工具进行简单的重复操作。如用铆钉机打铆钉和用锤煅铁等。③X型作业。常见于各种部件组装工厂装配线上的工作,从事流水线作业产品检查和传送带生产(如家用电器装配流水线等)。 4)避免作业单讽的措施 ①培养多面手。变换工种,基础作业工人兼做辅助或维修作业,或兼做基层管理工作。 ②工作延伸。按进程扩展工作内容,如参与研究、开发、制造,激发热情和创造力。 ③操作再设计。根据人的生理心理特点重组工序.如合并动作、工序,使作业多样化。 ④显示作业终极目标。设立作业的阶段目标,使作业者意识到单项操作是最终产品的基本组成。中间目标的到达,会给人以鼓舞。增强信心。 ⑤动态信息报告。在工作地放置标识板,每隔相同时间向工人报告作业信息,让作业人员了解工作成果。 ⑥推行消遣工作法。作业者在保证任务完成前提下,可自由支配时间如弹性工作制等。这样会使时间浪费减少,充分利用节约的时间去休息、学习、研究,提高工作与生活质量。 ⑦改善工作环境。可利用照明、颜色、音乐等条件,调节工作环境尽可能适宜于人。 (2)轮班作业:;现在我国许多企业在劳动强度大、劳动条件差的生产岗位,都实行“四班三运转制”;
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