工作系統(tǒng)設計人類工效學原則第1頁/共217頁一般指導原則3．1工作空間和工作設備的設計3．1．1與身體尺寸有關的設計3．1．2有關身體姿勢、肌力和身體動作的設計3．1．3有關信號、顯示器和操縱器設計3．2工作環(huán)境設計a)工作場所的大小(總體布置、工作空間和通道)應適當。b)通風應按下列因素來調節(jié)，例如：c)熱環(huán)境d)照明:顏色聲學工作環(huán)境振動和沖擊不應當引起身體損傷和病理反應第2頁/共216頁第2頁/共217頁3．3工作過程設計工作過程的設計應當保證工作者的健康和安全，改善他們的生活質量，增進工作績效。采用下列一種或幾種，以改善工作過程的質量：

a)由一名代替幾名操作者來完成屬于同一工作職能的幾項連續(xù)操作(職能擴大)。

b)由一名代替幾名操作者來完成屬于不同工作職能的連續(xù)操作。例如，組裝作業(yè)后的質量檢查可由次品檢出人員來完成(職能充實)。

c)變換工作，例如在裝配線上或在工作班組內組織工作者自愿變換工種。

d)有組織的或無組織的工間休息。……第3頁/共216頁第3頁/共217頁1范圍

本標準規(guī)定了工作系統(tǒng)設計的人類工效學的基本原則。用于對人的生活質量、安全和健康的最佳工作條件的設計，同時也考慮到技術和經濟上的效果。2定義

2．1工作系統(tǒng)worksystem

為了完成工作任務，在所設定的條件下，由工作環(huán)境、工作空間、工作過程中共同起作用的人和工作設備組合而成的系統(tǒng)。2．2工作任務worktask

是工作系統(tǒng)所要達到的結果。2．3工作設備workequipment

在工作系統(tǒng)中所使用的工具、機器、運載工具、器件、設施、裝置和其他要素。2．4工作過程workprocess

在工作系統(tǒng)中，人、工作設備、材料、能量和信息在時間和空間上相互作用的順序。2．5工作空間workspace

為了完成工作任務，在工作系統(tǒng)中分配給一個或多個人的空間范圍。2．6工作環(huán)境workenvironment

在工作空間中，人周圍的物理的、化學的、生物學的、社會的和文化的因素。注：本標準不涉及社會的和文化的因素。2．7工作應激(或外部負荷)workstress(orexternalload)

在工作系統(tǒng)中干擾人的生理和／或心理狀態(tài)的那些外部條件和要求的總和。2．8工作緊張(或內部反應)workstrain(orinternalreaction)

工作應激對人的個體特性和能力的影響。2．9工作疲勞workfatigue

工作緊張引起的局部性或全身性的非病理的各種表現，通過休息可完全恢復。

3一般指導原則3．1工作空間和工作設備的設計3．1．1與身體尺寸有關的設計對工作空間和工作設備的設計，應考慮到在工作過程中身體尺寸的因素。工作空間應適合于操作者，特別是下列各點：

a)工作高度應適合于操作者的身體尺寸及所要完成的工作類型。座位、工作面和／或工作臺應設計得能保證適宜的身體姿勢，即身體軀干自然直立，身體重量能適當地得到支撐，兩肘置于身體兩側、前臂呈水平狀。

b)座位裝置應調節(jié)到適合于人的解剖、生理特點。

c)應為身體的活動，特別是頭、手臂、手、腿和足的活動提供足夠的空間。

d)操縱器應設置在機體功能可及的范圍內。

e)把手和手柄應適合于手功能的解剖學特性。3．1．2有關身體姿勢、肌力和身體動作的設計工作設計應避免肌肉、關節(jié)、韌帶以及呼吸和循環(huán)系統(tǒng)不必要的或過度的緊張，力的要求應在生理條件所允許的范圍內。身體的動作應遵循自然節(jié)奏。身體姿勢、力的使用與身體的動作應互相協(xié)調。3．1．2．1身體姿勢主要應注意下列各點：

a)操作者應能交替采用坐姿和立姿。如果必須兩者擇一，則通常坐姿優(yōu)于立姿；然而工作過程也可能要求立姿。

b)如果必須施用較大的肌力，則應通過采取合適的身體姿勢和提供適當的身體支撐，使通過身體的力鏈或力矩矢量最短或最簡單。

c)避免因身體姿勢造成長時間靜態(tài)肌緊張所致的疲勞。應該可以變換身體姿勢。3．1．2．2肌力主要應注意下列各點：

a)力的要求應與操作者的肌力相適合。

b)所涉及的肌肉群必須在肌力上能滿足力的要求。如果力的要求過大，則應在工作系統(tǒng)中引入助力裝置。

c)應該避免同一肌肉群處于長時間靜態(tài)性緊張狀態(tài)。工作系統(tǒng)設計的人類工效學原則

第4頁/共216頁第4頁/共217頁3．1．2．3身體動作主要應注意下列各點；

a)身體各動作間應保持良好的平衡，為了長時間能維持穩(wěn)定，最好能變換動作。

b)動作的幅度、強度、速度和節(jié)拍應相互協(xié)調。

c)對高精度要求的動作，不應要求使用很大的肌力。

d)如適當的話，應設置引導裝置，以便于動作的實施和明確其先后順序。3．1．3有關信號、顯示器和操縱器設計3．1．3．1信號與顯示器信號和顯示器應以適合于人的感知特性的方式來加以選擇、設計和配置。尤其應注意下列各點：

a)信號和顯示器的種類和數量應符合信息的特性。

b)當顯示器數量很多時，為了能清楚地識別信息，其空間配置應保證能清晰、迅速地提供可靠的信息。對它們的排列可根據工藝過程或特定信息的重要性和使用頻度進行安排，也可依據過程的功能、測量的種類等來分成若干組。

c)信號和顯示器的種類和設計應保證清晰易辨，這一點對于危險信號尤其重要。應考慮例如強度、形狀、大小、對比度、顯著性和信噪比。

d)信號顯示的變化速率和方向應與主信息源變化的速率和方向相一致。

e)在以觀察和監(jiān)視為主的長時間的工作中，應通過信號和顯示器的設計和配置來避免超負荷和負荷不足的影響。3．1．3．2操縱器操縱器的選擇、設計和配置應與人體操作部分的特性(特別是動作)相適合，并應考慮到技能、準確性、速度和力的要求。特別是下列各點：

a)操縱器的類型、設計和配置應適合于控制任務。應考慮到人的各項特性，包括習慣的和本能的反應。

b)操縱器的行程和操作阻力應根據控制任務和生物力學及人體測量數據加以選擇。

c)控制動作、設備響應和信息顯示應相互適應。

d)各種操縱器的功能應易于辨別，避免混淆。

e)在操縱器數量很多的場合，其配置應能確保操作的安全、明確和迅速，并可根據操縱器在過程中的作用和使用的順序等將它們分組，其方法與信號的配置相似。

f)關鍵的操縱器應有防誤操作保護裝置。3．2工作環(huán)境設計工作環(huán)境的設計應以客觀測定和主觀評價為依據，保證工作環(huán)境中物理的、化學的和生物學的因素對人無害，以保證工作者的健康、工作能力及便于工作。對于工作環(huán)境應特別注意以下各點：

a)工作場所的大小(總體布置、工作空間和通道)應適當。

b)通風應按下列因素來調節(jié)，例如：——室內的人數；——體力勞動強度；——工作場所的大小(考慮到工作設備)；——室內的污染物質的產生情況；——耗氧設備；——熱條件。

c)應按照當地的氣候條件調節(jié)工作場所的熱環(huán)境，主要應考慮：——氣溫；——空氣濕度；——風速；——熱輻射；——體力勞動強度；——服裝、工作設備和專用保護裝備的特性。

d)照明應為所需的活動提供最佳的視覺感受。對下列諸因素應特別注意：——亮度；——顏色；——光分布；——無眩光及不必要的反射；——亮度的對比度和顏色的對比；——操作者的年齡。第5頁/共216頁第5頁/共217頁e)在為房間和工作設備選擇顏色時，應該考慮到它們對亮度分布、對視覺環(huán)境的結構和質量及對安全色感受的影響。

f)聲學工作環(huán)境應避免有害的或擾人的噪聲的影響，包括外部噪聲的影響，應該特別注意下列因素；——聲壓級；——頻譜；——隨時間的分布；——對聲信號的感覺；——語言清晰度。

g)傳遞給人的振動和沖擊不應當引起身體損傷和病理反應或感覺運動神經系統(tǒng)失調。

h)應避免使工作者接觸危險物質及有害的輻射。

i)在室外工作時，對不利的氣候影響(例如：熱、冷、風、雨、雪、冰)應提供適當的遮掩物。3．3工作過程設計工作過程的設計應當保證工作者的健康和安全，改善他們的生活質量，增進工作績效。特別是要防止超負荷或負荷不足。超越了操作的生理和／或心理機能范圍的上限或下限，會形成超負荷和／或負荷不足。例如：——軀體的或感覺的超負荷使人產生疲勞；——相反地，負荷不足或使人感到單調的工作會降低警覺性。生理上和心理上施加的壓力不僅有賴于在3．1和3．2中所考慮的因素，而且也有賴于操作的內容和重復程度以及操作者對整個工作過程的控制。應該注意采用下列方法中的一種或幾種，以改善工作過程的質量：

a)由一名代替幾名操作者來完成屬于同一工作職能的幾項連續(xù)操作(職能擴大)。

b)由一名代替幾名操作者來完成屬于不同工作職能的連續(xù)操作。例如，組裝作業(yè)后的質量檢查可由次品檢出人員來完成(職能充實)。

c)變換工作，例如在裝配線上或在工作班組內組織工作者自愿變換工種。

d)有組織的或無組織的工間休息。在采用上述方法時，應該特別注意下列各點：

e)警覺性的變化和工作能力的晝夜變化。

f)操作者之間工作能力上的差異以及隨年齡的變化。

g)個人技能的提高。A1補充定義A1．1工作設計

jobdesign

在各獨立任務的時間和空間中組織和排序。A1．2工作組織

workorganization

在一個或多個工作系統(tǒng)中，人與人之間的關系和相互作用。

A2工作條件的優(yōu)化

圖A2

注：工作系統(tǒng)的要求與工作者的能力之間往往存在著不匹配現象。要使工作者的能力與工作系統(tǒng)要求之間的不匹配現象減少到最低限度，應該通過修改工作系統(tǒng)要求以適合工作者的工作能力，或者通過教育和培訓提高工作者的工作能力這二種途徑。在某些情況下，可能要從那些具有某些先天特性的人中去挑選合適的工作者。要優(yōu)先考慮設計，而不是培訓及選擇人員，以便能提供讓盡可能多的人都有能力完成的工作。在某些情況下，達到這一目的最佳方法是根據個人需要，給他們提供相應的設施，以便使他們能適應工作要求。

第6頁/共216頁第6頁/共217頁A4設計過程的結構A3工作者和工作系統(tǒng)之間的關系模式以圖表的形式給出了影響工作系統(tǒng)設計的各種因素，同時表明了各層次之間如何關聯以及設計過程的復雜性。圖中顯示了工作者和機器及工作場所之間的相互作用關系，并給出了完成工作任務所在的總體物理環(huán)境。工作系統(tǒng)所在的組織結構可能造成的影響也必須加以考慮，雖然要把它正式并入設計過程非常困難。另外，社會的和文化的因素所造成的可能沖擊也不容忽視。

給出了設計過程的結構圖，其中階段與階段結果之間有一個明顯的界限。各階段可以用定向、分析、任務分配、物質化、確認及實施加以定性描述。目的在于建立一個最佳工作系統(tǒng)。

這一總的目標可通過完成設計過程中相應階段的任務加以完成。例如，定向階段的這一子目標是把工作系統(tǒng)任務給出一個描述。當一個階段完成后，其子目標就轉化成了結果。在進行下一階段之前，有關人員應對有關完成階段的結果加以評估。這一設計過程可適用于解決特殊的設計問題。完成設計過程要進行多種活動。如：提出報告，考察，調研，文獻研究，繪圖，計算，討論以及用戶的參與。問題的關鍵是要以一種簡捷、有效的方法來進行。

這一草圖給出的并不是活動順序，而是一個設計過程的結構。這一結構圖對手決定采取什么樣的行動大有益處。人機界面與人和技術措施之間的相互作用有關。從物理意義上講，人機界面是人機相互作用所必須的技術方案的一部分，它給人提供技術方案的信息，以使人能夠控制機器。人機界面的設計從始至終都包含于設計過程中，在圖A4中以虛線頭來表示。

第7頁/共216頁第7頁/共217頁5.累積損傷疾病與操作工具設計危害(美國)

絕對數:與手部工具有關的損傷超過260,000，其相關的醫(yī)療費用高達4億美元

辦公室工作人員的增長率最高——特別是一些鍵盤操作人員

6/1000從事鋼鐵和電子工業(yè)的生產工人

78%；相對數:累積損傷疾病的發(fā)病率幾乎是130/200,000工作小時

（200,000=200個工人工作半年）第8頁/共216頁第8頁/共217頁5.1.累積損傷疾病及原因累積損傷疾病:由于不斷重復使用身體某部位而導致的肌肉、肌腱、腱鞘、神經、血管、骨骼的疾病。骨關節(jié)骨肌肉韌帶腱第9頁/共216頁第9頁/共217頁腱鞘:一些運動劇烈的部位如手和足部，長肌腱通過骨面時，其表面的深筋膜增厚，并伸向深部與骨膜連接，形成筒狀的纖維鞘，其內含由滑膜構成的雙層圓筒狀套管，套管的內層緊包在肌腱的表面，外層則與纖維鞘相貼。兩層之間含有少量滑液。因此肌腱既被固定在一定位置上，又可滑動并減少與骨面的摩擦。第10頁/共216頁第10頁/共217頁累積損傷疾病常見部位:上肢：手指、腕、前臂、大臂后背：軟組織、脊柱頸部：肩頸綜合癥、頸錐第11頁/共216頁第11頁/共217頁酸痛麻木或失去知覺肌力減退工作能力衰退累積損傷疾病常見癥狀:手指、腕、前臂、大臂和肩部的腱、肌肉、神經軟組織損傷第12頁/共216頁第12頁/共217頁受力——操作力的不斷擠壓會使軟組織、肌肉和關節(jié)無法保持舒適狀態(tài)，力的大小和出力時間決定疲勞和損傷的程度。重復——任務重復的越多，肌肉收縮的越快、越頻繁，高速收縮的肌肉比低速收縮的肌肉產生的力量要小

姿態(tài)——決定了關節(jié)位置是否舒適，不正常/不平衡的姿態(tài)會延長相關組織的機械壓力，增加靜態(tài)負荷休息——乳酸的堆積和能量物質的過度消耗，疲勞的肌肉持續(xù)工作增加了損傷的可能。累積損傷疾病原因分析：第13頁/共216頁第13頁/共217頁常見的累積損傷疾病：上肢：肌腱炎、腱鞘炎、腕管綜合癥、網球肘后背：韌帶松弛或繃得過緊、腰間盤凸出頸部：軟組織損傷、頸椎病第14頁/共216頁第14頁/共217頁5.2.累積損傷疾病的生理物理原理

1)施力方式動態(tài)施力(等張收縮)：收縮時肌肉長度變化，肌肉張力不變。靜態(tài)施力(等長收縮)：收縮時肌肉張力變化，肌肉長度不變。靜態(tài)肌肉施力的危害——收縮引起內壓增大，壓迫血管，阻止血液供給，無法得到氧，肌肉疲勞，酸痛。只有小于15%~20%的最大收縮力，血液才能保持穩(wěn)定供應。第15頁/共216頁第15頁/共217頁2)施力大小極限坐姿時手臂在不同角度和方向上的操縱力

第16頁/共216頁第16頁/共217頁手臂的角度（度）拉力推力左手右手左手右手

1801501209060向后向前520500420360270540550470390280540500440370360620550460390410

1801501209060向上向下127210220220210190220270240240190220240240220220240280280240

1801501209060向內側向外側190210200210220220240240220230130130130150140150150150160190第17頁/共216頁第17頁/共217頁左手力量小于右手；手臂處于側面下方時，推拉力都較弱，但其向上和向下的力較大；拉力略大于推力；向下的力略大于向上的力；向內的力大于向外的力。

坐姿時手臂手臂操縱力的一般規(guī)律為：第18頁/共216頁第18頁/共217頁立姿時手的操縱力第19頁/共216頁第19頁/共217頁

其它姿態(tài)的操縱力第20頁/共216頁第20頁/共217頁人機工程傷害危險工作量化分類表項目每個工作日次數或小時數低危險中危險高危險用

力

情

況手指捏力大于55N＜2525～120＞120手指向下按壓力大于90N＜2525～120＞120手的握力大于230N＜2525～120＞120用手掌心打擊＜2525～120＞120力集中于皮膚小面積上＜2525～120＞120單手推或拉力大于200N＜1010～60＞60雙手推或拉力大于270N＜1010～60＞60雙手向下拉力大于390N＜1010～60＞60提或搬運大于230N的物體＜1010～60＞60姿

勢

狀

態(tài)手腕完全彎向一方＜18001800～3600＞3600手掌心朝向上方＜250250～1200＞1200肘高過肩或手在肩后＜180180～300＞300頭完全向下或向上＜240240～360＞360站立時軀干前彎60°超過10s或坐著時頭或肘在膝前超過10s＜5050～240＞240重

復

動

作節(jié)度復作

關過重動指大于8000次/d＜1200012000～16000＞16000手大于4000次/d＜60006000～8000＞8000肘/前臂大于2000次/d＜30003000～4000＞4000肩大于600次/d＜900900～1200＞1200使用振

動工具使用振動工具超過4h＜5h5～7h＞7h第21頁/共216頁第21頁/共217頁國家規(guī)定的體力搬運重量限值：性別搬運類別單位搬運方式搬扛推或拉男單次重量Kg1550300全日重量T182030全日搬運重量和相應步行距離乘積Tm903003000女單次重量Kg1020200全日重量T81016全日搬運重量和相應步行距離乘積Tm401501600第22頁/共216頁第22頁/共217頁3)施力時間極限8%~10%可長時間作業(yè)相對肌力大小不應超過15%~20%相對肌力大小與可持續(xù)時間成雙曲線關系15255010020100時間min%相對肌力大小第23頁/共216頁第23頁/共217頁影響肌肉出力的因素總結:施力形式(靜態(tài)、動態(tài)）；姿態(tài)及用力方向（提、拉、壓、扭，推）;用力時間;用力部位或面積;用力的重復性、振動環(huán)境、休息個人遺傳、營養(yǎng)、體重、年齡、性別、訓練等。20~30歲達高峰，40~50開始下降，女性比男性小30%；第24頁/共216頁第24頁/共217頁4.3.上肢累計損傷疾病

上肢系統(tǒng)包括：肩大臂小臂腕手第25頁/共216頁第25頁/共217頁上肢系統(tǒng)構造：骨、肌肉、關節(jié)、肌腱、韌帶、血管和神經這些組織相互配合完成特定的作業(yè)。第26頁/共216頁第26頁/共217頁第27頁/共216頁第27頁/共217頁第28頁/共216頁第28頁/共217頁上肢系統(tǒng)的姿態(tài)及內應力手的三狀態(tài)——尺骨偏移、(自然)、經向偏移腕的三狀態(tài)——外翻、(自然)、內彎上臂姿態(tài)——前伸，上抬第29頁/共216頁第29頁/共217頁肌腱炎和腱鞘炎:尺偏、掌屈、腕外轉，重復+沖擊載荷，受損傷的腱內的個別纖維被拉傷，而且被感染的腱會腫大，如未休息損傷擴大到滑液導致腱鞘炎滑膜炎、腕道綜合癥:腕過分彎曲造成腱鞘炎，壓迫正中神經，使受傷。肩部損傷——肩頸綜合癥：保持上臂-前伸的斜方肌靜態(tài)長期受力引起肩部疼痛肘部損傷——網球肘：肘部疼痛癥狀上肢相關的職業(yè)病：第30頁/共216頁第30頁/共217頁4.4.頸部與腰部損傷疾病急性創(chuàng)傷：外力作用超過脊柱及軟組織的生理負荷，造成不同程度的脊柱、肌肉、筋膜、韌帶、關節(jié)囊等損傷破壞，包括骨折、脫位、出血、腫脹、纖維斷裂等。創(chuàng)傷的特點是受傷均與外力有關。慢性勞損：長期、反復、持續(xù)的應力集中于脊柱的椎間盤、韌帶、小關節(jié)及肌肉、筋膜等組織，超出了組織所能承受的疲勞程度，就會產生脊柱的損傷或永久性變形。

慢性炎癥：脊柱周圍的各種炎癥可以直接刺激鄰近的肌肉、韌帶，造成該處張力降低，韌帶松弛或關節(jié)內外平衡失調，致使脊柱退行性改變加劇或提早，也可發(fā)生骨質脫鈣，使頸椎穩(wěn)定性遭到損害，導致頸椎失穩(wěn)而引發(fā)骨質增生。（一）與作業(yè)相關的頸部與腰部損傷疾病概述脊柱骨關節(jié)及周邊軟組織生理、病理性因素引發(fā)的疾病

第31頁/共216頁第31頁/共217頁（二）脊柱構造:第32頁/共216頁第32頁/共217頁頸椎7塊胸椎12塊腰椎5塊骶及尾各1塊;第33頁/共216頁第33頁/共217頁脊柱由脊椎骨及椎間盤構成脊柱的長度，3/4由椎體構成，1/4由椎間盤構成第34頁/共216頁第34頁/共217頁椎間盤：兩椎體間的物質即是椎間盤。椎間盤由椎體軟骨板、髓核及纖維環(huán)三部分組成。纖維環(huán)質地堅硬而富有彈性軟骨板：為透明軟骨，形成椎間盤的上、下壁，與椎體的松質骨相接，并與纖維環(huán)融合，將髓核密封其中髓核：白色的類似粘蛋白物，含有很多水分及軟骨細胞，調節(jié)椎間盤壓力,髓核處于纖維環(huán)的包圍中，猶如一個滾珠，起著彈性墊的作用，可以緩沖外力。腰椎椎管第35頁/共216頁第35頁/共217頁脊柱整體的側面觀，可見四個彎曲。頸曲和腰曲凸彎向前，椎間盤較厚，其前部尤甚胸曲和骶曲凸彎向后，椎間盤變薄。第36頁/共216頁第36頁/共217頁（三）脊柱功能:支持、保護和運動支持：上部長，能活動，好似支架，懸掛著胸壁和腹壁；下部短，比較固定，身體的重量和所受的震蕩即由此傳達至下肢。保護：脊柱前面的椎體與胸腹內臟鄰近，非但保護臟器本身，同時尚保護至臟器的神經、血管；脊柱內的椎管，上通顱腔，下達骶管裂孔，周圍除椎間孔外均為韌帶所封閉，椎管內容納脊髓，上連腦，兩側發(fā)出脊神經根，形成31對脊神經。

運動：相鄰兩椎骨間運動范圍很小，但多數椎骨間的運動累計在一起，就可進行較大幅度的運動，其運動方式包括屈伸、側屈、旋轉和環(huán)轉等項。第37頁/共216頁第37頁/共217頁眾多的脊椎骨，由于周圍有堅強的韌帶相連系，能維持相當穩(wěn)定。椎骨彼此之間關節(jié)相連，具有相當程度的活動，每個椎骨的活動范圍雖然很少，但如全部一起活動，范圍就增加很多，頸曲與腰曲最靈活，骶部完全不動。當脊柱向一側彎曲時，椎間盤被擠壓的一側變薄，而對側增厚，同時髓核也可向對側輕微移動，伸直時則又恢復原狀。隨外力的變化脊柱的彎曲度和形狀隨之改變。（四）脊柱的運動特性概述第38頁/共216頁第38頁/共217頁（五）常見后背疾病:韌帶松弛或繃得過緊:肌肉、脊柱神經纖維不均衡和緊張引起腰背部疼痛。不正確的搬運物品，工作臺面的高度過低，運動損傷等等都會引起腰背部疼痛或加重腰背部疼痛的臨床癥狀。腰間盤凸出：脊柱的骨、關節(jié)、脊柱神經纖維發(fā)生不可逆的退行性病變第39頁/共216頁第39頁/共217頁許多腰背部疼痛很難在短時間內根治，而且即使暫時治愈，復發(fā)率也相當高。所以腰背部疼痛要比其他疾病更折磨人，而發(fā)病原因卻常常搞不清楚，致使許多人不斷遭受持續(xù)或間歇性發(fā)作的腰背部疼痛的困擾，從而影響了工作和生活，嚴重者甚至喪失勞動能力。

1.一天中隨時檢查身體的姿勢是否正確，尤其是在工作時，這樣就會養(yǎng)成姿勢正確的習慣。

2.避免長時間采取任何會引起腰背部肌肉緊張的姿勢，如整天趴在工作臺前工作，或在臉盆里洗頭。一個持續(xù)的錯誤姿勢讓肌肉緊張、韌帶伸展，引起疼痛，還可能使肌纖維痙攣，一些肌纖維形成很硬、很痛的結節(jié)。

3.避免站著不動，無論時間長短。如果做不到，做些伸展動作或將一條腿靠在凳子或欄桿上，減少對腰部的牽拉。

4.在進行任何鍛煉或干重的家務活（如園藝）前先做熱身動作。

5.進行使背部和腹部肌肉強壯并具柔韌性的練習，因為如果肌肉不能支撐脊柱，脊柱會變得不穩(wěn)定，并且容易受傷。

6.確保體重與身高、體格、年齡相符，保持適當的體重。

7.休息和睡眠，因為椎間盤在休息和睡眠時能重新吸收它們在日?；顒又衼G失的水分。

8.避免同時做兩種動作，尤其是需要不同的肌群參與時，例如不要在搬重物時轉身，這經常發(fā)生在抱著小孩離開車座時。

9.每天抽點兒時間放松一下，這樣可以緩解肌肉緊張，尤其是頸部周圍的肌肉。

10.如果不得不提重物，要使重量平均分配在兩只手上，重量不均會使脊柱兩側受力不均。第40頁/共216頁第40頁/共217頁頸部:要支撐四五千克重的頭部，還要保持高度的靈活性，完成轉頭、抬頭、低頭等動作，致使頸部負擔加重。體力勞動強度增加，頭頸部過度運動和不良姿勢等原因，可致使頸肩背部肌肉和韌帶等組織勞損，而引起頸椎及其周圍軟組織損傷。脊柱:脊柱的彎曲可協(xié)助椎間盤減少振蕩，但卻使支撐力減少，在彎曲交界處容易損傷（如胸12，腰1）及慢性勞損（如腰4、腰5）成為腰痛的易發(fā)病處。肩背部:

支撐頭頸部的是肩背部，懸掛著占體重1/8的兩條胳膊，兩條胳膊在拿重物時，所有負擔就全落在肩背上了。以脊背為中心，頸部與腰部經常承受過重負擔，加之腰背部結構精密、巧妙、復雜，因而很容易受損而患病。神經：

脊柱前后兩面之間為椎管，內藏脊髓，其周圍骨性結構如椎體、椎弓、椎板，因骨折或其他病變而侵入椎管時，即可引起脊髓壓迫癥，甚至僅小量出血及肉芽組織即可引起截癱。（五）后背疾病的生理原因:第41頁/共216頁第41頁/共217頁4.5.累積損傷疾病的預防與合理的工具設計工具設計設計原則：實例一:保持手腕伸直防止靜態(tài)負荷、長期受力、沖擊、重復、局部壓力帶彎柄的錘子帶彎柄的錘子可以降低尺骨的偏差

第42頁/共216頁第42頁/共217頁第43頁/共216頁第43頁/共217頁借助手柄的弧度，在操作時就可以保持手腕的水平。結果，使用第一種鉗子的工人比起第二組工人，其腱鞘炎的比例要大的多。

第44頁/共216頁第44頁/共217頁實例二:使組織壓迫最小：

傳統(tǒng)涂料刮具的手柄是直的，所以在手握緊工具工作時，對尺骨動脈造成了一定的壓力，如果對其手柄稍作改進，增加一個垂直的短柄，就可以依靠拇指和食指之間的堅硬組織來操作，工人就會舒服很多第45頁/共216頁第45頁/共217頁實例三:減小手指的重復活動

第46頁/共216頁第46頁/共217頁實例四:把手設計：直徑——取決于用途和手尺寸，著力30~40mm，精密抓握8~16mm;長度——掌寬71~97mm，把應為100~120;形狀——圓形雙把手——抓握空間，抓力大小，平行把45~50，內彎把75~80個體差異——女手握力為男性2/3、非慣用手僅為慣用手力的80%。第47頁/共216頁第47頁/共217頁1)工程控制

·按人機工程原則重新設計或改進生產線、工作臺、工具或設備的某些部分，以避免和減少重復動作、過度用力或其它危險因素省力設備：設計加料提升機代替兩人抬料桶向高位料斗加料；可調整性：坐椅和工作臺設計成可調高度，就可適應不同身高和不同要求的使用者.減少幅度：工具、零件、工作對象雙手可及的空間維持平衡避免靜態(tài)施力：使用夾具固定工具的形狀和操作力分布累積損傷疾病的預防：消除和控制人機工程傷害的基本對策是“三個控制第48頁/共216頁第48頁/共217頁2)行政管理控制管理控制指設計采用可以減少工作時間、頻率或其它降低或消除人機工程傷害的方法.如：放慢特定的工作步調；提供正確的工作制度和工間休息；選擇適合特定工作的工作人員；減少工作時間；實行工作輪換.

第49頁/共216頁第49頁/共217頁3)工作實踐控制使員工了解并遵守適當的工作技巧與步驟,訓練員工了解肌肉骨骼傷害危害與舒緩工作負擔的技巧用適當的方法進行工作；如搬移重物高差太大和遠離平衡位置正確地使用工具和設備；工作時采用正確的體位和姿勢：不必要的長期立姿和靜態(tài)施力健康照護:對有肌肉骨骼傷害風險之族群進行作業(yè)觀察與安排理學檢查,并研擬改善方案,給予適當的工作建議與安排,必要時需就醫(yī)手術治療第50頁/共216頁第50頁/共217頁人因疾病的研究分析：工作者傷(病)研究工作情況調查工作者和其完成的任務是否相適應?·工作者和其所使用的工具、設備、用具等是否相匹配協(xié)調?·工作者所處的物理環(huán)境是否良好?如果上述問題的回答是否定的，就有發(fā)生人機工程傷害的可能.傷(病)現象觀察人機工程傷害主要表現為：·肌腱的疲勞與損傷；·肌肉的疲勞與損傷；·神經系統(tǒng)的疲勞與損傷；·循環(huán)系統(tǒng)障礙與病變.致傷原因分析人機工程傷害的原因和表現主要有：·由于過度用力，造成背部傷害、疝、疲勞和扭傷等；·如果長時間的過度使用肢體或器官，可能產生諸如腕關節(jié)綜合癥，腰疼和積累性損傷，肌肉疲勞，肩、頸酸痛，下肢靜脈曲張，眼睛疲勞和損傷等；·當不正確的使用肢體和器官時，會發(fā)生如下反應，如姿勢動作不正確引起背部傷害、慢性背痛，工作位置不當造成積累性損傷失調，照明不良導致眼睛疲勞等；·在不良的物理環(huán)境下，如使用振動工具，在低溫和高溫環(huán)境下工作，會引起末梢神經、末梢循環(huán)和運動出現障礙，中樞神經機能發(fā)生障礙，骨關節(jié)病變.工作因素分析工作中常見的容易引起人機工程傷害的危險因素主要有如下幾個方面：用力情況：手指捏力大于55N；手指向下按壓力大于90N；手的握力大于230N；單手推或拉力大于200N；雙手推或拉力大于270N；雙手向下拉力大于390N；提或搬運重物大于230N；力集中于皮膚的小表面積上；用手掌心用力擊打等.姿勢狀態(tài)：手腕完全彎向一方；手掌心向上方；肘高過肩或手在肩后；頭完全向上或向下；站立時軀干前彎60°超過10s，或坐著時頭或肘在膝前超過10s等.重復動作：手指大于8000次/d；手大于4000次/d；肘或前臂大于2000次/d；肩大于600次/d等.使用振動工具每天超過4h.第51頁/共216頁第51頁/共217頁系統(tǒng)目標功能分析與分配人因工程專家

人機界面設計工程設計師功能要求人力資源分析人員選擇人員訓練性能要求總體設計結構設計工藝設計系統(tǒng)分析評價試制與評價批量生產顯示器控制器控制信息接收描述、確定和分解系統(tǒng)功能。那部分由人完成,那部分由機器完成人員的開發(fā)包括作業(yè)的描述和規(guī)范正確地分析，以便連續(xù)不斷地改進和完善6.顯示器與控制器裝置設計第52頁/共216頁第52頁/共217頁顯示器與控制器裝置設計一般要求:根據人的特性,設計出：1、顯示裝置——清晰2、操作裝置——方便3、工作座椅和姿態(tài)——舒適4、手握的工具——實用、易用5、工作空間——合理6、作業(yè)方法和工作時——高效7、環(huán)境——宜人保證人機系統(tǒng)安全可靠,效益最好第53頁/共216頁第53頁/共217頁顯示裝置概述:顯示裝置分類和選擇顯示裝置:機器及設備中，專門用于表示性能參數、運轉狀態(tài)、工作指令、以及其它信息的裝置稱為信息顯示裝置。視覺顯示裝置功能聽覺顯示裝置選擇觸決、動覺等其他顯示裝置第54頁/共216頁第54頁/共217頁1.比較復雜、抽象的信息或含有科學技術術語的信息、文字、圖表、公式等2.傳遞的信息很長或需要延遲者3.需用方位、距離等空間狀態(tài)說明的信息4.以后有被引用的可能的信息5.所處環(huán)境不適合聽覺傳遞的信息6.適合聽覺傳遞，但聽覺負荷已很重的場合7.不需要急迫傳遞的信息8.傳遞的信息常需同時顯示、監(jiān)控選擇視覺顯示裝置第55頁/共216頁第55頁/共217頁較短、需及時處理（報時）簡短、緊急（報警）環(huán)境不適合視覺（鳴喇叭）視覺飽和（商場找人）習慣（娛樂、電視）視聽負荷大視聽有困難簡單要求快選擇聽覺顯示裝置選擇觸決、嗅覺等其他顯示裝置第56頁/共216頁第56頁/共217頁6.1視覺顯示裝置設計的工效學要求（一）視覺顯示裝置類型時間特性:

動態(tài):速度表,雷達,電視靜態(tài):交通標志,說明標志精度特性:

定量:速度表,溫度計定性:紅綠燈結構特性:

機電:指針（模擬式顯示）、數字。如速度表等電光:數字、圖像。CRT,LED,LCD燈光:航標燈第57頁/共216頁第57頁/共217頁讀數檢查緊戒追蹤調節(jié)圖形速度表、高度表水平儀油標、發(fā)動機溫度表雷達頻道搜索廣告牌功能特性:

第58頁/共216頁第58頁/共217頁指針運動式儀表指針固定式儀表數字顯示儀表燈光顯示器電光顯示器（CRT、LCD、ECD）儀表細節(jié)設計信息數量和形式靜態(tài)/動態(tài)信息編碼作業(yè)空間限制環(huán)境照明特點交互需要數據精度（二）視覺顯示裝置選擇第59頁/共216頁第59頁/共217頁儀表的類型及特點1.數字式顯示直接用數碼來顯示有關的參數或工作狀態(tài)。特點：認讀過程簡單、直觀，只要對單一數字或符號辨認識別就可以了。認讀速度快，精度高，且不易產生視覺疲勞。應用：計算器、電子表及列車運行的時間顯示屏幕。2.模擬式顯示用模擬量（刻度和指針）來顯示機器的有關參數和狀態(tài)。特點：顯示的信息形象化、直觀，使人對模擬值在全量程范圍內所處的位置一目了然，并能給出偏差量，對于監(jiān)控作業(yè)效果很好。應用：汽車上的油量表、氧氣瓶上的壓力表。第60頁/共216頁第60頁/共217頁儀表類型及特點刻度指針(指針運動)刻度指針(固定）數字式數量精度中中好質量（變化）好/指針變動差差

調整好中好跟蹤控制好中差一般情況面積大面積小面積最小特點指示器在全程范圍的的位置清楚偏差的量和方向識度快、準確、可顯示復雜圖形、自給照明、彩色效果第61頁/共216頁第61頁/共217頁（三）視覺顯示器基本設計要求1）符合感覺的特點——尺寸大小、方位、清晰度、對比度2）符合知覺的特點——完整性、封閉性、選擇性等特點；3）簡單——特征少、譯碼快,應避免插入或換算的信息顯示；4）對比——亮度、顏色和形狀；5）排列——按重要性、使用頻率、功能分區(qū)、使用順序從左至右或從上至下的視覺流程順序第62頁/共216頁第62頁/共217頁第63頁/共216頁第63頁/共217頁第64頁/共216頁第64頁/共217頁（四）視覺顯示器空間特性的設計要求顯示裝置的觀察的相對誤差：

εa=(a90-a)/a90*100%a90a6.04.02.020o40o60oIII無錯認讀時間水平方向第65頁/共216頁第65頁/共217頁觀察角要求:

水平視線15o45o與水平視線最佳:0~15與觀察面至少:45視距:560~750太大---要求顯示內容大太小顯示內容少第66頁/共216頁第66頁/共217頁45~55(雙人)65(單人)1080480340500III7201240儀表板總體布局：外形可為梯形或弧形第67頁/共216頁第67頁/共217頁DCAB水平視線10o30o45o水平：最重要的3度，常用20~40，次要40~60，其它幾乎不用>80垂直：A——0~30最佳；B-30~45儀表操作臺及次常用儀表；C——0~-10次常用儀表、偶爾注視；D——極少用但不能缺的儀表第68頁/共216頁第68頁/共217頁表盤設計:視角大?。ㄆ渌€有：亮度，粗細等）決定了認讀精度。2.5~5o最好，常見視距500-900mm(活動空間、儀表習慣大小決定）模擬式顯示要素及尺寸刻度盤直徑:眼球注視時間:反應時間:錯讀率250.29s0.76s6%440.26s0.72s4%700.26s0.75s12%視距500mm第69頁/共216頁第69頁/共217頁刻度設計：2）刻度間距---越大越好，但存在一個高點，然后判讀率會下降，最好視角10’，視距750mm時相當于間距1~2.5mm（=2.0/750*60*60）。3）刻度標數---最小的可以不標，最大的要標；指針式，數碼應垂直方向標，指針固定式，數碼應經向；指針和數碼不在同側。1）刻度化分---分為長刻度線、中刻度線和短刻度線；第70頁/共216頁第70頁/共217頁數碼與字符設計：形狀大?。ㄗ罴?0’~30’)視距750mm時相當于：低亮度(0.1cd/m2)

5.1~7.6/3.6~7.6/0.2~5.1高量度(3.4cd/m2)3.0~5.1/2.5~5.1/0.2~5.1H為字符高度(cm)；L為視距(cm)。第71頁/共216頁第71頁/共217頁清晰的配色順序12345678910底色黑黃黑紫紫藍綠白黑黃被襯色黃黑白黃白白白黑綠藍顏色匹配：盤面、刻度、指針色要協(xié)調。模糊的配色順序12345678910底色黃白紅紅黑紫灰紅綠黑被襯色白黃綠藍紫黑綠紫紅藍第72頁/共216頁第72頁/共217頁（五）視覺編碼單維編碼：使用刺激物的單一視覺屬性紅綠燈多維余度編碼：使用刺激物的兩種或以上視覺屬性來表達同一意義的編碼手術室外的閃爍的紅燈,閃爍的警燈復合編碼：使用刺激物的兩種或以上視覺屬性來表達不同意義的編碼

外燈組合顯示剎車、轉彎、故障視覺編碼分類:視覺屬性:顏色、形狀、大小、閃光、亮度、線長、數字、字母等可用于編碼

第73頁/共216頁第73頁/共217頁視覺編碼的代碼長度:顏色:7~16形狀:5種,最多15種面積大小:3種,最多6種閃光:2種,最多5種亮度:4種,最多6種線長:3種,最多6種數字/字母:<10個漢字;<26個字母第74頁/共216頁第74頁/共217頁（六）標志符號設計標志符號的要求:采用與其含義相一致的圖形；可利用顏色、形狀、圖形、符號、文字進行編碼，以提高辨別速度和準確性；不得使用過分抽象或人們難以接受的圖形；盡量用圖形符號代替文字說明，以減少判讀時間；使用國際通用的標志符號；避免環(huán)境背景產生視覺干擾第75頁/共216頁第75頁/共217頁標志符號要符合人的知覺特點a:圖形與背景分明b:邊界明顯;c:封閉d:簡明e:完整第76頁/共216頁第76頁/共217頁圖形符號的特征:

復雜性——簡單（識別0.034、知覺3.11、錯誤10.8%）、中等（0.053、2.7、2.2）、復雜（0.169、3.13、2.5）；

顏色——紅（高度危險/停止/禁止/防火），橙（危險），黃（明視性好、注意、警告），綠（安全、衛(wèi)生、正常、環(huán)保），白（文字、符號標志），黑（文字、符號標志）；

總體要求——簡單、高度概括和抽象處理，使圖形符號與客體間有相似的特征。第77頁/共216頁第77頁/共217頁圖形、符號的應用——機器設備（提高觀察、辨認），國際通用語言，一般要求（單筆化10’，整體50‘。）第78頁/共216頁第78頁/共217頁6.2.

聽覺顯示裝置設計的工效學要求聽覺傳視裝置類型：(1)音響及報警裝置:利用示警信號（聲音）來傳達信息。特點：可快速有效的傳遞簡單和短促的信息，反應快、方向不受限制。應用：蜂鳴器、鈴、角笛和汽笛、警報器第79頁/共216頁第79頁/共217頁(2)言語傳視裝置:

用語言在人與機器之間傳遞信息，使其具有一定的表達能力。特點：可以更為細致、明確地指導操作者的各種操作行為。應用：無線電廣播、電視、電話、報話機和對話器及其它錄音、

第80頁/共216頁第80頁/共217頁音響及報警裝置設計的一般要求:聽覺屬性:強度（4~5級）頻率（4~7級）持續(xù)時間（2~3級）可組成復雜的聽覺編碼（音樂、警報）頻率要求：200~7000。設計要求小于1000Hz（高于1000Hz的聲音，隨年齡的增長閥值會提高），高頻用于報警（5000~7000）并需要混合多種頻率（5種左右）響度要求：》30DB，60DB最好，110~120為痛閥。持續(xù)特性：頻率變化且變化時伴隨1S以上停頓的聲音最容易被感知。第81頁/共216頁第81頁/共217頁言語清晰度——聽到和理解的百分數。96%perfect，85~96很滿意，75~85滿意，65~75費勁，小于65不滿意言語強度——語音的感覺閥為25~30DB，漢語為27DB最好是60~80DB言語傳示裝置設計的一般要求:第82頁/共216頁第82頁/共217頁噪音對通訊的影響——當噪聲大于40DB時，閥值的變動與噪聲強度成正比，這種噪聲的掩蔽作用一般采用信噪比來描述S/N=20lg(Px/Pn)=20(lg(Px/Po)-lg(Pn/Po))=Lx–Ln>6（至少）>10(要求）第83頁/共216頁第83頁/共217頁語言干擾級SIL（SpeechInterferenceLevel)：SIL=(Lp500+Lp1000+Lp2000+Lp4000)/4

Lp500為500Hz的ISO確定的中心倍頻程聽懂正常/提高嗓門下言語的距離：

LA=43或SIL=367m/14m=63或SIL=550.7m/1.4m=83或SIL=750.07m/0.14m第84頁/共216頁第84頁/共217頁6.3.操作裝置設計操作裝置用于將人的控制信息傳遞給機器，同時人也通過觸覺和本位感覺從操作器獲取反饋信息。68%的錯誤源于操作器設計不正確。設計應考慮：性能、壽命、可靠性、經濟性、美學、安全性、方便性、操作者能力、習慣等心理和生理因素。第85頁/共216頁第85頁/共217頁(一)種類操縱控制器的身體部位可分為:手動控制器:優(yōu)選。速度快且準確的操作操作力大時應采用手臂或下肢高度應在肘和肩之間，易于接觸和觀察腳動控制器:手處于高負荷用力大準確不高言語等其他控制裝置:距離遠、方位不清第86頁/共216頁第86頁/共217頁按控制器運動類別可分為::基本類型動作類別舉例說明旋轉控制器旋轉曲柄、手輪、旋鈕、鑰匙等控制器可以做360°以下旋轉近似平移(擺動式)控制器擺動開關桿、調節(jié)桿、撥動式開關、腳踏板等控制器受力后，圍繞旋轉點或軸擺動，或者傾倒到一個或數個其他位置。通過反向調節(jié)可返回起始位置平移控制器按壓按鈕、按鍵、鍵盤等控制器受力后，在一個方向上運動。在施加的力被解除之前，停留在被壓的位置上。通過反彈力可回到起始位置滑動手閘、指撥滑塊等控制器受力后，在一個方向上運動，并停留在運動后的位置上，只有在相同方向上繼續(xù)向前推或者改變方向，才可使控制器做返回運動牽拉拉環(huán)、拉手、拉鈕控制器受力后，在一個方向上運動。回彈力可使其返回起始位置，或者用手使其在相反方向上運動第87頁/共216頁第87頁/共217頁

a)b)

c)d)第88頁/共216頁第88頁/共217頁

a)b)c)d)

e)f)第89頁/共216頁第89頁/共217頁第90頁/共216頁第90頁/共217頁第91頁/共216頁第91頁/共217頁第92頁/共216頁第92頁/共217頁第93頁/共216頁第93頁/共217頁第94頁/共216頁第94頁/共217頁第95頁/共216頁第95頁/共217頁(二)控制器參數尺寸mm:行程mm:操作力N雙工位控制：啟動控制多工位或階躍控制:功能轉換或（準確地）定量控制連續(xù)控制:連續(xù)調節(jié)或增益狀態(tài)維持:控制器能否保持在某一工位快速調整準確調整空間需求視覺位置識別觸覺位置識別:阻力差異閥(N)單手控制多個類似控制器復合控制第96頁/共216頁第96頁/共217頁阻力類型特性使用舉例摩擦力運動開始時阻力最大，此后顯著降低，可用以減少控制器的偶發(fā)啟動。但控制準確度低，不能提供控制反饋信息開關、閘刀等彈性阻力阻力與控制器位移距離成正比，可作為有用的反饋源。控制準確度高，放手時，控制器可自動返回零位，特別適用于瞬時觸發(fā)或緊急停車等操作，可用以減少控制器的偶發(fā)啟動鍵盤等粘滯阻力阻力與控制運動的速度成正比。控制準確度高、運動速度均勻，能幫助穩(wěn)定的控制，防止控制器的偶發(fā)啟動活塞等慣性阻力與控制運動的加速度成正比例，能幫助穩(wěn)定的控制，防止控制器的偶發(fā)啟動。但慣性可阻止控制運動的速度和方向的快速變化，易引起控制器調節(jié)過度，也易引起操作者疲勞調節(jié)旋鈕等控制器的阻力及特性

提供控制反饋、改善操作的準確度和速度、降低控制器對震動和過載的敏感性，防止無意碰撞的偶然事故。第97頁/共216頁第97頁/共217頁控制器類型最小阻力/N手動按鈕2．8腳動按鈕5.6（腳停留在控制器上）17.8（腳不停留在控制器上）扳動開關2.8旋轉選擇開關3.3旋鈕0～1.7曲柄9～22手輪22手柄9腳踏板417.8（腳不停留在控制在控制器上）4.5（腳停留在控制器上）控制器的最小操作阻力第98頁/共216頁第98頁/共217頁旋紐手輪操作桿、開關桿按紐鍵盤手操作裝置旋轉式擺動式滑動式牽引式按壓式滑塊拉環(huán)、拉手方向盤、搖把視聽功能旋鈕飛機操作桿打印機送紙盒卡開關無級調節(jié)、三或多工位開關。特別適合要求控制器保持在某一工位并精確調節(jié)的場合，保險裝置用于防止無意操作施力小、無級調節(jié)或2~24多工位開關（有標識）。特別適合要求控制器保持在某一工位并精確調節(jié)的場合。2或多工位，多個運動方向及無級調節(jié)。最適合工位可見且快速的場合，也適合于要求控制器保持在某一工位的場合。2工位，適合地方小，單手控制多個控制器的場合。地方小，輸入內容多的場合。2或多工位，最適合工位可見且快速切換的場合，要求控制器保持在某一工位的場合。2或多工位，多個運動方向及無級調節(jié)。第99頁/共216頁第99頁/共217頁踏板踏紐腳操作裝置擺動式按壓式2或多工位及無級調節(jié)。最適合快速且施力大的場合。2工位，施力大的場合。第100頁/共216頁第100頁/共217頁運動形式控制器實例操作方式適用性尺寸mm行程mm操作力N雙工位控制：啟動控制多工位或階躍控制：功能轉換或（準確地）定量控制連續(xù)控制：連續(xù)調節(jié)或增益狀態(tài)維持：控制器能否保持在某一工位快速調整準確調整空間需求視覺位置識別觸覺位置識別：阻力差異閥(N)單手控制多個類似控制器復合控制其他旋轉式手輪抓或握25~5050~200400~500無限制50NM120Nm140Niii（差）i（好）iiiiiiiiiiiii單手：22~133雙：22~220iiii旋紐抓15~2525~70一周或無限制0.7~3.2NMiiiiiiiiiii0.034~0.49NMiiii移動式操作桿手觸或抓30~580把手長：50~100直徑12~75操作角30~60前后350左右950手：9指：3iiiiiiiiiiii手：9指：3iiii滑塊手觸或抓iiiiiiiiiiiiiii踏板腳尖或掌長75~300寬暢5~9060~10049~147iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii按壓式按紐手觸Finger2~40Hand6~401~8iiiiiiiiiiiiiiiii鍵盤手觸12.5*12.52~60.8~3iiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii復雜信息輸入第101頁/共216頁第101頁/共217頁(三)控制器的編碼形狀編碼第102頁/共216頁第102頁/共217頁大小編碼:20%的差異閥限定了其使用，旋紐的大小有20%的差異時才能區(qū)分顏色編碼:標記在操作器上或旁用文字或圖形描述該操作器功能，一般同形狀和大小編碼共同使用，受視力和環(huán)境的限制標記編碼:應簡明易辯，靠觸覺分辨操作方法編碼:拉、推、旋、按。位置編碼:視覺定位或盲目定位第103頁/共216頁第103頁/共217頁人的解剖特點：操作器的形狀應符合人體骨骼和肌肉的特點：手柄的形狀應在掌心留有空隙，而通過指球肌、大小魚際肌把持；表面光滑度合適；盡量保持手腕和前臂平直。人體測量數據：95%的人能方便使用，操作器高度、大小。旋紐的直徑不大于175；指按鍵的寬度不小于10；操作器手柄直徑位于20~35；過小受力集中，易疲勞，過大難于物牢利用人的觸壓覺和方位覺感知操作效果時要考慮人的差異閥值。人的心理特點：控制器的方向應與預期的方向一致。(四)影響控制器設計的人的因素第104頁/共216頁第104頁/共217頁人的運動特點：影響出力的因素操作力大小——不易過大過?。?/2最大肌力，1/4收縮速度較好，長時間也不易疲勞；如精度要求低，則力越小越好，高精度則要求操作器應有適當的阻力。靜態(tài)操作——肌肉供血受阻情況與肌肉出力成正比，當用力達最大肌力60%時，血液供給幾乎中斷，只有用力?。?5~20%）才能保證血液供給。肌肉持續(xù)緊張、時間一長，會出現抖動，靜態(tài)疲勞，時間越長，負荷越大，越明顯。保持身體平衡（大而穩(wěn)的力），運動符合人的節(jié)奏。第105頁/共216頁第105頁/共217頁防止操作裝置的偶發(fā)啟動——保護罩，控制器位置不易接觸、方向與意外用力方向不一致、兩個不一致的方向用力、控制器之間互鎖，增大阻力。減少運動和操作復雜性：平穩(wěn)而連續(xù)的運動，避免曲折或含有突然改變方向的運動（汽車換檔操作桿）；復合控制器節(jié)省空間和運動時間減少用力強度和時間：盡量少改變操作者姿態(tài)，并省力材料應自動到達操作著使用位置，采用下落式供料利用結構（彈簧或杠桿）或操作者重力進行控制（輪機轉向使用座椅）第106頁/共216頁第106頁/共217頁(五)

控制器設計與動作節(jié)約（經濟）原則研究動作節(jié)約原則的目的在于：尋求最短的時間、最小的操作力、最高的工作效率的方法。身體使用原則——兩只手同時開始和完成動作；兩只手不應同時空閑；兩手臂應做相反的運動并同時進行；減少手的動作種類，手動作所需時間和疲勞強度依此增大：指動作、指+腕、指+腕+前臂、指+腕+前臂+上臂、指+腕+前臂+上臂+肩；使用動力避免人靜態(tài)持續(xù)用力；平穩(wěn)而連續(xù)的運動，避免曲折或含有突然改變方向的運動（汽車換檔操作桿）；

保持身體平衡，運動符合人的節(jié)奏。工作面安排原則——減少反應和動作時間：工具、材料和操作裝置有固定位置，并按最佳的工作順序排列；

減少用力：材料應自動到達操作著使用位置，采用下落式供料；環(huán)境適宜：照明、座椅、座姿（坐立交替最好）；設備和工具的設計原則——凡是能用夾具和腳方便操作的，不用手；使用多功能工具完成多種動作；當每個手指都參與工作時，按手指的固有能力分配任務；操作器位置的原則是：盡量少改變操作者姿態(tài)，并省力。第107頁/共216頁第107頁/共217頁6.4.顯示和控制的組合設計運動相合性:格旋轉的右手規(guī)則、方向盤或操作桿與交通工具的運動姿態(tài)的一致第108頁/共216頁第108頁/共217頁操作-顯示比:（Ｃ／Ｄ）控制器位移量與顯示器可動標志位移量的比值（直線、弧線、角度、旋轉次數），C/D低，系統(tǒng)靈敏度高，不易控制；反之，靈敏度低。各具特色，使用粗調、精調可綜合兩者的優(yōu)點。第109頁/共216頁第109頁/共217頁空間相合性:顯示器在控制器上方，多個顯示和控制器時左右的順序一致，減少差錯和反應時；第110頁/共216頁第110頁/共217頁8.

作業(yè)空間設計第111頁/共216頁第111頁/共217頁空間設計應考慮下列因素:(一)行動空間：通行順利——過道高>1950mm，寬>630，每增一人，增寬500mm，機器的凸出部件，應在過道外；操作方便——操作者與機器及操作所需的物料，操作者之間的溝通機器布置——按功能分組、按使用順序排列、按使用頻率、按相互關系無視聽覺障礙——能得到操作的反憒。第112頁/共216頁第112頁/共217頁(二)心理空間：親密距離身體接觸接近0~15cm父母對小孩正常15~45朋友，頭腳分離握手或摟肩個人距離朋友同事交往接近45~75熟人，不為難