《安全人機(jī)工程學(xué)》第四章人體生物力學(xué)特性與職業(yè)性損傷 4.1人體生物力學(xué)特性 4.2職業(yè)性損傷 4.3表面肌電測(cè)量 4.4生物力學(xué)的應(yīng)用與評(píng)估方法4.1人體生物力學(xué)特性4.1.1人體運(yùn)動(dòng)特征4.1.2人體操縱力及其影響因素4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出4.1.1人體運(yùn)動(dòng)特征

1.骨的功能與骨杠桿人體全身骨的總數(shù)是206塊,其中177塊直接參與人體運(yùn)動(dòng)。按照結(jié)構(gòu)形態(tài)和功能,人體骨骼系統(tǒng)可分成顱骨、軀干骨、四肢骨3大部分。4.1.1人體運(yùn)動(dòng)特征

2.關(guān)節(jié)的運(yùn)動(dòng)形式關(guān)節(jié)的基本運(yùn)動(dòng):屈伸外展與內(nèi)收回旋環(huán)轉(zhuǎn)水平屈伸4.1.2人體操縱力及其影響因素

(1)人體操縱力特性1.人體的操縱力人體用力的一般原則如下:①所有動(dòng)作應(yīng)該是有節(jié)律的,各個(gè)關(guān)節(jié)要保持協(xié)調(diào),則可減輕作業(yè)疲勞。②在操作時(shí),只有各關(guān)節(jié)的協(xié)同肌群與拮抗肌群的活動(dòng)保持平衡,才能使動(dòng)作獲得最大的準(zhǔn)確性。③瞬時(shí)用力要充分利用人體的質(zhì)量做盡可能快的動(dòng)作。④大而穩(wěn)的力量取決于肌體的穩(wěn)定性,而不是肌肉的收縮。⑤任何動(dòng)作必須符合解剖學(xué)、生理學(xué)和力學(xué)的原理,以提高工效。4.1.2人體操縱力及其影響因素

(2)手的操縱力--1）坐姿1.人體的操縱力圖4.3坐姿操縱力a)側(cè)視圖b)俯視圖手臂的角度拉力推力左手右手左手右手向后向前1802302401902301501902501401901201601901201609015017010016060110120100160向上向下1804060608015070808090120801101001209080901001206070908090向內(nèi)側(cè)向外側(cè)180609040601507090407012090100507090708050706080906080不同角度和方向的操縱力數(shù)值4.1.2人體操縱力及其影響因素

(2)手的操縱力1.人體的操縱力①左手力量小于右手。②手臂處于側(cè)面下方時(shí),推拉力都較弱,但其向上和向下的力較大。③拉力略大于推力。④向下的力略大于向上的力。⑤向內(nèi)的力大于向外的力。4.1.2人體操縱力及其影響因素

(2)手的操縱力--2）立姿1.人體的操縱力圖4.4立姿直臂操縱時(shí)的拉力和推力分布4.1.2人體操縱力及其影響因素

3)握力1.人體的操縱力

性別

年齡(周歲)

握力/N最小值最大值標(biāo)準(zhǔn)值

男性

16274480343~44118324529392~46020344556418~48723373579442~51025379585448~516表4.3

不同年齡男性的右手的握力數(shù)據(jù)4.1.2人體操縱力及其影響因素

4)扭力和提力1.人體的操縱力

雙臂作扭轉(zhuǎn)有三種不同操作姿勢(shì)：身體直立、雙手扭轉(zhuǎn)身體扭曲、雙手扭轉(zhuǎn)和彎曲雙手扭轉(zhuǎn)4.1.2人體操縱力及其影響因素

(3)腳的操縱力1.人體的操縱力腳產(chǎn)生力的大小與下肢的位置、姿勢(shì)和方向有關(guān)。腳產(chǎn)生的操縱力一般都是以壓力的形式出現(xiàn)，壓力的大小隨著腳離開人體中心對(duì)稱線向外偏轉(zhuǎn)的程度有關(guān)。圖4.5不同體位下的蹬力4.1.2人體操縱力及其影響因素

(1)體重2.影響人體作用力的因素圖4.6力的應(yīng)用4.1.2人體操縱力及其影響因素

(2)體位操作者的體位（立位、坐位、躺位）、軀干的穩(wěn)定性對(duì)人的作用力也有一定的影響。立位作業(yè)可以經(jīng)常改變操作的姿勢(shì)，活動(dòng)范圍大，易于用力，但單調(diào)作業(yè)會(huì)引起疲勞。立位可適當(dāng)?shù)刈邉?dòng)，有助于維持工作能力，但立位不易進(jìn)行精確而細(xì)致的工作，不易轉(zhuǎn)換操作，而且肌肉要作更多的功用以維持體重，易引起疲勞。坐位則可以進(jìn)行較長(zhǎng)時(shí)間地精確而細(xì)致的工作，可以手足并用，但是坐位作業(yè)則不易改變姿勢(shì)，用力受限制，工作范圍受局限，久坐會(huì)導(dǎo)致生理性疲勞。躺位操作易疲勞，汽車修理工修理汽車時(shí)就有時(shí)必須仰躺著工作。(3)個(gè)體因素2.影響人體作用力的因素4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

1.反應(yīng)時(shí)間人的反應(yīng)時(shí)間(RT)也稱反應(yīng)時(shí)或反應(yīng)潛伏期,它是指從刺激呈現(xiàn)到機(jī)體做出動(dòng)作反應(yīng)所需的時(shí)間。反應(yīng)時(shí)間由兩部分組成：知覺(jué)時(shí)間(又稱為反應(yīng)時(shí),即自刺激到開始執(zhí)行操縱的時(shí)間)和動(dòng)作時(shí)間(又稱為運(yùn)動(dòng)時(shí),即執(zhí)行操縱的延續(xù)時(shí)間)。4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

1.反應(yīng)時(shí)間影響反應(yīng)時(shí)間的因素：(1)感覺(jué)通道(2)刺激信號(hào)的特性(3)動(dòng)作執(zhí)行器官(4)人體主體因素4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

1.反應(yīng)時(shí)間表4.6各種感覺(jué)通道的簡(jiǎn)單反應(yīng)時(shí)間4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

1.反應(yīng)時(shí)間表4.7不同強(qiáng)度刺激的反應(yīng)時(shí)間4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

1.反應(yīng)時(shí)間表4.8對(duì)各種刺激的反應(yīng)時(shí)間4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

1.反應(yīng)時(shí)間表4.9反應(yīng)時(shí)間與顏色的關(guān)系4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

1.反應(yīng)時(shí)間表4.10人體各部位動(dòng)作一次所需最短時(shí)間4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

2.運(yùn)動(dòng)速度運(yùn)動(dòng)速度可用完成運(yùn)動(dòng)的時(shí)間表示，而人的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與動(dòng)作特點(diǎn)、目標(biāo)距離、動(dòng)作方向、動(dòng)作軌跡特征、負(fù)荷重量等因素有密切關(guān)系。（1）動(dòng)作特點(diǎn)（2）目標(biāo)距離（3）運(yùn)動(dòng)方向（4）動(dòng)作軌跡特征4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

2.運(yùn)動(dòng)速度

（1）動(dòng)作特點(diǎn)表4.11人體各部位動(dòng)作速度與頻率限度4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

2.運(yùn)動(dòng)速度

（2）目標(biāo)距離隨著目標(biāo)距離增加，定位運(yùn)動(dòng)時(shí)間增長(zhǎng)；隨著目標(biāo)寬度增加，定位運(yùn)動(dòng)時(shí)間縮短。4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

2.運(yùn)動(dòng)速度

（3）運(yùn)動(dòng)方向圖4.9手向各向運(yùn)動(dòng)時(shí)間差異圖4.10不同區(qū)域內(nèi)手指敲擊運(yùn)動(dòng)速度差異4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

2.運(yùn)動(dòng)速度

（4）動(dòng)作軌跡特征①連續(xù)改變和突然改變的曲線式動(dòng)作，前者速度快，后者速度慢。②水平動(dòng)作比垂直動(dòng)作的速度快。③一直向前的動(dòng)作速度，比旋轉(zhuǎn)時(shí)的動(dòng)作速度快1.5~2倍。④圓形軌跡的動(dòng)作比直線軌跡動(dòng)作靈活。⑤順時(shí)針動(dòng)作比逆時(shí)針動(dòng)作靈活。⑥手向著身體的動(dòng)作比離開身體的動(dòng)作靈活；向前后的往復(fù)動(dòng)作比向左右的往復(fù)動(dòng)作速度快。4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

3.運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性影響動(dòng)作準(zhǔn)確性的主要因素有運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)類型、運(yùn)動(dòng)方向和操作方式。（1）運(yùn)動(dòng)速度與準(zhǔn)確性（2）盲目定位動(dòng)作的準(zhǔn)確性（3）運(yùn)動(dòng)方向與準(zhǔn)確性（4）控制對(duì)準(zhǔn)確性的影響4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

3.運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性

（1）運(yùn)動(dòng)速度與準(zhǔn)確性圖4.11速度-準(zhǔn)確性特性曲線4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

3.運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性

（2）盲目定位動(dòng)作的準(zhǔn)確性圖4.12不同方位盲目定位運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

3.運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性

（3）運(yùn)動(dòng)方向與準(zhǔn)確性圖4.13手臂運(yùn)動(dòng)方向?qū)B續(xù)控制運(yùn)動(dòng)精確性影響4.1.3人的運(yùn)動(dòng)輸出

3.運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確性

（4）控制對(duì)準(zhǔn)確性的影響圖4.14不同控制操作方式對(duì)準(zhǔn)確性的影響4.2職業(yè)性損傷

4.2.1職業(yè)性肌肉骨骼疾病簡(jiǎn)介4.2.2個(gè)別器官緊張4.2.3壓迫及摩擦引起的疾患4.2.4WMSDs的主要影響因素4.2.5WMSDs的預(yù)防措施4.2.1職業(yè)性肌肉骨骼疾病簡(jiǎn)介

肌肉骨骼損傷造成的職業(yè)性肌肉骨骼疾病(WMSDs),也稱職業(yè)性肌肉骨骼損傷(OMSI),美國(guó)勞工部勞工統(tǒng)計(jì)局將職業(yè)性肌肉骨骼疾病定義:由于暴露于工作場(chǎng)所中相關(guān)危險(xiǎn)因素所導(dǎo)致的肌肉、神經(jīng)、肌腱、關(guān)節(jié)、軟骨和椎間盤等的損傷或疾病,包括由于身體部位長(zhǎng)期靜態(tài)姿勢(shì)或重復(fù)性活動(dòng)所導(dǎo)致的扭傷、負(fù)重、撕裂傷、背痛腕管綜合征、肌肉骨骼系統(tǒng)或結(jié)締組織疾病,主要表現(xiàn)為下背、肩、頸、肘、手及手腕等部位疼痛、僵硬、痙攣和麻木等。4.2.1職業(yè)性肌肉骨骼疾病簡(jiǎn)介

1.肌肉骨骼疾病(1)下背部疼痛(LBP)(2)頸、肩、腕損傷2.下肢靜脈曲張3.扁平足4.腹疝4.2.2個(gè)別器官緊張

1.視覺(jué)器官緊張所致的疾病如計(jì)算機(jī)錄入、文字校對(duì)、鐘表修理、細(xì)小零件裝配工等2.發(fā)聲器官緊張所致的疾病如歌唱演員、教師、講解員等4.2.3壓迫及摩擦引起的疾病1.胼胝胼胝俗稱“老繭”,是因?yàn)樯眢w與生產(chǎn)工具或其他物體經(jīng)常接觸,發(fā)生摩擦和壓迫,使局部皮膚反復(fù)充血,表皮增生及角化2.滑囊炎尤其多見于快速、重復(fù)性操作3.掌攣縮病長(zhǎng)期使用手控制器,如手柄、輪盤等,由于持續(xù)壓迫和摩擦,可引起掌攣縮病4.2.4職業(yè)性肌肉骨骼疾病的主要影響因素1.社會(huì)心理因素NIOSH指出,工作滿意度、高工作負(fù)荷、工作單調(diào)、工作控制和社會(huì)支持5類社會(huì)心理因素與下背部疼痛等存在相關(guān)關(guān)系。2.組織管理因素勞動(dòng)組織不合理和生產(chǎn)管理不善均可引起職業(yè)性肌肉骨骼疾病,包括工作負(fù)荷大、時(shí)間緊、輪班和作息時(shí)間不合理、調(diào)換不合適的工種等。4.2.5職業(yè)性肌肉骨骼疾病的預(yù)防措施1.避免靜態(tài)肌肉受力1)避免彎腰或其他不自然的身體姿勢(shì)。2)避免長(zhǎng)時(shí)間地抬手作業(yè)。3)坐著工作比站著工作省力。4)雙手同時(shí)操作時(shí),手的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)相反或者對(duì)稱,單手作業(yè)本身就造成背部肌肉靜態(tài)施力。5)作業(yè)位置(工作臺(tái)的臺(tái)面或作業(yè)的空間)高度應(yīng)按作業(yè)者的眼睛和觀察時(shí)所需的距離來(lái)設(shè)計(jì)。6)常用工具,如鉗子、手柄、工具和其他零部件、材料等,都應(yīng)按其使用的頻率或操作頻率安放在作業(yè)者附近。7)當(dāng)手不得不在較高位置作業(yè)時(shí),應(yīng)使用支撐物來(lái)拖住肘關(guān)節(jié)、前臂或者手。8)利用重力作用。4.2.5職業(yè)性肌肉骨骼疾病的預(yù)防措施2.避免彎腰提起重物

彎腰時(shí)會(huì)改變腰脊柱的自然曲線形態(tài),不僅加大了椎間盤的負(fù)荷,而且改變了壓力分布,使椎間盤受壓不均,前緣壓力大,向后緣方向壓力逐漸減小,這就進(jìn)一步惡化了纖維環(huán)的受力情況,成為損傷椎間盤的主要原因之一。4.2.5職業(yè)性肌肉骨骼疾病的預(yù)防措施3.設(shè)計(jì)合理的工作臺(tái)工作臺(tái)的高低、工件的放置位置等要有利于工作人員的使用和保持良好的姿勢(shì),若條件允許,可使用可調(diào)節(jié)高度的工作臺(tái)。4.2.5職業(yè)性肌肉骨骼疾病的預(yù)防措施4.其他措施(1)減少負(fù)重工作(2)減少壓迫和摩擦(3)工作人員的選擇與培訓(xùn)(4)工間休息(5)加強(qiáng)勞動(dòng)組織(6)改善工作環(huán)境(7)加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)4.3表面肌電測(cè)量4.3.1表面肌電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理4.3.2表面肌電信號(hào)特征4.3.3表面肌電的生理機(jī)制與測(cè)量4.3.4表面肌電信號(hào)的分析4.3.5表面肌電在職業(yè)性肌肉骨骼疾病中的應(yīng)用4.3.6職業(yè)性肌肉骨骼疾病問(wèn)卷4.3.1表面肌電信號(hào)的產(chǎn)生機(jī)理

表面肌電信號(hào)是皮膚表面記錄下來(lái)的神經(jīng)肌肉系統(tǒng)活動(dòng)時(shí)的生物電信號(hào)。表面肌電信號(hào)是淺層肌肉運(yùn)動(dòng)單位動(dòng)作電位(MotorUnitActionPotential,MUAP)在時(shí)間和空間的疊加和神經(jīng)干上電活動(dòng)在皮膚表面的綜合效應(yīng),能在一定程度上體現(xiàn)肌肉的活動(dòng)。4.3.2表面肌電信號(hào)特征

(1)幅值與肌肉收縮程度成正比,肌肉收縮程度越大,肌電信號(hào)的幅值也越大。(2)微弱性肌電信號(hào)幅度范圍一般為100~500μV,均方根為0~1.5mV。皮膚組織對(duì)肌電有一定的衰減作用,從皮膚表層采集的表面肌電信號(hào)更加微弱。相比于針電極檢測(cè)的肌電信號(hào),表面肌電信號(hào)的幅度更小。(3)低頻特性表面肌電信號(hào)頻率主要集中在1000Hz以下,肌電信號(hào)的頻譜分布在10~500Hz,其中,絕大部分集中在20~200Hz,功率譜通常處于30~300Hz范圍內(nèi)。4.3.2表面肌電信號(hào)特征

(4)高阻抗性從皮膚表面采集肌電信號(hào)時(shí),由于皮下組織含有的電阻和電容,導(dǎo)致信號(hào)的輸入阻抗比較高。人體阻抗隨外界環(huán)境變化;在皮膚比較干燥、無(wú)損的情況下,人體的電阻可高達(dá)40~400kΩ;當(dāng)人體皮膚比較潮濕(有汗)時(shí),電阻會(huì)減為干燥條件下的一半。在肌肉處于疲勞狀態(tài)下時(shí),功率譜密度會(huì)向低頻段漂移,并在峰值上產(chǎn)生變化。例如,在進(jìn)行最大力負(fù)重練習(xí)后,肌電信號(hào)的峰值會(huì)變大,并且向低頻段漂移。4.3.3表面肌電的生理機(jī)制與測(cè)量

肌肉的活動(dòng)是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生的復(fù)雜沖動(dòng)引起的。這種沖動(dòng)從大腦、脊髓通過(guò)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)通路最終達(dá)到肌肉纖維,出現(xiàn)相繼的肌肉收縮,當(dāng)神經(jīng)沖動(dòng)減少后,便出現(xiàn)肌肉松弛。伴隨肌肉活動(dòng)產(chǎn)生的電活動(dòng)稱為肌電。肌電常?？梢酝ㄟ^(guò)貼附在皮膚表面的電極測(cè)得。肌肉的緊張程度與肌電的高低呈一定比例關(guān)系4.3.4表面肌電信號(hào)的分析

1.時(shí)域分析圖4.15原始肌電圖和均方根值4.3.4表面肌電信號(hào)的分析

2.頻域分析圖4.16肌電信號(hào)的頻域信息顯示4.3.4表面肌電信號(hào)的分析

3.小波分析小波分析被認(rèn)為可用于假肢控制和肌肉疲勞的評(píng)定,目前還處于研究階段。4.非線性分析4.3.5表面肌電在職業(yè)性肌肉骨骼疾病中的應(yīng)用

1.肌肉疲勞的表面肌電分析目前,表面肌電方法用于肌肉疲勞評(píng)價(jià)時(shí)多限于靜態(tài)作業(yè),即等長(zhǎng)收縮的評(píng)估。靜態(tài)作業(yè)肌肉疲勞肌電特征表現(xiàn)為振幅增大和頻譜左移。而對(duì)于動(dòng)態(tài)作業(yè)肌肉疲勞評(píng)價(jià),時(shí)域和頻域分析指標(biāo)并未表現(xiàn)出嚴(yán)格的一致性。肌電振幅增大和頻譜左移被認(rèn)為是肌肉疲勞的標(biāo)志。2.肌肉負(fù)荷的表面肌電分析4.3.6職業(yè)性肌肉骨骼疾病問(wèn)卷

1.癥狀類肌肉骨骼調(diào)查問(wèn)卷(1)北歐肌肉骨骼調(diào)查問(wèn)卷(NMQ)(2)McGill疼痛問(wèn)卷(MPQ)(3)Orebro肌肉骨骼疼痛篩查問(wèn)卷(OMPSQ)2.危險(xiǎn)因素類肌肉骨骼疾病調(diào)查問(wèn)卷(1)荷蘭肌肉骨骼疾病調(diào)查問(wèn)卷(DMQ)(2)馬斯特里赫特上肢肌肉骨骼損傷問(wèn)卷(MUEQ)(3)我國(guó)肌肉骨骼疾病調(diào)查問(wèn)卷表4.12幾種常用職業(yè)性肌肉骨骼疾病問(wèn)卷的對(duì)比

問(wèn)卷適用人群和用途調(diào)查內(nèi)容優(yōu)缺點(diǎn)問(wèn)卷在中國(guó)的適用性北歐肌肉骨骼調(diào)查問(wèn)卷（NMQ）職業(yè)人群肌肉骨骼系統(tǒng)癥狀調(diào)查一般情況、肌肉骨骼系統(tǒng)癥狀簡(jiǎn)單、快速、直觀；不能獲取危險(xiǎn)因素的信息國(guó)內(nèi)應(yīng)用廣泛，多由各課題組自行翻譯或改編，沒(méi)有統(tǒng)一的中文版和信效度檢驗(yàn)，但內(nèi)容未涉及文化差異，基本適合中國(guó)國(guó)情McGill疼痛問(wèn)卷(MPQ)患者急慢性疼痛性質(zhì)及強(qiáng)度評(píng)價(jià)疼痛的性質(zhì)、強(qiáng)度、對(duì)情感的影響、對(duì)生活能力的影響等可用于臨床鑒別診斷；受個(gè)體感知和理解力的影響較大，特異性不強(qiáng)國(guó)內(nèi)主要用于神經(jīng)痛的診療，信效度尚可，關(guān)于其在肌肉骨骼損傷領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值還未得到證實(shí)Orebro肌肉骨骼疼痛篩查問(wèn)卷(OMPSQ)預(yù)測(cè)未來(lái)發(fā)生慢性肌肉骨骼疼痛風(fēng)險(xiǎn)較高的患者疼痛情況、感覺(jué)功能、心理變量、避免恐懼信念、病人的背景和人口學(xué)特征預(yù)測(cè)能力強(qiáng)；只能預(yù)測(cè)6個(gè)月，截?cái)帱c(diǎn)需根據(jù)人群調(diào)整在國(guó)內(nèi)尚未得到充分的認(rèn)識(shí)和應(yīng)用，至今無(wú)中文版，適用性尚待科學(xué)驗(yàn)證荷蘭肌肉骨骼疾患調(diào)查問(wèn)卷（DMQ）職業(yè)人群肌肉及其相關(guān)危險(xiǎn)因素評(píng)價(jià)和關(guān)聯(lián)性分析一般情況、健康狀況、工作情況（用力情況、動(dòng)態(tài)負(fù)荷、靜態(tài)負(fù)荷、重復(fù)作業(yè)、氣候因素、振動(dòng)和工效學(xué)環(huán)境）和員工改進(jìn)意見暴露因素考慮較全面，激勵(lì)員工參與改進(jìn)；耗時(shí)長(zhǎng)，無(wú)法定量評(píng)估暴露已有適合國(guó)情的中文修訂版馬斯特里赫特上肢肌肉骨骼損傷問(wèn)卷(MUEQ)

電腦辦公人員上肢肌肉骨骼疾患及其危險(xiǎn)因素調(diào)查人口學(xué)特征、潛在危險(xiǎn)因素（工作站、身體姿勢(shì)、工作控制、工作需求、休息時(shí)間、工作環(huán)境和社會(huì)支持）及上肢各部位不適癥狀暴露量化評(píng)估；應(yīng)用人群局限，未考慮危險(xiǎn)因素的聯(lián)合作用中文版信效度尚可，未得到充分應(yīng)用中國(guó)肌肉骨骼疾患調(diào)查問(wèn)卷

中國(guó)職業(yè)人群肌肉骨骼疾患及其相關(guān)危險(xiǎn)因素評(píng)價(jià)一般情況、健康狀況和工作相關(guān)危險(xiǎn)因素（費(fèi)力、動(dòng)態(tài)負(fù)荷、靜態(tài)負(fù)荷、重復(fù)性負(fù)荷、工效學(xué)環(huán)境、振動(dòng)、氣候）簡(jiǎn)單快速，適合我國(guó)國(guó)情；各因素權(quán)重相同，未體現(xiàn)相對(duì)重要性首套基于國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)況和中國(guó)職業(yè)人群特征設(shè)計(jì)的WMSDs及其相關(guān)危險(xiǎn)因素的評(píng)價(jià)工具，推廣使用階段4.4生物力學(xué)的應(yīng)用與評(píng)估方法

4.4.1手持工具的應(yīng)用4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例4.4.1手持工具的應(yīng)用

1.手持式工具設(shè)計(jì)的人機(jī)要求(1)手持式工具風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別如果手持工具設(shè)計(jì)不合理、會(huì)導(dǎo)致手負(fù)擔(dān)過(guò)重,可能出現(xiàn)肌肉勞損、上肢功能障礙、手部損傷、撕裂傷、手或手臂振動(dòng)、手震顫、重復(fù)性活動(dòng)所致的勞損等。4.4.1手持工具的應(yīng)用

1.手持式工具設(shè)計(jì)的人機(jī)要求(2)手持式工具設(shè)計(jì)的基本要求1)便于使用,方便施力,利于觀察等。2)根據(jù)手持式工具使用性能合理選擇工具重量。3)使用工具時(shí)的姿勢(shì)和操作動(dòng)作匹配,符合人體生物力學(xué)特性,不能引起過(guò)度疲勞。4)工具結(jié)合面(即握持部分)不應(yīng)出現(xiàn)尖角和邊棱,手柄的表面質(zhì)地應(yīng)能增強(qiáng)表面摩擦力,與所有使用者的手指形狀都匹配,手柄的形狀及尺寸大小與手匹配,與工具作業(yè)性質(zhì)及操縱相關(guān)。5)手持工具的把手應(yīng)有防滑保護(hù)裝置,有助于握住工具,提高操作的準(zhǔn)確性;或者配備保護(hù)裝置或制動(dòng)裝置,以避免滑落或者夾手。4.4.1手持工具的應(yīng)用

2.手持式工具把手設(shè)計(jì)(1)把手直徑把手直徑大小取決于工具的用途與手的尺寸。如果手柄太小,力量便不能發(fā)揮,而且可能產(chǎn)生局部較大壓力。但如果手柄太大,手的肌肉處在一種不舒適的作業(yè)狀態(tài)。(2)把手長(zhǎng)度把手長(zhǎng)度主要取決于手掌寬度。(3)把手截面形狀對(duì)于著力抓握,把手與手掌的接觸面積越大,則壓應(yīng)力越小。(4)把手結(jié)構(gòu)4.4.1手持工具的應(yīng)用

2.手持式工具把手設(shè)計(jì)圖4.17不同形狀把手受力示意圖4.4.1手持工具的應(yīng)用

2.手持式工具把手設(shè)計(jì)（a）傳統(tǒng)型鋼絲鉗握把

（b）改進(jìn)型鋼絲鉗握把4.4.1手持工具的應(yīng)用

2.手持式工具把手設(shè)計(jì)圖4.19操作方向與操作平臺(tái)匹配正確與錯(cuò)誤示意圖a)工具在水平作業(yè)面使用時(shí)要置于肘關(guān)節(jié)高度b)在垂直作業(yè)面使用時(shí)要在肘關(guān)節(jié)高度之上4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

1.調(diào)查評(píng)價(jià)方法（1）自評(píng)法。（2）觀察法。（3）測(cè)量法。（4）仿真模擬法。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.評(píng)價(jià)示例RULA是英國(guó)諾丁漢大學(xué)職業(yè)人體工學(xué)研究所LynnMcAtamney和E.NigelCorlet提出的用于評(píng)估全身生物力學(xué)和姿勢(shì)負(fù)荷的篩選工具。RULA是與上肢身體姿勢(shì)風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)的評(píng)估方法。RULA的主要特征是對(duì)上身的姿勢(shì)、力量和活動(dòng)進(jìn)行分類,用于上身和上肢的評(píng)價(jià)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。(1)手臂和腕部姿勢(shì)分析(A部分)步驟1:確定上臂姿勢(shì)得分。校準(zhǔn):如果肩部上抬:得分+1;如果上臂外展:得分+1;如果手臂有依托或身體斜靠:得分-1。根據(jù)圖4.20并經(jīng)校準(zhǔn)后確定上臂姿勢(shì)得分(得分范圍為1~6分),具體參見表4.13。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。(1)手臂和腕部姿勢(shì)分析(A部分)圖4.20

RULA上臂姿勢(shì)評(píng)估圖上臂姿勢(shì)得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

腕部姿勢(shì)得分

1234

腕部旋轉(zhuǎn)得分腕部旋轉(zhuǎn)得分腕部旋轉(zhuǎn)得分腕部旋轉(zhuǎn)得分上臂姿勢(shì)得分

下臂姿勢(shì)得分

12121212

1

112222333222223333323333344

2

123333444233333444334444455

3

133444455234444455344444555

4

144444555244444555344455566

5

155555667256666777366677778

6

177777889288888999399999999表4.13

手臂和腕部姿勢(shì)評(píng)價(jià)得分4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。步驟2:確定下臂姿勢(shì)得分。校準(zhǔn):如果手臂工作區(qū)域越過(guò)身體中線:得分+1;如果手臂外展至身體一側(cè):得分+1。根據(jù)圖4.21并經(jīng)校準(zhǔn)后確定下臂姿勢(shì)得分(得分范圍為1~3分),具體參見表4.13。下臂姿勢(shì)得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。步驟2:確定下臂姿勢(shì)得分。圖4.21

RULA下臂姿勢(shì)評(píng)估圖4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。步驟3:確定腕部姿勢(shì)得分。校準(zhǔn):如果腕部從中線向兩側(cè)彎曲:得分+1。根據(jù)圖4.22并經(jīng)校準(zhǔn)后確定腕部姿勢(shì)得分(得分范圍為1~4分),具體參見表4.13。腕部姿勢(shì)得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。步驟3:確定腕部姿勢(shì)得分。圖4.22

RULA腕部姿勢(shì)評(píng)估圖4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。步驟4:確定腕部旋轉(zhuǎn)得分。如果腕部在中線附近旋轉(zhuǎn):得分+1;如果旋轉(zhuǎn)超過(guò)中線:得分+2。腕部旋轉(zhuǎn)得分為1~2分,具體參見表4.13。腕部旋轉(zhuǎn)得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。步驟5:確定手臂和腕部姿勢(shì)得分。根據(jù)上臂姿勢(shì)得分(步驟1)、下臂姿勢(shì)得分(步驟2)、腕部姿勢(shì)得分(步驟3)和腕部旋轉(zhuǎn)得分(步驟4)查表4.13,表中橫豎欄交叉得到的數(shù)值即為手臂和腕部姿勢(shì)評(píng)價(jià)得分,分值為1~9。手臂和腕部姿勢(shì)評(píng)價(jià)得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。步驟6:確定附加肌肉利用情況得分。如果主要為靜止姿勢(shì)(如保持超過(guò)1min)或動(dòng)作重復(fù)發(fā)生4次/min及以上得分+1。附加肌肉利用情況得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。步驟7:確定附加力量或負(fù)荷得分。如果負(fù)荷少于2kg(間歇性):得分+0;如果負(fù)荷為2~10kg(間歇性):得分+1;如果負(fù)荷為2~10kg(靜止或正復(fù)性):得分+2;如果負(fù)荷大于10kg或者重復(fù)或者擊打(間歇性):得分+3。附加力量或負(fù)荷得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。步驟8:確定手臂和腕部姿勢(shì)總得分A。根據(jù)手臂和腕部姿勢(shì)得分(步驟5),加上附加肌肉利用情況得分(步驟6)和附加力量或負(fù)荷得分(步驟7),得到手臂和腕部姿勢(shì)總得分A,A≥1。手臂和腕部姿勢(shì)總得分A=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。(2)頸部、軀體和腿部分析(B部分)步驟9:確定頸部姿勢(shì)得分。校準(zhǔn):如果頸部旋轉(zhuǎn):得分+1;如果頸部側(cè)彎:得分+1。根據(jù)圖4.23并經(jīng)校準(zhǔn)后確定頸部姿勢(shì)得分(得分范圍為1~6分),具體參見表4.14。頸部姿勢(shì)得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。(2)頸部、軀體和腿部分析(B部分)步驟9:確定頸部姿勢(shì)得分。圖4.23

RULA頸部姿勢(shì)評(píng)估圖4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。(2)頸部、軀體和腿部分析(B部分)步驟10:確定軀體姿勢(shì)得分。校準(zhǔn):如果軀體旋轉(zhuǎn):得分+1;如果軀體側(cè)彎:得分+1。根據(jù)圖4.24并經(jīng)校準(zhǔn)后確定軀體姿勢(shì)得分(得分范圍為1~6分),具體參見表4.14。軀體姿勢(shì)得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。(2)頸部、軀體和腿部分析(B部分)步驟10:確定軀體姿勢(shì)得分。圖4.24

RULA軀體姿勢(shì)評(píng)估圖4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。(2)頸部、軀體和腿部分析(B部分)步驟11:確定腿部姿勢(shì)得分。如果腿腳有依托:得分+1;如果沒(méi)有:得分+2。腿部姿勢(shì)得分范圍為1~2分,具體參見表4.14。腿部姿勢(shì)得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟如下。(2)頸部、軀體和腿部分析(B部分)步驟12:確定頸部、軀體和腿部姿勢(shì)得分。根據(jù)頸部姿勢(shì)得分(步驟9),軀體姿勢(shì)得分(步驟10)和腿部姿勢(shì)得分(步驟11)查表4.14,表中橫豎欄交叉得到的數(shù)值即為頸部、軀體和腿部姿勢(shì)評(píng)價(jià)得分,分值為1~9。頸部、軀體和腿部姿勢(shì)得分=(

)。4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

軀體姿勢(shì)得分

123456

腿部得分腿部得分腿部得分腿部得分腿部得分腿部得分頸部姿勢(shì)得分

121212121212113233455667722323455567773333445566777455566777778857777788888886888888899999表4.14

頸部、軀體和腿部姿勢(shì)評(píng)價(jià)得分4.4.2職業(yè)工效學(xué)調(diào)查評(píng)價(jià)方法及示例

2.該方法評(píng)估的具體步驟