人機工程學是一門新興的邊緣科學。它起源于歐洲，形成和發(fā)展于美國。人機工程學在歐洲稱為Ergonomics，這名稱最早是由波蘭學者雅斯特萊鮑夫斯基提出來的，它是由兩個希臘詞根組成的。“ergo”的意思是“出力、工作”，“nomics”表示“規(guī)律、法則”的意思，因此，Ergonomics的含義也就是“人出力的規(guī)律”或“人工作的規(guī)律”，也就是說，這門學科是研究人在生產(chǎn)或操作過程中合理地、適度地勞動和用力的規(guī)律問題。人機工程學在美國稱為“Human Engineering”(人類工程學)或“Human Factor Engineering”(人因工程學)。

　　1人機工程學(Ergonomics)

　　日本稱為“人間工學”，或采用歐洲的名稱，音譯為“Ergonomics”，俄文音譯名“Эргнотика”在我國，所用名稱也各不相同，有“人類工程學”、“人體工程學”、“工效學”、“機器設(shè)備利用學”和“人機工程學”等。為便于學科發(fā)展，統(tǒng)一名稱很有必要，現(xiàn)在大部分人稱其為“人機工程學”，簡稱“人機學”?！叭藱C工程學”的確切定義是，把人—機—環(huán)境系統(tǒng)作為研究的基本對象，運用生理學、心理學和其它有關(guān)學科知識，根據(jù)人和機器的條件和特點，合理分配人和機器承擔的操作職能，并使之相互適應，從而為人創(chuàng)造出舒適和安全的工作環(huán)境，使工效達到最優(yōu)的一門綜合性學科。

　　2 人—機系統(tǒng)(Man-Machine systems)

　　“人—機系統(tǒng)”，就是人和一些機器、裝置、工具、用具等為完成某項工作或生產(chǎn)任務所組成的系統(tǒng)。更確切地說，這種系統(tǒng)還應包括環(huán)境條件在內(nèi)。所以，人—機系統(tǒng)實際上是指人—機—環(huán)境組成的一個不可分割的整體。人—機系統(tǒng)的范圍是很廣闊的，有簡單的，也有復雜的，如人用鉛筆書寫，就是一個簡單的人—機系統(tǒng);又如船員駕駛輪船，飛行員駕駛飛機，司機開動汽車，就是一些較復雜的人—機系統(tǒng)。在人—機系統(tǒng)中，包括人、機器和環(huán)境三個組成部分，而每個組成部分可稱為一個分系統(tǒng)或子系統(tǒng)。機器分系統(tǒng)具有控制器和顯示器(顯示器的種類很多，有視覺的、聽覺的，觸覺的等)。人，這一分系統(tǒng)在看到(或聽到，觸到)顯示器的顯示時，就要決定如何去控制，如何去操作。如果有必要調(diào)節(jié)時，即可通過人體的動作去進行操縱。整個人—機系統(tǒng)是在各種不同的環(huán)境里工作。而環(huán)境條件又不同程度地影響著各個分系統(tǒng)的工作?？梢?，在人—機系統(tǒng)中，人同機器、環(huán)境的關(guān)系總是相互作用，相互配合和相互制約的，但人始終起著主導作用。因此，為了能充分地發(fā)揮人和機器的作用，使整個人—機系統(tǒng)可靠、安全、高效，以及操作方便和舒適，設(shè)計人—機系統(tǒng)時就得充分考慮人和機器的特征與功能，使之相互協(xié)調(diào)配合，構(gòu)成有機整體，達到生產(chǎn)和工作的最佳效果。

　　3 人—機系統(tǒng)設(shè)計(Man-Machinesystems design)

　　人們要完成某項工作或生產(chǎn)任務，就需要一定的機器或裝置，但是有些機器或裝置適合人的生理機能和心理特征，人們工作起來就感到舒適和省力，效率高而且安全。而有些則不是這樣。所以，在設(shè)計機器或裝置時，要盡可能考慮人體的機能和人的心理特征，力求在人操縱機器時所接觸的部位盡量符合人體的各種因素。須使人體骨架結(jié)構(gòu)能夠適應它，肌肉組織能夠操縱它，精神系統(tǒng)能夠控制它。同時，還須在使用這些機器或裝置時，保證人體安全。如果這些目標達不到，那么，人們所有期望的結(jié)果—事故就很可能發(fā)生。人機工程學的這一基本思想是設(shè)計機器或作業(yè)空間時必須考慮的。一般來說，人—機系統(tǒng)的設(shè)計可分六個階段，即(1)調(diào)查研究;(2)編制設(shè)計任務書;(3)編制實施方案;(4)技術(shù)設(shè)計和施工圖設(shè)計;(5)模型的制作;(6)人—機系統(tǒng)的制作與鑒定。這些設(shè)計過程雖有先后次序之分，但各階段之間卻有著密切的聯(lián)系，也可相互穿插進行。

　　4 確定式反應

　　當有了某些刺激或信號時，人們常常就按照自己的經(jīng)驗和習慣而作出反應。這種反應稱為確定式反應。在這種反應過程中，人的神經(jīng)中樞動比較簡單，只要知覺到刺激物，不必過多考慮和選擇，就能立即作出決定。在一般情況下，視覺或聽覺刺激物出現(xiàn)后，在0.14~0.18秒內(nèi)便能作出反應。通常，確定式反應可分為兩類，一類屬于概念關(guān)系，另一類屬于空間關(guān)系。例如，不同的顏色常常用于各種信號和圖表的設(shè)計，人們在看到這些顏色時，因懂得這些顏色的含義，便能立即作出反應，如紅色表示危險、停止，綠色表示安全、通行。這都屬于概念關(guān)系。又例如，書刊上的詞句是由左向右和各行由上向下排列的，這就是橫排印刷所采取的排列方式。當我們閱讀時，就要按這順序進行，這屬于空間關(guān)系。

　　5 人體測量學(Anthropometry)

　　人體測量學是人類學的一個分支學科，主要是通過對人體的整體測量和局部測量來研究人體類型、特征、變異和發(fā)展的規(guī)律。人體測量學可提供出人的肢體所能發(fā)揮的力量大小、肌肉關(guān)節(jié)等的活動限度、人體靜態(tài)和動態(tài)尺寸(即身高及上、下肢體的長度等)的數(shù)據(jù)和資料，為人—機系統(tǒng)設(shè)備的設(shè)計和空間布置提供出科學依據(jù)。其重要意義在于：(1)為設(shè)計機械設(shè)備、工作場所和動作類型等提出原則和標準，以便最充分地利用時間和空間;(2)使設(shè)計的機械設(shè)備與身體的大小、形狀、活動和結(jié)構(gòu)相協(xié)調(diào)，從而使人操作時省力、舒適，并具有最高的準確性，最適當?shù)乃俣群妥畲蟮陌踩?(3)使機器設(shè)備能收到最大的效益。

　　6 人體反應時間

　　人體的感覺器官在受到外界刺激后的反應時間稱為人體反應時間。一般人的視覺簡單反應時間為0.2~0.25秒;聽覺的反應時間為0.12~0.15秒。由于人的神經(jīng)傳遞速度一般有0.5秒左右的不應期，所以需要感覺指導的間斷操作間隙期一般應大于0.5秒，復雜的選擇性反應時間一般達1~3秒，需要復雜判斷和認識的操作反應時間則更長。

　　7 操作反應速度

　　人體的反應速度是有限的，它與許多因素有關(guān)，就操縱器來說，其形狀、位置、式樣、大小、操作方向以及用力情況等，都會影響操縱速度。人的手指敲擊的速度為1.5~5次每秒，最大可達5~14次每秒。人手作水平135(相當于水平時鐘面1點半鐘的方向)或

　　315°(相當于7點半鐘的方向)方向的運動速度最快，且手抖動次數(shù)最少;而其它方向的動作速度就稍慢。右手向前運動推東西的速度，比從右向左的運動速度要快，而從左向右的運動速度則更慢。

　　8 人機系統(tǒng)標準

　　人機系統(tǒng)標準是指系統(tǒng)作業(yè)標準和人的效果標準。系統(tǒng)作業(yè)標準依不同的人機系統(tǒng)有不同的項目和內(nèi)容，如工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)中，有產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)率、設(shè)備利用率、產(chǎn)品合格率等標準。人的效果標準，主要指人的生理、心理反應(如心律、血壓、腦波)、工作效率和適應程度等。隨著人機工程學在人類生產(chǎn)和生活中越來越重要，國際上對制定人機學中的標準問題也越來越重視，1973年在英國標準協(xié)會(BSI)支持下，國際人機工程學會在英國召開了有13個國家參加的人機學國際討論會，會上提出了很多有關(guān)人機學方面的標準。目前，越來越多的產(chǎn)品和生產(chǎn)系統(tǒng)的質(zhì)量評定，都把人機學標準列為重要的內(nèi)容。

　　9 人的素質(zhì)

　　人的素質(zhì)包括遺傳的先天性素質(zhì)和由實踐經(jīng)驗積累而形成的后天性素質(zhì)兩類。人對于外界條件的刺激所作出的反應，即所采取的行動，會因各人的素質(zhì)不同而有差異。這就是說，在生產(chǎn)場所，發(fā)生不安全行為和可能引起傷害行動的最根本原因是與人的素質(zhì)有著極為密切的關(guān)系。

　　10 人類生態(tài)學

　　人類在維持其生存的過程中，逐漸適應了自然的和社會的環(huán)境。這種適應形成了人的一定的形態(tài)，人與環(huán)境產(chǎn)生共生關(guān)系，以這種共生關(guān)系為中心，研究人類區(qū)域社會的結(jié)構(gòu)及其變化過程的學科叫做人類生態(tài)學。它的研究范圍還包括，與人類的生存有密切關(guān)系的健康問題，公共衛(wèi)生學以及由生物環(huán)境、行動環(huán)境、生物個體環(huán)境等帶來影響的有關(guān)課題。

　　11 無條件反射(Unconditionedreflex)

　　當外界條件給人以刺激，則人會形成兩種反射，一為無條件反射，一為有條件反射。無條件反射是指人生下來就具有的一種本能的生理機能，即當人體受到刺激時，則在生理上出現(xiàn)一種不通過大腦即可判斷，本能地作出反射的機能。食物，是人為維持生命所必需的最基本的東西，所以人面對食物的刺激，通過生理機能直接反射，就有唾液分泌出來。這種反射是為了維持人的生命所必需的一種生來就有的最基本的自動控制方式。

　　12 心理原因(Mintalcause)

　　人們工作時的一切行動完全由當時的心理狀態(tài)所支配。若心理狀態(tài)不正常，就可能會因此而引起事故或災害。這種因心理狀態(tài)不正常而發(fā)生事故或災害的原因，稱為心理原因。屬于這類心理原因的有，精神不振、心情不悅、過度疲勞、反抗心、感情不適、錯覺等種種情況。

　　13 外界條件(Outsidecondition)

　　作業(yè)現(xiàn)場的生產(chǎn)活動是由人—機械—環(huán)境組成的。如果生產(chǎn)活動以人的行動作為主體來考慮時，則與作業(yè)行動有關(guān)的機械、環(huán)境等外在因素，以客觀表現(xiàn)形式呈現(xiàn)的一切客觀條件，統(tǒng)稱為外界條件。由于外界條件不同，事故發(fā)生的頻度也不同。

　　14 外部信息(Outsideinformation)

　　人利用生理機制，通過“五感”(視覺、聽覺、味覺、嗅覺、觸覺)來了解事物的客觀狀態(tài)，并達到知覺程度。這過程是：首先了解外部信息，嗣后對它們進行分析、判斷，并作出自己的行動，因此發(fā)生事故的原因大多是由于對外部信息了解得不充分，或?qū)ν獠啃畔a(chǎn)生錯覺，以及對外部信息的分析、判斷不正確等，導致人進行不安全行動而引起的。

　　15 閉環(huán)人機系統(tǒng)(Close man-machine systems)

　　閉環(huán)人機系統(tǒng)也就是反饋控制人機系統(tǒng)，它有一個封閉的回路結(jié)構(gòu)，其主要特征是：系統(tǒng)的輸出對控制作用有直接影響，即系統(tǒng)過去行動的結(jié)果回過來控制未來的行動。例如，在某一系統(tǒng)中，若需要加上一定輸入電壓，以得到所要求的目標值時，倘若輸入電壓過大，這一系統(tǒng)就通過調(diào)節(jié)發(fā)揮作用，以減小輸入電壓。反之，若輸入電壓過小，這一系統(tǒng)就發(fā)揮作用，以增大輸入電壓。具有這種結(jié)構(gòu)的控制方法就是反饋控制。這種控制如果是由人去觀察和控制輸入和輸出的，就稱為人工閉環(huán)人機系統(tǒng)。若用自動控制裝置代替人的工作，人只是起監(jiān)督作用的，則系統(tǒng)稱為自動閉環(huán)人機系統(tǒng)。

　　16 座椅幾何參數(shù)

　　座椅的幾何參數(shù)主要有座高，座面深，座靠背，座面寬等。座面寬一般只需1250px可滿足要求，座高對于工人的工效很重要，一般取人體腓骨頭的高度(約人體總高的1/4)或略小于小腿高度25px左右。根據(jù)我國的人體高度一般取座高為43~1125px，座面深一般取1125px左右，另外座面要光滑平整，座面可略向后斜6°左右，一般都要加彈性墊座，座靠背分肩靠和腰靠兩部分，肩靠高度達肩胛骨下角，腰靠的高度要適合脊柱彎曲和腰曲的高度，兩個靠背連在一起，其高度一般為1250px左右，座與靠背的夾角一般為100~110度，這樣人坐上去以后，靠背和座面與人體背部，臀部，大腿形成的曲線相吻合，使人有舒適感。

　　17 控制器布置區(qū)

　　控制器布置區(qū)是指人手(或腳)操作操縱器時，活動最靈活，反應最靈敏，用力最適宜的空間范圍和例行的方位。手動控制器布置區(qū)是，肘不運動時，以肘為圓心，半徑=890px的球形區(qū)域內(nèi)，并以肩高的水平位置上下為最優(yōu);肘運動時，上述球形區(qū)域半徑可擴大到1015px;軀體不運動時，以肩為圓心，半徑為 1525px的球形區(qū)域內(nèi);軀體允許運動時，上述半徑可擴大到1900px。腳動控制器布置區(qū)是，當人坐著操作時，腳踏板不得偏離人體中心線7.5~312.5px，腳踏板的高度不得超過椅面高度;若是站立操作，則腳踏板高度不得超過地面1875px，最佳是高出地面500px或再稍低些。控制器的布置或除考慮人的運動器官(手、腳等)外，還需注意視覺的要求。

　　18 水平作業(yè)區(qū)

　　凡在操作平臺上進行的作業(yè)，均屬于水平作業(yè)的范圍。這一類作業(yè)最多。水平作業(yè)區(qū)分為正常作業(yè)區(qū)和最大作業(yè)區(qū)。正常作業(yè)區(qū)(mormalarea)，是指靠近操作者的自然位置范圍內(nèi)，上肢在水平方向上能夠很容易達到的運動范圍。而最大作業(yè)區(qū)(maxinumarea)，則是指整個上肢在水平面上能夠達到的最大運動范圍。

　　19 不舒服指數(shù)

　　不舒服指數(shù)是指隨著氣溫和濕度的變化，人由于這種變化而產(chǎn)生的一種不舒適的感覺。不舒服指數(shù)可用下式計算：

　　干球氣溫[℃]+濕球氣溫[℃]×0.72+40.6

　　一般認為，不舒服指數(shù)達到70以上，一些人稍微感到不舒服;達到80以上，所有的人都開始感到不舒服。

　　20 不安全條件(Unsafecondition)

　　操作人員在進行作業(yè)時，一切外界條件所具有的潛在危險性，稱為不安全條件。例如，不適宜的環(huán)境條件(高溫、潮濕、有害氣體、粉塵及明顯的噪聲);或是設(shè)備、裝置、機械有缺陷;或是操作用具、輔助工具、防護設(shè)備有缺陷等。這些大都有引起事故的可能。

　　21 作業(yè)空間

　　作業(yè)空間是指人在操作機器時所需要的操作活動空間，再加上機器、設(shè)備以及工具所需的空間的總和?，F(xiàn)代化作業(yè)，對作業(yè)空間的設(shè)計要求很高，要求反映所有的機器、設(shè)備、工具和人們的操作活動功能之間聯(lián)系得合理。使作業(yè)空間既經(jīng)濟、合理、又能給操作者的操作帶來方便和舒適。

　　22 作業(yè)環(huán)境因素

　　作業(yè)環(huán)境因素是指人們在不同場合，不同工種，不同環(huán)境下工作時，所面臨的種種不同的環(huán)境條件。如冶煉作業(yè)的高溫，紡織車間的高溫，原子能工業(yè)的輻射，深水作業(yè)的高壓，高空的缺氧等。這些不利的環(huán)境因素都直接或間接地影響著人們的作業(yè)，輕則降低工作效率，重則影響整個系統(tǒng)的運行和危害人體安全。一般情況下，影響人們作業(yè)的環(huán)境因素，主要有：物化性質(zhì)的環(huán)境因素，包括化學性氣體，蒸氣粉塵，熏煙，霧滴等。物理性質(zhì)的環(huán)境因素，一般有光、輻射、振動、濕度、噪聲、水氣壓等。

　　23 控制一顯示比

　　控制一顯示比是在設(shè)計操縱器時需要考慮的很重要的人機因素。它是指操縱器的操作量與顯示器(指示器)的顯示量之間的比例關(guān)系。其表達式為

　　B=C/D

　　式中，B為控制一顯示比：C為控制器的移動量(或轉(zhuǎn)動量);D為顯示器(指示器)的顯示量。

　　系統(tǒng)操作時，操縱桿移動100px，顯示屏上的目標位移25px，則控制一顯示比是4。又如旋鈕開關(guān)手臂轉(zhuǎn)1個單位值時，指示器指針移動5個單位值，則控制—顯示比為0.2。設(shè)計好控制一顯示比，對定量調(diào)節(jié)或連續(xù)控制者很重要，一般來說，控制一顯示比小的調(diào)節(jié)控制器，適用于粗調(diào)或快速調(diào);控制一顯示比大的調(diào)節(jié)控制器則適用于精調(diào)。

　　24 色調(diào)對比及調(diào)和

　　色調(diào)的對比是指色相的差異、明度的深淺、純度的高低、冷暖的不同、面積的大小和位置的各異等方面。如純度、冷暖、明度相差較大的色在一起則成對比，反之則為調(diào)和。對比是擴大色彩諸方面的差異和對立性，而調(diào)和則正好相反，是縮小色彩的差異性，中和對立性，增加共同性，各種調(diào)和的配色有：色相調(diào)和(在色相環(huán)上，相鄰色之間的顏色為調(diào)和色)，純度調(diào)和(在色環(huán)上純度相近的復色)，冷暖調(diào)和(冷暖程度相似的顏色)。如兩個或多個色不調(diào)和時，其間插入漸變的幾種顏色，就可使之調(diào)和。

　　25 動作(Actus)

　　動作的意義，是在時間進程中所表現(xiàn)出來的某種行動的一種物理現(xiàn)象的真實狀態(tài)。它來源于拉丁語，是指行為的動作機能，對物體的運動進行控制，或使物體運動的意思。當這種動作不正確時，乃是發(fā)生事故的真正原因;若進行合理的動作，或消除有危險性的行動，這種動作在生產(chǎn)中就成為防止事故的核心。

　　26 動作的穩(wěn)定性(Stability of conduct)

　　作業(yè)動作就是在極短時間里作業(yè)姿勢的連續(xù)。姿勢的連續(xù)變化是來自大腦的指令，而使肌肉收縮為適應外界條件所發(fā)揮的生理機能的結(jié)果。保持此瞬間的作業(yè)姿勢的穩(wěn)定性是非常必要的。假若這種穩(wěn)定性受到破壞，正常姿勢出現(xiàn)失調(diào)，則將成為引起事故的原因。動作的穩(wěn)定性就是這種瞬間作業(yè)姿勢穩(wěn)定性的連續(xù)，為確保這種控制的穩(wěn)定性，要進行反復的訓練。

　　27 動作的適應性(Aptitude of conduct)

　　人的性格是通過遺傳，或通過后天隨著人生活的環(huán)境和受其它因素的影響而積累的經(jīng)驗所形成的。所以人對相同的外界事物的刺激，不一定表現(xiàn)出相同的反應，甚至完全表現(xiàn)出相反的反應。象人性格具有的這種方向性，企業(yè)中工人在操作中也存在。這種方向性，給事故的發(fā)生以很大的影響。所謂動作的適應性，乃是根據(jù)人的這種方向性特點而產(chǎn)生的適應性。一般來說，人對某種作業(yè)是否有適應性，是通過對人的各種機能的考核予以判斷的。

　　28 動作分析(Motion study)

　　為了使作業(yè)人員在生產(chǎn)過程中的作業(yè)動作合理有效，亦即為了能以最小的代價獲取最大的效果，就要對動作逐一地加以分析和研究，這就叫做動作分析或動作研究。因為大部分的事故都是由于操作人員的不安全動作引起的，所以通過動作分析，去掉作業(yè)動作中的多余的和有危險的動作，或者找出改進動作的方法，乃是防止事故的有效方法。

　　29 動作管理(Motion management)

　　在工作現(xiàn)場，工人的動作中常有許多不安全的因素。因此，無論從提高工作效率還是從安全角度來說，都有必要對每一個操作動作制定出一個合理的標準。同時按照規(guī)定的標準動作對工人進行教育和訓練，并在這一基礎(chǔ)上，讓操作符合標準的工人根據(jù)規(guī)定的操作標準，去對其他工人的操作動作進行監(jiān)督，以使工人在操作過程中都能正確地進行動作。為此目的所進行的工作就叫做動作管理。

　　30 動作軌跡(Motion locus)

　　這是對作業(yè)動作進行研究時所采用的一種方法。例如，為了了解手、足的動作，可在手、足上裝一個小燈泡，然后就可在照相膠卷上拍攝下手、足運動的軌跡。這樣，就可以根據(jù)動作軌跡，發(fā)現(xiàn)熟練工和非熟練工動作的不同，也可發(fā)現(xiàn)容易發(fā)生事故的動作存在的缺陷。一般說來，非熟練工的動作軌跡是不穩(wěn)定的。因此，這種不穩(wěn)定的動作是容易引起事故的。

　　31 色彩調(diào)節(jié)(Color conditioning)

　　把色彩的性質(zhì)，機能、科學地應用來造成使工人舒適和安全的作業(yè)環(huán)境的技術(shù)，叫色彩調(diào)節(jié)。在生產(chǎn)現(xiàn)場應用此技術(shù)，直接效果是，操作環(huán)境適宜，操作者對周圍機器，工件等分辯容易，眼睛不疲乏，精神好，注意力集中，而且光線可以有效利用;間接效果是秩序井然，事故減少，廢品率下降，工作效率提高。

　　32 工作溫度(Operativetemperature)

　　是根據(jù)牛頓冷卻法則研究出來的一種溫度顯示。它是表示室內(nèi)的氣溫、氣流、壁溫(周圍的

　　輻射溫度)，與人體表面之間的熱交換關(guān)系的一種尺度。

　　33 連續(xù)動作(Continors movement)

　　對不斷變化的外界條件，作業(yè)人員要及時作出與之相適應的連續(xù)性的動作反應，這就叫做連續(xù)動作。例如，汽車司機駕駛汽車時的運作以及機床的切削作業(yè)，均屬于這類動作。

　　34 熱輻射(Heat radiation)

　　從高溫熱源直接散發(fā)熱能的一種形式，熱輻射與熱源周圍介質(zhì)毫無關(guān)系。另外，從高溫熱源放出的輻射熱，遵守斯特藩——玻爾茲曼(stefan-Boltzman)輻射定律，即熱輻射溫度與輻射源絕對溫度的四次方成正比。

　　35程序控制(Sequencecontrol)

　　在同時有幾個自動控制裝置系統(tǒng)時，為使它們達到同一目的，必須確定這些裝置系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)順序，非此順序不得運轉(zhuǎn)，這就是程序控制。程序控制，在自動控制運轉(zhuǎn)的場合，對確保一系列機械裝置的安全也是十分重要的。

　　36 操作研究(Workstudy)

　　對操作方法的合理性進行調(diào)查研究，稱為操作研究。合理的操作方法，在生產(chǎn)中應能避免造成產(chǎn)品的缺陷和材料的浪費，并能使生產(chǎn)穩(wěn)定在這種標準中，生產(chǎn)事故的發(fā)生，主要地是由于工人操作方法不穩(wěn)定，以及隨心所欲地進行操作。因此，操作研究是使操作安全化的最有力手段。

　　37 操作速度(Worktempo)

　　操作速度是指操作過程中的操作的速度。當進行操作時，存在著某一動作與全體動作配合的速度問題，操作速度如果被某些外界條件所擾亂，工人為滿足此外界條件，其注意力便被集中過去，這時，對周圍的危險狀態(tài)和條件便不能集中注意力，以致動作紊亂，出現(xiàn)沖突，發(fā)生事故的可能性就增加。

　　38 顯示器

　　人一機系統(tǒng)中各種顯示信息的裝置，統(tǒng)稱為顯示器。具體包括儀表，信號燈，信號板，信號牌，各種標記，符號，警戒鈴，信號聲，警報聲，雷達顯示屏，電視屏，以及其他顯示信息的裝置。在人—機系統(tǒng)中為了操縱機器和監(jiān)視運行狀況，必須傳遞信息，即“人”不斷地根據(jù)“機器”的活動情況來調(diào)整“人”的操縱活動。從機器角度來看，顯示器是輸出，而從操縱機器的人來看，顯示器是輸入。顯示器一般分為視覺顯示器、聽覺顯示器、觸覺顯示器、味覺顯示器和嗅覺顯示器等。其中主要的是視覺和聽覺顯示器。

　　39 視力

　　視力是眼睛識別物體細部的能力，用作評價眼睛分辨細小物體(清晰度)的標準。它的量是眼睛能分辨被看對象最近兩點的視角(臨界視角)的倒數(shù)。它隨著照度，背景亮度以及對象與背景對比度(反差)的增大而增大。當背景光亮度由零增加到600cd/m2左右時，視力增加得很快;當背景光亮度從600cd/m²再繼續(xù)增加時，則對視力的影響就不大了。當對產(chǎn)品尺寸大小和儀表刻度盤精度高低進行設(shè)計時，視力是必須要考慮的因素。為了提高視力，必須提高背景亮度和照度，或提高零部件與背景亮度的對比。

　　40 視角

　　視角是被看對象中的兩點射出光線投入眼球時的相交角度。它與觀察距離和被看對象上兩點的距離有關(guān)。

　　α=2arctg(D/2L)

　　式中，α——視角(度);D——被看對象上兩點的距離;L——眼睛至被看對象的距離。

　　在設(shè)計時，視角是確定設(shè)計對象尺寸大小的根據(jù)。

　　41 微觀視野和宏觀視野

　　顯微鏡和望遠鏡的使用，使人們的視覺范圍擴大了。正常人眼的分辨能力是0.075mm(即當視距為25m時，人眼能分辨物體兩點間的最小距離為 0.075mm)。當借助于顯微鏡時，分辨能力則能成千萬倍的增大?，F(xiàn)代的電顯微鏡已能把細小物體放大約250萬倍。我們將這樣顯示的微小世界稱之為微觀世界，把人眼通過顯微鏡所能看到的微觀世界范圍叫微觀視野。而利用望遠鏡則可觀看對于微小世界來說的巨大世界。早在1948年，美國就在巴拿馬山上安裝了 5.08m的反射望遠鏡，利用它可清楚地看到離地球18.921×10²⁴m(即20億光年)那么遙遠的宇宙空間。這是巨視。我們將這樣看到的巨大世界叫宏觀世界，把人眼通過望遠鏡所能看到的宏觀世界范圍叫宏觀視野?，F(xiàn)在，借助于儀器，人的視野正朝著微觀和宏觀兩個方向不斷地擴大著。

　　42 視覺顯示器

　　視覺顯示器顯示信息，是通過人眼的視神經(jīng)而傳遞給大腦的。視覺形成的過程是，當外界物象刺激了視網(wǎng)膜上的感光細胞后，這些細胞產(chǎn)生的神經(jīng)沖動沿視神經(jīng)傳入大腦皮層的視覺中樞，于是就產(chǎn)生了視覺。人的視覺與光的強度、顏色、周圍環(huán)境等有關(guān)。因此，對視覺顯示器的設(shè)計，要求顯示的數(shù)字清晰、易辨和準確。經(jīng)研究表明，顯示器表盤的形狀對讀數(shù)的精確性有著重要作用。開窗式直接讀數(shù)顯示器的誤讀率僅為0.5%;圓形或環(huán)形的則為10.9%，半環(huán)狀的則增大到 16.6%;而直線豎直式的則高達35.5%。視覺顯示器按用途分有如下各種，即數(shù)量認讀，質(zhì)量認讀和檢查認讀等用途的顯示儀表。因此，要求在設(shè)計時，盡量符合使用目的。如供質(zhì)量認讀的儀表，要求越簡單越清晰越好。

　　43 聽覺顯示器

　　外界的聲波經(jīng)過人的外耳道傳到鼓膜，引起鼓膜的振動，刺激了內(nèi)耳的聽覺感受器，使聽覺感受器產(chǎn)生神經(jīng)沖動，這種神經(jīng)沖動沿與聽覺有關(guān)的神經(jīng)傳送到大腦皮層的聽覺中樞形成了人的聽覺。聽覺顯示器的顯示信號就是這們通過人的聽覺器官，使操作人員作出反應來控制機器裝置的，系統(tǒng)設(shè)計人員應根據(jù)信息的作用、特征和作業(yè)現(xiàn)象的具體情況，作出是否采用聽覺顯示器的決定。例如，在許多作業(yè)現(xiàn)場中，視覺信息負荷往往很大，若能用聽覺通道分擔一部分任務，則可以減輕視覺通道的信息負荷，而達到安全生產(chǎn)和提高工作效率的目的。

　　設(shè)計聽覺顯示器應遵循以下原則。

　　(1)一致性原則：可用信號本身來說明設(shè)備的運轉(zhuǎn)情況，并且使信號和人們所熟悉的現(xiàn)象邏輯地聯(lián)系起來;

　　(2)可分辨原則：要考慮作業(yè)現(xiàn)場實際情況，與其它聲響有明顯的區(qū)別;

　　(3)簡明性原則：信號盡量簡單、清楚，信號不應過多或太復雜;

　　(4)不變性原則：要求相同的聽覺信號，必須始終表示同樣的信息。

　　44 觸覺顯示器

　　除了視覺顯示器和聽覺顯示器以外，人的觸覺也可作為信息傳遞的通道。利用觸覺設(shè)計的顯示器稱為觸覺顯示器，觸覺顯示器常用的有電刺激、機械振動刺激和噴氣刺激等信號器。電刺激信號比較強烈，作為警戒信號比較有利，但其缺點是易于為人們所適應，因此，長時間使用不太適合。振動刺激適應性小，適合長時間使用。噴氣刺激強度小，人對它的分辯能力較差，所以不適用于復雜信息的傳遞。

　　45 實驗法

　　是人機學研究中常用的方法之一。如果由于條件的限制，實測法無法進行時，則可采用實驗的方法，通常是在實驗室進行，但有時也可在其它環(huán)境下進行。如果為了得到人在操作時對某種按鈕開關(guān)的按壓力，以及取得手感和舒適感，人體所要求的數(shù)據(jù)，一般在作業(yè)現(xiàn)場或?qū)嶒炇覂?nèi)進行短時間的測試即可。如果要得到色彩環(huán)境對人的心理、生理和工作效率的影響，一般在實驗室作短時間的實驗是不能解決的，這時需要對在各種色彩環(huán)境下工作人員的不同反應，持續(xù)進行一段時間的觀測，才能得到比較真實的結(jié)果。實驗所得的數(shù)據(jù)就可作為設(shè)計這類機器、部件和工作環(huán)境的科學依據(jù)。

　　46 肌肉疲勞試驗

　　為了研究人體對各種體力勞動和其它負荷的反應，德國學者A·莫索對人體勞動疲勞進行了肌肉疲勞試驗。試驗的方法是：當人進行作業(yè)時，用微電流通過人體，結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著人體疲勞程度的不同，電流強度也隨之變化。這樣就可以用電信號將人體的疲勞程度測量出來。這種試驗為后來形成的勞動生理學的研究打下了基礎(chǔ)。

　　47 鐵鍬作業(yè)試驗

　　1898年，美國學者F·W泰羅根據(jù)自己幾十年來的工作經(jīng)驗，對工人的操作動作進行了細致的觀察和分析，以確定合理的工作方法選取合適的工具，規(guī)定標準的工時定額，以提高勞動效率。他用形狀相同而鏟量不同的四種鐵鍬(每次可鏟重量分別為5kg，10kg，17kg和30kg的四種鐵鍬)，去鏟同樣的一堆煤。雖然17kg和30kg的鐵鍬每次鏟量大，但試驗結(jié)果表明，用10kg的鐵鍬鏟煤效率最高。他做了許多試驗，終于找出了鐵鍬的最佳設(shè)計方案，并找出搬運煤屑、鐵屑、砂子和鐵礦石等松散粒狀材料時每一鏟的最適當重量。從而使勞動生產(chǎn)率大大提高，這就是人機學建立過程中的著名的鐵鍬作業(yè)試驗。

　　48 砌磚作業(yè)試驗

　　1911年，美國學者F·B基爾斯對美國建筑公司工人砌磚作業(yè)進行了試驗。他用快速攝影機將工人砌磚動作拍攝下來，然后對動作過程進行分析研究，哪些動作必需，哪些動作多余，去掉多余的無效動作，提高有效動作的效率，這就是著名的時間和動作研究。結(jié)果使工人的砌磚速度由當時的每小時120塊提高到350塊。隨著機械化生產(chǎn)的發(fā)展，從當時研究動作及時間的分配，進而研究人和機器設(shè)備的利用率，從而提高了生產(chǎn)效率，這就是現(xiàn)代人機學的基礎(chǔ)。

　　49 分析法

　　分析法是在實測法和實驗法的基礎(chǔ)上進行的。如要對人在操作機械時的動作進行分析時，首先需進行實測，即將人在操作過程中所完成的每個連續(xù)動作用儀器或攝影逐一紀錄下來，然后進行分析研究，以便排除其中的無效動作，糾正不良姿勢，從而有效地減輕人的勞動強度，提高工作效率。特別是對一種動作在一個作業(yè)班次內(nèi)要重復成千上萬次的時候，利用這種方法，即使只去掉或改進一個動作，都會對提高生產(chǎn)效率起著重要作用。在分析法中，通常要研究自變量和因變量兩種變量。自變量就是實測的資料(因素)，如照度值，環(huán)境狀況和重力等因素。因變量是隨自變量而變化的因素，研究這兩種變量的關(guān)系，以便找出其中的規(guī)律，為機器和裝置的設(shè)計提供了可靠的依據(jù)。

　　50 作業(yè)行動事故的研究(Working motion strdy)

　　生產(chǎn)事故的原因，可分為物的原因和人的原因。物的原因是指設(shè)備或工具設(shè)計制造的失效引起的事故，而人的原因是指在作業(yè)過程中不安全行為引起的事故。作業(yè)行動事故主要是指在作業(yè)場所因工人的不安全行為所引的意外事故，這些不安全行為包括操作者本身的不安全行為和協(xié)作者(配合者)的不安全行為。而且不安全行為常常在操作機械或工具的過程中發(fā)生事故。屬于這類事故有下列幾種：(1)人力搬運過程的不安全行為發(fā)生的事故;(2)操縱工具和手動機械過程違反操作規(guī)程發(fā)生的事故;(3)操縱起重搬運機械過程中的不安全行為發(fā)生的事故;(4)在作業(yè)過程由于防護用品不齊全或佩帶不符合要求，由飛來物或墜落物引起的事故;(5)在操作過程中滑倒、絆倒所引起的事故。

　　對上述事故進行預防和調(diào)查研究是防止工傷事故的重要內(nèi)容。研究的目的是制訂一些規(guī)范和程序，禁止隨心所欲地進行操作，盡量減少不安全行為。

　　原文摘自：https://mp.ofweek.com/gongkong/a145633726246