人的生理心理因素及生物力学特征详解.ppt

一、人的感知特性 感觉 客观事物直接作用于相应的感受器时，人脑对其个别属性的反映。 知觉 知觉同感觉一样，也是人脑对直接作用于感受器的客观事物的反映，但不是对事物个别属性的反映，而是对事物整体的反映。 （一）空间辨别 1.察觉和分辨 2.波长和强度效应（380-780）*10-9 3.视角 影响人的信息处理能力的因素 人的神经活动规律 动机与积极性 学习和训练 疲劳 个体差异 年龄、性别、经验、季节 反应快慢 大脑所处的意识水平 疲劳产生的机理 （ 二）手的操纵力 1 坐姿操纵力 手臂操纵力的一般规律： （1）左手力量小于右手； （2）手臂处于侧面下方时，推拉力都较弱，但其向上和向下的力较大； （3）拉力略大于推力； （4）向下的力略大于向上的力； （5）向内的力大于向外的力。 表3-14 坐姿时手臂在不同方向上的操纵力 手臂角度（0） 拉力 推力 左手 右手 左手 右手 向后 向前 180（向前平伸臂） 150 120 90（垂臂） 60 230 190 160 150 110 240 250 190 170 120 190 140 120 100 100 230 190 160 160 160 180 150 120 90 60 向上 向下 40 70 80 80 70 60 80 110 90 90 60 80 100 100 80 80 90 120 120 90 180 150 120 90 60 向内侧 向外侧 60 70 90 70 80 90 90 100 80 90 40 40 50 50 60 60 70 70 70 80 3 握力 一般人右手的握力大于左手。一般青年男子右手平均瞬时最大握力约为550N，左手约为421N。保持1min后，右手平均握力降到274N，左手降至244N。可见，握力与手的姿势和施力持续时间有关。 人们在劳动过程中，要使用各种手持工具进行操作，如钳子、镊子、锄头、斧头等等。 手持工具把柄的外形、大小、长短、重量以及制造材料除应满足操作的要求外，还要符合操纵者的生理特点和生物力学特点，以减轻劳动强度。 3 握力 在人机系统设计时，要考虑操作者的握紧强度。握紧强度是人能够施加在手柄上的最大握紧力（可用测力计测量）。在设计手工工具、夹具和操纵机构时，都需考虑握紧强度的数值。 年龄在30岁以上时，可用下式（5-1）近似计算手操纵的握紧强度。 式中 ——手操纵握紧强度，N； ——年龄，周岁。 表5-2 男女不同年龄段握力 表5-3应用手柄操纵时最合适的力 表3-15 男女不同年龄段握力 性别 年龄 握 力（N） 最小值 最大值 标准值 男 16 18 20 23 25 274 324 344 373 379 480 529 556 579 585 343～441 392～460 418～487 442～510 448～516 女 16 18 20 23 25 202 211 218 226 230 314 332 330 338 343 239～276 248～285 256～293 264～301 268～305 表3-16 应用手柄操纵时最合适的力 手柄距地高度（mm） 左手最适合的用力（N） 右手最适合的用力（N） 向 上 向 下 向侧方 向 上 向 下 向侧方 500～650 650～1050 1050～1400 1400～1600 140 120 80 90 70 120 80 140 40 60 60 40 120 100 60 40 120 100 60 60 30 40 40 30 图3-10 立姿操作时手臂在不同角度上的拉力和推力分布 手的操纵力与手动操纵器的布置 由于手臂弯曲时，手在人的前方活动能发挥出较大的操纵力，所以操纵机构布置在操纵者的正前方可以得到最好的操纵。 操作者站时臂伸直的最大拉力产生在180°的位置上，即产生在垂直向上拉的位置上。所以需要向上拉的操纵机构布置在下面能得到最大操纵力，操作者站立时臂伸直的最大推力产生在0°的位置上，即垂直向上推的位置上，但由于受空间、设备和人的习惯所限，不在此方向布置操纵机构。 手的操纵力与手动操纵器的布置 人在伸直前臂时向前推较向侧面推所产生的力大一些，所以推力操纵的机构尽量布置在操作者的前面（即最佳位置） 一般人在平稳动作时，手臂所产生的最大操纵力可达800N，人在猛烈瞬间动作时，所产生的最大操纵力可达1000～1100N。 正常情况下用手操纵时，操纵机构所需要的操纵力不应