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Chapter 5 : Human Output and Control Department of Industry Design, SME, USTB SME.USTB Chapter 5Human Output人体运动机能 By Richard.Wei 控制环节 Interfaces of Human-Machine Systems人机系统的信息传递环节 人 机器 Input Output 显示环节 The Contents of Human Output人体运动机能 Strength 力量 Energy Consumption and Fatigue 能量消耗与疲劳 Reaction Time 反应时间 Movement Time 运动时间 Accuracy of Movement 运动精确性 运动系统的组成 骨骼——杠杆 关节——枢纽 肌肉——动力 影响肢体力量的因素 肌肉的生理特征 施力姿势 施力部位 施力方式 施力方向 立姿直臂的拉力与推力 坐姿的蹬力：水平分布 坐姿的蹬力：垂直分布 Energy Consumption能量消耗 Common Examples of Energy Costs (Kcal/min) 2.7 3.0 4.2 6.8 9.0 10.2 Energy Consumption能量消耗 The unit of Energy : Kcal/min or Kcal/day Grades of work Rest Very light Light Moderate Heavy Very heavy Unduly heavy Kcal/min 1.5 1.6-2.5 2.5-5.0 5.0-7.5 7.5-10 10-12.5 12.5 Kcal/day 720 720-1200 1200-2400 2400-3600 3600-4800 4800-6000 6000 Heart rate/min 60-70 65-75 75-100 100-125 125-150 150-180 180 Factors Affecting Energy Consumption影响能量消耗的因素 (1) Methods of Work工作方式 1 : 1.03 : 1.09 : 1.14 : 1.29 : 1.44 Relative Energy Cost Double pack head rucksack rice bag yoke hands Factors Affecting Energy Consumption影响能量消耗的因素 (2) Work Posture工作姿势 Energy Cost Factors Affecting Energy Consumption影响能量消耗的因素 (3) Tools Design工具设计 (4) Work Rate 工作强度 Shape: Handle: Energy Cost: Short Long Long Efficiency of shoveling 疲劳的表现 注意失调：分散、怠慢、少动；或杂乱无章、好动、游移不定。 感觉失调：参与活动的感觉器官的功能模糊、紊乱。 动作紊乱：节律失调，滞缓、忙乱，不准确、不协调。 记忆和思维故障：忘记操作规程，理解能力降低，头脑不够清醒。 意志衰退：人的决心、耐性和自我控制能力减退，缺乏坚持不懈的精神。 疲劳的测定 完成作业的数量和质量 疲劳的主观感觉 脑电图 闪光融合频率 手眼协调 脑力 疲劳缓解方法 保证在执行长时间的连续任务期间有适当的休息间隔，使用户的心理疲劳得以恢复。 避免单调乏味的、无刺激性的任务，如果无法避免，则应采取高频率的休息间隙。 疲劳还有可能是因为感觉因素而引起的。强刺激，如强光、艳丽的色彩、强噪音都能引起感官的超负荷，从而产生疲劳，所以人机界面设计者应该避免使用太多的强刺激。 Reaction Time反应时 Factors influence reaction time: 影响反应时的因素 Stimulus Modality 不同的感觉器官 Stimulus detectability 刺激的强度 Expectancy of a signal 预先准备 Stratification of people 人群属性 Stimulus location 刺激的位置 Choice Reaction Time选择反应时 Movement Time运动时 Factors influence movement