第二章_安全人机系统中人的特性.ppt

安全人机工程 第一节 人体形态测量 一、人体测量的基本知识 1.工业安全设计与人体尺度 人机工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类：人体构造上的尺寸是指静态尺寸；人体功能上的尺寸是指人在活动过程中的尺寸。包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下的测量尺寸。 二、人体生理学参数及测量 1.人的生理学参数及测量 最大心率(HRmax) 单位时间内心室跳动的次数称为心率(Heart rate，缩写为HR) ；当人达到最大负荷时心脏每分钟的跳动次数称为最大心率(HRmax)。最大心率几乎无性别差异，但二者都随着年龄(A)的增加而下降。 1.人的生理学参数及测量 搏出量与最大心脏输出： 心脏每次搏动从左心室注入主动脉的血液量，称为搏出量。而单位时间内(每分钟)从左心室射出的血液量Q，叫做心脏输出量。由于最大摄氧量与最大心脏输出量具有内在联系，因此，可利用最大耗氧量求算最大心脏输出量 。 1.人的生理学参数及测量 肌电图： 人机工程学上，通常根据肌电图的电压幅值和收缩频率来进行评价。 放电频率的高低主要决定于运动单位兴奋活动的强弱。 动作电位振幅(mV)的大小反映了参加收缩的肌纤维数量的多少。 肌电图测试 1.人的生理学参数及测量 呼吸量的测定 人体的活动与正常平静状态相比，其机体新陈代谢率增高，氧气的消耗量与二氧化碳的呼出量也都随着活动量的增大而增多，于是呼吸频率由每分钟12～18次增加到每分钟40～50次，呼出量也由平静时的500mL上升到2000mL以上，其通气量由平静时的6～8L上升到100L以上，增加近20倍。 1.人的生理学参数及测量 脉搏数的测定 主要是测定与疲劳程度有关的刚结束作业时的脉搏数、脉搏积 [脉搏积＝脉搏数×(最高最低血压差)÷100]及回复到安静时脉搏数所用的时间。 小实验：大家自测一下脉搏数 成年人的脉搏在安静状态下每分钟是60-80次。每分钟少于60次是心动过缓。运动员的心脏健康有力，有时也在60以下。成年人的脉搏超过100次是心动过速。 体力活动或情绪激动时，脉搏可暂时增快。发烧时脉搏也增快，一般体温每增高1℃，脉搏增加10-20次。但伤寒病人例外，虽然发烧很高，脉搏并不加快，这叫相对缓脉。贫血、剧痛、甲亢的病人，虽不发烧，脉搏却也很快。 正常人脉搏快慢节奏是有规律的，如果忽快忽慢，或时有时无，这叫心律失常，如果经常出现这种现象，应该去医院检查诊治。 脉搏的年龄变化： 一岁：120-140；2-4岁：100-120；5-10岁：90-100；11-14岁：80-90；成年人：70-80。 另外男女性别也有差异，一般情况下，女性比男性的稍快。 1.人的生理学参数及测量 发汗的测定:通常把汗腺分泌汗液的活动叫做发汗。 发汗量是在高温环境下进行劳动或重体力劳动下机体丧失水分程度的标志。劳动或运动强度越大，发汗量增加越显著;劳动时如果发出大量汗水可造成脱水，因此对发汗量及汗液化学成分等应进行测定，并采取相应的劳动保护措施。 1.人的生理学参数及测量 脑电图:(Electroencephalogram，EEG)也是人体生物体电现象之一。人无论是处于睡眠还是觉醒状态，都有来自大脑皮层的动作电位(脑电波)。人脑生物电现象是自发和有节律性的。 利用脑电波的频率和幅值可评价人大脑的觉醒状态。 脑电图测试仪 PSI是英文Physical（体力）、Sensitive（情绪）、Intellectual（智力）的缩写。 人体生物钟在运行中，呈正弦曲线变化，P--体力生物钟一周期是23天，S--情绪钟一周期是28天，I--智力钟一周期是33天。人体生物钟从0开始，进入高潮期，经过1/4周期时为高峰日，高峰日前后2－3天为“最高峰区”。高峰日后开始向低潮期过渡，到达1/2周期时，正是高潮期向低潮期过渡交替的日子，称为“下降临界日”。此后便进入低潮期，到达3/4周期时为低谷日，低谷日前后2－3天为“最低潮区”。低谷日过后开始上升，向高潮期过渡，到达整周期（0周期）时，称为“上升临界日”，生物钟完成一个周期的运行，进入另一个周期运行。临界日前后1－2天称为临界期（“危险期”）。 人体生物节律原理又称生物钟原理,其中智力钟为33天，它影响着人们的记忆力、敏捷性以及对事物的接受能力、逻辑思维和分析能力等；体力钟周期为23天，它影响着人们的体力状况,包括对疾病的抵抗能力、肌肉收缩能力,身体各部份的协调工作能力、动作速度、生理变化适应能力，以及其他一些基本的身体功能和健康状况等； 情绪钟周期为28天，它影响着人们的创造力，对事物的敏感性和理解力，情感与精神及心理方面的一些机能等。一个人的智力、体力、情绪状态在每个周期中都分别