第二章 人机环境系统1.ppt

对中枢神经系统的影响：超过85dB时，会出现中枢神经系统功能障碍，表现为头疼、头晕、失眠、多汗、恶心、乏力、心悸、注意力不集中、记忆力减退、神经过敏、惊慌以及反应迟缓等。还会引起多梦，熟睡时间缩短。 对心血管系统功能的影响：（80－90dB）表现为心跳过速、心率不齐、心电图改变、血压增高以及末梢血管收缩、供血减少等。 对消化系统的影响：降低胃的收缩机能和分泌机能。 对呼吸系统的影响：90dB时，呼吸频率加快，呼吸加深。 对视觉功能的影响：115dB、800－2000Hz时，可明显降低眼对光的敏感性。 130dB以上，可引起眼振颤和眩晕。 * 第一节 人机系统涵义 一、 人机系统定义： 人—机—环境系统—是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机器以及它们所处的周围环境所构成的系统，简称人机系统。 人—指操作者或使用者。 机—泛指人操作或使用的物，可以是机器。也可以是用具、工具或设施、设备等。 环境—是指人、机所处的周围环境，如作业场所和空间、物理化学环境和社会环境等。 人机系统的构成，可以分为人、机、环境三个子系统。 人 环境 机 人－机 人－环境 机－环境 人－机－环境 人机关系：机宜人，人适机。 二、人机系统功能 信息储存 接受信息 执行功能 信息处理 信息反馈回路 输入 输出 过程：人感受到机器及环境作用于人的感受器官上的信息 ，由体内传入神经到大脑皮层，经过分析、判断做出决策，再由传出神经将信息传送到骨骼肌，使人体的执行器官向机器发出人的指挥信息或伴随操作的能量。 三、人机系统类型 闭环和开环人机系统 人工和自动化人机系统 人机不同结合 方式人机系统 单元组合类型人机系统 闭环人机系统 指示器 机器或过程 控制器 测量手段回路 输入 输出 控制器 机器或过程 输出 输入 开环人机系统 人工与自动化人机系统 －人工操作系统 信 息 储 存 信息接受 信息处理 行动 输入 输出 信息反馈（闭环系统） 人（动力＋控制者） 人机操作系统由人和手工操作器具构成，系统中人自始至终在起主要作用，人既是动力源，也是控制者，系统的效率主要取决于人。 人工与自动化人机系统 －半自动化系统 半自动化系统由人和半自动化机械设备构成，系统中人主要充当控制者和操作者，动力来源于机械设备。人通过感知信息，实施操作，完成对机械的控制。 信 息 储 存 信息接受 信息处理 行动 输入 输出 信息反馈（闭环系统） 人（控制者） 过程 控制 过程 人工与自动化人机系统－自动化系统 自动化系统由人和自动化机械设备构成，系统机器完全取代人的工作，生产过程中的全部工作由机器完成，人仅起监督作用，只对意外紧急情况进行处理。 机（动力＋控制者） 输出 信 息 储 存 信息接受 信息处理 执行 输入 过程 控制 过程 信息反馈（闭环系统） 信 息 储 存 信息接受 信息处理 行动 人（监督者） 人机串联模式系统 人 机 人机并联模式系统 人 机 人 机 机 人机串并联 模式系统 单元组合人机系统 该类人机系统由多个组成单元构成的，其中每个单元独自构成人机系统，即整体满足人机系统条件，局部也符合人机系统特点。 输入 输出 人机系统 人机系统 人机系统 人机系统 四 人机系统模型 中枢神经系 眼 耳 体 右手 左手 右脚 左脚 感觉器官 执行器官 道路、障碍物 信号、标志 警报 显示部分 环境信息 仪表 灯光 开关 方向盘 油门 制动器 离合器 操纵部分 汽车本系 噪音 振动 重要作用 经常作用 间断作用 图示模型－动态模型 动脉 静脉 底部 指尖 核 肌肉 脂肪 皮肤 手套 轴向 径向 手指热调节模型结构式意图 数 学 模 型 描述人机系统动态特性的数学表达式，称为人机系统数学模型。人机系统的数学模型由人的动态特性模型和机的动态特性模型两部分组成。由于人体本身是一个极其复杂而又高度完美的自适应反馈系统，当把人放入人机系统中后，该人机系统的关系不能简单的描述成纯线性的、非线性的、时变的、随机的或离散的模型，而实际上应该是所有这些特性的组合。人机系统数学模型是实际系统的近似。 当前较成熟的建模方法分为传递函数模型和模糊控制模型。 第二节 人机与环境因素的关系 作 业 环 境 类 型 最舒适的作业环境 舒适的作业环境 不舒适的作业环境 不能忍受的作业环境 一、人机的环境因素 物化环境因素 物理环境因素 生物环境因素 生理环境因素 社会、心理环境因素 物 化 环 境 因 素 粉尘 有毒性 气 体 蒸气 薰烟 雾滴 在机械加工过程中形成的固体微粒，随风飘扬于空气中。危害：会引起肺疾病、眼睛及皮肤发炎，严重的会导致全身中毒及致癌。 对人体有害的气体在空气中的浓度超过一定限度，便会影响