三人的生理心理因素及生物力学特性.ppt

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 3、脚的操纵力 脚产生力的大小与下肢的位置、姿势和方向有关。 脚产生的操纵力一般都是以压力的形式出现，压力的大小随着脚离开人体中心对称线向外偏转的程度有关。（见图3-11） 一般地说，在坐姿的情况下，脚的伸展力大于屈曲力；右脚的操纵力大于左脚的操纵力；男的脚力大于女的脚力。 （见表3-17 ） 图3-11 不同体位下脚的蹬力及在 各个角度时的压力比值 表3-17 脚的操纵力比较(N) 脚 别 屈曲力 伸展力 男 女 男 女 右 脚 左 脚 326 299 234 209 478 421 344 299 二、人体活动的速度与准确度 1、肢体的动作速度 肢体动作速度的大小，基本上决定于肢体肌肉收缩的速度 对于操作动作速度，还取决于动作方向和动作轨迹等特征 人的无条件反应时间为0.1～0.15S,听觉反应为0.1～0.2S,手指叩击速度1.5～5次／S，判断时间为1～5S。 动作频率是指在一定时间内动作所重复的次数。 肢体的动作频率也取决于动作部位和动作方式 (见表3-18 ) 在操作系统设计时，对操作速度和频率的要求不得超出肢体动作速度和频率的能力限度。(见表3-19，表3-20) 表3-18 人体各部位动作速度与频率限度 动 作 部 位 动作速度或频率 ? 数 值 单 位 手的运动 控制操纵杆位移 手指敲击的最大频率 旋转把手或驾驶盘 身体转动 手控制的最大谐振截止频率 手的弯曲与伸直 脚掌与脚的运动 35 8.8～17 3～5 9.42～29.46 0.72～1.62 0.8 1.0～1.2 0.36～0.72 cm.s-1 cm.s-1 次.s-1 r.s-1 次.s-1 Hz 次.s-1 次.s-1 表3-19 动作速度表 动作部位 动作特点 动作一次最少的平均时间（S） 手 抓取动作 直线的 曲线的 旋转动作 克服阻力 不克服阻力 0.07 0.22 0.72 0.22 脚 直线的 克服阻力的 0.36 0.72 腿 直线的 脚向侧面 0.36 0.72～1.45 躯干 弯曲 倾斜 0.72～1.62 1.26 表3-20 人体各部分动作的最大频率 动作部位 动作的最大频率（次/min） 手 204～406 手指 360～431 前臂 160～292 臂 99～344 腿 300～373 脚 330～400 人体动作的灵活性 改变操纵方向时，圆形轨迹比直线轨迹灵活。 手向着身体比离开身体的动作灵活而准确 前后往复比左右往复动作的速度大。 最大动作速度与被移的负载的重量成正比，而达到最大速度所需要的时间与被移动的负载成正比 人体较短部位的动作比较长部位的动作灵活； 人体较轻部位的动作比较重部位的动作灵活 人体体积较小部位动作比较大部位动作灵活。 进行安全人机系统设计时，为使动作速度、频率和准确性、灵活性很好地结合，须遵循的规律： ⑴ 劳动时，不论连续动作时间长短，都应在最有利的位置开始和结束。 ⑵ 沿曲线的、直线的或不规则轨迹的动作，都应该让操作者的动作从容不迫。 ⑶ 具有急剧改变方向的动作，应尽量采用流畅而连续的动作。 ⑷ 手在水平内动作比在垂直面内的动作要准确。 ⑸ 工作时的动作次数应尽量减少，频率应降低。 ⑹ 重要作业尽可能由一个人的动作完成。 ⑺ 最重要和常用的装置或工具应当放在最有利范围之内。 ⑻ 操纵者的操纵动作，按适宜的半径作圆周运动比沿直线运动好。 ⑼ 从一个操纵位置到另一个操纵位置的动作应当平稳，不允许有跳跃式动作。 ⑽ 如果操作者不可避免地按不正确的轨迹动作时，应当考虑改变手的动作，这时采用直线