安全⼈机⼯程学第⼀章
⼀，⼈机关系随社会的发展有很⼤的变化，请举例说明其变化及其特点
答：1 原始⼈机关系，旧⽯器时代的⽯⼑、⽯枪、⾻针等⼯具⼤部分呈直线形状，有利于⼈使⽤；到新⽯器时代，⼈类所⽤的锄头、铲⼑及⽯磨等的形状，更适合⼈的使⽤。那是的⼈类在⽤这些⼯具进⾏笨重的体⼒劳动时，就⾃发地存在保护⾃⼰和提⾼劳动效率两⽅⾯需要解决的问题。2 经验⼈机关系，这些⼯具由于⼈的使⽤经验、体会促使⼈机关系有简单到复杂，由低级到⾼级，由⾃发到⾃觉，逐渐科学化。但这个时期的⼈机关系及发展只是建⽴在⼈类不断积累经验和⾃发的基础上。3 ⼈机关系越来越复杂，机器要求操作者接受⼤量的劳动成果，例如：飞机的飞⾏，座舱及仪表位置设计考虑⼈的⽣理、⼼理和⽣物⼒学特性等。⼆，如何理解⼈机⼯程学的含义？
答：⼈机⼯程学是根据⼈的⼼理、⽣理和⾝体结构等因素，研究系统中⼈、机械、环境相互间的合理关系，以保证⼈们安全、健康、舒适地⼯作，并取得满意的⼯作效果的⼀门科学。三，阐述⼈机⼯程学与安全⼈机⼯程学的联系与区别。
答：安全⼈机⼯程学是从安全的⾓度和⼈机⼯程学的着眼点研究⼈与机的关系，运⽤⼈机⼯程学的原理和⽅法去解决⼈机结合⾯的安全问题的⼀门新兴学科。安全⼈机⼯程学基础研究的⽅法与⼈机⼯程学的研究⽅法基本相同，但是研究问题的⾓度和着眼点主要侧重于从适应⼈的安全性特征去研究⼈机界⾯。四、举例分析你所熟悉的⼀个⼈机系统的⼈、机及其结合⾯
答：计算机。在⼈机系统中，存在⼀个⼈与机相互作⽤的“⾯”，所有的⼈机信息交流都发⽣在这个⾯上，通常把这个“⾯”称为⼈机界⾯。在⼈机界⾯上，向⼈表达机械运转状况的仪表或器件叫做显⽰器。对机械来说，显⽰器执⾏的功能是输出，⽽对⼈来说，是输⼊。⽽显⽰器就是⼈与计算机的结合⾯。⼈即安全主体。机这⾥是指计算机。五、请说明安全⼈机⼯程学在安全⼯程学中所处的地位与作⽤
答：安全⼈机⼯程学是安全⼯程学学科体系的⼀部分也是实现安全⼯程学的科学依据和最活跃的⼈的作⽤因素，它与其他三个⼦系统相互交叉、渗透、影响、制约、互为补充，从⽽构成了安全⼯程学这⼀整体。
六、何为安全⼈机⼯程学？其任务与研究范围是什么？
答：安全⼈机⼯程学是从安全的⾓度和着眼点，运⽤⼈机⼯程学的原和⽅法去解决⼈机结合⾯的安全问题的⼀门新兴学科。任务是为⼈机系统设计者提供系统安全性设计，特别是确保⼈员安全的理论、⽅法、准则和数据。范围：1研究⼈机系统中⼈的各种特性.2，研究⼈机功能分配。3，研究各类⼈机界⾯。4，研究⼯作场所和作业环境。5，研究安全装置。6研究⼈员选拔问题。7，研究⼈机系统的可靠性，保证⼈机系统的安全8，研究⼈机系统总体安全设计准则和⽅法以及安全性评价体系和⽅法。安全⼈机⼯程学第⼆章
1.为什么说⼈体测量参数是⼀切设计的基础？P17 P24
答：（1）为了使各种与⼈有关的机械、设备、产品等能够在安全的前提下⾼效率地⼯作，实现⼈-机的最优结合，并使⼈在使⽤时处于安全、舒适的状态和⽆害、宜⼈的环境之中，现代设计必须充分考虑⼈体的各种⼈机学参数。（2）⼈在活动时，会产⽣⼀系列的⽣理变化，承受的负荷量不同，进⽽导致⼀系列⽣理指标值发⽣改变。通过测定⼈的有关⽣理学参数，即可科学地推断⼈从事某种活动或操作所承受的⽣理负荷，⼜可据此合理安排劳动定额、劳动节奏，从⽽提⾼⼯效和操作安全性。2.⼈体测量数据如何处理？P30
答：根据数理统计分析⽅法，⼈体测量的数据处理步骤如下：1、将⼈体测量数据分类分组；2、划出频数分布，做直⽅图与概率计算；3、确定假定平均数；4、计算离均差；5、计算并列表；3.使⽤⼈体数据的原则是什么？P40
答：（1）满⾜度。满⾜度是产品设计尺⼨满⾜特定使⽤者群体的百分率。也即你的设计适合多少⼈。（2）产品的设计任务的分类1）Ⅰ型产品尺⼨设计（可调准则）。尺⼨在上限值和下限值之间可调，上下限百分位分别为5％和95％时，满意度为90％。2）Ⅱ型产品尺⼨设计（最⼤最⼩准则）。4.⼿、脚作业域如何确定？P21
步骤如下：1、⼿的作业域的测量。包括⽔平作业域(⼈在台⾯前，在台⾯上左右运动⼿臂所形成的轨迹范围)、垂直作业域（⼿臂伸直，以肩关节为轴做上下运动所形成的范围，⼀般的，以肩关节为圆⼼的直臂抓握半径：男65cm,⼥58cm），进⽽确定作业域的边界。实际中⼀般不取边界值，⽽是多取不超过边界的较⼩尺⼨，如通常操作范围或正常操作范围。脚的测量。需测数据包括当⾜跟⽔平时踝关节的背屈、侧转等活动的⾓度，以及⾚脚及穿鞋时脚掌、脚趾的长度、宽度、厚度的测量数据。2、脚作业空间的确定。正常的脚作业空间应该位于⾝体前侧、坐⾼以下的区域，其舒适的作业空间与⾝体尺⼨和动作性质有关。5. ⼈体测量数据的运⽤准则P35
答：（1）最⼤最⼩准则（2）可调性准则（3）平均准则4）使⽤最新⼈体数据准则（5）地域性准则（6）（1）功能修正与最⼩⼼理空间相结合准则（7）标准化准则（8）姿势与⾝材相关联准则（9）合理选择百分位和适⽤度准则
6.作业椅与⼯作台设计如何确定合适？P43
答：作业椅与⼯作台的设计，决定于⼈体测量数据。合理的作业椅和⼯作台，应该是：坐着舒适；操作⽅便；结构稳固；有利于减轻⽣理疲劳。（1）作业椅的设计。座椅的设计依据，主要是⼈体静态测量数据，包括：①坐⾯宽。座⾯的宽度应稍⼤于臀宽，以便操作者灵活地改变姿势。最⼩的椅⾯宽为400cm，考虑⾐服的厚度，定为450cm。还应考虑到特殊⼈群的使⽤，做相应的调整②座⾯深。座⾯的深度应能保证臀部得到全⾯的⽀持，其深度可取臀部⾄⼤腿全长的3/4,即357mm~450mm之间③倾斜度。座⾯应有⼀定的倾斜度，⼀般做成仰⾓3°~ 8°（⼯作椅3°~ 5°，安乐椅8°），以免⼈体下滑④座⾯形状。座⾯以⽆凹凸形者为宜，但可加⼀软垫，以增加接触表⾯，减⼩压⼒分布的不均匀性。坐垫以纤维材质为宜，不宜采⽤塑料材质⑤座⾯⾼度。决定座⾯⾼度的最重要因素是使⼈的肘部与⼯作⾯之间有个合理的⾼度差。实验证明，这个⾼度差较合适的距离是275±25mm。⼀般椅⾯⾄脚掌的距离为腓⾻的⾼度，即430mm~450mm。保证⼈在写、读时眼睛与对象物的距离不⼩于300mm⑥靠背设计。分全靠和半靠。全靠⾼约457mm~508mm。靠背的倾斜度与椅⾯成115°，宽度与椅⾯宽相称。
（2）⼯作台的设计。尺⼨：①坐姿作业时，⾝体向前或向后倾斜以不超过10°~15°为宜，⼯作台⾼度为操作者⾝⾼的60％，或台⾯低于肘⾼50mm~100mm。凡坐姿作业，应有容膝空间，⾼度为600mm~650mm，宽度可稍⼤于椅宽。②⽴姿⼯作时，⼀般⼯作台⾼度，男780mm~930mm，⼥⼦低50mm。平均⾼度为900mm，可设置15°~40°的倾斜度。7.结合实际举例说明⼈体数据在⼯程中的应⽤？
答：例如：单⼈床的⼈体尺⼨设计。⼈体尺⼨：长、宽、⾼；使⽤⼈群：中国西南地区青年男性（18-25岁）；II型产品，满⾜度:95% ；长度: 极⼤尺⼨, P95，⾝⾼ｈ:1740.27宽度：极⼤尺⼨, P95，肩宽ｗ：
465 ；⾼度：极⼩尺⼨, P5，
⼩腿加⾜⾼：380
1.长度躺卧空间长度=h＊1.05+h1+h2+a+b =1827.28+50+100+50+50=2077.27 总长度：2～
2.2m ２、宽度睡眠与床宽的关系：最⼩宽度为70cm，当宽度⼩于50cm时，翻⾝次数减少30%，睡眠质量受到严重影响。宽度=(2.5～3)w =1162~1395,合理宽度：1.2~1.4m
3、⾼度为考虑到使⽤者上床、脱⾐、穿鞋等活动的⽅便，床的适宜⾼度选取⼩腿的长度,即40~45cm。安全⼈机⼯程学第三章
1、何谓⼈的感觉适应性、感觉有效刺激及感觉相互作⽤？
对感觉器官持续刺激，假若刺激强度固定，则作⽤时间的长短将决定该刺激是否能引起反应，时间过短不能引起反应；时间过长、反应会逐渐减⼩，以致消失。这⼀特性称为感觉适应性。
⼀种性质的刺激单纯有⾜够的强度和作⽤时间，还不能成为有效刺激，还必须具备适宜的强度时间变化率。强度时间变化率是指作⽤到⼈体组织的刺激需多长时间其强度由零达到阈值⽽成为有效刺激。变化速度过慢或过快都不能成为有效刺激。
感觉的相互作⽤，感觉的相互作⽤⼀般是指⼀种感觉的感受性，因其他感觉的影响⽽发⽣变化的现象。这种变化也可以在⼏种感觉同时产⽣时发⽣，也可以在先后⼏种感觉中产⽣影响。⼀般的变化规律是：微弱
的刺激能提⾼对同时起作⽤的其他刺激的感受性，⽽强烈的刺激则降低这种感受性。 2、⼈的视觉、听觉各有哪些特征？
视觉 ：1空间辨别 2视野与视距 3暗适应与亮适应 4对⽐感度 5视错觉 6视觉运动规律。7颜⾊对⽐与⼈眼辨⾊能⼒有⼀定关系 听觉：1可听范围 2可听声⾳的强度 3⽅向敏感度,4掩蔽效 （详解p51-p57）3、何谓⼈的反应时间？如何能缩短⼈的反应时间？ P58 反应时间是指⼈从接收外界刺激到作出反应的时间。
（1）合理选择感觉通道； （2）确定刺激信号特点； （3）合理设计显⽰装置和控制装置； （4）进⾏职业选择和适应性训练。（5）要选择灵敏的感觉通道和运动器官，增强选择⼈们对刺激性质敏感的刺激，如光，声和电击。（6）尽量减少刺激数⽬，若以两种颜⾊为刺激物时，选择对⽐强烈的颜⾊如⽩与⿊，进⾏反应时间⽅⾯的训练4、影响⼈的信息处理能⼒的因素？ P621、⼈的神经活动规律2、动机与积极性3、学习与训练
4、疲劳将使作业的信息处理能⼒降低、反应时间增加判断错误增多5、⼈的个体差异也影响信息处理能⼒
6、年龄、性别、经验、季节等也会影响⼈的作业能⼒和信息处理能⼒7、⼈体的信息传递效率即平常说的反应快慢8、⼈的⼤脑所处的意识⽔平如何提⾼⼈的信息处理能⼒？
1依据⼈的神经活动规律，合理选择处理信息的时间，尽量在⽩天的时候⼯作2提⾼⼯作的动机和积极性3反复学习和训练4合理安排作息，减少疲劳作业5提⾼个⼈的性格适应性和社会适 应性6根据⼯作性质选择不同年龄，性别的⼈7加强训练提⾼反应速度8确保⼯作时⼤脑处于正常清醒状态 5、何谓注意？有那些特征？ P64
注意是⼼理活动对⼀定对象的指向性和集中，对象可以是外向的事物和现象，也就恶意是内向体验。注意可分为⽆意注意和有意注意两种。⽆意注意是指由客体⾃⼰的特点⽽产⽣的注意，有意注意是指由活动条件引起的主体意识控制下的注意。特征表现在注意范围，持续性和选择性。1注意范围的⼤⼩随知觉对象呈现的特点不同⽽不同不同 2注意的持续性是指主体对客体的不变化刺激能够清晰观了的意识集中的时间。注意不能持续即注意的不稳定性是⼤脑⽪层的⼀种保护机制，防⽌精神疲劳 3注意的选择性包括两层含义：选择性体现为不同客体，不同感觉通过有不同的偏好注意与不注意的同时相互排斥性。引起不注意的原因：1强烈的⽆关刺激的⼲扰 2注意对象设计⽋佳 3注意的起伏 4注意⽔平下降导致注意分散。6、由⾮理智⾏为⽽发⽣违章操作的⼼理因素有哪些表现？ p74----p751 侥幸⼼理。2 省能⼼理。3 逆反⼼理4 凑兴⼼理5 从众⼼理6 精神⽂明
7、如何应⽤能⼒的个体差异搞好安全⼯作？ P701234
⼈员能⼒的相互弥补。
8、⾊彩对⼈的⽣理⼼理有哪些影响？ P781 冷暖感，红黄橙为暖⾊调，蓝青绿为冷⾊调2 兴奋与抑制感，暖⾊使⼈兴奋，冷⾊使⼈冷静3 前进和后退感，暖⾊系为前进⾊，冷⾊系为后退⾊4 轻重感，明度⾼的感觉轻
5 轻松与压抑感，明度⾼的使⼈轻松，⿊⾊使⼈感到抑郁6 软硬感，明度⾼的感觉软
7 膨胀⾊与收缩⾊，暖⾊系为膨胀⾊，冷⾊系为收缩⾊。9、噪声对⼈体有哪些危害?危害程度受那些因素影响?噪声对⼈体的危害123
状况。 危害程度的影响因素12 3 4
5
10、⼈体活动范围可分为哪⼏类？最有利范围、正常范围、 最⼤范围
11、在进⾏安全⼈机系统设计时，为了使动作速度、频率和准确性、灵活性很好地结合，必须遵循哪些规律？P88
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。(3)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。(5)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，这时采⽤直线形式的轨迹要灵活些。12、影响⼈体作⽤⼒的因素有哪些？p891、体重2、体位3、个体因素
13、何谓疲劳？疲劳形成的原因？p91
⼀种定义为：“所谓疲劳，就是在⼈体发⽣可以概括为失去功能或打乱功能的变化，也就是发⽣机能变化、物质变化、⾃我疲劳和效率变化的现象。”另⼀种定义为：“所谓疲劳就是⼈体内的分解代谢和合成代谢平衡不能维持，换⾔之，当⾼位与低位的代谢反应平衡不正常时叫疲劳。”形成的原因：作业的强度、性质和持续时间；⾝体素质；作业的速度；精神因素；⼯作单调.环境的因素14、如何缓解和改善作业⼈员的疲劳？ P95
1对于病态疲劳，要查明原因对症治疗；⼼理性疲劳要促进良好情绪的发展，减少疲劳发⽣，
2体⼒劳动速度要适中，⼯间休息是减轻体⼒劳动者疲劳的⾏之有效的⽅法3坚持正常的作息时间，安排好合理的休息时间，既是⼈体⽣物节律的要求，也能减轻⼈体的⽣理紧张4脑⼒劳动要注意合理⽤脑，⼀旦发⽣脑疲劳现象就应⽴即设法消除5改进⼯作环境条件是减轻疲劳的有效⽅法之⼀6注意休息能改善疲劳安全⼈机⼯程第四章复习思考题1.何为开环与闭环⼈机系统?
⼈机系统按有⽆反馈控制分类。按反馈分类，有开环⼈机系统和闭环⼈机系统。反馈是指系统的输出量与系统输⼊量结合后⾄新对系统发⽣作⽤。（1）开环⼈机系统。开环⼈机系统是指系统中没有反馈回路，或输出过程也可提供反馈的信息，但⽆法⽤这些信息进⼀步直接控制操作，即系统的输出对系统的控制作⽤没有直接影响。如操纵普通车床加⼯⼯件，就属于开环⼈机系统。（2）闭环⼈机系统。闭环⼈机系统是指系统有封闭的反馈回路，输出对控制作⽤有直接影响。若由⼈来观察和控制信息的输⼊、输出和反馈，如在普通车床加⼯⼯件，再配上质量检测构成反馈，则称为⼈⼯闭环⼈机系统；若由⾃动控制装置来代管⼈的⼯作，如利⽤⾃动车床加⼯⼯件，⼈只起监督作⽤，则称为⾃动闭环⼈机系统。2. 举例说明机械设备的危险部位.
机械设备可造成碰撞、夹击、剪切、卷⼊等多种伤害。其主要危险部位如下：（1）旋转部件和成切线运动部件间的咬合处，如动⼒传输⽪带和⽪带轮、链条和链轮、齿条和齿轮等。（2）旋转的轴，包括连接器、⼼轴、卡盘、丝杠和杆等。（3）旋转的凸块和孔处。含有凸块或空洞的旋转部件是很危险的，如风扇叶、凸轮、飞轮等。（4）对向旋转部件的咬合处，如齿轮、混合辊等。（5）旋转部件和固定部件的咬合处，如辐条⼿轮或飞轮和机床床⾝、旋转搅拌机和⽆防护开⼝外壳搅拌装置等（6）接近类型，如锻锤的锤体、动⼒压⼒机的滑枕等。（7）通过类型，如⾦属刨床的⼯作台及其床⾝、剪切机的⼑刃等。（8）单向滑动部件，如带锯边缘的齿、砂带磨光机的研磨颗粒、凸式运动带等。（9）旋转部件与滑动之间，如某些平板印刷机⾯上的机构、纺织机床等。
3.常见的机械事故有哪些?1）卷绕和绞缠。（2）卷⼊和碾压。（3）挤压、剪切和冲撞。（4）飞出物打击（5）物体坠落打击。（6）切割和擦伤。（7）碰撞和剐蹭。（8）跌倒、坠落。4.机器设备的本质安全设计应从哪⼏个⽅⾯着⼿？
（1）合理设计机械设备的结构型式。（2）⾜够的抗破坏⼒及环境适应能⼒。（3）尽可能使机器设备达到本
质安全。可从以下⼏个⽅⾯⼊⼿：第⼀在不影响预定使⽤功能前提下，机械设备及其零部件应尽量避免设计成会引起伤害事故的锐边、尖⾓，粗糙的、凹凸不平的表明和较突出的部分。⾦属薄⽚的棱边应倒钝、折边或修圆。可能引起刮伤的开⼝端应包裹。第⼆利⽤安全距离防⽌⼈体触及危险部位或进⼊危险区。第三在不影响使⽤功能的情况下，根据各类机械的不同特点，限制某些可能引起危险的物理量值来减⼩危险。第四对预定在爆炸⽓氛中使⽤的机器，应采⽤全⽓动或全液压控制系统和操纵机构，或“本质安全”电⽓装置，也可采⽤电压低于“功能特低电压”的电源，以及在机器的液压装置中使⽤阻燃和⽆毒液体。第五应采⽤对⼈体⽆害的材料和唔知。对不可避免的毒害物，应在设计时采取密闭、排放、隔离、净化等措施。在⼈员合理暴露的场所，其成分、浓度应低于产品安全卫⽣标准的规定，不得构成对⼈体健康的有害作⽤，也不得对环境造成污染。第六机械产⽣的噪声、振动、过热或过低温度等指标，都必须控制在低于产品安全标准中规定的允许指标，防⽌对⼈的⼼理及⽣理危害。第七有可燃⽓体、液体、蒸汽、粉尘或其他易燃易爆或发⽕性物质的机械⽣产设备，应在设计时考虑防⽌跑、冒、滴、漏，根据具体情况配置监测报警、防爆泄压装置及消
防安全设施，避免或消除摩擦撞击、电⽕花和静电积聚等，防⽌由此造成的⽕宅或爆炸危险。（4）符合安全⼈机⼯程学的要求。如：合理分配⼈机功能，适应⼈体特性，友好的⼈机界⾯设计，作业空间的布置。（5）可靠有效的安全防护。（6）机械的可维修性及维修作业的安全。5.机械设计需要考虑哪些安全⼈机⼯程学要求？
（1）合理分配⼈机功能。在可能的条件下，尽量通过实现机械化、⾃动化、减少操作者⼲预或介⼊危险的机
会。（2）适应⼈体特性。在确定机器的有关尺⼨和运动时，应考虑⼈体测量参数、⼈的感知反应特性以及⼈在⼯作中的⼼理特征，避免⼲扰、紧张、⽣理或⼼理上的危险。（3）友好的⼈机界⾯设计。应使操作者和机器之间的相互作⽤尽可能清楚、明确，信息沟通快捷、顺畅。（4）作业空间的布置。应遵从重要性原则、使⽤顺序原则、使⽤频率原则、使⽤功能原则。
6.何谓“⼈机功能分配”？为何要对⼈与机进⾏功能分配？
对⼈和机的特性进⾏权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给⼈或机，称为⼈机的功能分配。
⼈机功能分配就是通过合理分配功能，将⼈与机器的有点结合起来，使⼈体特性与机器特性做到合理匹配和互补，从⽽构成⾼效与安全的⼈机系统。从安全⾓度，⼈机匹配主要解决的问题：即（1）显⽰器与⼈的信息感觉通道特性匹配；（2）控制器与⼈的运动反应特性匹配；（3）环境条件与⼈的⽣理、⼼理及⽣物⼒学特性的匹配等。使机器设计的同时把⼈看成有知觉有技术的控制机、能量转换机、信息处理机。机器设计同⼯作设计结合。7.⼈、机各有那些优势和劣势？如何合理分配其功能？由⼈机功能⽐较可知：⼈和机各有⾃⼰的能⼒、特长。
（1）⼈具有智能、感觉、综合判断能⼒、随机应变能⼒、对各种情况的决策和处理能⼒等；⽽⼈的功能限度是准确性、体⼒、速度和知觉能⼒。（2）机是作⽤⼒⼤、速度快、连续作业能⼒和耐久性能好等；⽽机的功
能限度是性能维持能⼒、正常动作、判断能⼒、造价及运营费⽤。
笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、⾼阶运算的、⽀付⼤功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的作业以及需要检测⼈不能识别的物理信号的作业，应分配给机器承担；⽽指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输⼊时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等⼯作，则由⼈承担。
⽐较分配原则；剩余分配原则；经济分配原则；宜⼈分配原则；弹性分配原则9.举例说明⼈机功能分配不当造成的危害。
（1）可由⼈很好执⾏的功能分配给机器，⽽把设备能更有效地执⾏的功能分配给⼈；如在公路⾏驶的汽车驾驶员应由⼈去执⾏，但要求⼈同时记下汽车跑过的公⾥数，则是不适当的，这项⼯作应由机器去执⾏。（2）让⼈所承担的负荷或速度超过其能⼒极限；如德国某⼯⼚安装⼀台缝纫机，尽管其外形、⾊彩⼗分美观，但由于操作速度太快（1min可缝6000针），超出⼤多数⼈的极限，结果80名⼥⼯，只有⼀个能坚持到底，因此其实际效率是不⾼的。（3）不能根据⼈执⾏功能的特点，⽽找出⼈机之间最适宜的相互联系的途径和⼿段；
如在不少使⽤压⼒机的⼯⼚经常发⽣⼿指被压断的事故，就是因为在压⼒机设计中忽视了⼈的动作反应特点⽽造成的。当操作者左⼿在扒料时，除⾮思想⾼度集中，否则会由于赶速度，右⼿⼜同时下意识压操纵压把⽽造成事故。
10.举例说明⼈与机的不同特点。
汽车，⼈作为操控者，眼睛收集路况信息，掌握⾏驶⽅向，有逻辑推理能⼒。汽车作为机器，负责提供动⼒在连续性上有很⼤的优势。吊车，⼈作为操控者，能收集现场信息，根据要求作出反应，吊车能吊起重物并按指⽰放置于指定地点。安全⼈机⼯程学第五章
1、⼈机系统的安全设计主要包括哪些内容？进⾏安全设计时应遵循哪些原则？P118
答：⼈机系统的安全设计主要包括⼈机界⾯的安全设计、作业环境设计、安全防护装置设计以及⼈机系统的安全可靠性设计等内容。应遵循的原则：显⽰器设计的原则，控制器设计的原则，可维修性设计的原则。
2、⼈机系统安全设计的重点是什么？P118 ⼈机界⾯的安全设计3、简述数字式显⽰和指针模拟显⽰各有什么优点。
数字式显⽰：显⽰简单、准确，可显⽰各种参数和状态的具体数值，对于需要计数或读取数值的作业来说，有认读速度快，精度⾼，且不易产⽣视觉疲劳等优点。指针式模拟显⽰：显⽰的信息形象化、直观，使⼈对模拟值在全程范围内所处的位置⼀⽬了然，并能给出偏差，对于监控作业效果很好。4、为什么“开窗形”仪表⽐较好⽽“垂直直线形”最差？P120
因为“开窗形”显露的刻度少、识度范围⼩、视线集中、识度时眼睛移动的路线也短，所以误读率也低。垂直直线形不符合眼睛的运动，即垂直运动慢，准确度低。
5、在设计语⾔传⽰装置时应注意哪些问题？P130答：1、语⾔的清晰度；2、语⾔的强度；3、噪声对语⾔传⽰的影响。
6、怎样对仪表盘进⾏总体布局设计?P131
答：为保证⼯效和减少疲劳，⼀⽬了然地看清全部仪表，⼀般可根据仪表盘的数量选择⼀字形、弧形、弯折形布置形式。
⼀字形布置的结构简单，安装⽅便，适⽤于仪表盘较少的⼩型控制室。弧形布置的结构⽐较复杂，它既可以是整体弧形，也可以是组合弧形，这种弧形结构改善了视距变化较⼤的缺点，常⽤于10块盘以上的中型控制室。弯折式布置有多个⼀字形构成，其结构⽐弧形式简单，⼜使视距变化较⼤的缺点得到克服。因此这种布置形式常⽤于⼤中型常⽤于⼤中型控制室。7、设计控制器时应考虑哪些因素？P132 答：性能、寿命、可靠性、经济性、外观造型、安全性等8、在什么情况下选⽤脚动控制器？P146
在操作过程中只有⽤脚动控制器优于⽤⼿动控制器时才选⽤脚动控制器。⼀般下列情况时考虑选⽤：需要进⾏连续操作，⽽⽤⼿操作⼜不⽅便的场合；⽆论是连续性控制还是间歇性控制，其操纵⼒超过50~150N 的情况；⼿的⼯作控制量太⼤，不⾜以完成控制任务时。当操作⼒超过50~150N，或操纵⼒⼩于50~150N，但需要连续操作时，宜选⽤脚踏板。对于操纵⼒较⼩，且不需联系控制时，宜选⽤脚踏钮或脚踏开关。
9、为什么要对显⽰器和控制器进⾏配置设计?P146 答：显⽰器和控制器的配置主要是考虑其兼容性。及控制器和显⽰器的关系与⼈们对它们的预测关系相⼀致，符合⼈们的习惯定型。10、举例说明⼀般情况下防⽌误操作的设计?P152
答;1、对于外形相，提⾼维修效率的部件、重要的连接部件、安装时容易出错的零部件，应该从结构上加以区别或有明显的定位标志；例如，只允许⼀个⽅向插⼊的插头或元器件，可采取加定位销或使各插脚粗
细不⼀或不对称等⽅法，防⽌差错。2、设备或零部件上应设置必要的防⽌差错，提⾼维修效率的标志。例如：①设备与其他有关设备连接的接头、插点和检测点，均应标明名称或⽤途以及其他必要的数据。②需要进⾏保养的部位，应设置永久性标志（如注油孔可⽤和底⾊不同的颜⾊显⽰），必要时设置标牌。③操作时可能出错的装置，应有操作顺序标志、不许触动部件标志等醒⽬的防错标志。④间隙较⼩、周围机件较多、安装定位困难的组合件或零部件等，应有安装位置的标志(如刻线，箭头等)。
3、标志应根据设备或零部件的特点和维修需要，按照有关标准的规定以⽂字、数据、形象图案、符号、数码、颜⾊等不同的编码⽅法，予以表⽰。4、标志的⼤⼩、位置要适当，鲜明醒⽬，容易看到和辨认，⽽且要能经久保存。要极⼒避免含混不清的维修标志和编码。5、采⽤能减轻故障后果的故障保险机构。
6、考虑设备寿命周期内使⽤和磨损的“最坏情况”，采⽤相应的技术进⾏设计。7、设计中对于“故障”或“性能退化”难以被检测的情况，尽量减少或避免。
8、设计中采取能避免疏忽、滥⽤或误⽤的措施。例如，维修规程中易于疏忽、滥⽤或误⽤的地⽅及时给予警⽰，在设备的易于疏忽、滥⽤或误⽤的地⽅设置醒⽬的标志等。11、为什么说环境条件是影响安全⼈机系统可靠性的重要因素?P153
答;⼈机系统和它所处的作业环境息息相关，相互影响。环境常影响着⼈们的⽣理、⼼理特征和机器的状态，⽽⼈和机器的状态⼜会影响环境。合理的环境设计可使⼈机系统发挥最⼤的效能。12、从哪些⽅⾯对温度作业环境进⾏改善？P155 答:⽣产⼯艺和技术、保健措施、⽣产组织等页数题号
P195-T13 论述眩光对作业的不利影响以及应该对其采取的主要措施。
答：当视野内出现的亮度过⾼或者对⽐度过⼤时，⼈会感到刺眼并降低观察能⼒，这种刺眼的光线叫做眩光。眩光视觉效应的危害，主要是破坏视觉的暗适应，产⽣视觉后像，使⼯作区视觉效率降低，产⽣视觉不舒适感和分散注意⼒，造成视觉疲劳。为防⽌和控制眩光应该采取以下措施：1、限制光源亮度。2、合理分布光源。3、改变光源或者⼯作⾯的位置。4、合理的照度。P195-T14 照明设计从哪⼏个⽅⾯⼊⼿？
答：1、照明⽅式。环境照明设计，在任何时候都应遵循⼈机⼯程学原则。⾃然光是任何⼈⼯光源不可⽐拟的，在设计时应该最⼤限度的利⽤⾃然光，尽量防⽌眩光，增加照度的稳定性和分布的均匀性、协调性等。2、光源选择。室内采⽤⾃然光照明是最理想的。选择⼈⼯光源时应注意其光谱成分，使其尽可能接近⾃然光。3、避免眩光。眩光对视觉造成伤害，应该采取相关措施尽量避免。4、照度均匀度。是指被照场内最⼤照度与最⼩照度之差与平均值的⽐值。5、亮度分布。要求视野内有适当的亮度分布，既能造成⼯作处有中⼼感的效果，有利于正确评定信息，⼜使⼯作环境协调，富有层次和愉快的⽓氛。6、照明的稳定性。照度稳定与否直接影响照明质量的提⾼，为此应使照明电源电压稳定，并且在设计上要保证在使⽤过程中照度不低于标准值。P195-T15 如何评价⼯作场所的⾊彩环境？
答：⾊彩设计：对于环境配⾊⾸先要确定总体⾊调，以达到给⼈庄重或活泼热闹或沉静的感觉，其次要根据不同的要求，不同的使⽤⽬的，对重点配⾊、平衡配⾊、渐变配⾊、对⽐配⾊、调和配⾊、背景与图形的选择。⼯作间的配⾊总的要求是：明亮、和谐、美观、舒适。室内以⽩、乳⽩、浅黄、天蓝为主⾊调较好。⾊彩调节：⼯作场所⾊彩环境应该：增加明亮程度，提⾼照应效果，标识明确，识别迅速，便于管理，注意⼒集中，减少差错和事故，提⾼⼯作质量，舒适愉快，减少疲劳，环境整洁，层次分明，明朗美观。⼯作房间配⾊尽可能不要⾊调单⼀，房间配⾊的明度不应太⾼或相差悬殊，配⾊的饱和度也不应太⾼。
P195-T16 机器设备的配⾊应考虑哪些因素？
答案：1、机器设备配⾊的基本要求：属于同⼀⾊彩要鲜明、醒⽬有利于识别，避免发⽣差错。2、机器设备⾊彩调节：⾊彩与设备的功能相适应；设备配⾊与环境⾊彩相协调；危险与⽰警部位的配⾊要醒⽬；操纵装置的配⾊要重点突出，避免误操作；显⽰装置要与背景有⼀定的对⽐，以引⼈注意，同时也有利于视觉认读。P195-T17 ⾮电离辐射作业环境如何防护？
答：1、对射频辐射的防护应根据需要的⽅式，⽤铁、铝、铜等⾦属屏蔽场源；使操作者的作业与休息地与场源尽量远；敷设吸收材料层，吸收辐射能量；穿戴防微波防护服等个⼈防护⽤品。2、对红外辐射的防护措施主要有：接触红外辐射的操纵者戴护⽬镜；采⽤隔热保湿层，反射性屏蔽，吸收性屏蔽及穿戴隔热服。3、防
⽌紫外线伤害的措施主要通过防护屏蔽和保护眼睛、⽪肤的个⼈防护⽤品，电焊作业地点隔离或单设房间，以防其他⼈受紫外线照射。4、对激光的防护措施主要有:采⽤⼯业电视、安全观察孔监视的隔离操作，整体光束通路应完全隔离，必要时设置密闭防护罩；严禁⽤眼直观激光束；作业场所地⾯墙壁、天花板、门窗、⼯作台采⽤暗⾊不反光材料和⽑玻璃；穿防护服和戴防护镜。P195-T18 何谓安全防护装置？它有⼏种类型？有什么作⽤？
答: 安全防护装置是指配置在机械设备上能防⽌危险因素引起⼈⾝伤害，保障⼈⾝和设备安全的所有装置。分类：隔离防护装置；连锁控制防护装置；超限保险装置；紧急制动装置；报警装置；安全防护控制装置。作⽤：1、防⽌机械设备因超限运⾏⽽发⽣事故。2、通过⾃动监测与诊断系统排除故障或中断危险。3、防⽌因⼈为的误操作⽽引发的事故。4、防⽌操作者误⼊危险区⽽发⽣的事故。P195-T19 安全防护装置设计的原则有哪些？
答：1、以保护⼈⾝安全为出发点进⾏设计的原则。2、安全防护装置必须安全可靠的原则。3、安全防护装置与机械装备配套设计的原则。4、简单、经济、⽅便的原则。5、⾃组织的设计原则。P195-T20 结合事例说明如何进⾏安全装置的设计。答：内容和选取⾓度太多。请⾃⾏参考书籍P174⾄P178P195-T21 影响⼈的可靠性因素主要有哪些？
答：1、⽣理因素。如体⼒、耐久⼒、疾病、饥渴、对环境因素承受的限度。2、⼼理因素。因感觉灵敏度变化引起反应速度变化，因某种刺激导致⼼理特性波动，如情绪低落、发呆或惊慌失措等觉醒⽔平变化。3、管理因素。如不正确的指令，不恰当的指导，⼈际关系不融洽，⼯作岗位不称⼼。4、环境因素。对新环境和作业不适应，由于温度、⽓压、供氧、照明等环境条件的变化不符合要求，以及振动和噪声的影响，引起⽣理⼼理不舒服。5、个⼈素质。训练程度、经验多少、操作熟练程度、技术⽔平⾼低、责任⼼强弱等。6、社会因素。家庭不和、⼈际关系不协调等。7、操作因素。操作的连续性、操作的反复性、操作时间的长短、操作速度、频率及灵活性等。P195-T22 提⾼⼈机系统安全可靠性有哪些途径？
答：⼀、合理进⾏⼈机分配，建⽴⾼效可靠的⼈机系统：1、对于部件等系统宜选⽤并联组装。2、形成冗余的⼈机系统：系统在运⾏中应让其有充⾜的多余时间，不能使系统⽆暇顾及存在运⾏中的错误情形，杜绝其失误运⾏。3、系统运⾏时其运⾏频率应适应。4、系统运⾏时应设置纠错装置，当操作者出现误操作时，也不能酿成系统事故。5、经过上岗前严格培训与考核，允许具有进⼊“稳定⼯作期”可靠度的⼈上岗操作。
⼆、减少⼈因失误，能提⾼⼈的可靠性，使⼈机系统的安全可靠性⼤⼤增加，减少因失误的⽅法。P195-T23 某变电所3⼈值班，若每⼈判断正确的可靠度为0.9995，试求：
（1）3⼈中有1⼈确认判断正确就可执⾏操作的可靠度。（2）3⼈中有2⼈确认判断正确就可执⾏操作的可靠度。（3）3⼈同时确认判断正确才可执⾏操作的可靠度。答：(1)p=1-(1-0.9995)^3 (2)p=1-(1-0.9995)^3-3*0.9995*(1-0.9995)^2 (3)p=0.9995^3安全⼈机⼯程学第六章1、给出⼀个⼈因事故的实例。
1986年4⽉26⽇，前苏联切尔诺贝利核电站事故。
切尔诺贝利核电站事故于1986年4⽉26⽇发⽣在乌克兰苏维埃共和国境内的普⾥⽪亚季市，该电站第4发电机组爆炸，核反应堆全部炸毁，⼤量放射性物质泄漏，成为核电时代以来最⼤的事故。辐射危害严重，导致事故后前3个⽉内有31⼈死亡，之后15年内有6-8万⼈死亡，13.4万⼈遭受各种程度的辐射疾病折磨，⽅圆30公⾥地区的11.5万多民众被迫疏散。2、诱发⼈因事故的主要因素有哪些？①操作⼈员个体的原因②设计上的原因③作业上的原因④运⾏程序上的原因⑤教育培训上的原因⑥ 信息沟通⽅⾯的原因⑦ 组织管理因素3、试⽤⼈因事故根原因分析⽅法分析某个⼈因事故。
美国挑战者号航天飞机爆炸事故原因：发射时⽓温过低，发射台上已经结冰，造成固定右副燃料舱的O 形环硬化、失效。在点⽕时，⽕焰从上往下烧，O型环应及时膨胀，但O型环已经失效，致使⽕焰往外冒，后断断续续冒出⿊烟。但是由于燃料中添加了铝，燃烧形成的铝渣堵住了裂缝，在明⽕冲出裂缝前临时替代了O 型环的密封作⽤。在爆炸前⼗⼏秒，航天飞机遭到⼀股强⽓流，威⼒相当与卡特⾥娜飓风。凝结尾出现了不同寻常的“Z”字尾。接下来的震动让铝渣脱落，移除了阻碍明⽕从接缝处泄漏出来的最后⼀个屏障，⽕焰喷射在主燃料舱上。在爆炸前⼀秒，⽕焰烧灼让主燃料舱的O型环脱落，造成了主燃料舱底部脱落。宇航飞机的机⿐也撞上了主燃料舱的顶部。在发射后73秒，“挑战者”号在40000公升燃料的爆炸下，炸成了⼏千个碎⽚。4、简述组织管理因素对⼈因事故的作⽤和影响。
作为⼈机环境中的⼀个⼦系统的⼈,其⾏为固然会受到该个体的⼼理、⽣理因素的影响,以及机械⼦系统、环境⼦系统的约束,但对于现代组织中的⼈,并不是以⼀个孤⽴的个体( 或群体) 出现于⼈机系统,⽽是作为组织中的⼀员⽽存在的。任何个体造成的失误都是在该组织综合管理下实现的,这就势必会受到组织管理各因素的影响。因此,当个⼈或群体发现某种错误,同时认为这种错误可以忽略,⽽没有采取措施,⽽后导致组织管理错误,最终引发事故。对于具体的组织管理对⼈因的影响及分析,当个⼈或与其共事的⼈发现错误,同时认为这种错误可忽略,⽽没有采取措施,⽽后导致了组织错误,最终导致事故发⽣;⽽对于共同体时,⼀个组织团体和其有密切联系共同体发现错误,认为这种错误可以忽略,从⽽就产⽣群体错误。这是针对对象⽽⾔,如果针对不同的错误⽽⾔,当⾯对隐藏不显露的错误时,⽽以上对象却没有发现隐患,最终就导致事故。但是⼈因失误追根究底还是组织管理⽅⾯的题。由此引出,组织管理对⼈因事故的影响主要反映在组织规范、组织沟通、组织功能、组织⽂化氛围等,具体表现在员⼯的⽣理、⼼理、精神⾯貌等⽅⾯,最终体现在⼈因事故发⽣率上。安全⼈机⼯程学第七章
1．要设计出最佳作业空间，应该考虑思哪些因素？
答：⑴充分考虑作业者的⼼理特性⑵充分考虑作业者的⾏动空间⑶对于多⼈集体作业应考虑协同作业空间⑷考虑设备本⾝的特点（功能、形状、数量和使⽤情况等）进⾏设计，尽量把功能相同和相互联系的部件组合在⼀起，以利于操作、监视和管理。⑸考虑控制装置的合理布局，将使⽤频率⾼的控制装置布置在最适于作业的区域，并按操作的先后顺序，把它们相互之间尽量安排得近⼀些，形成⼀个流畅的作业线路。⑹根据⼈体测量学、解剖学和⽣物⼒学的特征来布置机器、控制器和⼯具，做到使操作者既能⾼效操作，⼜能减少疲劳。⑺把设备、控制器和显⽰器等尤其是重要设备仪器布置在操作者的⼿或脚的可及范围与视野的有效位置。
2. ⼯作姿势主要有哪⼏类？各有何特点？怎样体现在⼯作设计的布局设计中？
①坐姿--坐着的作业姿势常指⾝躯伸直或稍向前倾10o～15o⾓，上腿平放，下腿⼀般垂直地或稍向前倾斜着地，⾝体处于舒适的体位。②⽴姿---通常指⼈站⽴时上体前屈⾓⼩于30o时所保持的姿势（前屈⾓⼤于30o 为前屈姿势）。坐－⽴交替姿势、③卧姿④蹲姿
3. 在进⾏作业空间设计时，⼀般应遵守哪些基本原则？（P235最下⾯）4．针对某⼀具体岗位进⾏作业空间设计。
5．安全防护空间距离都分哪些？简述设计时的注意事项。
⼀是防⽌⼈体触及机械部位的间隔；称为机械防护安全距离的确定，主要取决于⼈体测量参数。
⼆是使⼈体免受⾮触及机械性有害因素影响的间隔，如超声波危害、电离辐射和⾮电离辐射危害，冷冻危害、以及尘毒危害等）安全距离的确定，主要取决于危害源的强度和⼈体的⽣理耐受阈限。⑴机械防护安全距离设计 Sd = （1±K）L 或: Sd =（1±K）Rm
式中，Sd为安全距离（mm）；L为⼈体尺⼨（mm）；Rm为最⼤可及范围（mm）；K为附加量系数。
⑵⼈体与带电导体的安全距离
由于向设备提供动⼒和⼯作照明的需要，在⼚区、车间和⼯作岗位上，常常有配电设施、电线电缆和电⽓开关等。这些带电的物体虽然都有绝缘的外表层或其它安全保护措施，但仍然存在着对⼈体的潜在威胁。因此，⼈体与带电导体应保持⼀定的安全距离，以避免各种电⽓伤害。
⼈体与带电导体间的安全距离视电压的⾼低和操作条件⽽定。在低压操作下，⼈体与带电体⾄少应保持100 mm的距离。在⾼压⽆遮拦操作中，⼈体及所携带⼯具与带电体之间的最⼩距离：10KV以下者不应⼩于700mm，20～35KV者不应⼩于1000mm。⽤绝缘杆操作时，应装临近时遮拦。在线路上⼯作时，⼈体与临近带电体的最⼩距离：10KV以下者不应⼩于1000mm，35KV者不应⼩于2500mm。6．对某⼀具体的控制室进⾏安全⼈机⼯程评价与改进7．影响交通运输系统安全的⼈机⼯程内容主要有哪些⽅⾯？
（1）⼈的⽅⾯：驾驶⼈员的⽣理、⼼理状态对运输作业系统的影响。（2）运输⼯具⽅⾯：操作装置、显⽰装置、驾驶空间、坐席、视界及作业环境的微⽓候等合理设计。（3）环境⽅⾯：交通标志、道路设施等合理设计。
8．驾驶员驾驶作业中的感知特性主要有哪些？
驾驶员的视觉特性：动视⼒、夜视⼒、视⼒适应、炫⽬、视⼒与烟雾、视野、⾏驶中视空间的特性、⾊觉、9．引起驾驶⼈员疲劳的主要因素有哪些？主要有睡眠不⾜；驾驶时间过长；驾驶员⾃⾝⾝⼼条件造成疲劳；车内环境不好造成疲劳，如车内温度、噪声、振动；车外环境不良导致疲劳10．为保证驾驶员驾驶中视野适宜，汽车的设计应注意哪些问题？1、汽车座椅设计2、汽车显⽰装置设计3、汽车控制系统设计4、驾驶室的空间设计
5、汽车的视野设计11．为保证驾驶⼈员和乘客的安全，⽬前车辆的安全设计主要有哪些⽅⾯？
1、车辆安全设计。车辆的安全装置主要包括：安全车⾝；安全带；安全⽓囊；安全玻璃；乘员头颈保护系统(WHIPS)，侧门防撞杆2、道路交通安全设施。道路交通安全设施包括：道路交通标志、道路交通标线、交通信号、物理隔离设施等
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