安全人机工程基本知识简易版
安全人机工程基本知识
安全人机工程基本知识人机工程学是研究人类与机器之间的交互过程，以优化人机界面设计，提高人类工作效率和生产安全为目标的学科。
在现代工业和社会中，人机工程学无处不在，其研究成果对人们的生活产生了深远的影响。
本文将介绍安全人机工程的基本知识，包括其定义、应用领域、原理以及相关的设计准则等。
一、安全人机工程的定义和目标安全人机工程是将人机工程学原理应用于提高工作场所和生产过程的安全性。
它关注的是人机交互中潜在的危险和风险，并通过设计和改进人机界面来减少事故和伤害的发生。
安全人机工程的目标可以总结为以下几点：1. 提高操作员对环境和设备的感知和理解能力；2. 降低操作员在执行任务时发生错误的概率；3. 减少人为错误对系统安全性的影响；4. 提高系统的可操作性和易用性；5. 保护操作员免受潜在的危险和职业病害。
二、安全人机工程的应用领域安全人机工程的应用领域非常广泛，涉及到许多不同的行业和领域。
以下是一些常见的应用领域：1. 交通运输：在汽车、飞机、火车等交通工具的设计中，安全人机工程可以帮助提高操作员的驾驶和操控能力，减少交通事故的发生。
2. 医疗设备：在医疗设备的设计中，安全人机工程可以提高医生和护士的工作效率，减少手术和治疗错误的发生。
3. 航空航天：在飞机和宇航飞行器的设计中，安全人机工程可以改善机组人员的工作环境，提高其对系统状态的感知和理解能力。
4. 工业生产：在工厂和生产线的设计中，安全人机工程可以改进操作员的工作站布置，减少事故和伤害的风险。
5. 信息技术：在计算机软件和用户界面的设计中，安全人机工程可以提高用户的体验和效率，并减少人为错误的发生。
三、安全人机工程的设计原则安全人机工程的设计需要遵循一些基本原则，以保证系统的安全性和可操作性：1. 易学性：用户能够快速学会如何操作和使用系统，减少学习曲线的陡峭度。
2. 可记忆性：用户可以轻松回忆起之前学过的操作方法和步骤。
3. 错误预防：系统应设计成防止用户在操作时可能产生的错误。
安全人机工程学
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 三 章 ︶
5、听觉特性 （1）人耳构造和听觉过程（见图3-8，图3-9） 将声能有骨膜经放大传达到相当于鼓膜面积1/20 的卵圆窗，继而传给前庭阶的液。传到前庭的每 一个振动，都使一定量的液体从前庭向耳蜗的前 庭阶移动，并使听细胞受到刺激，转化成神经脉 冲，经听神经传给大脑，这就是听觉过程。 （2）听觉特征 可听范围 （见图3-10） 能感觉到的频率范围16-20000Hz，最佳2020000Hz，但随着年龄的增长，频率感受的上限逐 年连续降低。
表3－4
听觉 触觉
反应时间随感觉通道的变化
味觉
视觉 嗅觉 咸味 甜味 0.446 酸味 0.523 苦味 1.082
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 三 章 ︶
T （秒 ）
0.115 ～ 0.182
0.117 ～ 0.201
0.188 ～ 0.206
0.200 ～ 0.370
0.308
表3－5
动作部位 握取 手 旋转 脚
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 三 章 ︶
图3－6 学 ︵ 第 三 章 ︶
图3－7a 几种常见视觉错误
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 三 章 ︶
图 3- 7 b
一系列视错觉图
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 三 章 ︶
图
3-7c
视 错 觉 图
二、人的反应时间
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 三 章 ︶
1、定义 2、影响反应时间的影响因素
随感觉通道不同而不同 （见表3-4） 与运动器官有关 （见表3-5） 与刺激性质有关 （见表3-6） 随执行器官不同而不同（见表3-7） 与刺激数目的关系 （见表3-8） 与颜色的配合有关（见表3-9） 与年龄有关（见表3-10） 与训练有关
注安辅导第四章安全人机工程
6. 意志。
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第三节 机械的安全特性及故障诊断技术
了解机械安全的特性；
掌握人机系统常见的事故及其原因； 熟悉机械设备故障诊断技术。
一、机械安全的定义及特性 机械安全：是指机器在按使用说明书规定的预定使用条件下
，执行其功能和在对其进行运输、安装、调试、运行、维修 、拆卸和处理时对操作者不发生损伤或危害其健康的能力。
出发，保证当产品一旦出故障，能容易发现故障、易 拆、易检修、易安装，即可维修度要高。 维修性设计中应考虑的主要问题：可达性、零组部件 的标准化与互换性、维修人员的安全。 （三）可靠性设计与维修性设计的关系。可靠性设计和维修 性设计是从不同的角度来保证产品的可靠性。
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第五节 人机系统
第一节 安全人机工程基础知识
一、安全人机工程的概念、研究内容及其分类 人机系统的类型：主要有两类，一类为机械化、半机械化
控制的人机系统；另一类为全自动化控制的人机系统。
1）机械化、半机械化控制的人机系统是现代生产中应用最 多的人机系统，控制器主要由人来操作。
2）在全自动化控制的人机系统中，系统的安全性主要取决
三、机械设备结构可靠性设计要点
确定零件合理的安全系数
储备设计（冗余设计） 耐环境设计
简单化和标准化设计 提高结合部的可靠性 结构安全设计 设置齐全的安全装置
人机界面设计
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四、维修性设计
（一）维修及维修性。维修性是指对故障产品修复的难易程度
。
（二）产品结构的维修性设计。 维修性设计是指产品设计时，设计师应从维修的观点
超声探伤技术：可以对所有固体材料进行探伤和检测 。 表面缺陷探伤技术：磁粉探伤、渗透探伤、涡流探伤 。
安全人机工程学复习资料
安全人机工程学定义：指从安全的角度研究人与机的关系，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。
人机工程学定义：指运用人的生理学、心理学和其他学科知识，使机器和人相互适应，创造舒适和安全的工作环境条件，从而提高功效的一门学科。
人机系统：包括人、机、环、人机结合面。
人机结合面：指人和机在信息交换和功能上接触或互相影响的领域或界面。
人机工程学研究内容：①人的因素：人体生理心理人体测量及生物力学②机的因素：显示器和控制器等物的设计③环境因素：对人身心产生影响的因素，如采光噪声④人机系统综合研究：整体、岗位、控制器、作业方法。
安全人机工程学研究内容：安全人机工程学的学科体系、人机结合面的安全依据标准、人机系统的安全设计。
研究方法：①实测法②实验法③分析法④调查研究法⑤计算机仿真法⑥图示模拟和模型模拟法⑦感觉评价法近期国内外安全人机工程学研究的方向：1工作负荷研究：生理负荷和心理负荷2工作环境的研究3工作场地、工作空间、工具装备4信息显示5计算机设计6工作成效的测量与评定7机器人设计的智能模拟等8人—机—环境系统中心理学的研究。
感觉评价法定义：运用人体主观感受对系统的性质、质量、特征等进行判断评价的一种方法安全人机工程学研究目的：对人类活动的场所，即包含人和机以及围绕着和机器的关系及其环境条件的这样的综合体，建立合理的方案，更好地在人机之间合理的分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫士和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率（进行人机设计，改善人机关系，提高人机系统可靠性，减少消除安全隐患，保证人的舒适。
）。
安全人机工程学与功效人机工程学：前者着眼于安全，侧重与人体的安全卫生，后者着眼于工作效率，侧重于用人保证机器，两者是人机工程学不同方向的应用学科。
安全人机工程学与安全心理学：安全心理学是安全人机工程学的主要理论之一，安全人机工程学是安全心理学的延伸和扩展。
安全人机工程基本知识
安全人机工程基本知识安全人机工程是一种综合性的研究领域，它以人类的人类工作和生活为出发点，旨在确保工作场所、产品和服务的设计与使用符合人体工程学和人类认知心理学，以最大程度地提高工作效率和生产效率，并降低事故和伤害发生的风险。
本文就安全人机工程的基本知识进行一下介绍。
一、人类认知心理学人类认知心理学是一门研究人类思维、记忆、学习、问题解决和决策过程的学科，有助于工程师更好地理解人类的行为和决策过程，因此能够为日常设计和工作提供理论和实践基础。
人类认知心理学的一些基本概念和原则包括：1. 处理容量人类大脑有一个限制，即处理容量有限，每个人都有其自己的处理容量限制。
当人类感知和决策的信息量超出限制时，会造成决策错误和工作质量下降。
2. 负载理论人类大脑在处理多项任务时可能会产生冲突。
负载理论能够有效地解决这种冲突，方法是在多项任务中加入错误提示、训练等帮助任务完成的辅助措施。
3. 选择性注意人类大脑拥有选择性注意能力，即能够专注于某些信息并忽视其他信息。
设计中，需要利用这种能力来提高人类工作效率。
二、人体工程学人体工程学是一门科学，它研究人类和技术系统之间的适应性和协同性，它能够帮助设计出符合人体工程学标准的产品和工作环境。
1. 人体测量学人体测量学研究人体形态的测量方法和标准，例如人体尺寸与姿势、手眼协调、手部运动等。
2. 人体力学人体力学研究人体肌肉骨骼系统的力学特性，例如人体承受重量，身体姿势，身体受力等。
3. 人机界面人机界面是用户与设备或计算机之间的接口。
它需要符合人体工程学原则，包括易于使用、易于理解、符合系统用户的操作习惯、避免人为错误、无需过多的注意等。
三、安全设计和评估1. 危险源和人因分析为了理解并预防潜在的危险源和人为错误，需要进行危险源和人因分析。
其目的是评估流程、设备和操作的危险程度，并提供相关纠正措施。
2. 风险评估通过风险评估，可以确定风险等级，并采取适当的措施以降低风险。
(完整版)安全人机工程学复习知识点
第一章安全人机工程学——是从安全的角度和着眼点，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。
以安全为目标，以工效为条件研究对象——人、机、人机结合面三个安全因素。
人——指活动的人体，即安全主体。
机——包括劳动工具、机器（设备）、劳动手段和环境条件、原材料、工艺流程等所有与人相关的物质条件。
人机结合面——人和机器在信息交换和功能上接触或互相影响的界面。
安全人机工程学的研究内容除人机学所研究的内容以外，还研究安全人机工程学的学科体系、人机结合面的安全标准依据、人机系统的安全设计等问题。
1）研究人机系统中人的各种特性；2）研究人机功能合理分配；3）各种人机界面的研究；4）作业方法与作业负荷研究；5）作业空间的分析研究；6）事故及其预防的研究；研究目的对人、机、环境综合体建立合理的方案，人机功能分配更合理，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适愉快地活动的目的，同时提高活动效率。
第二章人体测量：通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差异，用以研究人的形态特征，从而为各种安全设计、工业设计和工程设计提供人体测量数据。
1、最大耗氧量及氧债能力耗氧量和摄氧量人体为了维持生理活动，必须通过氧化能源物质获得能量。
体内单位时间内所需要的氧气量叫做需氧量；成人静止时需0.2~0.3L/min；单位时间内，人体通过循环、呼吸系统摄入的氧气量称摄氧量；人体在单位时间内所消耗的氧气量称耗氧量。
一般情况下，摄氧量=耗氧氧债与劳动负荷需氧量与实际供氧量之间的差额称为氧债；根据摄氧量和耗氧量之间的关系，可将人体负荷量分为：常量负荷、高量负荷、超量负荷。
劳动负荷的大小不同，出现氧债的大小也不一致，劳动结束后恢复期的长短也不一样。
2、最大心率单位时间内心室跳动的次数称为心率；正常时为75次/分；当人体达到最大负荷时，心室每分钟的跳动次数称最大心率；HRmax=209.2－0.75A3、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；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。
安全人机工程学知识总结
安全人机工程学知识总结第一章安全人机工程学概述及其研究方法一、系统的特性：1.相关性 2.目的性 3.层次性 4.整体性 5.适应性二、安全科学的本质特征：1.安全科学要体现本质安全，即要从本质上达到事物或者系统的安全。
2.安全科学要体现科学性、理论性 3.安全科学即要体现它的交叉性，又要体现研究对象的全面性。
三、安全科学的研究对象：人类生产和生活中的安全因素，研究的重点是各种技术危害。
四、安全科学的研究的主要内容：1.安全科学的理论基础 2.安全科学的应用理论 3.安全科学的专业技术五、安全科学的基础理论：1.动力理论 2.事故致因理论 3.人机学理论六、安全人机工程研究的主要内容：1.人的特性研究 2.机的特性研究 3.环境的特性研究 4.人——机关系的研究 5.人——环关系的研究 6.人——机——环总体性能的研究 7.事故预防以及事故致因的研究。
七、人机学的研究方法：以系统科学、安全科学、工程生物学、优化理论、企业管理科学，以及工程控制理论为基础理论，坚持“以人为本”的原则在确保人身安全的情况下，研究人、机、环境三者之间怎么样才能达到最佳匹配。
理论分析和实验研究是主要的两大研究手段。
第二章人因失误事故模型一、事故致因理论：分为直接原因和间接原因，直接原因分为人的不安全行为和物的不安全状态。
间接原因分为 1.技术 2.教育 3.身体 4.精神 5.管理 6.社会及历史的原因。
其中技术、教育、管理三者为最重要的间接原因。
二、事故的因果类型：多因致果型、因果连锁型、集中联锁型。
三、事故的预防原则：从技术、管理、教育方面预防（各四条）技术原则：1.闭锁原则 2.距离保护原则 3.个体保护原则 4.能量屏蔽原则 5.作业时间保护原则组织管理原则：1.系统整体性原则 2.计划性原则 3.效果性原则 4.责任性原则5.坚持合理的安全管理体制的原则。
第三章人机系统中人的基本特征与热感觉一、人的物理特性:包括几何特性、力学特性、热学特性、电学特性、声学特性以及别的物理特性。
第四章安全人机工程2020
4．维修性设计——熟悉 （1）维修及维修性
（2）产品结构的维修性设计 可达性 标准化与互换性 维修人员的安全
（3）可靠性设计与维修性设计的关系 可靠性：从产品的工作性能出发 维修性：从维修的角度考虑
第四章安全人机工程2020
第五节 人机系统
一、人机信息及能量交换系统模型——了解 实质：信息及能量的传递和交换的闭环系统
第四章安全人机工程2020
三、机械设备故障诊断技术 ——熟悉
1.机械状态监测及故障诊断模型 设备的状态向量
异常或故障信息的重要载体 故障诊断的客观依据 进行诊断的先决条件 常用手段 传感器、其他检测手段
2.故障诊断的基本流程及实施步骤
基本流程
诊断文档建立和诊断实施
实施步骤
（1）信号检测 （3）状态识别
（2）减少反应时间的途径 合理地选择感知通道类型 适应生理心理要求 提高反应速度
第四章安全人机工程2020
（二）人体的特性参数——熟悉
1．人体特性参数 静态参数（基本尺度） 动态参数 生理学参数 生物力学参数
2．人体劳动强度参数
能量代谢率 耗氧量 心率 劳动强度指数
劳动强度指数I 分为4级：
Ⅰ级（I＜15）轻劳动 Ⅱ级（I=15～20）中等强度劳动 Ⅲ级 （I=20～25）重强度劳动 Ⅳ 级（I＞25）“很重”体力劳动
感受信息：感觉器官——显示装置 判断决策：大脑中枢——综合分析 执行机能：运动器官——操纵控制器
二、人机系统分析——熟悉 人适机——人去适应机器的要求
限制人的因素 教育、训练，发挥人的因素 机宜人——机是人从事生产和活动的工具 满足安全人机要求
第四章安全人机工程2020
三、人机功能分配——熟悉 （1）人在人机系统中的主要功能
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In Order To Simplify The Management Process And Improve The Management Efficiency, It Is Necessary To Make Effective Use Of Production Resources And Carry Out Production Activities.
编订：XXXXXXXX
20XX年XX月XX日
安全人机工程基本知识简
易版
安全人机工程基本知识简易版
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1、安全人机工程的定义
安全人机工程是研究人机环境系统的安全
本质，并使三者从安全的角度上达到最佳匹
配，以确保系统高效、经济运行的一门应用科
学。
【例题】安全人机工程是研究（）系统
的安全本质，并使三者从安全的角度上达到最
佳匹配，以确保系统高效、经济运行的一门应
用科学。
A. 人
B. 机
C. 安全
D. 环境
E. 工程
〖答案〗 ABD
2、安全人机工程的主要研究内容
安全人机工程在所研究的诸多因素中，主要是研究人与机器的关系，主要内容包括如下4个方面：
(1)、分析机械设备及设施在生产过程中存在的不安全因素，并有针对性地进行可靠性设计、维修性设计、安全装置设计、安全启动和安全操作设计及安全维修设计等。
(2)、研究人的生理和心理特性，分析研究人和机器各自的功能特点，进行合理的功能分配，以构成不同类型的最佳人机系统。
(3)、研究人与机器相互接触、相互联系的人机界面中信息传递的安全问题。
(4)、分析人机系统的可靠性，建立人机系统可靠性设计原则，据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。
在人机系统中人始终起着核心和主导作用，机器起着安全可靠的保证作用。
解决安全问题的根本是实现生产过程的机械化和自动化，让工业机器人代替人的部分危险操作，从根本上将人从危险作业环境中彻底解脱出来，实现安全生产。
【例题】在人机系统中，人始终起着（）作用。
A. 辅助
B. 主导
C. 安全
D. 核心
E. 保证〖答案〗 BD
15.1.2 人机系统的类型
人机系统主要有两类，一类为机械化、半机械化控制的人机系统；一类为全自动化控制的人机系统。
机械化、半机械化控制的人机系统，人机
共体，或机为主体，系统的动力源由机器提供，人在系统中主要充当生产过程的操作者与控制者，即控制器主要由人来操作。
在控制系统中设置监控装置，如果人操作失误，机器会拒绝执行或提出警告，其结构如图4一l所示．这是现代生产中应用最多的人机系统。
系统的安全性主要取决于人机功能分配的合理性，机器的本质安全性及人为失误。
在全自动化控制的人机系统中，以机为主体，机器的正常运转完全依赖于闭环系统的机器自身的控制，人只是一个监视者和管理者，监视自动化机器的工作。
只有在自动控制系统出现差错时，人才进行干预，采取相应的措施。
其结构框图如图4—2所示。
系统的安全性主要取决于机器的本质安全性、机器的冗余系
统失灵以及人处于低负荷时应急反应变差等。
【例题】在机械化、半机械化控制的人机系统中，系统的安全性主要取决于（）。
A. 人机功能分配的合理性
B. 机器的冗余系统失灵
C. 机器的本质安全性
D. 人处于低负荷时应急反应变差
E. 人为失误〖答案〗 ACE
该位置可填写公司名或者个人品牌名
Company name or personal brand name can be filled in this position。