人的作业特征
《人机工程学》第5章人的作业能力与疲劳
PPT文档演模板
《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
3. 活动代谢 活动代谢亦称劳动代谢、 作业代谢或工作代谢。 它是人在从事特定活动过程中所进行的能量代谢。 体 力劳动是使能量代谢量亢进的最主要的原因。 因为在 实际活动中所测得的能量代谢率(用AR表示)， 不仅包 括活动代谢率， 也包括基础代谢率与安静代谢率， 所 以活动代谢率(用MR表示)应为
三种产能过程可概括于图5 - 1中， 其一般特性列 于表5 - 1。
PPT文档演模板
《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
PPT文档演模板
•图5 - 1 肌肉活动时能量的来源示意图
《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
• 表5 - 1 三种产能过程的一般特性
PPT文档演模板
《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
在肝、 肾内部又合成为糖原。 在食物营养充足地合理
条件下， 经过休息， 可以较快的合成为糖原。
PPT文档演模板
《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
虽然糖酸解时1g分子葡萄糖只能合成2g分子ATP， 但糖酵解的速度比氧化磷酸化的速度快32倍， 所以是 高速提供能量的重要途径。 乳酸系列需耗用大量葡萄 糖才能合成少量的ATP， 在体内糖原含量有限的条件 下， 这种产能方式不经济。 此外， 目前还认为乳酸是 一种致疲劳性物质， 所以乳酸系列提供能量的过程不 可能持续较长时间。
PPT文档演模板
《人机工程学》第5章人的作业能力 与疲劳
3. 乳酸系列
在大强度劳动时， 能量需求速度较快， 相应ATP 的分解也必须加快， 但受到供氧能力的限制。 此时，
则靠无氧糖酵解产生乳酸的方式提供能量， 故称为乳
酸系列：
作业一 一、名词解释 1、作业 ：指作业活动的总称,一般指一个人的生活
作业一
一、名词解释
1、作业：指作业活动的总称，一般指一个人的生活里有独特的意
义和目的的活动。
作业没有特定形式，任何活动只要符合对人
类个体“有意义”的定义可被视为作业。
2、活动：是作业治疗中经常使用到的一个基本单词。
指活动状态、
活动、作用等意思。
活动一般表现出主动和积极的意义。
3、作业治疗：是一个相对独立的康复治疗专业。
是协助残疾者和
患者选择、参与、应用有目的性和有意义的活动，预防、恢复
或减少与生活有关的功能障碍（自理、工作、游戏、休闲）及
促进最大程度的功能，达到最大限度地恢复躯体、心理和社会
方面的适应，增进健康，预防能力的丧失及残疾的发生，使人
可以在生活环境中得以发展，并鼓励他们参与并贡献社会。
二、简答
1、作业活动有哪些分类方法？
答：主要有四种分类方法，分别是按作业治疗的名称分、按治疗的内容分、按作业目的和作用分、按作业治疗的功能分
2、根据作用来分，作业活动可分为哪些类型？
答：（1）用于减轻疼痛的作业；（2）用于增强肌力的作业；（3）用于改善关节活动度的作业；（4）用于增强协调性的作业；（5）
用于增强肌肉耐力的作业；（6）用于改善步态的作业；（7）用于改善整体功能的作业；（8）用于协调心理、精神和转移注意力的作业；（9）用于提高认知能力的作业等。
脑力劳动的几个特征
脑力劳动的几个特征
脑力劳动是指依靠思维、分析、创造和决策等高级认知能力进行的工作。
它与体力劳动相对，具有以下几个特征：
1. 高度依赖思维和智力，脑力劳动的特征之一是它在很大程度上依赖个体的智力和思维能力。
从事脑力劳动的人需要进行分析、推理、创造和决策等活动，因此需要具备较高的智力水平。
2. 需要专业知识和技能，脑力劳动通常需要一定领域的专业知识和技能。
从事脑力劳动的人往往是受过良好教育、具备专业背景的人才，需要不断学习和更新知识以适应不断变化的环境。
3. 强调创新和创造力，脑力劳动的另一个特征是强调创新和创造力。
在处理复杂问题和挑战时，脑力劳动者需要具备创新思维和创造能力，提出新的观点和解决方案。
4. 精神压力大，与体力劳动相比，脑力劳动往往伴随着更大的精神压力。
处理复杂的问题、承担重要的决策和创造新的想法都需要承受一定的精神压力，这可能会对个体的心理健康产生影响。
5. 需要良好的沟通和协作能力，脑力劳动者通常需要与他人进行沟通和协作，共同解决问题和完成任务。
因此，良好的沟通和协作能力也是脑力劳动的重要特征之一。
总的来说，脑力劳动具有高度依赖思维和智力、需要专业知识和技能、强调创新和创造力、伴随精神压力大以及需要良好的沟通和协作能力等特征。
这些特征使得脑力劳动成为现代社会中不可或缺的一部分，对个体和社会都具有重要意义。
人的作业行为
（三）辅助任务测量法
原理：同时做两件工作时，操作人员在不影响主任务的 情况下尽量做辅助任务。主任务脑力负荷越大，剩余资 源越少，操作者从事辅助任务的能力就越弱。此时，主 任务的脑力负荷就通过辅助任务的表现来进行。 步骤：先测量单独做辅助任务时的业绩指标；然后在不 影响主任务的情况下尽量做辅助任务。 类型：可以细分的；与主任务使用相同的资源；没有干 扰或干扰很小。
静态肌力及其极限
肌肉施力有两种方式：一种 是动态肌肉施力（dynamic work），另一种是静态肌肉 施力(static work)。 动态肌肉施力就是肌肉运动 时收缩和舒张交替改变，静 态肌肉施力则是持续保持收 缩状态的肌肉运动形式。通 常，把最大肌力的15%—20% 大小的力叫做静态肌力极限。
相对代谢率(RMR)指标通过作业中氧耗量来计算，计算 公式如下：（要注意，对恢复期还氧债部分的氧耗量不 能忽略）
RMR
作业时的氧耗量 安静时的氧耗量 基础代谢氧消耗量
其中作业时的氧耗量直接作业过程中测得 基础代谢氧的消耗量可以通过由体重、身高 计算的体表面积值查表求出 安静时氧的消耗量，一般以基础代谢氧消耗 量的1.2倍来计算
13
氧债及其补偿
氧债：氧需和供氧量之差。
14
静态作业的氧需
静态作业的特征是能量消耗水平不高，但容易发生疲 劳。即使劳动强度很大，氧需也达不到氧上限，通常 每分钟不超过1L。但在作业停止后数分钟内，氧耗不 像动态作业那样迅速降低，而是先升高，然后再逐渐 降低到安静水平。具体如下图。
15
氧耗量的测定与计算
相对代谢率 RMR
为了消除作业者之间体质的差异因素，常用相对代谢率这 一相对指标衡量劳动强度。相对代谢率记为RMR，可通 过计算或查表求得。(测定：热量计、耗氧量)
用动词描写一个人的写作业时的慢
用动词描写一个人的写作业时的慢
1、慢条斯理：形容说话做事慢腾腾，不慌不忙；
2、不慌不忙：意思是指不慌张，不忙乱；
3、蜗行牛步：比喻行动或进展极慢；
4、从容不迫：意思是容态度镇静，不慌不忙，从容镇定；
5、转弯抹角：形容说话绕弯，不直截了当；
6、慢慢悠悠：意思是不急忙，慢条斯理；
7、不慌不忙：意思是指不慌张,不忙乱；
8、漫不经心：比喻人做事随随便便，不放在心上；
9、不紧不忙：意思是指形容心情平静，行动从容；
10、动作迟缓：形容动作慢，走路迟缓。
11、麻痹大意：身体某部分肢体失去知觉。
比喻对事物现象不经心；失去警觉；粗心大意。
用作贬义；形容做事不认真；不负责任。
12、缓步代车：舒缓不急切。
慢步行走以代乘车。
人机工程学培训教材
作业空间设计
一、作业空间设计的有关概念
1. 作业空间：人、机器设备、工装以及被加工物所占的空间，称作业空间。 作业空间按所包含的范围，可分为
3）能量代谢量：人体进行作业或运动时所需消耗的总能量。 能量代谢率：用M表示
能量代谢量＝MS t
基础代谢量
维持体位所应 增加的代谢量
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
作业所增加 的代谢量
安静代谢量 能量代谢量
三种代谢量的关系
3. 相对代谢率（Relative Metabolic Rate）
劳动强度不同，所消耗的能量不同，由于劳动者的体质差异，即 使同样的劳动强度，不同劳动者的能量代谢也不同，为了消除个体差 异，常用相对代谢率来衡量劳动强度。用RMR表示。
人
机
工
程
学
Manufacturing
的
应
用
Service
Home & Leisure
Office 返回
人机系统中人的作业特性
体力劳动时的能量消耗 人体作业过程的调节与适应 作业能力及其影响因素 合理安排作业休息制度 作业疲劳及其测定
体力劳动时的能量消耗
一、动态作业
2、静态作业
所有的肌肉运动都会导致疲劳，但程度取决于很多事情：如舒适程 度、年龄和经验。静态的肌肉运动，其疲劳的恢复时间是动态运动的10 倍。
人体测量数据的应用
一、 主要人体尺寸的应用原则
设计中常用测量尺寸见图2-15，有关这些数据的定义、应用条件、 选择依据等参阅表2-9。
二、人体尺寸的应用方法
1.确定所设计产品的类型 2. 选择人体尺寸的百分位数 3. 确定功能修正量 4. 确定心理修正量 5. 产品功能尺寸的确定
人机工程学第5章 人的作业能力与疲劳
(5 - 3)
总能耗M∑＝（1.2＋RMR）×BR×体表面积(B)× 活动时间(t)(5 - 4)
第5章 人的作业能力与疲劳
5. 影响能量代谢的因素
影响人体作业时能量代谢的因素很多， 如作业类
型、 作业方法、 作业姿势、
。
由表5 - 3和表5 - 4可看出， 不同类型的作业对能 量代谢的影响。 图5 - 3给出了不同作业的能量消耗值， 其范围从1.6～16.2kCal/min。
动强度和作业时间。 劳动强度越大， 持续时间越长， 需氧量也越多。
从事体力作业的过程中， 需氧量随着劳动强度的 加大而增加， 但人的摄氧能力却有一定的限度。 因此， 当需氧量超过最大摄氧量时， 人体能量的供应依赖于 能源物质的无氧糖酵解， 造成体内的氧亏负， 这种状 态称为氧债。 氧债与劳动负荷的关系， 如图5 - 2所示。
第5章 人的作业能力与疲劳
表5 - 5 三种营养物质氧化时的数据
第5章 人的作业能力与疲劳
表5 - 6 非蛋白呼吸商和氧热价的关系
第5章 人的作业能力与疲劳
实际应用中， 经常采用省略尿氮测定的简便方法， 即根据受试者在同一时间内吸入的O2量和CO2产生量 求出呼吸商(混合呼吸商)， 而不考虑蛋白质代谢部分， 实践证明， 采用简便方法得到的结果不会有显著误差。
RMRMR ARRR （5 - 2） BR BR
第5章 人的作业能力与疲劳
表5 - 3和表5 - 4为不同活动类型的RMR的实测值和 推算值。
除利用实测方法之外， 还可用简易方法近似计算 人在体力劳动中的能量消耗， 其计算公式为
AR＝RR＋MR＝1.2×BR＋RMR·BR
＝（1.2＋RMR）×BR
MR＝AR－RR （5 - 1）
jack人因工程基础及应用实例
jack人因工程基础及应用实例（原创实用版）目录一、引言二、Jack 人因工程基础1.软件基础操作2.静态仿真3.动态仿真4.人因分析功能三、Jack 人因工程应用实例1.人体测量及人的生理心理特征2.人的作业特征3.人的作业环境4.人机系统设计四、结论正文一、引言随着科技的发展，人因工程逐渐受到各行各业的重视。
人因工程学是一门关注人与机器、环境之间相互作用的学科，旨在提高人机系统的安全性、舒适性和效率。
在众多人因工程软件中，Jack 是一款功能强大、易于操作的仿真分析软件。
本文将围绕 Jack 人因工程基础及应用实例展开讨论，帮助读者更好地了解和运用这一软件。
二、Jack 人因工程基础1.软件基础操作Jack 软件界面友好，操作简便。
用户只需通过鼠标和键盘，便可轻松完成各种操作。
软件提供了丰富的工具栏和视图，方便用户进行模型创建、编辑和分析。
2.静态仿真静态仿真是指在计算机中模拟静止的人体模型，分析其与周围环境的相互作用。
Jack 提供了丰富的人体模型库，用户可以根据需要选择不同的模型进行仿真。
同时，用户还可以自定义模型的几何参数，以满足特定需求。
3.动态仿真动态仿真是指在计算机中模拟动态的人体模型，分析其在执行特定任务时的运动状态。
Jack 软件可以模拟各种人体动作，包括行走、跑步、抬举等。
用户可以设置任务场景，观察人体在不同动作下的生理和心理反应，为设计更合理的人机系统提供依据。
4.人因分析功能Jack 软件内置了丰富的人因分析功能，包括生理负荷分析、心理负荷分析、工作范围分析等。
用户可以根据仿真结果，分析人体在特定任务下的负荷状况，从而优化人机系统的设计。
三、Jack 人因工程应用实例1.人体测量及人的生理心理特征在人因工程领域，了解人体尺寸和生理心理特征对于设计合适的人机系统至关重要。
Jack 软件可以通过静态仿真，快速获取人体尺寸，为用户提供准确的数据支持。
同时，通过心理负荷分析，用户还可以了解人体在执行任务时的心理状态，为减轻心理负担提供依据。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.2 作业姿势的设计原则 1.2.1 动作经济与效率法则
该原则以最少的劳力达到最大的工作效果,其原为吉尔布雷斯 (Gibreth)最先提出,后经许多学者研究整理增删.其中最有成效的
首推巴恩斯(Ralph M.Barnes).他将动作经济原则归纳为3大类 共22条：
1>利用人体的原则（共9条）
2>布置工作地点的原则（共8条）
级别
一Hale Waihona Puke 二三四五
运动枢轴
指节
手腕
肘
肩
身躯
人体运动部份
手指
+ 手掌
+ 前臂
+ 上臂
+肩
动力作范围 手指节之长度 手掌之张度 前臂之长度 上臂之长度 上臂+身躯弯曲
速度
1
2
3
4
5
体力消耗
最少
少
中
多
最多
动作力量
最弱
弱
中
强
最强
疲劳度
最小
小
中
大
最大
时间(以25mm为主) 0.0016分 0.0017分 0.0018分 0.0026分
取消 合并
例：日期章的合并
很多产品在外包装上要印上生产日期，一些没有日 期喷码设备的工厂会刻出0-9十个数字印章，使用手工在 外包装上盖印。这样，不但动作繁多，而且出错的概念也 很高，要求作业人员注意力要高度集中，每印一个数字都 必须思考、选择。如果把印章合并在一起，动作就可以一 次完成，而且每天只要调整一次日期，出错概率大降低。
原则11: 工作台椅高度适当舒适。 原则12: 所有工具物料预放在固定位置。 原则13：工具物料应尽可能靠近操作者。 原则14：应利用重力进给、料箱和容器传送物料，并尽可能送到靠近使用
的地方。
原则15：工具和物料应按最佳动作顺序排列布置。
原则16：应尽量利用下滑运动传送物料，并尽可能送到靠近使用的地方。
东莞理工学院教学课件
人机工程学
主讲：黄辉宇 博士 Email：
补充：人的作业特征
1 作业姿势与动作设计
主
要
2 人的体力工作负荷
内 容
3 劳动强度与分级
4 作业疲劳与测定
1 作业姿势与动作设计
➢ 1.1 作业姿势与人体机能
1.1.1 作业姿势与人体机能的关系
1）与视觉的关系； 2）与循环的关系； 3）与手、上下肢、上半身等运动关系； 4）与身体重心的关系，见下图。
2、两手同时反向对称 2、用最短的距离
动作。
动作。
1、动作无限制，只要轻松简单。 2、利用重力和其他力量动作。 3、利用惯性和反向力动作。 4、动作方向转换顺滑进行。
1、材料和工具放在作业者面 前固定的位置。
作业场 2、材料和工具按作业顺序的 要兼顾两手同时都能作 只要作业方便，作
所要素 要求而摆放。
业而摆放
业领域越小越好。
作业位置的高度调至最佳状态
3、材料和工具按容易作业的 状态而摆放。
1、利用便于零件取拿的容器 1、利用固定夹具来固
和器具。
定对象。
1、利用重力和机
夹具及
机器的 要素
2、将两个工具合二为一。
3、选择不需怎么调整就能使 用的夹具。
4、尽量使用一个动作就能控 制机器的机构。
2、简单的作业或需要 用力气得作业。使用脚 部来控制的机器。
➢动作经济4原则
减少动作次数 谋求同时动作 缩短动作距离 使动作轻松简单
➢动作经济3要素
动作方法 作业场所 夹具、机器
*动作经济实战注意事项
要以确保品质为大前提。 站在作业者的立场。 只有在工序、作业本身的
问题得以改善后，考虑动 作经济原则才有意义。
经济动作原则和动作要素之间的关系
基本原 则
3、考虑两手可以同时 作业的夹具。
械力取出和运送材 料。
2、机器的操作位 置，设置在身体最 容易进行的部位。
1、利用夹具或导向装置，限制其运 动线路。
2、手握部分，设计成便于抓起的形 状。
3、在可见部位设置调整系统，使调 整轻松方便。
4、机器的运动方向运操作方向同
5、工具轻便。
➢ 1.2.2 动作重构原则
3>设计工具和设备的原则（共5条）
一、利用人体的原则
原则1: 两手同时开始及完成动作
原则2: 除休息时间外,两手不应同时空闲
原则3: 双臂的动作应对称，方向应相反，并同时进行
原则4: 尽可能以最低等级级动作工作
说明: 欲使动作迅速而轻易，唯有从缩短动作距离，以及减少动作所耗体
力上着手。欲达到此目的，其实际对策则为选取级次最低的动作，使动作 范围缩小，并使物料及工具尽可能靠近手的动作范围内。工作时，人体的 动作可分为下列五级：
减少动作的要素
谋求同时动作
缩短动作距离
使动作轻松简单
焦点
寻找、选择、准备有无超出 必须程度？
有无单手等待、保持等 发生？
动作有无过大？
动作要素的数量能否减少？
动作方 法要素
1、消除不必要的动作。 2、减少眼睛的转动。 3、将两个以上的动作组合。
1、两手同时开始动作，1、利用身体最适
同时结束。
合的部位动作。
原则5: 应当利用力矩协助操作，但如需用肌力制止时,则应将其减至最小 度。
原则6: 连续曲线运动较方向突变直线运动为佳。 原则7: 抛物线运动较轻快。 原则8: 动作宜轻松有节奏。 原则9: 作业时眼睛的活动应处于舒适的视觉范围内，避免经常改变视距。
二、布置工作地点的原则
原则10: 提供适当的照明;应有适当的照明设备,使视觉满意舒适（1>必须 有合适其工作的充足光度；2>.必须有合适颜色的光线,且应避免 闪光. 3>.必须有合适的投射方向)。
1.1.2 人的肢体活动范围(1)
1.1.2 人的肢体活动范围(2)
图1表示把左手和右手伸开能 工作的最大范围（最大作业 区）、超过上述范围就必须 使肩运动；虚线部分表示以 弯曲的肘为支店，能用两手 作业的范围（正常作业区）。
图2中在阴影表示的范围内， 能比较容易地抓住小的目的 物。
图3中在阴影表示的范围内， 在眼睛不左右转动的情况下， 两手容易同时活动。
原则17：工作地点的环境色应与工作对象的颜色有一定对比，以减少眼睛 的疲劳。
(补充：减少动作限制原则）
三、设计工具和设备的原则
原则18: 尽量以足踏/夹具替代手的工作。
原则19：尽可能将二种工具合并。
原则20: 依手指负荷能力分配工作。
手別
左手
右手
手指別 能力順序
小无中食食中无小 87531246
原则21: 手柄接触面尽可能加大。 原则22: 操作杆应尽可能少变更姿势。
图4表示在垂直方向手能伸出 的最大范围（最大作业区） 以及用肘作支点进行作业的 范围（正常作业区)。
返回
1.1.3 人体的不同姿势的能耗(1)
a)仰卧100，b)坐姿103~105，c)立姿108~110，d)跪姿130~140，e)弯腰150~160
1.1.3 人体的不同姿势的能耗(2)
单位： kcal/min