人因工程学课后习题及解答(8)

第十二章

第12章

1. 什么是作业空间?什么是近身作业空间？

答: （1）作业空间就是人进行作业所需的活动空间以及机器、设备、工具所需空

间的总和。人在各种情况下劳动都需要有一个足够的、安全、舒适、操作方便的空间。这个作业空间的大小、形状与工作方式、操作姿势、持续时间、工作过程、工作用具、显示器与控制器的布置、防护方式及工作服装等因素有关。（2）近身作业空间是指作业者在某一固定工作岗位时,考虑人体的静态和动态尺寸,在坐姿或站姿状态下,作业者为完成作业所及的空间范时的近身作业空间。

2. 试述作业空间设计的含义。

答: 作业空间设计的含义: （1）按照作业者的操作范围、视角范围以及作业姿势等一系列生理、心理因素对作业对象、机械设备、工具等进行合理的布局给人或物等确定最佳（合理）的流通路线和占有区域，以提高系统的可靠性、舒适性、经济性。（广义）（2）合理设计工作岗位空间。（狭义）

3. 试述作业空间设计的一般要求。

答：（1）近身作业空间设计应考虑的因素

（a）作业特点 （b）人体尺寸 （c）作业姿势 （d）个体因素 （e）维修活动

（2）作业场所布置原则 （a）重要性原则 （b）使用频率原则 （c）功能原则

（d）使用顺序原则

4. 试述作业场所布置的原则。

答：（1）重要性原则。（2）使用频率原则。（3）功能原则。（4）使用顺序原则。

5. 试述总体作业空间设计的依据。

答：当多个作业者在一个总体作业空间工作时，作业空间的设计就不仅仅的个体作业场所内空间的物理设计与布置问题，作业者不仅与机器设备发生关系，还和总体空间内其他人存在社会性联系。

6. 视觉运动的规律是什么？

答：（1）眼睛沿水平方向运动比沿垂直方向运动快而且不易引起疲劳。

（2）视线的变化习惯从左到右，从上到下和顺时针方向运动。

（3）当眼睛偏离视中心时，在偏离距离相等的情况下，人眼对左上角的观察效率最优，依次为右上角，左下角，而右下角最差。

（4）两眼的运动总是协调的、同步的，在正常情况下不可能一只眼睛转动而另一只

眼睛不动；在一般操作中，不可能一只眼睛视物，而另一只眼睛不视物。因而

通常都以双眼视野为设计依据。

（5）人眼对直线轮廓比对曲线轮廓更易于接受。

7. 姿作业的特点有哪些？

答：不易疲劳，持续工作时间长；身体稳定性好，操作精度高；手脚可以并用作业；脚蹬范围广，能正确操作。 8. 坐姿作业空间设计的内容有哪些？

答：（1）工作面高度和宽度；

（2）作业范围； 1) 水平作业范围 2) 垂直作业范围 3) 立体作业范围 4) 综合坐姿作业图

（3）容膝、容脚空间；

在坐姿工作台设计过程中，在工作台下部就要有足够的容纳腿脚的区域，就叫容膝、容脚空间。

（4）椅面高度及活动余隙； 1) 2) 3)

座椅的椅面高度一般略低于小腿高度，以便使全部脚掌着地支撑下肢重量，方便下肢移动，减少臀部压力，避免椅子前沿压迫大腿。 座椅放置空间的深度距离（台面边缘到固定壁面的距离），至少应在810mm以上，以便作业者起身与坐下时移动椅子。

座椅放置空间的宽度距离应保证作业者能自由的伸展手臂，座椅的扶手至侧面的距离应大于610mm。

（4） 脚作业空间。

脚作业空间一般范围较小，正常的位于身体前侧、坐高以下的区域。

9. 立姿作业空间设计的内容有哪些？

（1）工作面高度； （2）作业范围；

（3）工作活动余隙；

（4）立姿作业空间垂直方向布局设计； 10. 试述坐立姿作业空间的设计要求。

答：为了克服坐姿、立姿作业的缺点，在工作岗位上经常采用坐—立姿交替作业的方式。

十三章

1什么是系统？什么是人机系统？

答：系统是有互相作用、互相依存的要素（部分）组成的、具有特定功能的有机整体。 人机系统是由互相作用、互相依存的人和机器两个子系统构成的，且能完成特定目标的一 个整体系统。

2简述人机系统设计思想的发展。

答：最早的设计思想是让人来适应机器。即先设计好机器，在根据机器的运行要求来选拔和培训人员。随着机器运行速度的加快和机械化自动化程度的提高，产生了设计中考虑人的因素，让机器适应人的设计思想。即根据人的特性，设计出罪符合人操作的机器设备、器具，最醒目的显示器，最方便使用的控制器，如何使设计的机器尽可能地代替人的工作等。当人

们认识到机器适应人这一设计思想的局限性时，出现了人与机器互相适应的系统设计思想。从功能分析入手，在一定的技术和经济水平条件下合理地把系统和各项功能分配给机器和人，从而达到系统的最佳匹配。 3简述人机系统设计程序。 答：

确定人机人机人机员功人因人工程人专家人性人作结总施系优试劣力能工程设员计员师机业统正

4人机功能分配的原则是什么？

答：人机应达到最佳匹配，方能使系统整体效能最优。由于人和机器各有特长和局限性，所以人机之间应当彼此协调，互相补充。

5简述人机系统评价的目的及原则。 答：（1）目的，以便使有关人员了解现有产品的优缺和存在问题，为今后改进产品设计提供依据和积累资料；也可是对人机系统规划和设计阶段的评价，通过评价，使在规划和设计阶段预测到系统可能占有的优势和存在的不足，并及时改进。（2）原则，①评价方法的客观性；②评价方法的通用性；③评价指标的综合性。

6人机系统评价目标通常包括哪些？

答：①技术评价指标；②经济评价指标；③社会评价指标。

7人机系统的评价方法有哪些？

答：①连接分析法；②操作顺序图分析法；③校核表评价法；④工作环境指数评价法；⑤海洛德分析法。

第十四章

1、什么是人机界面？人机界面设计的内容与依据是什么？

答：人机界面是人机之间传送信息的媒介，它主要包括三部分：机上显示器与人的信息通道的界面；机上操作器与人的运动器官的界面；人机系统与环境之间的界面。人机界面设计的内容主要是指显示器、控制器以及它们之间的关系的设计，应使人机界面符合人机信息交流的规律和特性。人机界面设计的依据是人。

2、显示器有哪几种形式？并简述各自的应用特点。

答：显示器分为视觉显示、听觉显示和触觉显示等。视觉显示：传递的信息很长或需要延迟者，需用方位、距离等空间状态说明的信息，所处环境不适合听觉传递或听觉负荷已很重的场合；听觉显示：较短或无需延迟的信息，简单且要求快速传递的信息，视觉通道负荷过重的场合，所处环境不适合视觉通道传递的信息；触觉显示：视、听觉通道负荷过重的场合，使用视、听觉通道传递信息有困难的场合，简单并要求快速传递的信息。

3、在设计言语显示装置时应注意哪些问题？

答：语言清晰度、语言的强度、噪声对言语传示的影响。

4、控制器为何要进行编码？简述常用编码方式的优缺点。

答：在具有多个控制器的系统中，为了提高操作者辨别控制器的效果，应对控制器进行编码。（1）形状编码：编码选用的各种形状不宜过于复杂。为了便于译码，应尽可能使用与控制器的功能相联系或相似的形状。（2）位置编码：控制器之间需有更大的间距。（3）大小编码：操作者可通过视觉或触觉辨认控制器的大小，但一般认为，单独用控制器大小作编码不如形状编码那么有效，并且需占用较大的控制板空间。（4）颜色编码：用作代码的颜色应是操作者能绝对辨认的，应尽可能使用具有标准意义的颜色。（5）标记编码：在控制器的上边或旁边，用符号或文字表明其功能，有助于提高识别效率。使用标记编码，需要一定的空间位置和良好的照明条件，标记必须清晰可辨。（6）操作方法编码：很少单独使用，不能用于时间紧迫或准确度高的控制场合，为了有效地使用这种编码，需要使每个控制器的动作方向、移动量和阻力等有明显区别。

5、简述控制器偶发启动的原因与防范措施。

答：在操作过程中，由于操作者的无意碰撞、牵拉控制器或外界振动等而引起的控制器的偶发启动，即在不必要的时候意外地驱动了控制器。 防范措施： （1）将控制器安装在陷入控制板的凹槽内；（2）在控制器上加保护罩；3）将控制器安装在不易被碰撞的位置；（4）使控制器的运动方向向着最不可能发生意外用力的方向；5）操作者必须连续做两种操作运动，才能使控制器被启动，而后一种操作运动与前一种操作运动的方向不同，以此将控制器锁定在位置上；（6）一组控制器必须按正确的顺序操作时才能被启动，使控制器彼此之间具有连锁作用。如配电柜上的油开关和刀闸开关的操作顺序连锁；（7）适当增大控制器的操作阻力。

6、什么是控制—显示的相合性？它有何重要意义？

答：通常显示器与控制器是联合使用的，因此，对于显示器和控制器的设计，不仅应使各自的性能最优，而且应使它们彼此之间的配合最优。这种控制器与显示装置之间的配合称为控制—显示相合性。控制器与显示器相合性好，可减少信息加工和操作的复杂性；缩短人的反应时间，提高人的操作速度，尤其是在紧急情况下，要求操作者非常迅速地进行操作时可减少人为差错，避免事故的发生。

7、什么是控制—显示(C/D)比？设计时应如何选择C/D比？

答：控制—显示比是控制器与显示器位移大小的比例关系，即是指控制器的位移量与之相对应的显示器位移量之比(C/D)，可用来表示系统的灵敏度；人机界面上的控制—显示系统具有精调和粗调两种功能，C/D比的选择应考虑精调和粗调的时间，最佳的C/D比则是两种调节时间曲线相交处，这样可以使总的调节时间降到最低。

8、什么是累积损伤疾病？常见的累积损伤疾病有哪些？与哪些因素有关？ 答：累积损伤疾病是指由于不断重复使用身体某部位而导致的肌肉骨骼的疾病。其症状可表现为手指、手腕、前臂、大臂和肩部的腱和神经的软组织损伤，也可表现为关节发炎或肌肉酸痛。与受力、重复、姿势、休息等因素密切相关。

9．与手有关的累积损伤疾病有哪些？

答：有腱鞘炎、腕道综合症、腱炎、滑囊炎、滑膜炎、痛性腱鞘炎、狭窄性腱鞘炎和网球肘等。

10．简述手握式工具设计的原则。 答：(1)避免静肌负荷;(2)保持手腕伸直;(3)使组织压迫最小;(4)减小手指的重复活动。

第十五章

1.名词解释：安全、事故、系统安全分析。

答：安全传统的定义是：不发生导致人身伤害、职业病、死亡或引起设备或财产损失，或危害环境的状态或条件。现在的定义：所谓安全，就是没有超过允许限度的危险。或者说：发生导致人身伤害、职业病、死亡或引起设备或财产损失，或危害环境的程度没有超过允许的限度。

事故：事故是指人在实现其目的行动过程中，突然发生的、迫使其有目的的行动暂时或永久终止的一种意外事件。或者说事故是在生产或生活中人们不期望发生的导致人员伤害、死亡，导致设备或财产损失和破坏，以及环境危害的偶然事件（随机事件）或突发事件。 系统安全分析：从安全的角度对人-机-环境系统中的危险因素进行的分析，它通过揭示可能导致系统故障或事故的各种因素及其相互关系来查明系统中的危险源，以便采取措施消除或控制它们。

2.简述系统安全分析的基本内容。

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