2016年安全工程師《生產(chǎn)技術》講義人的特性

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　　3測量方向

　　(1)在人體上、下方向上，將上方稱為頭側(cè)端。將下方稱為足側(cè)端。

　　(2)在人體左、右方向上，將靠近正中矢狀面的方向稱為內(nèi)側(cè)，將遠離正中矢狀面的方向稱為外側(cè)。

　　(3)在四肢上，將靠近四肢附著部位的稱為近位，將遠離四肢附著部位的稱為遠位。

　　(4)對于上肢，將撓骨側(cè)稱為撓側(cè)，將尺骨側(cè)稱為尺側(cè)。

　　(5)對于下肢，將脛骨側(cè)稱為脛側(cè)，將腓骨側(cè)稱為腓側(cè)。

　　4支承面和衣著

　　立姿時站立的地面或平臺以及坐姿時的椅平面應是水平的、穩(wěn)固的、不可壓縮的。要求被測量者****或穿著盡量少的內(nèi)衣(例如只穿內(nèi)褲和汗背心)測量.在后者情況下在測量胸圍時，男性應撩起汗背心，女性應松開胸罩后進行測量。

　　5人體測量的主要儀器

　　在人體尺寸參數(shù)的測量中，所采用的人體測量儀器有：人體測高儀、人體測量用直腳規(guī)、人體測量用彎腳規(guī)、人體測量用三腳平行規(guī)、坐高椅、量足儀、角度計、軟卷尺以及醫(yī)用磅秤等。我國對人體尺寸測量專用儀器已制定了標準，而通用的人體測量儀器可采用一般的人體生理測量的有關儀器。

　　(1)人體測高儀。主要是用來測量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人體各部位高度尺寸。

　　(2)人體測量用直腳規(guī)。主要是用來測量兩點間的直線距離，特別適宜測量距離較短的不規(guī)則部位的寬度或直徑，如測量耳、臉、手、足等部位的尺寸。

　　(3)人體測量用彎腳規(guī)。常常用于不能直接以直尺測量的兩點間距離的測量，如測量肩寬、胸厚等部位的尺寸。

　　(二)靜態(tài)測量

　　1.靜態(tài)測量方法

　　人體尺寸的靜態(tài)測量屬于傳統(tǒng)的測量方法，用途根廣。靜態(tài)人體測量可采取不同的姿勢，主要有立姿、坐姿、跪姿和臥姿等幾種。制作衣服時人體尺寸的測量是常見的人體靜態(tài)測量的方法，這種測量是在被測量者靜態(tài)地站著或坐著的姿勢下進行的。靜態(tài)測量數(shù)據(jù)是動態(tài)測量的基礎，是設計人機系統(tǒng)不可缺少的參數(shù)。

　　人體測量的數(shù)據(jù)是指人體不同部位的尺寸，在設計不同的設備或產(chǎn)品時，會涉及到人體不同部位的尺寸。不同的人給出的人體測量的定義可能略有出人。

　　2.影響人體測量數(shù)據(jù)的因素

　　(1)民族因素。

　　(2)性別、年齡因素。統(tǒng)計資料顯示，男性的平均身高比女性高lOOmm。同時.人的體形也隨著年齡的增長而變化，最為顯著的是兒童期和青年期。一般而言.在22歲以前身高呈上升趨勢，30歲以后呈下降趨勢。男性在其20歲左右身體尺寸發(fā)展到最高點，女性這一點大約在17歲。隨著年齡的增長，人的身高在40歲時開始縮減，并且隨年齡的增加這一過程也在加速(主要發(fā)生在脊柱)。而人的體重和某些寬度和周長尺寸卻隨著年齡的增長而增加。因此，在設計工作裝置時，須了解所設計的工作裴置是否適合于特定的年齡組使用。在使用人體尺寸數(shù)據(jù)時。也應明確作為這些數(shù)據(jù)來源的年齡組。

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　　(3)職業(yè)因素。從大量的勞動科學和醫(yī)學調(diào)查中可知，不同職業(yè)的人在體型和人體尺寸上存在著較大的差異。由于長期的職業(yè)活動，使他們身體的某些部分得到了特別鍛煉及適應而改變了體型。體力勞動者和腦力勞動者在體型和身體的某些恩寸方面就有較大的差別。除了在身高和軀干與腿的比例上有差別外.在頭部、腹部、身體各部分的周長以及全身脂肪的分布上也有差別。如運動員在身體尺寸和形態(tài)上都較一般人有不同。另外，一些職業(yè)對于雇員的體型會有一些特定的要求：例如飛行員、消防隊員、模特、警察等。

　　(三)動態(tài)測量

　　1.活動空間

　　要完成一項非常簡單的任務，人體也需要某些部位運動，這就要求有足夠的空間.即活動空間。人在勞動或運動時，人體空間位置與尺寸時刻在變化，這種變化是動態(tài)變化。動態(tài)測量就是測定人體動態(tài)變化時的數(shù)值。靜態(tài)測量的數(shù)據(jù).雖可解決許多產(chǎn)品設計問題，但人在勞動時，姿勢和體位會頻繁變化，就需用動態(tài)數(shù)據(jù)進行衡量。

　　活動空間的分配依賴于許多因素：使用的人群，任務，衣物，設備爰作業(yè)性質(zhì)等。所以一般沒有固定的規(guī)則或模式。例如，一名消防隊員在特定寬度的通道攀梯時，就要考慮他的衣服的不同、攜帶設備的不同，以及通道內(nèi)是否還有另外的物體.如燈、其他儀器。在不同的情境要求下，需要不同尺寸的活動空間。

　　2.伸展域

　　人在各種狀況下工作時都需要有足夠的活動空間。在工作中人常取站、坐、跪等作業(yè)姿勢;立姿時人的活動空間不僅取決于身體的尺寸，而且也取決于保持身體平衡的微小平衡動作和肌肉。人在站立并保持腳的站立面不變時，手臂的活動空間用舒適伸展域來表示。伸展域可從立視圖和平面圖兩個方面來看;主要有：通過肩部關節(jié)的正中矢狀面的垂直部分;通過關節(jié)的橫斷面的水平部分;通過肩關節(jié)的沿著冠狀縫平面的垂直部分。

　　設計人員更為關心的是人在工作時所涉及的區(qū)域;1963年Barnes提出了此種情況的正常區(qū)域和最大區(qū)域的概念。下面以前臂伸展域為例進行說明。

　　(1)正常區(qū)域。將上肢輕松地垂直于體側(cè)，曲肘，以肘關節(jié)為中心，前臂和手能自由到達的區(qū)域，在該范圍內(nèi)，人操作時能舒適、輕快地工作，即前臂活動正常范圍。正常作業(yè)范圍的大小、舒適度與工作臺的高度、操作者的性別、民族因素、手的活動特征和運動方向等因素有關。

　　(2)最大區(qū)域。例如完全伸展整個上臂所能涉及的區(qū)域。手臂向外伸直，以肩關節(jié)為中心，臂的長度(半徑不包括手長)所劃過的弧形軌跡在水平面上的投影。在最大作業(yè)范圍內(nèi)操作時，靜力負荷較大，長時間處于這種狀態(tài)下操作.最容易引起疲勞。

　　除了手的水平作業(yè)范圍之外，還有腳的偉業(yè)范圈。由于腳的生理特征.其作業(yè)范圍不可能很大，其作業(yè)范圍是以水平方向可能移動的尺寸來確定的。腳的舒適作業(yè)范圍.要根據(jù)腳的出力、動作頻率、操作姿勢、機械作業(yè)的形式、柞業(yè)內(nèi)容等綜哈分析的結(jié)果來確定。

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　　(四)人體測量數(shù)據(jù)的運用準則

　　在運用人體測量數(shù)據(jù)進行設計時，應遵循以下幾個準則：

　　1.最大最小準則。該準則要求根據(jù)具體設計目的選用最小或最大人體參數(shù)。如人體身高常用于通道和門的最小高度設計，為盡可能使所有人(99%以上)通過時不致發(fā)生撞頭事件，通道和門的最小高度設計應使用高百分位身高數(shù)據(jù);而操作力設計則應按最小操縱力準則設計。

　　2可調(diào)性準則。對與健康安全關系密切或減輕作業(yè)疲勞的設計應遵循可調(diào)性準則，在使用對象群體的5%一95%可調(diào)。如汽車座椅應在高度、靠背傾角、前后距離等尺度方向上可調(diào)。

　　3. 平均準則。雖然平均這個概念在有關人使用的產(chǎn)品、用具設計中不太合理，但諸如門拉手高、錘子和刀的手柄等，常用平均值進行設計更合理。同理，對于肘部平放高度設計數(shù)而言，由于主要是能使手臂得到舒適的休息，故選用第50百分位數(shù)據(jù)較合理，對于中國人而育，這個高度在14—27.9cm之間。

　　4.使用最新人體數(shù)據(jù)準則。所有國家的人體尺度都會隨著年代、社會經(jīng)濟的變化而不同。因此，應使用最新的人體數(shù)據(jù)進行設計。

　　5.地域性準則。一個國家的人體參數(shù)與地理區(qū)域分布、民族等因索有關，設計時必須考慮實際服務的區(qū)域和民族分布等因素。

　　6. 功能修正與最小心理空間相結(jié)合準則。國家標準公布的有關人體數(shù)據(jù)是在****或穿單薄內(nèi)衣的條件下測得的，測量時不穿鞋。而設計中所涉及的人體尺度是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽條件下的人體尺寸。因此，考慮有關人體尺寸時，必須給衣服、鞋、帽留下適當?shù)挠嗔?，也就是應在人體尺寸上增加適當?shù)闹b修正量。所有這些修正量總計為功能修正量。于是，產(chǎn)品的最小功能尺寸可由式1—8確定：

　　Smin =Ra+Δf(1—8)

　　式中Smin——最小功能尺寸;

　　Ra——第a百分位人體尺寸數(shù)據(jù);

　　Δf——功能修正量。

　　功能修正量隨產(chǎn)品不同而異，通常為正值，但有時也可能為負值。通常用實驗方法求得功能修正量，但也可以通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得。對于著裝和穿鞋修正量可參照表1—4中的數(shù)據(jù)確定。對姿勢修正量的常用數(shù)據(jù)是：立姿時的身高、眼高減10 mm;坐姿時的坐高、眼高減44 mm?？紤]操作功能修正量時，應以上肢前展長為依據(jù)，而上肢前屜長是后背至中指尖點的距離，因而對操作不同功能的控制器應作不同的修正。如對按鈕開關可減12 mm;對推滑板推鈕、扳動扳鈕開關則減25 mm。

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