安全人机工程1课件.ppt

1、实验教学内容一、实验目的 了解人体测量的意义，通过测量一些基本的人体数据，掌握人体数据的分布规律和个体差异；对动作稳定性的测定和训练，了解动作稳定性指标的重要意义；测量简单动作的稳定性及手和手臂的协调性，认识并能检验情感对动作稳定性的影响；测定双手协调能力及手指、手、手腕灵活性，让学生全面了解人体尺寸测量、动态生理参数测量，进一步对人机系统的功能分配有更深的理解。二、实验原理 人体测量是指对人类身体各方面特性数据的度量，特别是人体的尺寸、形状和耐力以及这些数据在设计中的应用。它通过测量人体个部委的尺寸确定个体和群体在人体尺寸上的差别从而研究人的形态特征，为工业设计和工程设计提供依据。人体测量一

2、般来说有3方面的内容：形态测量，包括人体尺寸、体重体型、体积表面积等；生理测量，包括知觉反应、肢力体力、体能耐力、疲劳及生理节律等；运动测量，包括动作范围、各种运动特性等。本章仅讲述其中的人体尺寸部分。为了保证可比性和适用性，ISO（国际标准化组织）下属的IS0TCl59SC3（人类工效学：人体测量与生物力学分技术委员会）制定了相关标准IS07250：1996。与此国际标准等效的我国的相应国家标准是：GBT5703用于技术设计的人体测量基础项目；GBT5704.15704.4人体测量仪器。三、实验器材 身高坐高测量仪、纵跳测量仪、拉力计、握力计、肺活动量测试仪、EP704A型凹槽平衡实验仪、E

3、P704型九孔实验仪（EP001型计时计数器）、BD302型双手调节器、BD-II-601型手指灵活性测试仪等。人体测高仪人体测高仪 人体测量用直脚规人体测量用直脚规 人体测量用弯脚规人体测量用弯脚规 测高仪测高仪 弯脚规弯脚规 直角规直角规 角度计角度计 软尺软尺 动作稳定性实验仪器 EP704A型凹槽平衡实验仪、EP704型九孔实验动作稳定性测试 双手协调性实验仪四、实验内容 1、人体静态、动态尺寸测量 34人一组，先阅读实验指导熟悉人体测量仪器的使用，然后一人监督，另23人互相进行进行个体数据测量，并进行记录。2、动作稳定性实验 将连接插头插入计时计数器，将试棒的插头插入仪器的输入插口，

4、打开计时计数器的电源开关，计时计数器显示000.00。被试拿试棒，接触一下仪器的启动点，计时计数器开始计时，试棒在凹槽从宽口处向窄口处移动，试棒不能离开镜面，如试棒碰到凹槽的边，计时计数器就计出错一次，当试棒移出凹槽的窄口碰到终点后，计时计数器停止工作，蜂鸣器鸣响，实验结束，按动计时计数器上的N/T按钮，获得实验的时间和出错次数。3、双手协调性实验 选择一块图案板，固定于上层面板。将描针放在要求描绘图案的一端。要求被试从图案的一端描绘到另一端，不得接触图案的边缘。如被试用以描绘的针碰到边缘，指示灯就亮了，或者由计数器记一次错误次数。被试的描绘由描针完成。针的左右或前后移动都分别由两个摇把控制，

5、因此正确描绘的速度和操纵两个摇把的双手动作协调性有关。如果要记下描绘整个图案所需要的全部时间，可以采用记时器。描绘整个图案所需要的时间越短和所犯的错误越少，说明两手动作协调得越好。4、手指灵活性测试 金属插棒放入左侧槽中；优势手拿起右侧槽中的镊子；用镊子将左侧槽中的金属棒插入实验板的圆孔中。先插开始位，从上至下，再从下至上依次逐列插入，最后插终止位，记时会自动开始与结束，记录下插入100个棒所需要的时间；每次重新开始需按“复位”键清零。五、思考题 1、哪些行业需要人体测量数据？2、汽车座椅设计涉及哪些人体参数？3、动作稳定性的影响因素有哪些？4、某位同学第一次在大会上发言，紧张地两腿打颤。请从

6、动作稳定和情绪稳定的联系出发，解释这一现象。5、分析影响双手协调有哪些因素，双手协调性与安全的关系。6、举出5种对手指灵活性要求较高的职业。7、结合生活实际，设想几种练习手指灵活性的方法。一、实验目的 该实验主要用于人对各种刺激的反应时间的研究。通过测试人的视觉通道受光刺激的反应快慢，测定听觉通道受声音刺激的反应快慢，以及人对声音及光刺激作出反应的准确性，研究影响人的反应时与准确性的因素。在安全人机工程学中，反应时间参数可用于人机系统的设计，合理设计人机界面，缩短反应时间，提高效率，避免失误。也可以用于汽车驾驶员、运动员等心理培训。掌握各种反应时的测试方法，进一步认识反应时及各种反应时之间的差

7、异；理解各种刺激量性质对反应时的影响。二、实验原理 感觉器官从刺激呈现开始感受，经神经系统传输、加工和处理，传给肌肉而作用于外界，这些过程都需要时间，其总和就是反应时间，简称“反应时”。当被试做简单反应测验时，其注意力完全集中于那个将出现的刺激和那个将动作的手指，当刺激来到时，眼睛-大脑-手指之间的神经通路早已准备好了，反应时间就快。当被试做辨别和选择反应实验时，需要有更多神经通路接通的准备，这时被试辨别、选择时间增加，同时其心理状态比较复杂，会产生焦虑、怀疑等复杂的心理状态，所以反应时间就会延长。辨别、选择所需时间与刺激量的性质有关，通过使用视觉反应测试仪改变刺激量性质，测定人的视觉反应时从

8、而获得影响反应时的因素，为人机信息交互界面设计提供依据。三、实验器材 BD509A型多项反应时测试仪、BD-II-118型闪光融合频率计、BDII113型错觉实验仪、BD504型光亮度辨别仪等。多相反应时测试仪闪光融合频率计错觉测试仪光亮度辨别仪四、实验内容 1、选择反应时实验 被试右、左手分别握绿、黄光反应键，左脚尖轻压在红光反应脚键上。主试将彩色光源灯放在被试的正前方。接通电源，并打电源开关。主试按下“选择”键，实验按编好的程序随机呈现各色灯光（每组实验红、黄、绿光随机呈现各10次）；刺激呈现的顺序为：预备信号灯亮2秒反应光呈现刺激1秒灯灭后间隔3秒，以此循环。被试见到灯光之后立即按相应键

9、。若反应正确，显示窗记时停止，呈现出该次的反应时间。若反应错误，蜂鸣器发出长音，给予被试提示，仪器记录错误次数；此时显示窗继续记时，被试改正后，蜂鸣器和记时停止，显示窗呈现该次的反应时间。若4秒内没有正确反应，则记一次错误，此4秒反应时不进入平均正确反应时等计算。主试记录显示窗呈现的各次反应时间。30次实验结束后，显示窗可分别呈现“红”、“黄”、“绿”正确总反应时间、错误总数、平均反应时。按“方式”键，选择显示的颜色值。实验数据存储在主机内，主试按下“打印”输出键，打印出错误次数，红黄、绿、各10次反应时的实验数据，红黄绿各自正确总反应时间，平均正确反应时，标准差。其中实验数据如果是4.00，

10、则值后有“”标记，表示此次实验没有进行反应。主试按“复位”键，清零显示窗。每组实验中间休息2分钟，每名被试完成两组实验后，换另一名被试进行实验。2、闪光融合频率测试实验 准备工作：接通电源，打开光点闪烁仪电源开关；背景亮度选1/6，颜色选红，亮度选1，占空比选1:1；让被试熟悉用控制旋钮调节光电频率并熟悉“闪”与“不闪”现象。正式试验：a 渐增系列实验主试将亮点调到明显闪烁，然后宣读指导语：“你现在看到的是一个闪烁的亮点，请调节旋扭直到刚刚看不到亮点闪烁为止；在闪与不闪附近可以反复调整，直到你确定不再闪烁为止，然后向主试报告。”主试记录此次频率值。b 渐减系列实验主试将亮点调到明显不闪烁，然后

11、宣读指导语：“你现在看到的是一个不闪烁的亮点，请调节旋扭直到刚刚看到亮点闪烁为止；在闪与不闪附近可以反复调整，直到你确定闪烁为止，然后向主试报告。”主试记录此次频率值。c 每个被试先进行右眼实验，然后进行左眼实验。每只眼睛渐增长率系列、渐减系列各做16次，两个系列按ABBABAAB顺序进行。d 注意相邻顺序的相同系列的起始点应有明显变化。e 主被试交换，重复上面的实验。3、错觉测试实验 仪器有三种不同箭羽线夹角的线段，实验时分别选择一种做实验，其余的二种用挡板挡住，验证箭头线与箭尾线的长度错觉现象，并比较不同条件即不同箭羽线夹角对错觉量的影响。仪器直立于桌面，被试位于一米以远，平视仪器的测试面

12、。主试移动仪器上方的拨杆，即调整线段中间箭羽线的活动板，使被试感觉到中间箭羽线左右两端的线段长度相等为止，可以验证箭头线与箭尾线的长度错觉现象，并读出错觉量值。选择另一种箭羽线夹角的线段，重新测试其错觉量值，并比较不同条件即不同箭羽线夹角对错觉量的影响。4、明度感差异测量实验 把仪器的光刺激部分放在被试的对面。接通电源。把两个光刺激中的一个作为标准刺激，另一个作为变异刺激。对标准刺激选定一个亮度，实验开始时把变异刺激的亮度调得比标准刺激较暗或较亮。如用平均差误法测定差别阈限，则由被试或主试连续调节变异刺激，置到被试看起来变异刺激与标准刺激的明度相等为止。也可以由主试按一定的梯级逐一调节变异刺激

13、，通过渐增或渐减的程序，用最小变化法测定明度差别阈限。如制作明度量表，则需要将标准刺激规定几个不同的亮度，以感觉等距法制作明度的等距量表，以分段法制作明度的比例量表。在任何实验中，标准刺激和变异刺激都要按一定的顺序互换位置。5、深度知觉测试实验 被测试者坐或站立在仪器前，需使视线与观察窗保持水平，固定头部，能看到仪器内两根立柱，即标准刺激，距离被测试者2米，位置固定，另一根可移动的立柱为比较刺激。接通电源，比较刺激立柱自动离开标准刺激在最远处停下。被试者可以操纵遥控器按键前后移动比较刺激立柱，亦可通过按键使比较刺激立柱处于初始位置，即停于离标准刺激最远处。正式实验时，先由主试将标准刺激立柱调至

14、距离被试者2米位置，然后要求被试者操纵遥控器按键调整比较刺激立柱位置并观察与仪器内两根立柱的位置，直至被试认为三根立柱在同一水平线上。被试调整后，主试记录比较刺激与标准刺激立柱的实际误差值，填入下表2-14中。实验时，先进行双眼观察10次，其中:有5次是比较刺激在前，由近到远调整；有5次是比较刺激在后，由远到近调整。顺序和距离随机安排。用上述同样的方法进行10次单眼观察。改变观察者距离，即由主试将标准刺激立柱调至距离被试者3米位置，重复步骤4、5，并记录数据填入记录表。五、思考题 1、3种颜色选择反应时的差异和个体差异分析，颜色选择反应时的应用意义。2、你认为一个人的工作效率与他的反应速度是否

15、有关？为什么？如何用实验来检验？3、一个优秀的短跑运动员是他的起跑快还是跑的速度快，还是二者兼有？4、闪光频率融合的个体差异及影响因素。5、错觉有哪些应用？6、你从该实验中产生哪些想法？一、实验目的 人的心理现象是宇宙间最复杂的现象之一。人类自古就对自身及周围发生的一切有着浓厚的兴趣，每个人都想更多的了解自己。人类在漫长的发展历史中，经历了无数次的事故，留下了惨痛的教训。这些事故为什么发生？它们与人自身有无关系？能否从人的因素角度来预测、预防和控制事故的发生？于是以解释、预测和调控人的行为为目的，通过研究、分析人的行为，揭示人的心理活动规律，最终达到减少或消除事故的科学诞生了，这就是安全心理学

16、。安全心理学是应用心理学的原理和安全科学的理论，讨论人在劳动生产过程中的各种与安全相关的心理现象，研究人对安全的认识、情感以及与事故、职业病作斗争的意志。也就是研究人在对待和克服生产过程中不安全因素的心理过程，旨在调动人对安全生产的积极性，发挥其防止事故的能力。该实验主要用于人的各种心理测试研究，通过人的心理特征，了解人的心理特征与安全生产的关系，并通过实验设计，使学生掌握心理特征因素的实验方法。二、实验原理 人的心理现象是心理学研究的主要对象，它包括了既有区别而又紧密联系的心理过程和个性心理这两个方面。心理过程是人的心理活动的基本形式，是人脑对客观现实的反映过程；最基本的心理过程是认识过程，

17、它是人脑对客观事物的属性及其规律的反映，即人脑的信息加工活动过程。这一过程包括感觉、知觉、记忆、想象和思维等。人的心理活动与个性心理二者有密切关系，它们构成了人的心理现象。在劳动和生活中，人的行为无一不受心理现象的支配，客观事物的改变无一不与人的心理现象有关。所以，一切有关人类的科学都与心理学有着有机的联系，尤其是安全科学更是如此。通过实验可开展人的注意力、注意力、情绪、心理变化等研究，分析人的心理与安全生产的关系。三、实验器材 BDII603型数字皮阻计、BD604型数字皮温计、BDII310型注意力集中能力测定仪、BDII407型记忆广度测试仪等。数字皮阻计数字皮温计注意力集中能力测定仪记

18、忆广度测试仪四、实验内容1、人体皮阻测量实验 准备知识：人的紧张情绪会引起皮肤电阻的变化，而变化的幅度随人体测试点的不同而不同，在手心等汗腺分泌旺盛的地方幅度较大。通过检测皮阻的变化可在一定程度上反映人的情绪是否紧张。实验步骤：测定皮肤电阻时，须将旋转开关旋至皮阻（2M）档，将专用测试电极线插头插入电表V/与COM（地）的插孔内，并将两个电极分别固定在被测人手指。电极金属体应与皮肤接触紧密，可以在皮肤接触处涂上导电液（非随机件），确保最佳测试效果。若个别人皮阻偏大，可将旋转开关旋至（20M）档。选取一只手臂，分别测出不少于10个位置的皮阻值，并作数据记录。2、人体皮温测量实验 准备知识：数字皮

19、温计主要用于测定人体各部位的皮肤温度，检查人体心理的放松与紧张程度，测定人的情绪波动及性格特征，是心理教学、实验医学研究的必备仪器。实验步骤 a测温棒插头正确插入表的温度测试插座中。b开启电源，通常置0.1、档，显示室温。c测温棒的顶端，与要测定的皮肤表面紧密接触，实时显示皮肤温度。3、注意力测试实验选择转盘转速：按下“转速”键一次，其转速显示加，即转速增加10转分，超过90转分，自动回零。如转速显示为0，则电机停止转动。选择的转速由测定内容而定，如测定注意力集中能力，则可选择慢速，减少动作协调能力的影响。选择转盘转动方向：按下“转向”键一次，其键右侧“正”、“反”指示灯亮灭变化一次，“正”亮

20、表示转盘顺时针转动，“反”亮表示转盘逆时针转动。如转盘正在转动中，每按一次“转向”键，转盘变化一次转动方向，经一定时间后，转盘达到指定的转速。选择定时时间：按“定时时间”的各拨码“”“”键确定实验时间，其时间值实时显示于“成功时间”显示窗上。拨后面板的开关，选择噪声由喇叭或耳机发出。喇叭声的音量可以由后面板的旋钮调节，耳机的音量可以由耳机上左、右耳两个旋钮分别可调。被试用测试棒追踪光斑目标，当被试准备好后，主试按“测试”键，这时此键左上角指示灯亮，同时喇叭或耳机发出噪声，表示实验开始。被试者追踪时要尽量将测试棒停留在运动的光斑目标上，以测试棒停留时间作为注意力集中能力的指标。实时显示其时间，即

21、成功时间。同时实时记录下追踪过程中测试棒离开光斑目标的次数，即失败次数。到了选定的测试定时时间，“测试”键左上角指示灯熄灭，同时噪声结束，表示追踪实验结束。打印输出（选购）：如选用打印机，则先将接打印机专用电源，打印电缆两端连接于主机后面板的打印插座和打印机插座中，接通电源，打开电源开关。一次测试结束后，按下“打印”键，打印机可以将实验条件、成功与失败时间及失败次数打印出来。复位：测试过程中，要中断实验必须按“复位”键；一次测试结束后要重新开始新的实验，也必须按“复位”键。按下后，成功时间显示定时时间，失败次数清零，回到第步。4、注意分配能力测试实验将仪器外接电源接通，如选用微型打印机，连好打

22、印机电缆及电源。调整好检测头位置，使转动手轮时其左、右各限位于转盘边缘，并且不出转盘。此步骤不必每次进行。按下左侧电源开关，圆盘转动。通知被试手握手轮，两眼注视圆盘。进入练习状态。被试练习转动手轮，控制检测头左、右往复移动以避开目标，如操作错误，则实时显示其失败次数，并且仪器上面板两发光二极管分别亮。当被试熟悉后可令被试准备正式测试。练习状态下，运行次数显示“”。练习状态下，主试可根据实验需要，设定的实验条件。按“定时”键次，定时时间加1分钟，超过9分钟，回到1分钟定时；按“次数”键1次，实验次数加1次，超过19次，回到实验1次；按“设置”键，键上灯亮或灭变化，灯亮表示“设置”键按下状态，需在

23、每次实验中使被试有8秒休息时间，否则每次间无休息。仪器显示设定的实验时间及次数。主试按下“测试”键，键上灯亮，随着一短声，表示实验开始。运行次数显示“01”。被试操纵手轮转动，使左、右检测头避开目标，实时显示失败次数。到设定时间后，如“设置”键按下状态，则一长声告诉被试可稍休息一会，8秒钟后，一短声下次又开始；否则为连续状态，一短声告诉一次完毕，马上重新开始下一次。休息时“测试”键上灯灭。每次开始时实时显示运行次数，并且失败次数从零开始。到设定次数后，随着一长声，测试结束。显示这次测试的总失败次数。如需重新开始实验，则按下“复位”键，回到第“4”步。5、数字记忆广度测试实验 将键盘的插头与仪器

24、被试面板上的插座连接好，接通220V电源。按下复位键，由程序将码I灯、计分灯置亮，数码管显示为 0202.00，码I灯亮表示记忆材料选编码I，计分灯亮，六位数码管显示计分和计位，0202.00，表示基础位长=2，基础分=02.00分。相应码II灯亮时，表示记忆材料选编码II；计时灯亮时，六位数码管显示计时和计错。主试可以根据需要方便地改变操作内容，按“编码”键，码I、码II指示灯及选择编码相互转换；按“显示”键，计时、计分指示灯及相应显示内容相互转换。被试按下键盘盒上的回车键“*”，仪器自动提取一个三位数组。被试见到回答灯亮时，用键盘按顺序回答所记忆的数字，回答正确，回答灯灭，计0.25分，被

25、试再按下回车键，仪器马上又提取下一个数组，再次回答。如4个数组都答对，计1分，位长+1。按回车键后，仪器提取下一位组的第一个数组。如果回答有错，仪器响一下蜂鸣，答错灯亮，计错一次。被试记不住显示的数码，可按下任一数字键，仪器响蜂鸣提示出错，再按下回车键，仪器也马上提取下一组数码。如此循环，直到仪器出现停机长蜂鸣，测试结束。停机长蜂鸣后，主试按下“停蜂鸣”键，改变显示键状态，记录被试测试成绩。如重新测试，只要按下复位键，选择好操作内容后，按下回车键，仪器将从头开始测试。在测试过程中，主试也可随时更换码I或码II。改变编码键状态后，再按回车键，仪器将按照新的编码测试6、空间位置记忆广度测试 插上2

26、20V电源插头，打开电源开关。由主试选择实验I，使实验I灯亮，四位数码管显示基础分：02.00，让被试注意44方阵，并按下启动键，测试开始。每一空间位置刺激组按随机数顺序点亮对应方灯，各方灯亮间隔一秒，同一刺激组呈现完后，仪器响一“嘟”蜂鸣声。被试听到“嘟”声，立即按照灯亮顺序按灭方灯，被试反应正确，仪器自动计0.33分。被试必须等此刺激组的方灯全部点亮后才能按键回答，否则按键无效，而且待应该应答时会出错。被试再按下启动键，仪器马上又提取下一个刺激组，被试再次回答。如三个刺激组都答对，计1分，位长1。再按启动键，仪器提取下一位组的第一个刺激组。如果被试反应错误，仪器响一下蜂鸣，方灯全灭，并计错

27、一次。再按启动键，仪器马上提取下一个刺激组。如此循环，直到仪器出现停机长蜂鸣，测试结束。在每一位组的三次反应中，有一次以上反应正确，实验继续。三次反应都错或14个位组全部测试完，实验结束，仪器响长蜂鸣，并显示被试成绩。主试此时可按动显示键观察记录被试成绩，安排下一个测试内容。五、思考题 1、测量皮阻有哪些用途？2、请查阅有关文献，了解测量人体皮温都有哪些用途，并且谈谈皮温与人机工程学有什么关系？3、设计一个测试注意分配的简单试验。（提示：能够测试人同时做两件或两件以上事情的能力）4、不少人能够一边听音乐，一边做其它事情，而也有一些人，在听音乐时，无法顺利做其它事情。这说明了什么？5、假如你是一名小学班主任，请设计一个测定学生注意集中程度的测试方案。要求：1）使用BD-II-310注意力集中能力测试仪；2）根据学生特点分组；3）能够获得比较可靠的 6、结合自己在实验中的体会，谈谈你对“过目不忘”的理解。7、影响记忆的因素及提高记忆力的方法有哪些 8、根据实验数据分析性别对空间记忆广度是否有影响？