第七章 安金人机工程学 安全人机工程 的实践与运用 (第七章 2023/7/17 湖有工学灾安全工程系 第1页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 1 页 第七章 安全人机工程 的实践与运用
第一节工作空间设计 ·人与机器结合完成生产任务是在一定的作业空间进 金 行的。人们在从事某项作业时，为完成该项工作， 人体所必须的活动范围或空间，称为工作空间，亦 机 称作业空间，它包括人的操作活动范围和机器设备 工 中的显示器和控制器所及范围。 租 作业空间设计，从大的范围来讲，是指按照作业者 学 的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、 心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理 第 的空间布局，给人、物等确定最佳的流通路线和占 章 有区域，提高系统总体可靠性和经济性。从小的范 围来讲，就是合理设计工作岗位，以保证作业者安 全、舒适、高效工作。 2023/7/17 湖有工学院安全工程系 第2页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 2 页 第一节 工作空间设计 • 人与机器结合完成生产任务是在一定的作业空间进 行的。人们在从事某项作业时，为完成该项工作， 人体所必须的活动范围或空间，称为工作空间，亦 称作业空间，它包括人的操作活动范围和机器设备 中的显示器和控制器所及范围。 • 作业空间设计，从大的范围来讲，是指按照作业者 的操作范围、视觉范围以及作业姿势等一系列生理、 心理因素对作业对象、机器、设备、工具进行合理 的空间布局，给人、物等确定最佳的流通路线和占 有区域，提高系统总体可靠性和经济性。从小的范 围来讲，就是合理设计工作岗位，以保证作业者安 全、舒适、高效工作
一、 有关概念 1、关于作业空间 安 。 (1)近身作业空间。指作业者在某一固定工 金 作岗位时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐 人 机 姿或站姿下，其所能完成作业的空间范围。 ·(2)个体作业场所。指操作者周围与作业有 程 关的、设备因素在内的作业区域，简称作业 学 场所。 第 (3)总体作业空间。多个相互联系的个体作 业场所布置在一起构成总体作业空间。 章 。 (4)受限作业空间。进出开口有局限性，非 预定作业者连续停留的作业空间就是受限作业 空间。 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第3页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 3 页 一、有关概念 1、关于作业空间 • （1） 近身作业空间。指作业者在某一固定工 作岗位时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐 姿或站姿下，其所能完成作业的空间范围。 • （2）个体作业场所。指操作者周围与作业有 关的、 设备因素在内的作业区域，简称作业 场所。 • （3）总体作业空间。多个相互联系的个体作 业场所布置在一起构成总体作业空间。 • （4）受限作业空间。进出开口有局限性，非 预定作业者连续停留的作业空间就是受限作业 空间
2、关于作业姿势 安 ·坐姿--坐着的作业姿势常指身躯伸直或稍向 前倾10°~15°角，上腿平放，下腿一般垂直地 人 或稍向前倾斜着地，身体处于舒适的体位。 机 ·立姿--一通常指人站立时上体前屈角小于30时 工 程 所保持的姿势（前屈角大于30°为前屈姿势）。 坐一立交替姿势、 第 卧姿 ·蹲姿 章 2023/7/17 湖南工学灾安全工程系 第4页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 4 页 2、关于作业姿势 • 坐姿--坐着的作业姿势常指身躯伸直或稍向 前倾10o～15o角，上腿平放，下腿一般垂直地 或稍向前倾斜着地，身体处于舒适的体位。 • 立姿---通常指人站立时上体前屈角小于30o时 所保持的姿势（前屈角大于30o为前屈姿势）。 • 坐－立交替姿势、 • 卧姿 • 蹲姿
。 坐姿作业的特点 安 ·人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。下列 金 作业宜采用坐姿作业。 人 持续时间较长的静态作业。此时需要支持身 机 体的力较小，腿上消耗的能量和负荷较小， 工 血液循环畅通，可以减少疲劳和人体能量的 租 消耗。 学 精密度要求高而又要求仔细的作业。因坐姿 第 情况下，当设备振动或移动时，人体具有较 大的稳定度和较好的平衡度。 章 需要手足并用，并对一个以上踏板进行控制 的作业。坐姿时，双脚容易移动，且可借助 座椅支撑对脚控制器施以较大力量。 2023/7/17 湖有工学院安全工程系 第5页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 5 页 • 坐姿作业的特点 • 人体最合理的作业姿势就是坐姿作业。下列 作业宜采用坐姿作业。 • 持续时间较长的静态作业。此时需要支持身 体的力较小，腿上消耗的能量和负荷较小， 血液循环畅通，可以减少疲劳和人体能量的 消耗。 • 精密度要求高而又要求仔细的作业。因坐姿 情况下，当设备振动或移动时，人体具有较 大的稳定度和较好的平衡度。 • 需要手足并用，并对一个以上踏板进行控制 的作业。坐姿时，双脚容易移动，且可借助 座椅支撑对脚控制器施以较大力量
立姿作业的特点 以下作业选用立姿作业优于坐姿作业： 安 (1)需要经常改变体位的作业。站着频繁的起坐 金 消耗能最少些； 人 (2)常用的控制器分布在较远区域、需要手足有 机 较大运动幅度的作业。因站姿时作业者可以走动， 可以看见或使用坐姿作业者够不到的部件： 程 (3)需要用力较大的作业。立势时手臂力量较大， 学 易于操作大操纵杆。 此外，立姿作业时，还有作业者可变换位置，减 第 少疲劳和厌烦；可利用平展的工作面而无需任何容 膝空间等重要优点。 ● 章 立姿作业的缺点在于：不易进行精确而细致的工作： 不易转换操作；立姿时肌肉要作出更多的功以支持 体重，故易引起疲劳；下肢负担较重，长期站立易 引起下肢静脉曲张等等， 2023/7/17 湖有工学院安全工程系 第6页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 6 页 • 立姿作业的特点 • 以下作业选用立姿作业优于坐姿作业： （1）需要经常改变体位的作业。站着频繁的起坐 消耗能最少些； （2）常用的控制器分布在较远区域、需要手足有 较大运动幅度的作业。因站姿时作业者可以走动， 可以看见或使用坐姿作业者够不到的部件； （3）需要用力较大的作业。立势时手臂力量较大， 易于操作大操纵杆。 此外，立姿作业时，还有作业者可变换位置，减 少疲劳和厌烦；可利用平展的工作面而无需任何容 膝空间等重要优点。 • 立姿作业的缺点在于：不易进行精确而细致的工作； 不易转换操作；立姿时肌肉要作出更多的功以支持 体重，故易引起疲劳；下肢负担较重，长期站立易 引起下肢静脉曲张等等
坐一立姿交替作业的特点 为了克服坐姿、立姿作业的缺点，在工作 安 岗位上经常采用坐一立姿交替作业的方式。 全 人 这种作此方式的优点在于，能使作业者在工 机 作中变换体位，从而避免由于身体长时间处 工 于一种体位而引起的肌肉疲劳。例如，长时 程 间的单调的坐姿作业会引起心理性疲劳，改 学 成立姿适当走动，有助于维持工作能力，而 长时间的立姿作业会产生肌肉疲劳，坐下来 第 就可以得到消除。 章 因此，坐一立姿交替作业能吸收各自的长处， 弥补各方面的短处，应尽可能用坐一立姿交 替作业方式，代替单纯的立姿作业方式。 2023/7/17 湖有工学灾安全工祖 第7页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 7 页 • 坐—立姿交替作业的特点 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。 • 这种作此方式的优点在于，能使作业者在工 作中变换体位，从而避免由于身体长时间处 于一种体位而引起的肌肉疲劳。例如，长时 间的单调的坐姿作业会引起心理性疲劳，改 成立姿适当走动，有助于维持工作能力，而 长时间的立姿作业会产生肌肉疲劳，坐下来 就可以得到消除。 • 因此，坐—立姿交替作业能吸收各自的长处， 弥补各方面的短处，应尽可能用坐—立姿交 替作业方式，代替单纯的立姿作业方式
选择人体姿势和体位应该考虑下列各点 安 金 ·工作场地的大小、照明条件与视觉； 人 机 ·体力负荷的大小及用力方向： 工 ·工作场所各种物质（包括必需的工具、加 租 学 工材料等)的安放位置； 控作台或工作台的台面高度，有无合适的 第 容膝空间； 章 作业时起坐的频率等。 2023/7/17 湖有工学院安全工程系 第8页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 8 页 选择人体姿势和体位应该考虑下列各点 • 工作场地的大小、照明条件与视觉； • 体力负荷的大小及用力方向； • 工作场所各种物质 （包括必需的工具、加 工材料等）的安放位置； • 控作台或工作台的台面高度，有无合适的 容膝空间； • 作业时起坐的频率等
·应该尽量避免的姿势 安 ① 站着不动的姿势（特别对女性）； 人 ②长期或经常重复地弯腰（指脊背 弯曲角超过15°)； 程 躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿 一七馆 势 ④经常重复地单腿支撑的姿势； ⑤ 手臂长时间向前伸直或伸开等。 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第9页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 9 页 • 应该尽量避免的姿势 • ① 站着不动的姿势（特别对女性）； • ② 长期或经常重复地弯腰（指脊背 弯曲角超过15°）； • ③ 躯干扭曲并倾斜的姿势或半坐姿 势； • ④ 经常重复地单腿支撑的姿势； • ⑤ 手臂长时间向前伸直或伸开等
二、工作空间人体尺寸 安 《工作空间人体尺寸》(GB/T13547-1992) 全 给出的3组、17项与工作空间有关的中国成年 人 机 人人体尺寸的数据，在工作空间的设计时需 工 要遵循 程 (1)工作空间立姿人体尺寸 学 GB/T13547-1992给出了6项 第 (2)工作空间坐姿人体尺寸 章 GB/T13547-1992给出了5项 (3)工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸 GB/T13547-1992给出了6项 2023/7/17 湖有工学院安全工程系 第10页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 七 章 ︶ 2023/7/17 湖南工学院安全工程系 第 10 页 二、工作空间人体尺寸 • 《工作空间人体尺寸》（GB/T13547-1992） 给出的3组、17项与工作空间有关的中国成年 人人体尺寸的数据，在工作空间的设计时需 要遵循 • （1）工作空间立姿人体尺寸 GB/T13547-1992给出了6项 • （2）工作空间坐姿人体尺寸 GB/T13547-1992给出了5项 • （3）工作空间跪姿、俯卧姿、爬姿人体尺寸 GB/T13547-1992给出了6项