第三章第三節(jié)人體生物力學特性.ppt=安全人機工程學=湖南工學院概要

三??人體各部分的操縱力 內(nèi)容： （一）人體用力的原則 （二）影響人體作用力的因素 （一）人體用力的原則 1、人用力的一般原則 （1）所有動作應該是有節(jié)律的，各個關節(jié)要保持協(xié)調(diào)，則可減輕疲勞。 （2）在操作時，各關節(jié)的協(xié)同肌群與拮抗肌群的活動要保持平衡，才能使動作獲得最大的準確性。 （3）瞬時用力要充分利用人體的質(zhì)量作盡可能快的運動。 （4）大而穩(wěn)定的力量取決于肌體的穩(wěn)定性，而不是肌肉的收縮。 （5）任何動作必須符合解剖學、生理學和力學的原理，以提高工效。 2．人用力的特殊情況 （1）肘關節(jié)肌肉群屈曲時所產(chǎn)生的力的大小，依賴于手的方向，當手掌面向肩部時，產(chǎn)生的力最大。 （2）人體發(fā)出的力，以坐在帶固定靠背的椅子上，兩腳蹬踩時產(chǎn)生的力最大。 （3）提取重物時，必須用體重與負荷作對抗性平衡。 (4）坐姿作業(yè)難以向下用力。 (5）頭部與脊柱上端在保持平衡的情況下進行操作最為有利。否則，易引起疲勞。 (6）指、腕、肘、肩關節(jié)依次活動時，指關節(jié)力量最小，但精確性最高；肩關節(jié)力量最大，但精確性最低。 (7）用腳施加壓力時，動作的精確性是通過踝關節(jié)而不是以足跟運動來控制的。 （二）影響人體作用力的因素 1、體重 體重對人體作用力的發(fā)揮存在著有利和不利的兩個方面。 例如，在提取地上重物時，身體及頭部隨重物的被提起而向上移動(抗重力)，體重提高了力的使用效率，將物體放置在地面上(向下用力)，站姿比坐姿更好。 操作時應盡量避免將力耗費在不合理的動作和身體的運動上。 圖5-5就說明了這一點。 力的合理應用 力的合理應用 作業(yè)中動作要對稱，避免因用力過度而破壞身體的穩(wěn)定性； 動作要有節(jié)奏，防止肢體過度減速而浪費能量； 動作要自然，力求在最合適的肌肉和位置、最自然的關節(jié)，采取相應姿勢盡量使體重發(fā)揮作用 有些工作要求人的各種動作必須連續(xù)、準確、有力、及時，并使動作協(xié)調(diào)才能安全地完成一次，而由于運動速度不適，力量不夠而造成事故是常有的事 控制器應能承受靜止肢體的重量，這一點對防止意外啟動，保證安全和消除肢體靜態(tài)作業(yè)非常重要。 2、體位 操作者的體位（立位、坐位、躺位）、軀干的穩(wěn)定性對人體的作用也有一定的影響。 操作者立位作業(yè)的優(yōu)勢： 可以經(jīng)常改變姿勢，活動范圍也大，站立時易用力；立位可適當?shù)刈邉樱兄诰S持工作能力 操作者立位作業(yè)的缺陷： 單調(diào)作業(yè)會引起生理性和心理性疲勞，立位又不易進行精確而細致的工作，不易轉換操作，而且肌肉要做更多的功來維持體重，易引起疲勞。 坐位則可以進行較長時間的精確而細致的工作，可以手足并用，但是坐位作業(yè)則不易改變姿勢，用力受限制，工作范圍受局限，久坐會導致生理性疲勞 躺位操作易疲勞，汽車修理工修理汽車時就有時必須仰躺著工作。 在設計人機系統(tǒng)時，應綜合考慮操作的工作體位、姿勢的改變等。體位正確可減少靜態(tài)疲勞，有利于身體健康和保證工作質(zhì)量，提高勞動生產(chǎn)效率和保證安全。 3、個體因素 不同人的力量相差很大，強壯的人的人體力量是虛弱的人的人力力量的6～8倍。 影響人體力量因素，如基因、人的尺寸、訓練、動機、年齡和性別等。 人在25～35周歲時，力量達到最大值，在此以后，隨著年齡的增長人體力量開始下降。 本節(jié)小結 本章主要研究人體的力學特征，介紹人體各部分的力量、活動范圍和速度和人體組織對于不同阻力所發(fā)揮出力量的數(shù)值，進而避免做無用功，確保人身安全和提高工作效率。 人體操縱力特性和手、腳的操縱力 肢體的動作速度與運動的準確度 人體用力的原則及其影響因素 作業(yè)題 在進行安全人機系統(tǒng)設計時，為了使動作速度、頻率和準確性、靈活性很好的結合，必須遵循哪些規(guī)律？ 影響人體作用力的因素有哪些？ 舉例說明不當?shù)娜梭w用力及其改進方法。 ???第三章第三節(jié) 人體生物力學特性 本節(jié)內(nèi)容： 一 人體各部分的操縱力 二 人體運動的速度與準確度 三??人體用力及其影響因素 一??人體各部分的操縱力 內(nèi)容： （一）人體操縱力特性 （二）手的操縱力 （三）腳的操縱力 （一）人體操縱力特性 骨—運動的杠桿 關節(jié)—運動的樞紐 肌肉—運動的動力 1、肌力 肌力：肌肉的力量來自肌肉收縮 肌肉收縮時產(chǎn)生的力稱為肌力。 人的一條肌纖維所發(fā)揮的力量約為0.01～0.02N，肌力是多條肌纖維的收縮力總和。 女性的肌力比男性低20%-30%； 慣用右手者右手肌力比左手高約10%； 慣用左手者左手肌力比右手高約6%-7%。 2 操縱力 在作業(yè)中，為了達到操作效果，操作者有關部位（手、腳、軀干等）所施出的一定大小的力叫操作力。 工作的操縱力主要是臂力、握力、指力、腿力或腳力，有時也用到腰力、背力等。 立姿彎臂時的力量分布 3 影響操縱力的因素 操縱力與施力的人體部位、施力方向

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