安全人机工程(第二版)
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第二节 安全人机工程学的研究内容与研究方法

一、安全人机工程学的研究内容

1.人的安全特性的研究

人的安全特性的研究主要包括人的工作能力、人的基本素质测试与评价、人的生理和心理特性、人体生物力学、人的失误(即人的操作可靠性)等研究内容。

2.机的安全特性的研究

机器、设备、工具等一般都是由动力、传动、工作和操纵等子系统组成,所以对机器的安全性研究主要从机器特性、动力学模型、防错设计、安全防护设计以及维修性设计等方面进行研究。

3.人机关系的研究

人机关系的研究主要从静态人机安全关系、动态人机安全关系、多媒体技术以及人机系统可靠性等方面研究。静态研究,主要有作业区域的合理布局和设计、作业方法及作业负荷的研究;动态研究,有人机功能的合理分配、人机界面的安全设计、人工智能研究;多媒体技术,主要研究对机器安全运转的监测监控;人机系统可靠性等方面研究,主要是分析人机系统的可靠性,建立人机系统可靠性设计原则,据此设计出经济、合理以及可靠性高的人机系统。

除上述三个方面的研究内容,近年来对工作环境的研究如各种环境下的生理效应、一般工作与生活环境中的振动、噪声、空气质量、照明等因素的人机工程学的研究,以及人-机-环境系统中心理学的研究等也进入了安全人机工程的研究者的研究领域。

二、安全人机工程学的研究方法

安全人机工程学的研究方法主要分为以下几种。

1.实测法

这是借助于器具、设备进行实测和监控的方法。如通过对人体的几何特征测量,可用于操纵设备的优化设计;通过对人的体能极限的测量,可合理地布置工作量和确定合理的工作时间等。

2.实验法

当实测法受限时,可采用实验模拟法。如环境对人的影响、机械设备的应力实验等可采用实验模拟。近几年研究较多的虚拟现实(Virtual Reality)技术也可用于对人机系统的安全模拟研究。

3.分析法

分析法是在实测法和实验法的基础上对人机系统的安全性进行定性和定量分析。定性分析就是分析人机系统的危险、有害因素,判断系统的状态;定量分析是通过数学模型分析计算,给出系统的安全程度,与可接受的安全水平相比较,查找未到达安全水平的危险、有害因素及其危害的数量值,以便采取措施加以调整。