第三章第三节人体生物力学特性.ppt=安全人机工程学=湖南工学院.ppt

三??人体各部分的操纵力 内容： （一）人体用力的原则 （二）影响人体作用力的因素 （一）人体用力的原则 1、人用力的一般原则 （1）所有动作应该是有节律的，各个关节要保持协调，则可减轻疲劳。 （2）在操作时，各关节的协同肌群与拮抗肌群的活动要保持平衡，才能使动作获得最大的准确性。 （3）瞬时用力要充分利用人体的质量作尽可能快的运动。 （4）大而稳定的力量取决于肌体的稳定性，而不是肌肉的收缩。 （5）任何动作必须符合解剖学、生理学和力学的原理，以提高工效。 2．人用力的特殊情况 （1）肘关节肌肉群屈曲时所产生的力的大小，依赖于手的方向，当手掌面向肩部时，产生的力最大。 （2）人体发出的力，以坐在带固定靠背的椅子上，两脚蹬踩时产生的力最大。 （3）提取重物时，必须用体重与负荷作对抗性平衡。 (4）坐姿作业难以向下用力。 (5）头部与脊柱上端在保持平衡的情况下进行操作最为有利。否则，易引起疲劳。 (6）指、腕、肘、肩关节依次活动时，指关节力量最小，但精确性最高；肩关节力量最大，但精确性最低。 (7）用脚施加压力时，动作的精确性是通过踝关节而不是以足跟运动来控制的。 （二）影响人体作用力的因素 1、体重 体重对人体作用力的发挥存在着有利和不利的两个方面。 例如，在提取地上重物时，身体及头部随重物的被提起而向上移动(抗重力)，体重提高了力的使用效率，将物体放置在地面上(向下用力)，站姿比坐姿更好。 操作时应尽量避免将力耗费在不合理的动作和身体的运动上。 图5-5就说明了这一点。 力的合理应用 力的合理应用 作业中动作要对称，避免因用力过度而破坏身体的稳定性； 动作要有节奏，防止肢体过度减速而浪费能量； 动作要自然，力求在最合适的肌肉和位置、最自然的关节，采取相应姿势尽量使体重发挥作用 有些工作要求人的各种动作必须连续、准确、有力、及时，并使动作协调才能安全地完成一次，而由于运动速度不适，力量不够而造成事故是常有的事 控制器应能承受静止肢体的重量，这一点对防止意外启动，保证安全和消除肢体静态作业非常重要。 2、体位 操作者的体位（立位、坐位、躺位）、躯干的稳定性对人体的作用也有一定的影响。 操作者立位作业的优势： 可以经常改变姿势，活动范围也大，站立时易用力；立位可适当地走动，有助于维持工作能力 操作者立位作业的缺陷： 单调作业会引起生理性和心理性疲劳，立位又不易进行精确而细致的工作，不易转换操作，而且肌肉要做更多的功来维持体重，易引起疲劳。 坐位则可以进行较长时间的精确而细致的工作，可以手足并用，但是坐位作业则不易改变姿势，用力受限制，工作范围受局限，久坐会导致生理性疲劳 躺位操作易疲劳，汽车修理工修理汽车时就有时必须仰躺着工作。 在设计人机系统时，应综合考虑操作的工作体位、姿势的改变等。体位正确可减少静态疲劳，有利于身体健康和保证工作质量，提高劳动生产效率和保证安全。 3、个体因素 不同人的力量相差很大，强壮的人的人体力量是虚弱的人的人力力量的6～8倍。 影响人体力量因素，如基因、人的尺寸、训练、动机、年龄和性别等。 人在25～35周岁时，力量达到最大值，在此以后，随着年龄的增长人体力量开始下降。 本节小结 本章主要研究人体的力学特征，介绍人体各部分的力量、活动范围和速度和人体组织对于不同阻力所发挥出力量的数值，进而避免做无用功，确保人身安全和提高工作效率。 人体操纵力特性和手、脚的操纵力 肢体的动作速度与运动的准确度 人体用力的原则及其影响因素 作业题 在进行安全人机系统设计时，为了使动作速度、频率和准确性、灵活性很好的结合，必须遵循哪些规律？ 影响人体作用力的因素有哪些？ 举例说明不当的人体用力及其改进方法。 ???第三章 第三节 人体生物力学特性 本节内容： 一 人体各部分的操纵力 二 人体运动的速度与准确度 三??人体用力及其影响因素 一??人体各部分的操纵力 内容： （一）人体操纵力特性 （二）手的操纵力 （三）脚的操纵力 （一）人体操纵力特性 骨—运动的杠杆 关节—运动的枢纽 肌肉—运动的动力 1、肌力 肌力：肌肉的力量来自肌肉收缩 肌肉收缩时产生的力称为肌力。 人的一条肌纤维所发挥的力量约为0.01～0.02N，肌力是多条肌纤维的收缩力总和。 女性的肌力比男性低20%-30%； 惯用右手者右手肌力比左手高约10%； 惯用左手者左手肌力比右手高约6%-7%。  2 操纵力 在作业中，为了达到操作效果，操作者有关部位（手、脚、躯干等）所施出的一定大小的力叫操作力。 工作的操纵力主要是臂力、握力、指力、腿力或脚力，有时也用到腰力、背力等。 立姿弯臂时的力量分布  3 影响操纵力的因素 操纵力与施力的人体部位、施力方