第九章人机系统功能匹配及安全防护装置设计.ppt

第九章 人机系统功能匹配及安全防护装置设计; 安全人机系统主要由人、机、环境这三部分组成。 人－机－环境系统工程的设计，重点是解决系统中人的效能、安全、身心健康以及人机匹配最优化的问题 。 必须做到机宜人，人适机，使人机之间达到最佳匹配，这是一条基本的原则。 处理好人-机关系，才可能确保人机环系统总体性能的实现。;9.1 人机功能关系;对于一个复杂的人-机-环境系统，一方面对人的功能进行适当开发和利用，对操作人员进行必要的系统训练；另一方面在机、环技术上采取措施，保证人员能力的发挥。 更重要的是采用系统分析方法对人机环系统的研究与设计，合理的进行人与机之间任务的科学分配。;举一个宇宙航行中飞船的例子，对于绕月球飞船飞行的成功率来讲，国外文献分析显示：如果采用全自动化飞行时成功率仅为22%；如果采用有人参与时则为70%；如果在飞行中航天员还能承担维修任务时则为93%；对于登月飞行的成功率来讲，这时后者为前者的4.2倍，充分说明了合理的功能分配对完成人机系统的成功设计非常重要。;一、人的主要功能; 下图给出了人在操作活动中的基本功能示意图，它集中体现在信息输入（即感受刺激（S））、信息处理（即意识或称大脑信息加工（O））以及行为输出（即作出反应（R））;一、人的主要功能;刺激与行为关系的示意图 ;行为的基本模式 ;人的信息加工模型 ;人机系统模型 ; 机的子系统分为C－M和M－D系统。 C－M系统由控制器和机器的转换机构（或计算机主板）组成。这个系统的任务是使机器接受操作者的指令，实现机器的运转与调控，把输入转换为输出。 M－D系统由机器的转换机构和显示器组成。 ;二、机的主要功能;三、人机特性比较;三、人机特性比较;三、人机特性比较;三、人机特性比较;三、人机特性比较;四、人机功能匹配;1、人机功能匹配的含义;2、静态人、机功能匹配的 原则与方法;人机功能分配的原则;人机功能分配的原则;人机功能分配的原则;人机功能分配的原则;人机功能分配的原则;人优于机器的七个方面;人优于机器的七个方面;人优于机器的七个方面;人优于机???的七个方面;机器优于人的七个方面;机器优于人的七个方面;3、动态人、机功能匹配的方法;作业要求与可利用能力失配示意图 ;动态人、机功能匹配，要求作业不是以一个固定的实体来设置，作业的构造能随着系统的目标要求而变化，需要引进智能适应界面系统或者辅助智能界面系统适应上述变化，反应作业的重新构造与重新分配。;4、人机功能匹配中不合理的表现;5、人机功能不匹配的影响;6、人机功能匹配应该注意问题;6、人机功能匹配应该注意问题; 9.2 人机系统设计的基本要求和要点;人机系统设计模型 ;人机系统设计的基本要求;系统的总体目标;人与机的结合方式 ;9.2.1 设计的原则与要点;四个方面的设计与分析要点;9.2.2人机系统的设计步骤;4.进行认真的系统分析，即利用人机工程学基础知识对系统的组成、人机的联系方式、作业活动等内容进行方案分析。 5.分析该系统各要素的机能特性及其约束条件。 ; 6.完成人与机的整体匹配与优化。 7.具体确定出人、机、环境各要素在系统设计中所承担的任务与角色。 8.借助于人机工程学中的相关标准与原则对设计方案进行评价。;人机系统设计框图 ;9.3 安全防护装置设计;按安全防护方式分类： 隔离防护装置、联锁控制防护装置、超限保险装置、紧急制动装置以及报警装置;9.3.2 安全防护装置的组成;9.3.3 安全防护装置的设计原则;9.3.4 典型安全防护装置的设计