安全人机工程学复习题及答案

安全人机工程学复习题及答案

一、单项选择题 1．（D ）是世界上开展人机工程学研究最早的国家，但本学科的奠基性工作实际上是在美国完成的。 A. 美国 B. 德国 C. 法国 D.英国

2．必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（象通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以第（D）百分位的值作为适用的人体尺寸； A.50 B.80 C.90 D.95 3．按钮有三个主要参数为：（B）、作用力及移动距离。

A. 体积 B.直径 C.色彩 D.形状

4．模拟显示大都是靠指针指示。指针设计的人机学问题，主要从下列几方面考虑，但其中（ D）不属于重点考虑范围。

A. 手套 B.鞋 C. 工作服 D.口罩

5．为了使操作人员在工作时行动自如，避免产生不良的心理障碍和身体损伤，最小工作间的地面面积不得小于（B ）米2。

A.80 B.8 C.0.8 D.20 6．人机界面主要指（D ）。

A. 控制和运行系统 B. 控制系统 C.显示系统 D. 显示和控制系统 7．（ B）是指机器处于正常工作状态下的偶发故障。

A. 初期故障 B. 随机故障 C. 耗损故障 D. 晚期故障 8．能量代谢率的英文简写是（ C）。

A. BMR B. RBR C. RMR D.RMB 9．在人的三种视野中，（B）范围最大。 A. 静视野 B. 动视野 C. 注视野 D. 视平面

10．下列（B）不属于疲劳测定方法。 A.闪光融合值测定 B.空气含氧量测定 C.能量代谢率测定 D.心率测定 11．温度计、速度计均属于（ B）

A.屏幕式显示 B.定量显示 C.定性显示 D.警告性显示 12．闪光信号的闪烁频率一般为（D ）,亮度对比较差时，闪光频率可稍高。 A. 0.6～167Hz B. 6～167Hz C. 0.6～16.7Hz D. 0.6～1.67Hz 13．按钮有三个主要参数为：（B ）、作用力及移动距离。

A.体积 B. 直径 C. 色彩 D. 形状 14．照明的均匀性主要从（ D）上来解决。

A.空间的大小 B.设备的布置 C.光源的选择 D.灯具的布置 15．通过人与机器的特性比较，进行客观的和符合逻辑的分配，这是（C ）。 A.剩余分配原则 B.经济分配原则 C. 比较分配原则 D. 弹性分配原则 16．人机界面设计，首要的是人与机器的信息交流过程中的（B ）。

A.准确性、可靠性及美观度 B.准确性、可靠性及有效度 C.准确性、可靠性及速度 D.连续性、速度及有效度

二、填空题

1．经验人机工程学时期的三项著名试验是_铁锹作业实验、砌砖作业实验 ,肌肉疲劳试验 2．划分开环与闭环人机系统的依据是__有无反馈控制作用（4）__。

3．研究人机系统中人的各种特性是安全人机工程学的主要研究范围和内容之一，而人机系统中人的特性是指人的_生理特征（5）_和__（6）心理特征__。 4．人体测量的数据常以 百分数 来表示人体尺寸等级，最常用的是以第_5%、第_50%__、第__第95%__三种百分位数来表示。

5．就人、机、环境的总系统而言，__（11）人__与环境、__（12）机__与环境可以作为子系统来对待。

6．影响人机系统的因素有_（1）人_、_（2）物_、_（3）环境_。

7．人体测量的基准面有水平面、_冠状面（4）_、_（5）矢状面_和眼耳平面。

8. 人体测量的数据常以 百分数 来表示人体尺寸等级，最常用的是以第_5%、第_50%__、第__第95%__三种百分位数来表示。

9．劳动强度可以理解为，作业中人在单位时间内_做功（10）_和机体代谢能力之比。 10．控制器到位时应使阻力发生一种变化，作为反馈信息传达给操纵者，这种变化可以是操纵到位时_（11）阻力变大_或_（12）阻力变小_两种情况。 三、综合题

1．简述提高机器设备可靠性的方法。（简答题，7分）

提高机器设备可靠性的方法从两方面考虑：减少机器本身故障，延长使用寿命；提高使用安全性。

1）减少机器故障的方法 (1) 利用可靠性高的元件。(2) 利用备用系统。(3) 采用平行的并联配置系统。(4) 对处于恶劣环境下的运行设备应采取一定的保护措施。(5) 降低系统的复杂程度。(6) 加强预防性维修。 2）提高机器设备使用安全性的方法，主要是加强安全装置的设计，即在机器设备上配以适当的安全装置，尽量减少事故的损失，避免对人体的伤害；同时，一旦机器设备发生故障，可以起到终止事故，加强防护的作用。(1) 设计安全开口。(2) 设置防护屏。(3) 加联锁装置。(4) 设置双手控制按钮。(5) 安装感应控制器。(6) 设示警装置。(7) 设应急制动开关，可在紧急状态下，停止机器设备的运转，以保证作业者的安全。

2．在进行作业空间设计时，一般应遵守哪些基本原则？（简答题，7分）

(1) 操作高度应适合于操作者的身体尺寸及工作类型，座位、工作面（工作台） 应保证适宜的身体姿

势，即身体躯干自然直立，身体重量能得到适当支撑，两肘置于身体两侧，前臂呈水平状。 (2) 座位调节到适合于人的解剖、生理特点。

(3) 为身体的活动，特别是头、手臂、手、腿、脚的活动提供足够的空间。

(4) 操纵装置设置在肌体功能易达或可及的空间范围内，显示装置按功能重要性和使用频度依次布置在最佳或有效视区内。

(5) 把手和手柄适合于手功能的解剖学特性。

3．何为安全人机工程学？其任务与研究范围是什么？（简答题，7分） 安全人机工程学是人机工程学的一个分支，它是从安全工程学的观点出发，为进行系统安全分析和预防伤亡事故和职业病提供人机工程学方面知识的科学体系。 安全人机工程学的任务

安全人机工程学的主要任务是建立合理而可行的人机系统，更好地实施人机功能分配，更有效地发挥人的主体作用，并为劳动者创造安全舒适的环境，实现人机系统的“安全、经济、高效”的综合效能。

安全人机工程学的研究范围主要有下列几个方面： 1）研究人机系统中人的各种特性 2）研究人机功能合理分配 3）各种人机界面的研究 4）作业方法与作业负荷研究 5）作业空间的分析研究 6）事故及其预防的研究

4．作业空间包含哪三种不同的空间范围？（简答题，7分）

作业空间包含了三种不同的空间范围。第一种是人体在规定的位置上进行作业时（如操纵机器、维修设备等）,必须触及的空间，即作业范围，或称为作业接触空间。人们为完成劳动任务的大部分工时主要在这个范围内度过。第二种是人体在作业时或进行其他活动时（如进出工作岗位、在工作岗位进行短暂的放松与休息等），人体自由活动所需要的范围，即作业活动空间。第三种是为了保障人体安全，避免人体与危险源（如机械转动部位等）直接触所需要的安全防护空间。在进行工作场地和器设备的设计与布局时，必须充分考虑作业空间的安全人机工程学设计问题。

5. 论述安全人机系统的构成以及其相互联系。（论述题，12分） 论述安全人机系统的构成以及其相互联系。

在一定的环境条件下，人机系统包括人和机两个基本组成部分，它们互相联系构成一个整体。人机之间存在着信息环路，人机互相联系。人与机之间存在一个互相作用的“面”，所有人机交流的信息都发生在这个作用面上，通常称为人机界面。显示器将机器的工作信息传递给人，实现人一机的信息传递；人通过控制器将自己的决策信息传递给机器，实现人一机的 信息传递。因此，人机界面主要指显示和控制系统。合理的人机界面要符合人机信息交流的规律和特性。

6. 论述进行人机系统评价的各个方面。（论述题，12分） 7．简述显示器的设计原则。（简答题，7分）

显示器的设计原则 1）．时间顺序原则 2）．功能顺序设计。这是指按多个控制器的作用顺序排列布置显示器及控制器。如果功能的顺序不止一个时，应按主要功能顺序排列。显示器或控制器按功能顺序排成直线时，由左向右或由上向下排列；如果是圆形排列应取顺时针方向。 3）．使用频率原则。使用频率最高的显示器或控制器应布置在最佳的信息接受区域或最佳操作区。 4）．重要性原则。重要的显示器或控制器即便使用的频率不高，也应布置在比较方便的位置。 5）．运动方向性原则

8．人机系统设计的重点是什么？（简答题，7分）

人机功能匹配；人机匹配；人机界面设计

9．简述控制与显示系统的设计原则。（简答题，7分） 控制与显示系统的设计原则：

1） 优先性，即把最重要的操纵器和显示器配置在最佳的作业范围内 2）功能性，即根据操纵器和显示器的功能进行适当的划分，把相同功能的配置在同一分区内；

3）关联性，即按操纵器和显示器间的对应关系来配置。 10．正确地选择控制器的一般原则是什么？（简答题，7分）

答：满足系统要求的情况下，控制器越简单越好 。控制器设计的一般要求（控制器要适应人体运动的特征，考虑操作者的人体尺寸和体力；控制器操纵方向应与预期的功能方向和机器设备的被控制方向一致；利于辨认和记忆；尽量利用控制器的结构特点进行控制或借助操作者的体位的重力进行控制；尽量设置多功能控制器，并把显示器与之结合）；涉及控制器应考虑的因素（控制信息的反馈；控制器的运动；控制器上手或脚使用部分的尺寸和结构）

11. 论述提高机器可靠性的目的以及提高机器可靠性的方法。（论述题，12分） (1)目的：

提高机器设备可靠性的目的有二：一是延长机器设备的使用寿命，另一是保证人机系统的安 全性。可靠性高的产品，使用效率就高，使用寿命就长，甚至一个产品能顶几个用。在现代设计中，一个元件不可靠，影响的不是元件本身，而是一台设备、一条生产线以至整个生产系统。机器设备可靠性高，就会使人操作起来感到安全，减少失误，避免伤亡事故的发生和经济损失，相应地人机系统的可靠性就会提高。提高机器设备可靠性的方法从两方面考虑： 减少机器本身故障，延长使用寿命；提高使用安全性。 (2)减少机器故障的方法：

(a)利用可靠性高的元件。机器设备的可靠性取决于组成件或零件的可靠性。因此必须加强 原材料、部件及仪表等的质量控制，提高零部件的加工工艺水平和装配质量。

(b)利用备用系统。在一定质量条件下增加备用量，尤其是厂矿的关键性设备，如电源、通 风机、水泵等都应有备用的。再如矿井的主扇、连接电机及电源都应有备用品，以使井下通 风不致因偶然事件而中断。

(c) 采用平行的并联配置系统，当其中一个部件出现故障，机器设备仍能正常工作。如果两 个单元并联系统中的一个单元发生故障，则系统的可靠性就降低到只有一个单元的水平。所 以为保持高可靠性，必须及时察觉故障，并能迅速更换和调整。

(d) 对处于恶劣环境下的运行设备应采取一定的保护措施，如通过温度、湿度和风速的控制 来改善设备周围的条件；对有些机器设备以致零部件要采用防振、防浸蚀、防辐射等相应措施。

(e) 降低系统的复杂程度，因为增加机器设备的复杂程度就意味着其可靠性降低，同时机器设备的复杂操作也容易引起人为失误，增高故障率。

(f)加强预防性维修。预防性检查和维修是排除事故隐患，消除机器设备潜在危险，提高机 器设备可靠性的重要手段。通过检修查明，有的部件仍可继续使用；有的部件已达到使用寿 命的耗损阶段，必须进行更换，否则会因为存在隐患而导致更严重的事故发生。

12. 论述进行人机系统评价的各个方面（论述题，12分） 1）作业效能改善 2)改善人力资源利用率 3）加大培训投入 4）提高使用者满意度

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