人的生理和心理及人体生物力学特性

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1、第三章人的生理和心理及生物力学特性2008.9第一节人的生理特性机体在生存过程中表现出的功能活动，称之为生命现象。从形态和功能上将机体划分为运动系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统、生殖系统、循环系统、内分泌系统、感觉系统和神经系统。在人机系统中，人与机的沟通主要通过感觉系统、神经系统和运动系统。2008.9一、人的感知特性1、人的感知反应过程人机系统（见图3-1）人的神经系统结构（见图2）感觉和知觉合称感知。感觉反映的是客观事物的个别属性，知觉反映的是客观事物的整体属性。感觉是知觉的基础，没有感觉，也就不可能有知觉。对事物的个别属性的反映的感觉越丰富，对事物

2、的整体反应的知觉就越完整、越正确。第一节人的生理特性2008.9图3-1人机系统图2008.9图2人的神经系统结构神经系统中枢神经周围神经脊髓按解剖分脑神经；脊神经按功能分感觉（传入）神经运动神经（传出）脑：延髓；脑髓；中脑；间脑；小脑；大脑躯体运动神经（支配骨骼肌)植物性神经（支配内脏器官）2008.92、感觉的基本特征感觉可以说是一切知识源泉，是人们认识世界获得信息的门户，也是各种复杂的高级心理过程（如记忆、思维、想象、情感）的基础。在生产过程中，培养和发挥大家的感知能力，对减少和防止事故的发生具有十分重要的意义。感受器是指分布在体表或各种组织内部的能够

3、感受机体内外变化的一种组织或器官。感觉器官是机体内的感受器，如视觉器官、听觉器官、前庭器官等。2008.92、感觉的基本特征人的各种感受器都有一定的感受性和感觉阈限。（表3-1）从人的感觉阈限来看，刺激本身必须达到一定强度才能对感受器官发生作用。（表3-2）一种感受器官只能接受一种刺激和识别某一种特征，眼睛只接受光刺激，耳朵只接受声刺激。人的感觉印象80%来自眼睛，14%来自耳朵，6%来自其他器官。同时有多种视觉信息或多种听觉信息，或视觉与听觉信息同时输入时，人们往往倾向于注意一个而忽视其它信息，如果同时输入的是两个强度相同的听觉信息，则对要听的那个信息的辨

4、别能力将下降50%，并且只能辨别最先输入的或是强度校大的信息。感觉器官经过连续刺激一段时间后，敏感性会降低，产生适应现象。前进2008.9表3－1刺激及感觉反应感觉种类感觉器官适宜刺激识别特征作用视觉眼光形状、大小、位置、远近、色彩、明暗、运动方向等鉴别听觉耳声声音的高低、强弱、方向和远近报警、联络嗅觉鼻挥发和飞散的物质辣气、香气、臭气报警、鉴别味觉舌被唾液溶解的物质甜酸、苦辣、咸等鉴别皮肤感觉皮肤及皮下组织物理或化学物质对皮肤作用触觉、痛觉、温度觉、压觉报警深部感觉肌体神经及关节物质对肌体的作用撞击、重力、姿势等平衡感觉前庭器官运动和位置变化旋转运动、直线

5、运动和摆动等调整2008.9表3－2人体主要感觉阈值感觉感觉阈下限上限视觉（2.2～5.7）×10-17J（2.2－5.7）×10-8J听觉1×10-12J/m21×102J/m2嗅觉2×10-7kg/m3味觉4×10-7(硫酸试剂摩尔浓度)触觉2.6×10-9J温度觉6.28×10-9kg·J/m2·s9．13×10-6kg·J/m2·s振动觉振幅2.5×10-4mm2008.93、知觉的基本特征人的知觉一般分为空间知觉，时间知觉，运动知觉与社会知觉等，它们有如下共同特征：知觉的整体性（见图3）知觉的理解性（见图4）知觉的恒常性知觉的选择性（见图5）200

6、8.9图3知觉的整体性2008.9图4知觉的理解性2008.9图5人头托盘双关图2008.94、人的视觉及其特性（1）人眼的构造视觉是由眼、视神经和视觉中枢共同完成，眼是视觉的感受器官。眼球的基本结构（见图6）眼球的水平解剖图（见图3-2）来自物体的光线通过角膜、玻璃体、瞳孔、晶体、聚焦在视网膜的中央窝。视网膜的锥体细胞及杆体细胞接受光刺激，转换为神经冲动，经由视神经传导到各视觉中枢。2008.94、人的视觉及其特性（2）视觉的基本参数波长和强度效应视角（见图3-3）视角是确定被观测物尺寸范围的两端光线射入眼球的相交角度，视角的大小与观察距离及被观测物体上两

7、端点直线距离有关。视力视敏度是能够辨出视野中空间距离非常小的两个物体的能力，医学上视敏度即为视力。视野（见图3-4，图3-5）视野（静视野）是指当头部和眼球固定不动时所能看到的正前方空间范围，眼球自由转动（动视野）视距（见表3-3）视距是指人在操作系统中正常的观察距离。色觉2008.9图6人眼球的基本结构2008.9图3－2眼球的水平解剖图2008.9图3－3视角2008.9图3－4人的水平视野和垂直视野2008.9图3－5人对不同颜色的视野2008.9表3－3几种工作视距的推荐值任务要求举例视距离（cm）固定视野直径(cm)备注最精细的工作安装最小部件（表

8、·电子元件）12～2520～40完全坐着，部分地依靠