基于安全人机工程学的激光切割机人机系统设计

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1、工学硕士学位论文基于安全人机工程学的激光切割机人机系统设计梁文静哈尔滨理工大学2018年3月国内图书分类号：X914工学硕士学位论文基于安全人机工程学的激光切割机人机系统设计硕士研究生：梁文静导师：庞兵申请学位级别：工学硕士学科、专业：安全科学与工程所在单位：测控技术与通信工程学院答辩日期：2018年3月授予学位单位：哈尔滨理工大学ClassifiedIndex:X914DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringDesignofHuman-machineSystemofLaserCu

2、ttingMachineBasedonSafetyErgonomicsCandidate：LiangWenjingSupervisor：PangBingAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：SafetyScienceandEngineeringDateofOralExamination：March,2018University：HarbinUniversityofScienceandTechnology哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所

3、提交的硕士学位论文《基于安全人机工程学的激光切割机人机系统设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者签名：日期：年月日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于安全人机工程学的激光切割机人机系统设计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的

4、研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于保密在年解密后适用授权书。不保密√。（请在以上相应方框内打√）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日基于安全人机工程学的激光切割机人机系统设计摘要安全人机工程学是研究人—机—环境关系的合理搭配，它要求产品设计要遵循“以人为本”的设计理念，人机系统的安全设计是它所

5、研究的部分内容，随着这种以人为中心的设计思想逐渐被认可，在人机系统的设计中做到人机关系的最佳匹配变得越来越重要，人机系统设计的好坏直接关系到人员的生理和心理状况，合理的人机系统可防止职业病或重大事故的发生，可保证人员的工作效率和安全健康。非金属激光切割雕刻一体机作为一种新型数控机床，它的出现加快了制造业的发展，已广泛应用在各类大中小企业及高校实验室等，与传统的数控机床相比，激光无需触碰即可对人员造成辐射伤害，高能激光意外释放会造成意外事故，所以激光作业会对安全生产带来新的问题，那么就有必要对激光切割雕刻机进行人机系统的安全设计

6、，然而只根据现有数控机床人机系统的研究成果无法充分考虑这些问题。为了使激光切割雕刻机在设计时充分考虑激光会给人带来的诸如对眼的危害、对皮肤的危害以及激光器工作时将会产生的有害颗粒及气体等，本文依据安全人机工程学中人机系统的设计原则，基于非金属激光切割雕刻一体机的自身特性，对激光切割雕刻机的人机系统进行改进设计，主要包括机床外观结构、显示器与控制器、观察窗、作业环境及安全防护装置的设计，并借助链式分析评价法和计算机辅助人机工程学仿真分析评价软件JACK对设计方案进行简单的分析评价。使设计符合操作者生理及心理特征，避免人员产生疲劳

7、以及职业病，防范工作中可能存在的安全隐患，以保证操作者使用激光切割雕刻机时的安全、高效和可靠，进而得到合理的激光切割雕刻机的人机系统。关键词安全人机工程学；激光切割雕刻机；人机系统安全设计；链式分析评价法；JACK人机仿真-I-DesignofHuman-machineSystemofLaserCuttingMachineBasedonSafetyErgonomicsAbstractSafetyErgonomicsisareasonablecollocationofhuman-machine-environmentrelati

8、onship.Itrequiresthatproductdesignshouldfollowthe"people-oriented"designconcept.Thesafetydesignofhuman-machinesystemisapartofitsresearch,w