人机功能匹配.ppt

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1、第四章安全人机功能匹配第一节人机功能匹配人机系统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。一、人的主要功能人在操作活动中的基本功能示意图一、人的主要功能人的主要功能传感器：感受信息，感知工作和机器情况信息处理器：对信息处理分析、判断操纵器：通过动作进行操纵二、机的主要功能机的主要功能接受信息:通过传感器接受信息储存信息:通过储存装置储存信息处理信息:对信息加工处理执行功能:1机器本身产生控制功能，2借助信号把指令从这个环节传递到下个环节三、人机特性比较在人机系统设计中，首先要按照科学的观点分析人和机器各自的不同特点，以便研究人与机器的功能

2、分配，从而扬长避短，各尽所长，充分发挥人与机器的各自优点；从设计开始就尽量防止产生人的不安全行动和机器的不安全状态，做到安全生产。三、人机特性比较项目机器人速度占优势时间延时为1s逻辑推理擅长演绎而不易于改变演绎程序擅长于归纳，容易改变其推理程序计算快且精确，但不擅于纠正误差慢且易产生误差，但擅于修正误差可靠性按照恰当设计制造的机器，在完成规定的作业中可靠性很高，而且保持恒定，不能处理意外的事态。在超负荷条件下可靠性突降。可靠性与成本有关就人脑而言，其可靠性远远超过机械，但在极度疲劳与紧急事态下，很可能变得极不可靠，人的技术水平、经验以及生理和心理状况对可靠性有较大影响，可处理

3、意外紧急事态三、人机特性比较项目机器人连续性耐久性高，能长期连续工作，但需要适当维护容易产生疲劳，不能长时间的连续工作，且受年龄，性别与健康状况等因素的影响灵活性如果是专用机械，不调整则不能改变其作业用途通过教育训练，具有多方面的应变能力，适应和应付突发事件能力强输入灵敏度具有某些超人的感觉，如有感觉电离辐射的能力在较宽的能量范围内承受刺激因素，支配感受器适应刺激因素的变化，如眼睛能感受各种位置、运动和颜色，善于鉴别图像，能够从高噪声中分辨信号，易受超过限度的外界环境刺激的影响三、人机特性比较项目机器人智力无（智能机除外）拥有观察力、注意力、记忆力、思维力、想象力、创造力操作处

4、理能力操纵力、速度、精密度、操作量、操作范围等均优于人的能力，在处理液体、气体、固体方面比人强，但对柔软物体的处理能力比人差可进行各种控制，手具有非常大的自由度，能极巧地进行各种操作。从视觉、听觉、变位和重量感觉上得到的信息可以完全反馈给控制器功率输出恒定不能长时间地保持恒定功率，必须适当休息，不能适应恶劣的环境记忆最适用于文字的再现和长期存储可存储大量信息，并进行多种途径存取，擅长于对原则和策略的记忆三、人机特性比较可以看出，人具有智能、复杂感觉能力、综合判断能力、随机应变能力，对各种情况的决策和处理能力等。而人的功能限度是准确性、体力、速度和知觉能力；机的优点是作用力大、速

5、度快、高阶运算能力和存储能力强、连续作业能力和耐久性能好。机的功能限度是性能维持能力、正常动作、判断能力、造价及运营费用。四、人机功能匹配人与机的几种结合形式劳动者-工具操作者-机器监控者-自动化机器监督者-智能机器1、人机功能匹配的含义人机功能分配对人和机的特性进行权衡分析，将系统的不同功能恰当地分配给人或机，叫人机功能分配。1、人机功能匹配的含义人机功能匹配的内容显示器与人的信息感觉通道特性匹配控制器与人体运动特性的匹配显示器与控制器的匹配环境条件与人心理生理及生物力学特性的匹配2、人机功能分配的原则1）比较分配原则2）剩余分配原则3）经济分配原则4）宜人分配原则5）弹性分

6、配原则通过人与机器的特性比较，进行客观的和符合逻辑的分配。如笨重的、快速的、精细的、规律性的、单调的、高阶运算的、支持大功率的、操作复杂的、环境条件恶劣的作业以及需要检测人不能识别的物理信号的作业，分配给机器承担。指令和程序的安排，图形的辨认或多种信息输入时，机器系统的监控、维修、设计、创造、故障处理及应付突然事件等工作，由人承担。2、人机功能分配的原则1）比较分配原则2）剩余分配原则3）经济分配原则4）宜人分配原则5）弹性分配原则在功能分配时，首先考虑机器所能承担的系统功能，然后将剩余部分功能分配给人。在这当中，必须掌握和了解机器本身的可靠度，如果盲目地将功能强加于机器，则会

7、造成系统的不安全性。2、人机功能分配的原则1）比较分配原则2）剩余分配原则3）经济分配原则4）宜人分配原则5）弹性分配原则以经济效益为原则，合理恰当地进行人机功能分配。如对某一特定功能．由机器承担时，需要重新设计、生产和制造；由人来承担时，则需要培训、支付费用等。这两者的经济效益通过比较和计算来确定功能的分配。2、人机功能分配的原则1）比较分配原则2）剩余分配原则3）经济分配原则4）宜人分配原则5）弹性分配原则系统的功能分配要适合于人的生理和心理的多种需求，有意识地发挥人的技能。2、人机功能