实验二人体上肢动作特性实验.doc=安全人机工程学=湖南工学院

1、实验二人体上肢动作特性实验人体上肢动作特性涉及到灵活性、稳定性及准确性。人体动作的灵活性是指操作时的动作速度与频率。动作速度是指肢体在单位时间内移动的路程；动作频率是指每秒钟或每分钟动作重复的次数。人体动作的准确性可从动作形式（方向和动作量）、速度和力量三个方面考察。这三个方面配合恰当，动作才能与客观要求相符合，才能准确。通过以下实验可了解人体上肢动作的特性以及影响动作灵活性、准确性、稳定性的因素。实验二-1手指的灵活性测定一、实验目的人体动作的灵活性是指操作时的动作速度与频率。手指灵活性测试可用于测定手指、手、手腕的灵活性，也可测定手和眼的协调能力。二、实验原理通过将金属细棒插入实验板的圆孔

2、中所需时间，测试手指动作灵活性以及手眼协调能 力。比较手指插棒的运动顺序不同的所需时间验证人体上肢运动特性受影响的因素。三、实验装置与测试仪器采用BD-II-601型手指灵活性测试仪（见图2-1 ），该仪器的主要技术参数如下：1. 实验板圆孔：直径 1.6mm, 100个，各孔中心距 20mm2 .金属插棒：直径 1.5mm,长度20mm 110个；3 .记时：1ms9 999s , 4位数字显示，内藏式整体结构；4. 记时开始与结束可按键，也可以由金属棒插入左上角第1个孔与右上角后1个孔自 动进行；5. 实验用镊子：1把。图2-1手指灵活性测试仪OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO

3、OOOOOOOOOOOOOOOOOOOO0OOOOOQOOOOOOOOO0OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOODOOOOOOOOOOOOO北京大学伙诽厂BBBB开碗箱止位BD-II -SOI 型 手指灵活哇测试仪图2-2手指灵活性测试仪面板示意图四、实验内容1. 金属插棒放入左侧槽中，优势手拿起右侧槽中的镊子；2. 被试用镊子将左侧槽中的金属棒插入实验板的圆孔中，插入顺序分以下四种： 先插开始位，从上至下，再从下至上，”依次逐列插入，最后插终止位； 先插开始位，从上至下，再从第2列开始由上至下，”依次逐列插入，最后插终止位； 先插开始位，从左至右，再从第2行由右边第一个开始至左

4、，”依次逐行插入，最后插终止位； 先插开始位，从左至右，再从第二行开始由左至右，”依次逐行插入，最后插终止位；记时会自动开始，到插终止位时结束，并记录插入100个棒所需时间于表 2-2 ；3. 每次重新开始需按“复位”键清零五、数据整理与分析1. 测量数据表2-2手指的灵活性测定数据序次数1234平均时间2. 数据分析比较四种不同动作顺序情况下手指的灵活性，并通过实验数据分析手指灵活性影响因 素。实验二-2手腕动觉方位能力测定一、实验目的本实验可测定左右手腕的动觉感受性，也可以测量通过练习动觉感受性提高的程度。二、实验原理动觉是自我辨别身体姿势和身体某一部分运动趋向（如肌肉收缩拉伸等）的内部感

5、觉状态，也就是本体感觉。在肌肉、关节里都有动觉感受器，它能够觉察身体的位置和运动，产 生神经兴奋，并通过传入神经进入大脑皮层，引起动觉。手腕动觉方位辨别仪是测定个体手位位移时的动作感受性以及腕关节活动方位控制能 力的仪器。实验时，主试任选一角度作标准刺激，让被试认真体会各关节所处部位后进行复制，以其与标准间的差异大小来判断手腕方位感的能力。亦可作手腕的动感练习用具，用以提高个体的动觉的辨别力。三、实验仪器采用BD-II-309型手腕动觉方位辨别仪（见图2-3 ）。该仪器主要技术指标如下：1. 一个半圆仪板和一个与半圆仪圆心处的轴相连的一个手托板。2. 在半圆仪的圆周上有八个制止器，主试可将其托

6、起来或放下去，它在圆周上的位置从30° 至U 150°,各间隔 20°。3. 对各度数的标记共有两行，都是从 0。到180。上边一行的数字是按顺时针方向增 加的，下边一行是按逆时针方向增加的。4. 半圆仪的直径：190mm图2-3BD-II-309型手腕动觉方位辨别仪四、实验内容1. 让被试戴上遮眼罩，主试根据实验要求将制止器在某度数上托起来；2. 要求被试手腕放在鞍座上，并从半圆仪的 0°处摆动手腕直到制止器为止，此摆动的 幅度为标准幅度。3. 主试移去制止器，并将被试者前臂复归到0。处，要求被试复制出刚才摆动的幅度。记录实际幅度与标准幅度的偏差值，其

7、偏差值就是被试者手臂的动觉方位能力。4. 如用右臂必须按顺时针方向摆动，如用左臂则按逆时针方向摆动。5. 实验一般要求左右臂各做 3次，标准幅度由主试者在 0180。之间任选6. 如果要检验通过练习动觉感受性是否提高，应按上述程序重复做几遍，将结果记录在表2-3中并进行比较。五、数据整理与分析1. 实验数据表2-3动觉方位能力测试实验数据（单位：°）序号左、右手标准幅度实际幅度偏差备注1左右2左右3左右4左右5左右2. 数据分析 比较左右手的试验结果，分析优势手对人体动觉方位能力的影响程度； 比较五次试验结果，分析通过练习动觉感受性是否提高； 若主试对被试者进行以下三种情况信息提示，

8、则对测量偏差有何影响。每测完一次，主试不做任何提示；每测完一次，主试提示被试者超出或是不到标准幅度；每测完一次，主试提示被试者与标准幅度的实际误差值。实验二-3动作稳定性测定一、实验目的所谓动作稳定性是指手动作的准确性，以及在操作过程中手是否出现明显的抖颤和方向偏离等，它是动作技能的重要指标， 对动作稳定性的测定和训练，是许多工种特别是特殊工种的任务。通过本实验掌握操作动作稳定性仪器的基本方法；能测量简单动作的稳定性及手和手臂的协调性，并能间接测量情绪对动作稳定性的影响。二、实验原理动作稳定性受个体自身和外界很多因素的影响，其中情绪就是一个重要的影响因素，情绪波动会引起手臂肌肉的颤动，颤动范围

9、越大，控制运动的能力越低， 因此可以通过颤动范围大小来衡量情绪强度的指标。本实验手握一试棒伸入渐渐缩小的九个孔眼中，不得接触孔洞边缘，通过测定手的动作稳定程度间接测量情绪波动程度的仪器。三、实验装置与测试仪器本实验包括：1. EP001型计时计数器；2. EP704A型凹槽平衡实验仪，其结构示意图见图2-4 ；3. EP704型九孔实验仪，其结构示意图见图2-5 ；4. 试棒（黑色和红色各 1根）、连接线数根；图2-5EP704型九孔实验仪的结构四、实验内容1. 凹槽平衡实验仪实验步骤 将连接插头插入计时计数器，将试棒的插头插入仪器的输入插口，打开计时计数器的电源开关，计时计数器显示000.0

10、0。 被试拿试棒，接触一下仪器的启动点，计时计数器开始计时，试棒在凹槽从宽口处当试向窄口处移动，试棒不能离开镜面，如试棒碰到凹槽的边，计时计数器就计出错一次，棒移出凹槽的窄口碰到终点后，计时计数器停止工作，蜂鸣器鸣响，实验结束，按动计时计数器上的N/T按钮，获得实验的时间和出错次数。 将数据记录在表2-4中2. 九孔实验仪实验步骤 将连接插头插入计时计数器，将试棒的插头插入仪器的输入插口，打开计时计数器 的电源开关，计时计数器显示 000.00。被试者面向动作稳定器，使仪器的边缘与桌边齐平， 并与被试的右肩相对，然后手拿黑色试棒，手臂悬空，试棒与动作稳定器表面垂直； 当主试发出预备口令时，被试

11、者用笔尖插入最大的洞孔内，深度为12mm然后主试发出开始口令，被试拿黑色试棒，碰一下除最小孔以外的孔底（一般最大的孔），计时计数器计数开始，从大孔到小孔依次往下做，每次试棒伸入时，必须碰到底部，此时碰底指示灯亮。如碰到孔壁计时计数器出错一次，同时蜂鸣器鸣响，碰壁指示灯亮。当做到小孔时碰到孔底计数停止，结束指示灯点亮，同时蜂鸣器鸣响，实验结束，按动计时计数器上的N/T按钮，获得实验的时间和出错次数； 左手与右手各试验 5次，左右手轮换时，可休息 1分钟； 然后测定比赛时紧张情绪对动作稳定性的影响。分两组进行比赛，比赛进行时主试 要在旁边分别报告进行情况，造成竞赛的紧张气氛，再继续进行测试； 将数据记录在表2-5中。五、数据整理与分析1.数据记录表2-4凹槽平衡实验数据表项 次12345时间 （单位:S）左手右手出错次数 （单位：次）左手右手表2-5九孔实验数据表试验状态参数左、右手试验项次12345正常时间（单位：s）左手:右手出错次