人体感知和运动特征

1、关于人体感知与运动特征第1页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四主要内容 1.人在系统中的功能 3.听觉机能及其特征 4.其他感觉机能及其特征 5.人的信息处理系统 2.视觉机能及其特征 6.运动系统的机能及其特征 7.人的运动输出第2页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四3.1 人在系统中的功能3.1.1 人是系统中的重要“环节”把操作者作为人机系统中的一个“环节”来研究，人与外界发生联系的主要是三个子系统，即感觉系统、神经系统、运动系统见图3-1。要使闭环系统有效运行，需要人体结构中许多部位协同发挥作用。首先是感觉器官，其次是传入、传出神经通过大脑和

2、肌肉的传递过程，最后是身体的运动器官执行操作动作。本章为安全人机工程设计提供有关人体生理学和心理学的基础。第3页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四 图3-1 人机系统示意图返回从机器传来的信息，通过“人”这个环节又返回到机器，从而形成一个闭环系统。人机所处的环境因素（如温度、照明、噪声、振动等）影响和干扰此系统的效率。故广义讲，人机系统又称人-机-环境系统。第4页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四3.1.2 人的感知与反应机能（感知响应）1. 反射弧（反射的生理结构基础）反射是神经系统调节肌体活动的一种形式，是对内、外环境的刺激作出的应答反应。参与一

3、个反射活动的全部结构组成该反射的反射弧。反射弧具有五个基本环节，即感受器 传入神经元 中间神经元 传出神经元 效应器。见下图。反射弧第5页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四表31 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

4、和位置变化旋转运动、直线运动和摆动等调整人的各种感受器都有一定的感受性和感觉阈限。第6页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四表32 人体主要感觉阈值 感觉感 觉 阈下 限上 限视觉（2.25.7）10-17J（2.25.7）10-8J听觉110-12J/m21102J/m2嗅觉210-7kg/m3味觉410-7(硫酸试剂摩尔浓度)触觉2.610-9J温度觉6.2810-9kg J/m2s91310-6kg J/m2s振动觉振幅2.510-4mm说明：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。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

5、。返回第7页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四2. 信息链人机系统的信息在人的神经系统中的循环过程形成信息链，见下图。图3-2 反射弧和信息链第8页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四3.1.3 感觉通道与适用的信息通常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。人机系统中的最常用的感觉通道是视觉通道（80%）、听觉通道（14%）、触觉和其他通道（6%）。其适用场合参阅表3-1。第9页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四返回第10页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四3.2

6、视觉机能及其特征3.2.1 视觉刺激视觉的适宜刺激是光。人的两眼可以感受到的光波只占整个电磁光谱的一小部分（323470605034366050403638504030384040302040423020154244201010第48页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四返回表321 低温作业分级表 低温作业时间率（）温 度 范 围 /oC51005510101515202550507575第49页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四返回表323 冷水作业分级表 冷水作业时间率（）12101088664422550507575温度范围 /oC第50页，共

7、59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四凡是剧烈的物理或化学刺激（冷、热、压力等），均可引起痛觉，属身体组织的游离神经末梢产生。其在皮肤中的分布部位称作痛点。每平方厘米皮肤表面约有100个痛点，整个皮肤表面达100万个。痛觉的中枢部分位于大脑皮层。痛觉敏感度方面，皮肤和外粘膜高，角膜的中央最痛。3. 痛觉3.4.1 肤觉图3-15 人的痛、温度和粗略触觉传导通路 3.4 其他感觉机能及其特征第51页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四上图为各种肤觉感受器的分布情形，有一小块皮肤所测得的典型结果3.4 其他感觉机能及其特征3.4.1 肤觉肤觉功能视频第52页，共5

8、9页，2022年，5月20日，20点51分，星期四3.4.2 本体感觉本体感觉系统包括耳前庭系统和运动觉系统，可感受身体和四肢所在位置的信息。平衡觉：人对自己头部位置变化及身体平衡状态的感觉。影响平衡觉的因素：酒、年龄、恐惧、突然的运动、热紧迫、不常有的姿势等。3.4 其他感觉机能及其特征第53页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四运动觉：人对自己身体各部位的位置及其运动状态的一种感觉。运动觉涉及人体的每一个动作，是仅次于视、听觉的感觉。人各种操作技能的形成赖于运动觉信息的反馈调节。3.4.2 本体感觉3.4 其他感觉机能及其特征第54页，共59页，2022年，5月20日，

9、20点51分，星期四3.5.1 神经系统3.5 神经系统机能及其特征中枢神经系统： 包括脑和脊髓。 周围神经系统： 中枢神经以外全部神经的总称，见右图。（1）神经系统的组成第55页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四神经系统中枢神经周围神经脑：延髓；脑髓；中脑；间脑；小脑；大脑 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）躯体运动神经（支配骨骼肌）植物性神经（支配内脏器官）神经系统的组成3.5 神经系统机能及其特征3.5.1 神经系统第56页，共59页，2022年，5月20日，20点51分，星期四a、神经系统是机体的主导系统：全身各器官、系统均在神经系统的统一控制和调节下，互相影响、互相协调，保证机体的整体统一及其与外界环境的相对平衡。在此过程中，首先是借助于感受器官接受体内外环境的各种信息，通过脑和脊髓各级中枢神经的整合，最后经周围神经控制和调节各个系统的活动，从而使机体得以反应多变的外环境，同时也调节着机体内环境的平衡。神经系统的功能b、神经系统是心理现象的物质基础：从心理学角度看，人的一切心理和意识活动也是通过神经系统的活动来实现的。3.5 神经系统机能及其特征3.5.1 神经系统第57页，共