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位可分为局部疲劳和全身疲劳。根据活动时间长短和活动强度的高低，可分为短时间剧烈活动后产生的疲劳和长时间中等强度作业后产生的疲劳，后一种疲劳在人机系统中比较普遍。体力疲劳是随工作过程的推进逐渐产生和发展的。
2）脑力疲劳。即用脑过度，大脑神经活动处于抑制状态的现象。脑力疲劳与中枢神经活动有关，它是一种懒惰的、不想再做任何动作的感觉，意味着身体迫切需要休息。如单调作业虽，然不需要消耗大量的体力，但千篇一律重复出现的刺激，使人的兴奋始终集中于局部区域，而其周围很快会产生抑制状态，并在大脑皮质中扩散，经过一段时间就会出现疲劳现象。
按照疲劳的积累状况，工作过程一般分为四个阶段：工作适应期、最佳工作期、疲劳期、 疲劳过度积累期[22]。疲劳的积累过程可用“容器”模型来说明，图2-3为“容器”模型示意图。
图2-3 “容器”模型示意图
从图中可以看到，操作者的疲劳受很多因素影响，最典型的是以下五个方面：
①劳动强度与工作持续时间。劳动强度是决定疲劳出现时间以及疲劳积累程度的主要因素。
②作业环境条件。环境条件包括许多方面，如照明，噪声、振动、微气候、空气污染、色彩布置等。
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环境条件：照明、气候、温度等 工作节奏：单调、重复、枯燥等 生理心理工作强度、工作持续时间等 身体素质：耐力、力量、健康等 营养、睡眠等 疲劳 恢复 沈阳工业大学本科生毕业设计
③劳动制度和生产组织方式。不合理的劳动制度和生产组织方式不利于人体保持最佳工作能力。
④身体素质。不同的作业者身体素质不同 。
⑤营养、睡眠等。营养和睡眠是影响操作者疲劳状况的另一类因素，生活条件差，营养不良，长期睡眠不足的个体，其工作能力受到明显的影响，容易产生疲劳。
⑥其他作业者本身的因素，如熟练程度、操作技巧、对工作的适应性、年龄以及劳动情绪等影响因素也都会带来生理疲劳。
（2）疲劳的一般规律
疲劳可以通过休息恢复、疲劳有累积效应、疲劳程度与生理周期有关、人对疲劳有一定的适应能力。
（3）疲劳对人的影响
劳动者在连续工作一段时间后，由于长时期的紧张的脑力或体力活动导致整个身体的机能降低，从而导致思维的判断力和动作的灵敏性降低，使作业效率下降。长期疲劳还容易引发事故，造成身体和精神健康问题[24]。
（4）降低疲劳的途径
1）合理设计工作环境。工作环境包括：照明、色彩、噪声、振动、微气候条件、粉尘及有害气体等。
2） 改进设备和工具。采用先进的生产技术和工艺，提高设备的机械化、自动化水平，是提高劳动生产率，减轻劳动强度，彻底改善劳动条件的根本措施。 工具和辅助设备的改进，可以减少静态作业，减轻劳动强度，提高工作效率。
3）改进工作方法：①采用合适的工作姿势。需要设计合理的工作场地和工作位置，研究合理的工作姿势。设备、工具的安置要合理；②采用经济作业速度。经济速度，就是进行某项作业时消耗最小能量的作业速度。在这个速度下，作业者不易疲劳，持续工作时间最长；③选择最佳的作业方法。操作者作业过程中的用力原则是：将力作用到完成某种动作的有用功上去。这样可以延缓疲劳的到来或者在某种程度上减少疲劳。
4）合理确定休息时间和休息方式，以便减少疲劳和加快疲劳后的身体恢复。
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2.2.4人体测量与应用
人体测量是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。人因工程学范围内的人体形态测量数据主要有两类，即人体构造尺寸和功能尺寸的测量数据。人体构造尺寸是指静态尺寸；人体功能上的尺寸是指动态尺寸，包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸[25]。
（1）我国成年人人体结构尺寸
我国1989年7月1日实施的GBl0000-88，中国成年人人体尺寸，适用于工业产品、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造、设备更新和劳动安全保护。该标准提供了7类共47项人体尺寸基础数据，标准中所列出的数据是代表从事工业生产的法定中国成年人（男18～60岁，女18～55岁）的人体尺寸，并按男、女分开列表。
1）人体主要尺寸。国标GBl0000-88给出身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长共6项人体主要尺寸数据，表2-2为我国成年人人体主要尺寸。
2）立姿人体尺寸。该标准中提供的成年人立姿人体尺寸有：眼高、肩高、肘高、手功能高、胫骨点高。
3）坐姿人体尺寸。标准中成年人坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长共11项。
4）人体水平尺寸。标准中提供的人体水平尺寸是指：胸宽、胸厚、肩宽、最大肩宽、臀宽、坐姿臀宽、坐姿两肘间宽、胸围、腰围、臀围共10项。
5）选用GBl0000-88中所列人体尺寸数据时，应注意以下两点：①表列数值均为裸体测量的结果，在用于设计时，应根据各地区不同的着衣量而增加余量。②立姿时要求自然挺胸直立，坐姿时要求端坐。如果用于其他立、坐姿的设计(例如放松的坐姿)，要进行适当的修正。
表2-2我国成年人人体主要尺寸
百分位数
5
男(18～60岁)
50
95
5
女(18～55岁)
50
95
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（续表2-2）
身高 体重 上臂长 前臂长 大腿长 小腿长
（2）人体测量数据的应用 1）人体测量中的主要统计指标
在人体测量中所得到的测量值都是离散的随机变量，因而可根据概率论与数理统计理论对测量数据进行统计分析，从而获得所需群体尺寸的统计规律和特征参数。
2）百分位数
在设计中，当需要得到任一百分位α的数值时 ，则可按下式进行计算：
X??X?SDK
1583 48 289 216 428 338
1678 59 313 237 465 369
1775 75 338 258 505 403
1484 42 262 193 402 313
1570 52 284 213 438 344
1659 66 302 234 476 375
（2-1）
K为百分比变换系数，见表2-3：
表2-3百分比与变换系数K
百分比（%） K 0.5 1.0 2.5 5 10 15 20
2.576 2.326 1.960 1.654 1.282 1.036 0.842
百分比（%） K 2.5 30 50 70 75 80 85
0.674 0.524 0.000 0.524 0.674 0.842 1.036
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百分比（%） K 90 95 97.5 99.0
1.282 1.960 2.326 2.576
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（3）人体测量数据的运用准则 ? 最大最小准则 ? 可调性准则 ? 平均性准则
? 使用最新人体数据准则 ? 地域性准则
? 功能修正与最小心理空间相结合准则 ? 姿势与身材相关联准则 ? 合理选择百分位和适用度准则 2.2.5人机界面设计
在人机系统中，存在着一个人与机相互作用的“面”，所有的人机信息交流都发生在这个界面上，通常称为人机界面[26]。人机界面的设计主要是指显示器、控制器以及它们之间的关系的设计，应使人机界面符合人机信息交流的规律和特性。由于机器的物理要素具有行为意义上的刺激性质，必然存在最有利于人的反应刺激形式，所以，人机界面设计的依据始终都是系统中的人。
（1）显示界面设计
机器和设备中，专门用来向人表达机器和设备的性能参数、运转状态、工作指令以及其他信息的界面，称为显示界面。根据人接受信息的感觉通道不同，可以将显示界面分为视觉显示界面、听觉显示界面和触觉显示界面。其中视觉和听觉显示界面应用最为广泛。由于人对突然发生的声音具有特殊的反映能力，所以听觉显示器作为紧急情况下的报警装置，比视觉显示器更具有优越性。触觉显示是利用人的皮肤受到触压或运动刺激后产生感觉向人传递信息的一种方式。视觉显示界面可以分为数量型、性状型、再显型、警报与信号等几种。
（2）控制界面设计
控制界面主要指各种操纵装置，包括手动操纵装置和脚动操纵装置。手动操纵装置中，按照运动方式又可分为旋转式操纵器，如旋钮、摇柄等；移动式操纵器，如按钮、操纵杆、手柄等。按压式操纵器，如各种按钮、按键等。在设计控制界面前必须分析：控制界面的功能；控制操作的要求；控制过程中的人机交互；作业者的负荷（脑力、体力）。
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