随书使用人因工程课件-第章--Jzhzh

孙林岩教授孙林岩教授HumanFactorslab,ManagementSchool,XianJiaotongUniversity,China篇章总汇篇章总汇总论总论o第第1 1章章 人因工程概述人因工程概述o第第2 2章章 人因工程的研究方法与工具人因工程的研究方法与工具基础篇基础篇o第第3 3章章 人体测量人体测量o第第4 4章章 人体生理特性人体生理特性o第第5 5章章 人的心理认知特征人的心理认知特征o第第6 6章章 人的信息处理人的信息处理o第第7 7章章 人的作业环境人的作业环境应用篇应用篇o第第8 8章章 作业空间设计作业空间设计o第第9 9章章 肌肉骨骼失调及其预防肌肉骨骼失调及其预防o第第1010章章 脑力负荷与脑力工作绩效提升脑力负荷与脑力工作绩效提升o第第1111章章 人机界面设计人机界面设计扩展篇扩展篇o第第1212章章 可用性可用性o第第1313章章 安全性安全性School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY第第9 9章章 肌肉骨骼失调及其预防肌肉骨骼失调及其预防o肌肉骨骼失调概述肌肉骨骼失调概述o肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.1 9.1 肌肉骨骼失调概述肌肉骨骼失调概述oMSDs是一类常见的职业性疾病。工作中的不良体是一类常见的职业性疾病。工作中的不良体位和姿势、不正确工作方法、长期反复动作、不良位和姿势、不正确工作方法、长期反复动作、不良的物理环境，造成慢性累积性疲劳和损伤的物理环境，造成慢性累积性疲劳和损伤。o关于关于MSDs（Musculoskeletal Disorders）的定义的定义人体肌肉骨骼组织的疾病，包括肌肉、神经、腱、韧带、人体肌肉骨骼组织的疾病，包括肌肉、神经、腱、韧带、关节、软骨、血管以及椎间盘等的伤害和失调，这些伤关节、软骨、血管以及椎间盘等的伤害和失调，这些伤害往往是长期累积而导致的，而并不是由滑倒、跌倒、害往往是长期累积而导致的，而并不是由滑倒、跌倒、坠落以及类似的一些事故所造成的。坠落以及类似的一些事故所造成的。美国职业安全与卫生管理局（美国职业安全与卫生管理局（OSHA）类似的一些研究说法类似的一些研究说法 Cumulative Trauma Disorders（CTDs）累积性损伤累积性损伤 Work-related Disorders 职业性损伤职业性损伤 School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.1 9.1 肌肉骨骼失调概述肌肉骨骼失调概述o表现为软组织、肌腱的损伤；关节肿痛、肌肉酸表现为软组织、肌腱的损伤；关节肿痛、肌肉酸痛痛发病部位主要以腰背部、肩颈、手臂为主发病部位主要以腰背部、肩颈、手臂为主常见症状：下背痛、颈肩疾患、腰椎间盘突出、腕隧道常见症状：下背痛、颈肩疾患、腰椎间盘突出、腕隧道症候群、腱鞘炎症候群、腱鞘炎oMSDs的危害及研究意义的危害及研究意义严重影响工作，威胁劳动者健康，生产率下降严重影响工作，威胁劳动者健康，生产率下降在职业性疾病的发生中居第二位在职业性疾病的发生中居第二位经济发达国家政府和卫生研究机构的普遍关注经济发达国家政府和卫生研究机构的普遍关注世界卫生组织世界卫生组织(WHO)鼓励国内、国际间的研究工作鼓励国内、国际间的研究工作 研究和预防研究和预防MSDs，提高生活质量和工作效率，具有重大，提高生活质量和工作效率，具有重大的社会意义的社会意义School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.1 9.1 肌肉骨骼失调概述肌肉骨骼失调概述p肌肉骨骼失调的原因肌肉骨骼失调的原因 受力受力：必要条件：必要条件挤压使软组织、肌肉或关节的运动无法保持在舒适的状态挤压使软组织、肌肉或关节的运动无法保持在舒适的状态 重复重复：更多的肌肉施力：更多的肌肉施力肌肉收缩得更快、更频繁，引起组织的紧张肌肉收缩得更快、更频繁，引起组织的紧张 姿势姿势：重要原因：重要原因作业姿势决定关节的位置作业姿势决定关节的位置避免超负荷、操作关节不平衡、静态施力避免超负荷、操作关节不平衡、静态施力 休息休息：疲劳会增加软组织损伤的可能性：疲劳会增加软组织损伤的可能性充分的休息可以使肌肉恢复自然状态充分的休息可以使肌肉恢复自然状态 School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.1 9.1 肌肉骨骼失调概述肌肉骨骼失调概述pMSDs的生理物理原理 肌肉、骨骼及相关组织的结构和工作原理肌肉、骨骼及相关组织的结构和工作原理 肌肉、肌肉纤维、骨骼三个部分共同作用人体活动肌肉、肌肉纤维、骨骼三个部分共同作用人体活动 人体肌肉施力人体肌肉施力分为静态施力和动态施力分为静态施力和动态施力 推推拉力量极限拉力量极限 工人不受伤害情况下的最大力量支出工人不受伤害情况下的最大力量支出 静态力量和疲劳静态力量和疲劳 School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.1 9.1 肌肉骨骼失调概述肌肉骨骼失调概述o肌肉施力肌肉施力静态施力：肌肉等长收缩静态施力：肌肉等长收缩动态施力：施力与放松交替动态施力：施力与放松交替特点：任务导向、女性小于男性特点：任务导向、女性小于男性三维静态施力程序：三维静态施力程序：3D SSPP 3D SSPP（U of M)U of M)可以辅助评价特定工作的力量需求，也可以作为工作设计可以辅助评价特定工作的力量需求，也可以作为工作设计/再设计、评价的工具。由于它的静态属性，再设计、评价的工具。由于它的静态属性，3D SSPP3D SSPP忽略加忽略加速和运动的影响，它仅仅应用于手工任务中的慢速运动速和运动的影响，它仅仅应用于手工任务中的慢速运动School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.1 9.1 肌肉骨骼失调概述肌肉骨骼失调概述o肌肉施力肌肉施力扭力的三种不同姿势扭力的三种不同姿势身体直力，双手扭转。扭转长的把手时，男子的扭力为身体直力，双手扭转。扭转长的把手时，男子的扭力为381127381127牛顿；牛顿；女子的扭力为女子的扭力为2007820078牛顿；牛顿；身体屈曲，双手扭转。男子的扭力为身体屈曲，双手扭转。男子的扭力为544244544244牛顿；女子的扭力为牛顿；女子的扭力为267138267138牛顿；牛顿；弯腰操作。男子的扭力为弯腰操作。男子的扭力为943335943335牛顿；女子的扭力为牛顿；女子的扭力为416196416196牛顿。牛顿。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.1 9.1 肌肉骨骼失调概述肌肉骨骼失调概述o静态力量和疲劳静态力量和疲劳时间负荷图图 施力大小与持续时间的关系施力大小与持续时间的关系力量与时间：反比力量与时间：反比当工作负荷为最大肌力的当工作负荷为最大肌力的8 81010时，可以长时时，可以长时间工作，但以最大肌力工作时，只能持续很短间工作，但以最大肌力工作时，只能持续很短的时间；的时间；施力大小和工作可以持续时间的关系为：施力大小和工作可以持续时间的关系为：t t是最长工作时间，是最长工作时间，F F是相对肌力大小是相对肌力大小()，f f是工人是工人可以长时间工作时的临界肌力（）。可以长时间工作时的临界肌力（）。k k，n n是常数是常数 间断静态工作的最长工作时间间断静态工作的最长工作时间t t ：其中其中p p指的是静态施力时间占总工作时间的比例。指的是静态施力时间占总工作时间的比例。nfFkt)(-=School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.1 9.1 肌肉骨骼失调概述肌肉骨骼失调概述p与工作有关的与工作有关的MSDsMSDs工作地布置工作地布置工作台的高度、工具、工作对象工作台的高度、工具、工作对象工具设计工具设计工作方法和工作习惯工作方法和工作习惯作业姿势作业姿势School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o颈部失调颈部失调 o上肢失调上肢失调 o腰背失调腰背失调 o下肢失调下肢失调School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o颈部失调颈部的主要功能是支持和运动头部，起作用的是颈肩部软组织颈部的主要功能是支持和运动头部，起作用的是颈肩部软组织 失调的症状：颈椎肌肉损伤、颈肩部疼痛、沉重及功能受限等失调的症状：颈椎肌肉损伤、颈肩部疼痛、沉重及功能受限等工作中的姿势工作中的姿势 n每天低头工作的区域，特别是办公室的文职人员每天低头工作的区域，特别是办公室的文职人员n劳动密集型企业的工人，如缝纫工、电子厂流水线作业员劳动密集型企业的工人，如缝纫工、电子厂流水线作业员操作的重复性操作的重复性 n颈椎周期性地完成某一个动作，如左右扭转、抬头低头等颈椎周期性地完成某一个动作，如左右扭转、抬头低头等n肩膀或胳膊的重复运动施加给颈椎的力量肩膀或胳膊的重复运动施加给颈椎的力量 School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o上肢失调上肢系统及其姿势上肢系统及其姿势 人体的上肢系统主要包括：人体的上肢系统主要包括：肩、大臂、小臂、腕、手和肩、大臂、小臂、腕、手和骨、肌肉、腱、韧带、神经。骨、肌肉、腱、韧带、神经。失调的生物力学危险因素失调的生物力学危险因素重复和持续的施力重复和持续的施力不舒服的姿势不舒服的姿势很大强度的施力很大强度的施力 图图 上肢骨的分布图上肢骨的分布图School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类p上肢失调 骨、肌肉、关节、肌腱和韧带构成了上肢的机体，它们互相骨、肌肉、关节、肌腱和韧带构成了上肢的机体，它们互相配合完成特定的作业。配合完成特定的作业。关节关节骨骨骨骨肌肉肌肉腱腱韧带韧带图图 骨骼、肌肉、关节、韧带、腱的关系图骨骼、肌肉、关节、韧带、腱的关系图School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o上肢失调手臂的操纵力手臂的操纵力（坐姿、立姿）（坐姿、立姿）n 手的握力手的握力 n 拉力与推力拉力与推力 n 扭力扭力 n 提力提力 n 肘弯曲时的操纵力肘弯曲时的操纵力School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o上肢失调常见的上肢失调部位常见的上肢失调部位n肩部肩部 办公室人员、缝纫工、打字员、搬运重物的搬运工，肩部肌肉长办公室人员、缝纫工、打字员、搬运重物的搬运工，肩部肌肉长期处于拉伸或收缩状态，容易受到损伤。期处于拉伸或收缩状态，容易受到损伤。n手臂手臂 装配线上的工人，使用手工工具、计算机键盘或其它设备进行工装配线上的工人，使用手工工具、计算机键盘或其它设备进行工作的人员，机器操作员，需要大量使用臂和手，因此这些部位特作的人员，机器操作员，需要大量使用臂和手，因此这些部位特别容易受到软组织损伤。别容易受到软组织损伤。n腕部腕部 握工具、生产操作、操作电脑时手腕都要用力，不正确的用力以握工具、生产操作、操作电脑时手腕都要用力，不正确的用力以及手腕长期处于伸直状态，都容易造成腕部损伤。及手腕长期处于伸直状态，都容易造成腕部损伤。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o上肢失调与手有关的与手有关的MSDs图图 手背的组织手背的组织 图图 手的结构手的结构School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o上肢失调左左图图 手手的的三三个个状状态态 右右图图 腕腕关关节节的的运运动动School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o上肢失调 相关术语相关术语(Putz-Anderson,1988)(Putz-Anderson,1988)曲腕曲腕 桡向偏差桡向偏差(Radial deviation)(Radial deviation)：手沿拇指方向腕部弯曲；：手沿拇指方向腕部弯曲；尺骨偏差尺骨偏差(UlnarUlnar deviation)deviation)：手沿小指方向腕部弯曲。手沿小指方向腕部弯曲。关节弯曲、伸展关节弯曲、伸展 弯曲：减小相邻骨之间角度的运动；弯曲：减小相邻骨之间角度的运动；伸展：增大相邻骨之间角度的运动。伸展：增大相邻骨之间角度的运动。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o上肢失调 与手有关的力量型工具与手有关的力量型工具School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o上肢失调腕管综合症(Carpal Tunnel Syndrome)n也称作腕部通道症候群，是一种常见的手部神经损伤。也称作腕部通道症候群，是一种常见的手部神经损伤。n主要表现为正中神经分布部位出现感觉异常（主要是拇指，食主要表现为正中神经分布部位出现感觉异常（主要是拇指，食指，中指掌侧），如手部麻木、灼痛、腕关节肿胀、手部动作指，中指掌侧），如手部麻木、灼痛、腕关节肿胀、手部动作不灵活甚至无力等。不灵活甚至无力等。n常发生在电脑或者其他视屏岗位，这些岗位经常使用到键盘和常发生在电脑或者其他视屏岗位，这些岗位经常使用到键盘和鼠标，从而使手腕经常处于背屈状态，或者要频繁重复屈伸手鼠标，从而使手腕经常处于背屈状态，或者要频繁重复屈伸手腕。腕。n女性的发病几率比男性高女性的发病几率比男性高3 3倍，这是因为女性手腕管通常比男倍，这是因为女性手腕管通常比男性小，腕部正中神经容易受到压迫。性小，腕部正中神经容易受到压迫。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o上肢失调常见病症网球肘白指症扳机指School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类图图 腕部通道的图示腕部通道的图示图图 腕部活动造成的手部损伤腕部活动造成的手部损伤 下图中阴影部分代表受腕管综下图中阴影部分代表受腕管综合症影响的区域。合症影响的区域。包括刺痛、麻木和疼痛。包括刺痛、麻木和疼痛。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类腕骨神经彩图腕骨神经彩图School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类腕部损伤腕部损伤 在计算机操作中，腕部不但要经常在计算机操作中，腕部不但要经常保持背屈状态，还要不断地伸屈以保持背屈状态，还要不断地伸屈以敲击键盘和点击鼠标，因此强迫体敲击键盘和点击鼠标，因此强迫体位与频繁活动联合作用，使腕部的位与频繁活动联合作用，使腕部的症状更为常见和严重，也就是前面症状更为常见和严重，也就是前面所说的腕管综合症。所说的腕管综合症。肘部损伤肘部损伤由由于于键键盘盘和和鼠鼠标标都都高高于于操操作作台台，腕腕部部常常处处于于上上翘翘状状态态，即即背背屈屈，手手腕腕背背屈屈时时腕腕部部伸伸肌肌持持续续紧紧张张，可可引引起起操操作作者者的的肘肘部部疼疼痛痛，常常称称为为肱肱骨骨外上髁炎，又称网球肘。外上髁炎，又称网球肘。肩部损伤肩部损伤 敲敲击击键键盘盘和和点点击击鼠鼠标标时时，上上臂臂通通常常处处于于前前伸伸状状态态，斜斜方方肌肌持持续续紧紧张张，可可导导致致肩肩部部疼疼痛痛。这这个个症症状状常常与与颈颈部部症状共存，因此称为肩颈综合症症状共存，因此称为肩颈综合症。案例：计算机操作时的上肢肌肉骨骼失调案例：计算机操作时的上肢肌肉骨骼失调图图 计算机操作者的工作状态计算机操作者的工作状态School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类p腰背失调后背疼痛的五类风险因素后背疼痛的五类风险因素（Hildebrant,1987）n一般一般：重体力工作，一般工作姿势。：重体力工作，一般工作姿势。n静静态态工工作作负负荷荷：静静态态工工作作姿姿势势，坐坐，站站立立，弯弯曲曲，工工作作姿势没有变化。姿势没有变化。n动动态态工工作作负负荷荷：重重体体力力手手工工处处理理，举举起起物物料料（物物料料很很重重或或是是频频率率很很高高，扭扭转转），物物料料运运送送，推推/拉拉物物料料，身身体体向向前弯和旋转等。前弯和旋转等。n工作环境工作环境：振动、摇晃、滑动：振动、摇晃、滑动/落下。落下。n工作内容工作内容：单调、重复性工作、工作不满意。：单调、重复性工作、工作不满意。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o腰背失调后背损伤预测模型 工作严重性指数（工作严重性指数（JSI）将工人能力和工作需求进行基于时间和频率将工人能力和工作需求进行基于时间和频率的加权的加权n任务组数任务组数 m i 任务组任务组i中的任务数中的任务数hours i 任务组任务组i持续的时间持续的时间(小时小时/天天)hours t 每日工作时间每日工作时间(小时小时/天天)days i 任务组任务组i持续的时间持续的时间(天天/周周)days t 每日工作时间每日工作时间(天天/周周)WT j 任务任务j所需提举的最大负荷所需提举的最大负荷 CAP j工人在完成任务工人在完成任务j时的能力时的能力Fj 任务任务j的提举频率的提举频率Fi 任务组任务组i总的提举频率总的提举频率=当当JSI大于大于1.51.5时，后背损伤迅速增加。通过增加工人能力，可以降低时，后背损伤迅速增加。通过增加工人能力，可以降低JSI到到合适的水平（例如，选择较高能力的工人）或者改变工作参数合适的水平（例如，选择较高能力的工人）或者改变工作参数 School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类p腰背失调预测后背损伤的动态模型预测后背损伤的动态模型 模型的回归因素包括：模型的回归因素包括：提举频率（次提举频率（次/小时）小时）平均扭转速度（度平均扭转速度（度/秒）秒）最大扭距（牛最大扭距（牛 米）米）最大弯曲程度（度）最大弯曲程度（度）最大侧面速度（度最大侧面速度（度/秒）秒）School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类p腰背失调腰椎间盘突出腰椎间盘突出n人体做弯曲活动时，脊柱弯曲人体做弯曲活动时，脊柱弯曲椎骨间距发生变化椎骨间距发生变化椎间椎间盘受推挤和摩擦盘受推挤和摩擦向韧带作用推力向韧带作用推力韧带被拉伸韧带被拉伸腰部腰部感到不舒适感到不舒适 n不正确的姿势、体重过重或粗重的工作，会导致椎间盘突出而不正确的姿势、体重过重或粗重的工作，会导致椎间盘突出而压迫脊髓或脊神经根压迫脊髓或脊神经根 n腰椎间盘突出的成因为慢性退化腰椎间盘突出的成因为慢性退化与经常的负重搬运、推拉扭转姿势不当、过度的全身振动密切相关与经常的负重搬运、推拉扭转姿势不当、过度的全身振动密切相关与肌肉、肌腱及关节的问题（扭伤、闪到、外伤、脊椎退化性关节炎等）有一定与肌肉、肌腱及关节的问题（扭伤、闪到、外伤、脊椎退化性关节炎等）有一定的联系的联系 School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类o后背失调的预防后背失调的预防将工效学原理应用于设计任务，如手工搬运物流（将工效学原理应用于设计任务，如手工搬运物流（MMHMMH）的工作再设计流程）的工作再设计流程School of managementXian Jiaotong UNIVERSITYo下肢失调：下肢失调较前几种失调情况少，一般见于一些特殊行业下肢失调较前几种失调情况少，一般见于一些特殊行业的人群的人群腿部静脉曲张腿部静脉曲张“罗圈腿罗圈腿”膝盖关节炎膝盖关节炎 9.2 9.2 肌肉骨骼失调分类肌肉骨骼失调分类School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防o人因工程干预人因工程干预工程控制工程控制工具设计工具设计o监控管理方法监控管理方法OWAS 姿势分析姿势分析 MSD环境风险因子检查表环境风险因子检查表 行政管理行政管理 人因工程干预应为主要改善方式，而管理手段只能作为暂时性方人因工程干预应为主要改善方式，而管理手段只能作为暂时性方法，在工程改善尚未完成或工程改善不可行时才以行政管理作为法，在工程改善尚未完成或工程改善不可行时才以行政管理作为防护手段。管理并不能从根本上除掉危险因子。防护手段。管理并不能从根本上除掉危险因子。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防o工程控制工程控制物物料料、成成品品、半半成成品品、零零件件等等运运送送过过程程自自动动化化，尽尽量量避避免免直直接接使用人力直接搬运。使用人力直接搬运。作作业业台台面面、进进料料口口、输输送送带带等等的的高高度度应应配配合合现现场场人人员员身身材材高高度度，必要时应当提供可调整脚踏垫与座椅。必要时应当提供可调整脚踏垫与座椅。重重复复性性高高的的作作业业中中，所所有有操操作作物物件件、零零件件、工工具具均均应应置置于于双双手手伸取可及的作业空间内。伸取可及的作业空间内。充充分分利利用用夹夹具具固固定定物物件件、零零件件，避避免免人人员员因因为为调调整整、对对准准、施施力而必须在静态负荷下维持不良姿势。力而必须在静态负荷下维持不良姿势。较较重重的的手手工工工工具具应应悬悬挂挂于于固固定定位位置置，选选用用时时应应当当注注意意重重量量、握握柄大小与样式，按钮键的施力应适当。柄大小与样式，按钮键的施力应适当。成品包装与物料零件盒应选用坚固质轻的包装，以减轻人员处成品包装与物料零件盒应选用坚固质轻的包装，以减轻人员处理的重量，并应提供便于双手握提的设计。理的重量，并应提供便于双手握提的设计。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防o工具设计工具设计1.1.保持手腕伸直保持手腕伸直图图 带弯柄的锤子带弯柄的锤子图图 两种钳子的比较两种钳子的比较 扭动工具而不是手腕扭动工具而不是手腕 School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防o工具设计工具设计2.2.使组织压迫最小使组织压迫最小 3.3.减少手指的重复活动减少手指的重复活动图图 工具的两种设计工具的两种设计尽量分散力量，使对血管和神经尽量分散力量，使对血管和神经（如手掌）的压力降到最低，增（如手掌）的压力降到最低，增大手和工具的接触面积是分散压大手和工具的接触面积是分散压力的一种方法力的一种方法图图 不同手指的操作不同手指的操作多个手指操作的控制器比只用多个手指操作的控制器比只用拇指操作的控制器要好一些拇指操作的控制器要好一些School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防头颈部头颈部背部背部手臂手臂腿部腿部重量重量2 2前倾前倾2 2前弯前弯1.1.单手位肩下方单手位肩下方2 2站立站立2.2.5-10KG5-10KG3 3侧弯侧弯3 3扭转扭转1.1.双手位肩上方双手位肩上方3单脚直站立单脚直站立3.10KG4 4后仰后仰4 4弯曲且扭转弯曲且扭转4双脚弯站立双脚弯站立5 5旋转旋转5 5单脚弯站立单脚弯站立421416跪姿跪姿7走动走动 OWAS OWAS 姿势编码图表姿势编码图表School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防oOWAS编码原则编码原则 （1 1）一般身体特征（坐、站、蹲）一般身体特征（坐、站、蹲.）（2 2）身体部位（腰、手臂、下肢）身体部位（腰、手臂、下肢.）（3 3）负荷的重量）负荷的重量 经过排列组合后，即为经过排列组合后，即为 OWAS OWAS 方法的编码系统（方法的编码系统（Karhu et al.,1977Karhu et al.,1977）研究人员可在观测作业人员动作后，针对某一姿势给其研究人员可在观测作业人员动作后，针对某一姿势给其一编码组合，每个编码组合代表一种姿势。一编码组合，每个编码组合代表一种姿势。最早的最早的 OWAS OWAS 方法仅考虑背部、手臂及腿部等三个部位，方法仅考虑背部、手臂及腿部等三个部位，身体姿势仅仅能进行三码编码，后来部分专家建议将颈身体姿势仅仅能进行三码编码，后来部分专家建议将颈部及负重列入，编码因此扩充为五码。部及负重列入，编码因此扩充为五码。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防o动作分析等级动作分析等级（Action Categories AC）OWASOWAS方法将各种身体姿势编码加以统计，判断作业人员工方法将各种身体姿势编码加以统计，判断作业人员工作姿势的行动等级（作姿势的行动等级（Action Categories ACAction Categories AC）行动等级分为四个等级：行动等级分为四个等级：AC1AC1、AC2AC2、AC3 AC3、AC4AC4 等级AC姿势危害处理方案AC1AC1正常姿势正常姿势不需处理不需处理AC2AC2姿势有轻微危害姿势有轻微危害需要近期采取改善措施需要近期采取改善措施AC3AC3姿势有明显危害姿势有明显危害需要尽快采取改善措施需要尽快采取改善措施AC4AC4姿势有严重危害姿势有严重危害需要立即采取改善措施需要立即采取改善措施School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防o行政管理行政管理 行政管理主要目的是减少人员暴露于肌肉骨骼伤害危险的机会。例如，行政管理主要目的是减少人员暴露于肌肉骨骼伤害危险的机会。例如，建立符合人因工程的标准作业规定和程序，制定工作休息时间表，工作建立符合人因工程的标准作业规定和程序，制定工作休息时间表，工作轮调，多能工训练，作业方法等教育训练等。轮调，多能工训练，作业方法等教育训练等。缩短耗能与易疲劳作业的每班作业时间缩短耗能与易疲劳作业的每班作业时间工作轮调，分散降低暴露于危险因子的机会工作轮调，分散降低暴露于危险因子的机会增加合理的工作间休息次数与时间增加合理的工作间休息次数与时间 工工作作内内容容丰丰富富化化，避避免免极极度度单单调调重重复复的的操操作作引引起起的的疲疲劳劳危险机会危险机会增大人员主导工作步调的弹性增大人员主导工作步调的弹性教育训练，使员工树立预防意识，掌握正确的操作技巧教育训练，使员工树立预防意识，掌握正确的操作技巧School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY3.4電腦工作站規劃與設計電腦工作站規劃與設計15-25o9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防：电脑工作注意事项肌肉骨骼失调预防：电脑工作注意事项School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY3.5.1如何預防下背痛如何預防下背痛-從日常生活做起從日常生活做起9.3 9.3 肌肉骨骼失调预防肌肉骨骼失调预防School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY 1.1.研究背景研究背景 随着人们物质文化生活水平的提高和体育运动项目的增多，自行车在作为交通工具的随着人们物质文化生活水平的提高和体育运动项目的增多，自行车在作为交通工具的同时，也已成为一种体育活动的器械，自行车运动成为人们爱好的体育竞赛项目。但是，同时，也已成为一种体育活动的器械，自行车运动成为人们爱好的体育竞赛项目。但是，我们从人因工程学的角度，发现许多自行车的设计存在问题，不符合人因工程学的要求，我们从人因工程学的角度，发现许多自行车的设计存在问题，不符合人因工程学的要求，特别是自行车的座位及把手设计仍存在问题。现对其提出自己的改进与设计。特别是自行车的座位及把手设计仍存在问题。现对其提出自己的改进与设计。2.2.问题分析问题分析 通过对自行车的观察分析，我了解到自行车的设计中存在着以下的不符合人因工程学通过对自行车的观察分析，我了解到自行车的设计中存在着以下的不符合人因工程学要的方面，先对其进行归纳，以便提出改进设计。要的方面，先对其进行归纳，以便提出改进设计。2.12.1座位过高座位过高 根据人体坐姿的生物力学分析得知，人体上身越前倾，脊柱的弯曲程度越大，背部肌根据人体坐姿的生物力学分析得知，人体上身越前倾，脊柱的弯曲程度越大，背部肌肉受力越大（见图肉受力越大（见图1）。当人骑这种车时，几乎完全伏在车把上，背部与水平面几乎平行，）。当人骑这种车时，几乎完全伏在车把上，背部与水平面几乎平行，腰部椎间盘压力分布不当，腰椎变形。建议将座位适当降低，这样，人骑车时，脊柱的弯腰部椎间盘压力分布不当，腰椎变形。建议将座位适当降低，这样，人骑车时，脊柱的弯曲程度就会降低，脊柱的形状接近自然状态，腰椎间盘的压力分布较均匀，有效减轻不合曲程度就会降低，脊柱的形状接近自然状态，腰椎间盘的压力分布较均匀，有效减轻不合理的座位设计给人带来的伤害。理的座位设计给人带来的伤害。范例范例2 2：自行车座位及把手改进与设计自行车座位及把手改进与设计课程设计范例：自行车设计课程设计范例：自行车设计School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY课程设计范例：自行车设计课程设计范例：自行车设计School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY2.2 2.2 缺少腰靠缺少腰靠 虽然车座的高度已经降低，但是骑者的背部负荷仍然很大，建议采虽然车座的高度已经降低，但是骑者的背部负荷仍然很大，建议采用带腰靠的座位。腰靠采用海绵、棉布等较柔软的材质，形状符合人体用带腰靠的座位。腰靠采用海绵、棉布等较柔软的材质，形状符合人体背部的形状。根据工作座椅一般人类工效学要求，腰靠是配置在座背部的形状。根据工作座椅一般人类工效学要求，腰靠是配置在座椅上主要起支撑腰部作用的构件。装有腰靠的自行车不但舒适还能保护椅上主要起支撑腰部作用的构件。装有腰靠的自行车不但舒适还能保护腰部减少损伤，参见下图自行车：腰部减少损伤，参见下图自行车：School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY2.3 2.3 座位过窄座位过窄 根据人体测量学中成年男子坐姿臀宽根据人体测量学中成年男子坐姿臀宽 355mm（90%），成年），成年382mm（90%），），应以女子的臀宽为设计标准，以满足座位的女子舒适度。根据工作座椅一般人类工效学应以女子的臀宽为设计标准，以满足座位的女子舒适度。根据工作座椅一般人类工效学要求，座椅为直接与人臀部接触的主要承重表面。座宽应为坐面左右边缘间通过座椅转要求，座椅为直接与人臀部接触的主要承重表面。座宽应为坐面左右边缘间通过座椅转动轴与坐面交点处且垂直于左右对称面的水平距离动轴与坐面交点处且垂直于左右对称面的水平距离(无转动轴的座椅，该参数在坐面深度无转动轴的座椅，该参数在坐面深度方向二分之一处测量方向二分之一处测量)。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY2.4 2.4 座位过硬座位过硬 传统的老式传统的老式 28 自行车座位的材料多是采用硬塑料制成，坚硬，边缘处较突自行车座位的材料多是采用硬塑料制成，坚硬，边缘处较突出，让人感觉不舒服。根据工作座椅一般人类工效学要求，座椅的坐面有出，让人感觉不舒服。根据工作座椅一般人类工效学要求，座椅的坐面有带座垫的柔性坐面和不带座垫的刚性坐面两种型式。座垫应为由弹性材料及蒙带座垫的柔性坐面和不带座垫的刚性坐面两种型式。座垫应为由弹性材料及蒙面材料组成的柔性坐面。现在新式车多采用海绵材质，外面罩以人造革或橡胶面材料组成的柔性坐面。现在新式车多采用海绵材质，外面罩以人造革或橡胶或布质座套，增强了人体舒适度，明显优越了很多。比如现在时兴的电瓶车或布质座套，增强了人体舒适度，明显优越了很多。比如现在时兴的电瓶车（电动自行车）的座位采用了类似摩托车的座椅，更加宽大、更加软厚、对使（电动自行车）的座位采用了类似摩托车的座椅，更加宽大、更加软厚、对使用者来说更加舒适。用者来说更加舒适。2.5 2.5 手柄握起来舒适度较差手柄握起来舒适度较差 把手手柄，应采用较柔软的材料制成，或者设计有符合人手形状的突起，把手手柄，应采用较柔软的材料制成，或者设计有符合人手形状的突起，或者有防滑的条纹。或者有防滑的条纹。2.6 2.6 刹车与车把的距离不合适刹车与车把的距离不合适 实验表明，当人手对某物体使握力时，间距实验表明，当人手对某物体使握力时，间距78cm左右握力最大。若刹车左右握力最大。若刹车与车把的距离不合适，会影响人骑车时能否及时地刹车，与人身安全相关。建与车把的距离不合适，会影响人骑车时能否及时地刹车，与人身安全相关。建议采用距离恰当的刹车，刹车的灵活性也要适当。根据调查，我们大部分为右议采用距离恰当的刹车，刹车的灵活性也要适当。根据调查，我们大部分为右手型所以要将右手设为后刹车，以免在紧急状况下只刹前刹而发生危险。手型所以要将右手设为后刹车，以免在紧急状况下只刹前刹而发生危险。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY2.7 2.7 车把不方便握车把不方便握 例如（见下图），在骑自行车时，双手手腕处于尺偏状态，长此以往可能导致腕部肌例如（见下图），在骑自行车时，双手手腕处于尺偏状态，长此以往可能导致腕部肌腱腱鞘发炎。在骑弯把自行车时，人的手臂与手成腱腱鞘发炎。在骑弯把自行车时，人的手臂与手成 90 90 度，手腕处于紧张状态，过度屈伸，度，手腕处于紧张状态，过度屈伸，有可能会导致腕管综合症。有可能会导致腕管综合症。应该尽量避免手腕处于非顺直或过度屈伸的工作状态。应该尽量避免手腕处于非顺直或过度屈伸的工作状态。建议采用能满足理想的车把高度的车把，即保证肘部成建议采用能满足理想的车把高度的车把，即保证肘部成90 度角，上臂与手在一条直度角，上臂与手在一条直线上。车把的长度也因该略长于手掌的长度，以满足人戴手套汽车的需要。并且车把要设线上。车把的长度也因该略长于手掌的长度，以满足人戴手套汽车的需要。并且车把要设计成带有一定的凹凸，适合人的抓握方便，在把柄上安装软的塑料把柄，以减轻手的摩擦计成带有一定的凹凸，适合人的抓握方便，在把柄上安装软的塑料把柄，以减轻手的摩擦以及吸汗和防冻。提高对手的舒适度。以及吸汗和防冻。提高对手的舒适度。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY3.3.整体修改方案整体修改方案设计的自行车车座较低，使车座低于车把。保持人脊柱接近自然状态，设计的自行车车座较低，使车座低于车把。保持人脊柱接近自然状态，减轻背部肌肉张力，使腰椎间盘受力均匀。当然也不能太低，太低了减轻背部肌肉张力，使腰椎间盘受力均匀。当然也不能太低，太低了车座与地的距离过低，双腿在等车过程中处于不完全伸张状态，这样车座与地的距离过低，双腿在等车过程中处于不完全伸张状态，这样不但很费力而且对膝关节也有一定的损伤。不但很费力而且对膝关节也有一定的损伤。设计的自行车有靠背、坐垫宽大柔软座位，减轻人腰部负荷。并对腰设计的自行车有靠背、坐垫宽大柔软座位，减轻人腰部负荷。并对腰部起一定保护和按摩功能。部起一定保护和按摩功能。设计自行车车把为平直式的，在满足人坐姿接近自然状态的条件下，设计自行车车把为平直式的，在满足人坐姿接近自然状态的条件下，肘部成肘部成90 90 度，上臂与手成一条直线，避免人手腕部处于尺偏或过度屈度，上臂与手成一条直线，避免人手腕部处于尺偏或过度屈伸状态。伸状态。刹车与车把间距设计在刹车与车把间距设计在78cm78cm，使刹车保持适当的灵活性，并且车把，使刹车保持适当的灵活性，并且车把手柄套由橡胶或海绵制成，上面设计有防滑的凹槽。符合人的抓握习手柄套由橡胶或海绵制成，上面设计有防滑的凹槽。符合人的抓握习惯。惯。适当增加车轮车带的宽度，以增加车的平稳性，以更便于操作驾驶。适当增加车轮车带的宽度，以增加车的平稳性，以更便于操作驾驶。脚踏板在登车过程中与地面的距离保持在脚踏板在登车过程中与地面的距离保持在15-20mm15-20mm的范围内，以及脚踏的范围内，以及脚踏板的旋转半径应该合理不应太大。板的旋转半径应该合理不应太大。School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY4.4.总结总结 现在能源危机四起的时刻，人们对自行车的需求也在增加，它凭着现在能源危机四起的时刻，人们对自行车的需求也在增加，它凭着休闲、方便、快捷、运动以及无污染在人们中形象越来越大。而且现在休闲、方便、快捷、运动以及无污染在人们中形象越来越大。而且现在自行车已成为一种时尚的运动，越来越多的人喜欢喜使用自行车。所以自行车已成为一种时尚的运动，越来越多的人喜欢喜使用自行车。所以说，设计一款时尚、实用、舒服的自行车时很必要的，这在能满足人们说，设计一款时尚、实用、舒服的自行车时很必要的，这在能满足人们的需求得同事也会带来可观的经济利益。通过上面的改进，改变了自行的需求得同事也会带来可观的经济利益。通过上面的改进，改变了自行车的主要的改进方面得到了改进，新改进的自行车，减少了的骑车过程车的主要的改进方面得到了改进，新改进的自行车，减少了的骑车过程中的疲劳不必要身体损伤，更符合人体的生理特点。在此设计中由于没中的疲劳不必要身体损伤，更符合人体的生理特点。在此设计中由于没有确切的数据没法在设计改进时作出具体可行的方案，但我已从人因工有确切的数据没法在设计改进时作出具体可行的方案，但我已从人因工程的角度对其进行分析研究，从宏观的角度对其进行了很好的把握，真程的角度对其进行分析研究，从宏观的角度对其进行了很好的把握，真正一款好的设计，不但要从力学、物理、加工工艺上等方面对其分析，正一款好的设计，不但要从力学、物理、加工工艺上等方面对其分析，更重要的是设计出来的自行车要满足人的需求，适合人的使用，使自行更重要的是设计出来的自行车要满足人的需求，适合人的使用，使自行车尽量符合人的生理特点。所以好的设计必须满足人因工程学的要求。车尽量符合人的生理特点。所以好的设计必须满足人因工程学的要求。课程设计范例：自行车设计课程设计范例：自行车设计School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY Thank you！School of managementXian Jiaotong UNIVERSITY