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某钢铁厂男工肌肉骨骼疾患及其危险因素调查
目的 了解某钢铁厂工人肌肉骨骼疾患(OMSD)患病率,探讨其职业和个体危险因素.方法 2010年采用整群随机抽样的方法选取某钢铁厂1620名男性工人为调查对象.采用经修改的北欧国家Nordic的OMSD标准调查表及荷兰国家职业卫生研究所的调查表询问.调查表由工人填写,统计不同年龄、工龄、文化程度的男T身体各部位OMSD年患病率,并采用logistic回归对其影响因素进行了分析.结果 该钢铁厂1620名工人中男工OMSD以腰部、颈部和肩部疾患为主,年患病率分别为51.0％ (825)、48.5％ (785)和37.7％ (610),背部、膝盖、手腕、踝足、肘部、髋臀部疾患的年患病率分别为28.0％(454)、23.6％(383)、21.0％ (341)、17.9％ (290)、14.1％ (229)、12.7％(205).身体各部位OMSD年患病率随着年龄增加有增加的趋势,其中以腰部颈部损伤为主,≤24、25 ～ 29、30 ～ 34、35 ～ 39、40 ～ 44、45 ～ 49、≥50岁组腰部OMSD的年患病率分别为26.4％ (43/163)、37.8％ (71/188)、52.8％(162/307)、55.6％(160/288)、53.8％ (99/184)、55.9％(80/143)、61.6％(204/331)(x2=72.5,P＜0.05)；颈部OMSD的年患病率分别为22.7％(37/163)、40.4％(76/188)、50.2％(154/307)、48.6％(140/288)、56.0％ (103/184)、53.1％ (76/143)、57.7％(191/331)(x2=65.3,P＜0.05).OMSD年患病率随工龄的增加有增长的趋势,工龄≤4、5～9、10～14、15 ～ 19、20 ～ 24、25 ～ 29、≥30年组腰部OMSD的年患病率分别为30.2％(85/281)、46.2％(66/143)、56.4％(162/287)、56.8％(137/241)、50.6％(78/154)、59.2％(90/152)、60.7％(173/285)(x2=71.3,P＜0.05)；颈部OMSD的年患病率分别为28.8％ (81/281)、49.0％(70/143)、52.6％ (151/287)、50.2％(121/241)、51.9％ (80/154)、53.9％ (82/152)、59.3％ (169/285)(x2=61.5,P＜0.05).同时,OMSD年患病率随着文化程度的升高而降低,其中初中及以下、高中及中专、大专及以上调查对象腰部OMSD年患病率分别为61.5％ (176/286)、61.9％ (359/692)、44.2％(272/615),差异有统计学意义(x2=26.0,P＜0.05)；颈部OMSD年患病率分别为56.3％(161/286)、50.0％(346/692)、42.3％(260/615),差异有统计学意义(x2=21.2,P＜0.05).单因素logistic回归分析提示,工龄≥30年(OR=3.562,95％CI:2.514～ 5.046)、长时间保持大幅度弯腰姿势(OR =2.003,95％ CI:1.612 ～2.488)、经常大幅度弯腰(OR=1.897,95％CI:1.557 ～ 2.312)、躯干每分钟多次做同一动作(OR=1.870,95％ CI:1.529～2.288)等劳动负荷因素可增加腰部OMSD患病风险.而工龄≥30年(OR=3.597,95％CI:2.535 ～5.105)、颈部前倾(OR=2.455,95％ CI:2.010 ～2.998)、颈部后仰(0R=1.999,95％ CI:1.569 ～2.546)、颈部扭转(OR =2.381,95％ CI:1.907 ～2.972)等会增加颈部OMSD的患病风险.结论 该钢铁厂男工OMSD以腰和颈部为主,年龄、工龄等个人因素、不良劳动姿势、手工搬举重物等职业因素以及加班作业等劳动组织因素是导致钢铁厂男工OMSD的主要危险因素.
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噪声作业工人行为功能及疲劳的工效学研究
本文对54名地毯编织工人进行行为功能与疲劳的某些指标测试,包括复杂视觉运动反应时,闪光融合临界频率、阅读能力、简单思维.结果表明,各项指标作业后与作业前比较均有显著性差异.噪声组与对照组工后各项指标比较有显著性差异,连续宽频强噪声对各项指标改变更显著.噪声作业后有明显的疲劳信号出现,是比较灵敏和客观的工效学指标, 可作为噪声作业工人早期损伤的检测.
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虚拟乘员舱布局工效学设计中颜色匹配性的实验研究
目的探讨长期空间飞行乘员舱布局中颜色匹配性的一般规律,为对其进行工效学设计与评价提供基础数据.方法搭建乘员舱布局虚拟现实工效学实验系统,按工效学一般原则设计一个颜色匹配性选择模板,选用不同年龄段且具有一定背景知识的专业人员参加实验,利用SPSS8.0软件对所选颜色的色调、饱和度、明度指标及配色总数进行统计分析.结果在对舱内视觉环境所涉及的主要布局颜色(柜面、地板、大扶手、井字架等8类)选择后,每一次得到的整体颜色搭配色调总数的均值为5种,并且色调总数服从正态分布.大约50%以上被试者对所给出的单项取色爱好基本认可,但其明度和饱和度均比模板中值略大一点.此外,颜色匹配选择虽然离散,却仍存在共同性.结论当进行长期飞行的载入航天器乘员舱内颜色匹配性工效学设计时,总体色调须突出冷、暖色调结合,同时搭配色调总数不宜过多,即控制在5类以下,这时对人的心理认同感较好.
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改进德尔菲法在驾驶舱显示系统工效学评价指标筛选中的应用研究
目的 筛选出驾驶舱显示系统工效学评价指标.方法 首先,对国内外相关资料进行了广泛收集,在对资料进行系统分析和综合的基础上,初步形成了驾驶舱显示系统工效学评价指标体系.然后,针对初步确定的指标体系,采用改进德尔菲法,聘请了飞过多种型号飞机的23名现役有经验飞行员作为专家咨询人员进行了两轮咨询,并对咨询结果进行了统计处理.结果 通过两轮专家咨询,筛选出了对驾驶舱显示系统工效学评价影响大的指标.结论 改进德尔菲法作为一种充分发挥专家智慧、知识和经验的方法,具有一定的科学性和可操作性.
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瞳孔的变化与脑力负荷关系的试验分析
目的 根据被试者瞳孔在执行不同难度任务过程中的变化,分析不同难度任务引起的脑力负荷的变化.方法 10名被试者执行不同难度等级的视觉搜索任务,通过眼动仪记录被试者的瞳孔面积数据,分析在不同脑力负荷下瞳孔面积的变化,以了解瞳孔大小与脑力负荷之间的相关性.结果 被试者之间的瞳孔面积变化既存在2种相同变化规律,又有3种不同的差异,差异表现在瞳孔增大出现在不同的等级任务下.结论 在相同的工作环境中,瞳孔面积的变化能够评价脑力负荷的不同:随着工作难度水平的增加,瞳孔缩小;而随着紧张程度的增加,瞳孔扩大;当到达一定疲劳程度之后,瞳孔开始缩小.
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急性轻、中度缺氧对人的短时记忆能力的影响
目的研究急性轻、中度缺氧对人的短时记忆能力绩效的影响.方法利用低压舱模拟2800m、3600m及4400m高度缺氧暴露1h,考察18名健康男性青年的记忆长廊、记忆扫描、连续识别记忆和空间记忆测验绩效的变化.结果与正常对照值相比较,2800m缺氧暴露1h,连续识别记忆的综合绩效已显著低于对照值(P<0.01).3600m暴露1h各项测验的反应时间明显延长(P<0.01),综合绩效显著降低,但记忆扫描和空间记忆测验的错误率并无显著改变(P>0.05).4400m暴露1h各项测验综合绩效进一步降低,仅为对照值的90.4%、93.7%、83.3%和80.7%(P<0.01).错误率也显著增加(P<0.05).结论在2800m高度水平的急性轻、中度缺氧即对短时记忆能力有一定影响,且随着高度增加而加重,不同测验项目受影响的特性和阈值不同,但都首先表现为反应时的延长.
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数字信息屏显时间对人机监视工效的影响
目的研究数字显示时间对人机监视工效的影响,为进行信息监视与操作的人机功能分配提供依据.方法用摄像头模拟机器监视,设计图像识别算法,对所显示的数字进行识别;而被试者对计算机屏幕上显示的数字进行识别;对人和机器均记录其判断的正确率.结果被试者在1 500 ms时对数字信息判断的正确率有一个阶跃性变化.若屏显时间处于1 500 ms以下并依次减小,被试者判断的正确率也随之减小并可能减至0.在1 500 ms以上的各个屏显时间,被试者对所示数字信息判断的正确率接近于100%,当屏显时间为5 000 ms时则正确率均值为97.67%.在屏显时间范围内,机器判断的正确率变化很小.结论数字显示时间不同,对操作者判断的正确率有很大影响,而对机器判断影响不大.
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航天员操作可靠性的实验研究
目的 分析飞船乘员座舱内航天员操作的可靠性,从而对乘员座舱内手控设备的改进提供建议.方法 对22名男性被试者进行924人次的人体实验,实验分6组,研究3个因素(实验任务、戴手套、时间间隔)对航天员操作可靠性的影响.结果 1)实验任务对操作可靠性和操作时间的影响极为显著(P＜0.001);2)戴手套操作时,操作时间显著增加(P＜0.05);3)任务间的时间间隔对操作时间的影响极为显著(P＜0.001),时间间隔长和短时人的操作可靠性都降低;4)被试者的经验对操作可靠性的影响非常显著(P＜0.01),有经验的被试者操作可靠性高.结论 针对2个作业绩效差的实验任务,对乘员座舱内的手控设备提出了2项改进建议.
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主动加热对舱外航天服手套工效影响的试验研究
目的探讨对舱外航天服手套进行主动加热是否会对舱外手动作业的工效造成影响.方法分析了手套对工效的影响因素,从疲劳、力量、灵活性和感知感觉方面设计试验研究主动加热对手套工效的影响.结果 1)加热片对力量没有影响;2)除个别人外,加热片对疲劳的影响为17%;3)拧螺母和夹大头针表明加热片对灵活性的影响较小;4)感知物体形状和距离表明加热片对感知感觉的影响较小.结论对试验数据分析证明所采用的主动加热方法合理,对工效影响很小.
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人体前方平面上目标点拾取运动特性及工效研究
目的 研究人体上肢对前方平面不同区域目标点的拾取运动特性和工效.方法 设计并进行了目标拾取实验,得到了人体上肢拾取前方平面上目标点所需时间、速度、运动轨迹线长度、功率等实验数据.结果 通过实验分析,初步揭示了不同区域目标点的拾取运动特性存在较大的差异.结论 右利手者拾取前方平面上目标点时,左上区目标点的拾取运动工效好,右下区目标点的拾取运动工效差.
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人体前方不同位置目标点拾取运动时间特性的研究
目的 研究人体前方不同位置目标点的拾取运动时间特性,探讨拾取运动的起始点和目标点位置对拾取时间的影响.方法 设计并进行人体上肢拾取运动实验,记录拾取时间数据,通过数据分析,探讨人体上肢从平面板上不同起始点拾取前方不同位置目标点的运动时间特性.结果 分析结果表明,起始点和目标点的位置改变对拾取时间有极大影响.结论 右利手者拾取前方不同位置目标点时,目标点相对于起始点的方位不同,或起始点(目标圆)位置有变,都会造成拾取时间的显著差异.起始点在目标板上行方向的位置变化对拾取时间影响较大,在列方向的位置变化对拾取时间影响较小.对右利手者,当拾取距离一定时,从起始点向右上方45°目标点的拾取时间短;起始点位于人体右侧时,该起始点所在目标圆总的拾取时间短.
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机械臂遥操作任务中操作者的情境意识分析
目的 面向各类机械臂遥操作任务,测量并分析操作中人的情境意识(situation awareness,SA),以指导未来机械臂遥操作系统的界面设计和人员训练评价.方法 在6自由度机械臂仿真操作平台上,根据有无数值信息和3种不同数量摄像机图像设置,设计两因素的2×3实验,用冻结法采集操作者SA水平、眼动数据、绩效数据.结果 在提供数值辅助信息和4摄像机图像界面的组合下,操作者情境意识水平优;通过分析SA水平与绩效数据的相关性,表明对相关情境要素的正确认知能够保证更优秀的操作绩效.结论 可从提高操作者SA水平的角度来指导机械臂遥操作任务的界面设计和人员训练.
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急性轻、中度低压缺氧对手动作业工效的影响
目的 探讨急性轻、中度低压缺氧对手动作业工效的影响.方法 利用低压舱模拟高空缺氧环境,设计4种客观工效项目(插钉板、拧螺母、形状感知和握力包括疲劳和耐力)和1种主观感觉项目(问卷),观察9名被试者在5种模拟高度(3 500、4 000、4 500、5 000、5 500 m)缺氧暴露(25±5)min手动作业工效的变化.结果 与地面(50 m,北京地区实际海拔高度)对照组相比,插钉板、拧螺母完成时间绩效在5种模拟高度均显著降低(P＜0.01),在5 000、5 500 m高度缺氧反应进一步加剧(P＜0.001).但在4 500 m高度时,绩效降低水平反低于4 000 m;形状感知反应时、反应时绩效和感知综合(反应时间与正确率综合)绩效在5种模拟高度均发生显著变化(P＜0.01);握力绩效仅在4 000、5 500 m显著降低(P＜0.05),疲劳绩效在5种模拟高度均未发生显著改变,耐力绩效(大握力和疲劳综合绩效)在5 000、5 500 m高度显著降低(P＜0.05);主观测试项目在5种模拟高度均发生了显著变化,且随高度增加,观感觉分值也相应增加.结论 急性轻、中度低压缺氧对手动作业工效产生显著的负面影响.插钉板、拧螺母、形状感知和主观问卷调查4种工效测试项目对缺氧比较敏感,在5种模拟高度其工效均显著降低;耐力绩效对缺氧不敏感,仅在5 000、5 500 m模拟高度显著降低.
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基于生物力学的舱外服对人体上肢施力能力影响预测
目的 探索生物力学建模方法在人-舱外服作业系统工效分析中的应用,量化舱外服对人体上肢施力能力的影响.方法 通过开展着常服和着舱外服两种工况下的大施力能力实验,采集了9名受试者在8种出舱活动典型功能操作中的大力,进而采集了9名受试者的肩关节前屈/后伸/内收/外展和肘关节弯曲/伸展的等长大自主收缩力矩作为单关节力量限制;根据人体运动生物力学模型和人-舱外服耦合运动生物力学模型预测两种工况下,不同功能操作的肩关节力矩和肘关节力矩随手部操作力的变化规律,进而根据每个受试者的单关节力量限制预测两种工况下的功能操作大力;对比预测力量和实测力量,验证模型预测结果的正确性.结果 两种工况下预测力量和实测力量果具有很高的一致性,模型预测的着舱外服人体不同位置施力能力下降规律与实际测量一致,但预测的下降率小于实测下降率.结论 本研究建立的人-舱外服生物力学建模方法和基于单关节力量限制的施力能力预测原理,能在一定程度上预测不同操作位置舱外服对人体上肢施力能力的影响,拓展了人-舱外服作业系统工效分析方法.
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噪声对人思维能力的影响
目的观察中等强度噪声对人的思维作业绩效的影响.方法在85、90 dB(A)暴露2 h期间,24名健康青年男性受试者进行了连续计算、连续减法及识符检数作业任务测试. 结果在85 dB(A)噪声条件下暴露1 h,与对照比较,被试者连续计算的正确率、在一定时间内计算总数、正确数无显著改变;但连续减法一定时间内正确数、计算总数均显著降低(P<0.05).在90 dB(A)噪声暴露30 min及2 h识符检数测试的平均反应时、反应时绩效均较对照值显著延长(P<0.01),其综合绩效虽有下降的趋势,但无统计学意义.被试者按EPQ问卷E值的高低分为两组后,两组被试者在90 dB(A)噪声条件下2 h识符检数测试的正确率绩效和综合绩效相差显著(P<0.05),外向组高于内向组.结论本实验85、90 dB(A)两种强度噪声条件下暴露2h,对人的思维作业任务的绩效有一定的影响,表明中等强度噪声对较为复杂或脑力负荷较大的作业的工效会有一定的影响,且该影响与被试者的性格特性有关.
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二维人体目标拾取运动分析
目的通过对人体的目标拾取运动特性进行研究,解决人体的目标拾取运动的二维建模问题.方法在借鉴前人研究的基础上,设计并进行了较为全面的二维目标拾取运动实验,取得了大量有价值的实验数据.结果在理论研究和实验分析的基础上,提出了新的描述人的二维目标拾取运动的理论模型,并采用所获得的实验数据对本理论模型进行了实验系数确定.结论该模型具有良好的适用性,不仅可以描述二维目标拾取运动,而且适用于一维情况.
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基于舱外航天服手套基础性工效评价的人体力学指标优选研究
目的探索科学而实用的舱外航天服手套基础性工效评价的人体力学优选指标.方法从人体力学的力量、疲劳、感知觉、活动范围和灵活性5项指标(28项测定指标)对13名青年大学生(6女7男)进行了裸手与戴手套(舱外航天手套模拟件)的手动作业工效研究,并结合人体知识运用统计学方法对5项指标的测试指标进行了优选处理.结果可用握力代表力量,以主观疲劳与行为下降代表疲劳,以内收/外展、弯曲/伸展与旋转代表活动范围,形状感知代表感知觉,拧螺母打结代表灵活性.结论本文结果可为舱外航天手套的评价和性能改善提供基础性资料,具有一定实际意义和应用价值.
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典型操控部件的指标权重研究
目的 确定典型操控部件工效学评价指标的权重系数,为建立综合评价模型奠定基础.方法 利用层次分析法将典型操控部件工效学评价指标体系中的重要指标进行分类,通过典型操控界面工效学专家对指标相对重要性进行调研,分析调整构造矩阵,通过一致性检验后,计算得到各指标的权重.结果 通过对调整专家个数获取权重的变化趋势研究,验证了计算结果的可靠性.通过多指标因素的实际操作实验也证明了权重值的可信度.结论 可以采用层次分析法和专家调查法对典型操控部件的指标权重开展研究,所得到的指标权重可为典型操控界面设计提供指导.
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飞行员头部几何参数变化及其工效学意义分析
目的探讨飞行员头部参数及头型随年代发展等因素的变化程度与趋势.方法对80名飞行员进行头水平围等10项头部参数的测量与分析,并与70年代的数据进行比较.结果与70年代相比,10项参数值中的8项有非常显著性差异(P＜0.01);头型为圆颅型这一总体特征未改变,但趋于更圆,且各种头型的分布略有变化;全国不同地区之间以及飞行学员与飞行教员之间,10项头部参数均无显著性差异(P＞0.05).结论进行头部防护装具设计时,应充分考虑飞行员的头部参数较70年代已有变化且头型总体特征未变但趋于更圆这一情况;不同地区的飞行员以及飞行学员与飞行教员的头部防护装具型号无需加以区别;应开展飞行员头部参数模型的建立工作;统一严格控制招飞条件对提高飞行防护装具的适体性有重要意义.
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基于中国成年人的舒适握力与大握力研究
目的 研究人体上肢处于可达域的舒适握力与大握力.方法 根据中国成年人体身高尺寸,按百分比选取510名受试者(男性250名,女性260名),以典型抓握动作为基础,设计30°肩关节伸展、0°、30°、60°、90°、120°、150°、180°肩关节屈曲角度,测量在8个不同肩关节角度的舒适握力及大握力.结果 男性平均舒适握力(30±16)N,女性平均舒适握力(27±15)N.男性平均非优势手大握力(302±77)N,男性平均优势手大握力(326±82)N,女性平均非优势手大握力(198±73)N,女性平均优势手大握力(214±79)N.男性舒适握力为大握力的10％左右,女性舒适握力为大握力的14％左右.身高等因素与舒适握力、大握力相关系数较大.结论 通过研究特定作业姿势的握力数据,可为航天及地面活动使用的产品工效学设计提供参考.
