安全人机工程（刘景良）（第三版）

本教材按照高职院校教学特点与需要进行编写，对安全人机工程基本理论做了系统而简明的介绍，对安全人机工程实用知识进行了较为详细的阐述。全书以党的二十大报告中贯彻人民至上、增强作业人员的工作安全感和舒适感为指引，内容包括概述、安全人机系统中人的特性、人的作业特性、作业环境、作业岗位与空间设计、信息界面设计以及安全人机系统的设计与评价等。
本书可作为高职院校安全类专业以及其他相关专业学生的教材，也可供政府安全生产主管部门、安全中介机构以及企事业单位从事安全技术管理的人员作为培训教材或参考书。

本书是在第二版的基础上修订而成。2018年9月以来，我国相继颁布了许多与安全人机工程相关的法律法规标准，如《中华人民共和国安全生产法》（2021年修订版）、《中国成年人人体尺寸》（GB/T 10000—2023）、《用于技术设计的人体测量基础项目》（GB/T 5703—2023）、《作业场所有害因素职业接触限值第1部分：化学有害因素》（GBZ 21—2019）等，国家对高等职业教育的“三教改革”也提出了新要求，为教材修订提供了基本依据。本次修订力求反映现行适用的相关法律法规标准，反映安全人机工程领域的新理论、新技术、新应用、新装备以及高等职业教育教学改革新成果。
本书新编写及修订的主要内容如下：
（1）在每章的学习目标中增加素质目标内容，进一步充实课程思政内容，弘扬中华优秀传统文化和新时代中国特色社会主义核心价值观。
（2）依据《中国成年人人体尺寸》（GB/T 10000—2023）、《用于技术设计的人体测量基础项目》（GB/T 5703—2023）等新标准对相关内容进行修订。
（3）提高教材的技能培训功能，新增实训项目。
（4）提高教材的实用性，在每章的“习题及思考题”之前增设【课堂讨论】，在“习题及思考题”中新增选择题、填空题等新题型；在正文增设【想一想，查一查】等，期望提升读者兴趣的同时可以无缝切入学习主题。
（5）结合第二版发行以来颁布的相关法律法规标准、生产经营单位安全工作实际及最新科技进展而对第二版中的其他不适宜之处进行了修改。
本书由天津职业大学刘景良教授主编，天津职业大学宗军副教授完成了新增实训项目及新增习题的编写。天津职业大学张颖教授担任本书的主审。
编写过程中参考了有关文献（见书后参考文献），在此向作者表示衷心感谢。
由于编者水平有限，书中不妥之处在所难免，敬请读者批评指正。

编者
2025年12月

第一章概述1
学习目标1
第一节安全人机工程学的形成与发展1
一、人机工程学的定义1
二、安全人机工程学的内涵2
第二节安全人机工程学的研究内容与研究方法2
一、安全人机工程学的研究内容2
二、安全人机工程学的研究方法3
第三节人机关系与人机系统概述3
一、人机关系3
二、人机系统4
三、人机功能分配6
第四节人机环境系统的事故致因分析7
一、基于和谐系统的安全分析7
二、人机环境系统的事故致因分析8
习题及思考题8

第二章安全人机系统中人的特性10
学习目标10
第一节人体形态测量10
一、人体测量的基本知识10
二、人体生理学参数及测量12
三、人体测量数据及应用14
第二节人的生理特征及反应时间19
一、人的生理特征19
二、人的反应时间24
第三节人的心理特性26
一、人的心理26
二、心理特性与安全26
实训项目1：工作台椅与坐姿作业的分析与改进32
习题及思考题33

第三章安全人机系统中人的作业特性35
学习目标35
第一节作业过程中人体的能量代谢36
一、能量代谢36
二、作业时的氧消耗37
第二节作业疲劳及其预防39
一、疲劳及其产生机理39
二、疲劳的主要特征39
三、疲劳的分类40
四、引起疲劳的原因41
五、预防疲劳的措施41
第三节职业适应性43
一、职业适应性概述43
二、岗位分析44
三、职业适应性测评44
习题及思考题45

第四章安全人机系统中的作业环境47
学习目标47
第一节微气候48
一、微气候因素48
二、微气候环境对人体及工作的影响49
三、微气候环境的主观感觉及评价51
四、改善微气候环境的措施55
第二节环境照明57
一、光的物理度量58
二、环境照明对人体及工作的影响58
三、作业场所的环境照明60
四、作业场所的环境照明设计63
第三节色彩调节67
一、色彩的基本特性67
二、色彩对人体及工作的影响67
三、色彩调节及应用69
第四节噪声环境71
一、噪声对人体及工作的影响71
二、噪声标准73
三、控制噪声的措施73
第五节有毒环境76
一、环境条件和作业强度对职业性接触毒物毒性的影响76
二、有毒环境对人体健康的影响77
三、控制有毒环境危害的措施78
第六节粉尘环境81
一、粉尘环境对人体的影响81
二、控制粉尘环境危害的措施82
习题及思考题83

第五章安全人机系统中人的作业岗位与空间设计85
学习目标85
第一节作业岗位85
一、作业岗位的分类85
二、典型作业岗位86
三、作业岗位设计要求和原则87
第二节作业空间分析88
一、作业空间类型88
二、作业空间设计总则88
三、典型作业岗位的空间设计89
四、安全作业空间的设计96
习题及思考题98

第六章安全人机系统中信息界面设计99
学习目标99
第一节人机界面及其机具系统99
一、人机界面简述99
二、人机界面的机具系统及其主要内容简述100
第二节显示器设计100
一、显示器的类型与特点100
二、视觉显示器的功能103
三、显示器的选择103
四、显示器的设计104
第三节操纵控制器设计114
一、操纵控制器的类型及选择114
二、控制系统的影响因素116
三、操纵控制器的设计120
实训项目2：安全信息显示装置（仪表、信号灯）的认知工效评价126
习题及思考题127

第七章安全人机系统的设计与评价129
学习目标129
第一节人机系统的设计129
一、人机系统设计的重要性130
二、人机系统设计的评价分析130
第二节人机系统的可靠性与维修性133
一、可靠性定义及其度量指标134
二、人机系统可靠度及系统效能可靠度137
三、人的可靠性及机械的可靠性138
四、维修性设计144
第三节人机系统的安全性分析147
一、人机系统的安全评价分析147
二、设计错误和操作错误分析151
习题及思考题156

参考文献157