- 1 - 安全人机工程学安全人机工程学 实验指导书实验指导书 杨轶芙杨轶芙 编编 实验学时：实验学时：6 学时学时 - 1 - 目目 录录 实验一实验一 手指灵活性测试手指灵活性测试 .- 1 - 实验二实验二 动觉方位辨别能力的测定动觉方位辨别能力的测定 .- 3 - 实验三实验三 暗适应测试实验暗适应测试实验 .- 5 - 实验四实验四 明度适应测试明度适应测试 .- 8 - 实验五实验五 选择、简单反应时测定实验选择、简单反应时测定实验 .- 10 - 实验六实验六 听觉实验听觉实验 .- 15 - 实验七实验七 动作稳定性测试动作稳定性测试 .- 22 - - 1 - 实验一实验一 手指灵活性测试手指灵活性测试 实验目的 测定手指、手、手腕灵活性以及手眼协调能力。 实验仪器 采用 EP707A 型手指灵活性测试仪。 该仪器的主要技术参数如下： 1、 手指灵活性测试 100 孔 2、 指尖灵活性测试 M6、M5、M4、M3 螺栓各 25 个 3、 计时范围 09999.99 秒 4、 电源电压 220V 50HZ 5、 消耗功率 10W 6、 外形尺寸 50531048 7、 重量 3.5 千克（净重） 实验内容 （一）手指灵活性测试（插孔插板） 1、使用者接上电源打开电源开关，此时计时器即全部显示为 0000. 00。然 后插上手指灵活性插板（有 100 个 1.6mm 孔） ， 按复位按键被试即可进行测 试。 2、被试用优势手拿住镊子钳住 1.5 针，插入开始位，计时器开始计时 3、依次用镊子（从左至右，从上至下）钳住 1.5 针插满 100 个孔，最后 插终止位，计时会自动结束，记录下插入 100 个棒所需要的时间； 4、每次重新开始需按“复位”键清零。 （二）指尖灵活性测试 1、使用者接上电源打开电源开关，此时计时器即全部显示为 0000. 00。然 后插上指尖灵活性插板（M6、M5、M4、M3 螺栓各 25 个） ，按复位按键被试 即可进行测试。 2、当被试用优势手放入起始点第一个 M6 垫圈起，计时器开始计时，然后 - 2 - 拧上螺母，直至最后一个，计时器停止记时。 3、每次重新开始需按“复位”键清零。 实验结果 实验 1 手指灵活性测试 被试姓名优势手 测试方式 （插/拔） 测试用时 实验 2 指尖灵活性测试 被试姓名优势手 测试方式 （拧上/拧下） 测试用时 思考题 1.举出 5 种对手指灵活性要求较高的职业。 2.结合生活实际，设想几种练习手指灵活性的方法。 - 3 - 实验二实验二 动觉方位辨别能力的测定动觉方位辨别能力的测定 实验目的 本实验的目的是掌握左右臂位移的动觉感觉性的测量方法。 实验仪器 采用 EP207 动觉方位辨别仪。该仪器的主要组 成部分如下： 1一个半圆仪和与半圆仪圆心处的轴相连的一 个鞍座（滑动臂） 。 2九个制止器座套及三个制止器，圆周上 0 度 到 30 度是间隔 30 度，在 30 度到 150 度之间间隔 20 度。 3对各度数的标记共有两行，上行度数按顺时针方向，下行度数按逆时针 方向。 4滑动臂下面有活动档块，两侧有螺丝限位，调节螺丝可微调滑动臂与指 针和刻度三者之间的误差。 实验步骤 1、被试遮上眼睛，根据实验要求在某一制止器套座上插上制止器。 2、被试把胳臂放在滑动臂上，并根据被试手臂的长短在被试的中指与食指 之间选择一个合适的螺孔（共有三个螺孔）旋上手指夹杆，让被试的食指和夹 住夹杆。 3、如被试用右臂，就必须按顺时针方向摆动，左臂则按逆时针方向摆动。 4、被试摆动手臂，直到碰到制止器为止时。被试记住自己手臂的位置后， 手臂复位。 5、主试拿去制止器，然后让被试重新摆动手臂，被试如感到和刚才位置相 同时，告知主试。 6、主试则通过滑动臂下的红指针所指刻度数和制止器所放在的位置的误差 值，了解被试辨别自我身体姿态和身体某一部分运动的内部感觉能力 - 4 - 7、按上述程序重做几次，并将结果进行比较，检验被试练习动觉感受性是 否提高。 实验结果 如果要检验通过练习动觉感受性是否提高，应按上述程序重做几遍并将结 果进行比较。 动觉方位辨别能力数据记录表 （每人左右手各做十次） 被试姓名 手臂 （左/右） 制止器刻度实际刻度误差值 - 5 - 实验三实验三 暗适应测试实验暗适应测试实验 准备知识 暗适应是视觉在环境激烈变化的一种重要适应功能,亦是感知觉在适应表现 上最为典型的一种。人之所以能在繁星点点的夜晚到烈日炎炎的白昼,光照度可 差 1081010 倍的,变化幅度十分巨大的周围环境中工作，正是因为有很好的视 觉适应机制。 视觉适应的机制包括瞳孔大小的变化,视网膜光化学适应和神经的适应。由 于瞳孔的变化只能使进入眼球的光线有 1020 倍(或说 17 倍)的变化。视网膜 光化学适应过程时间较长,达到完全适应约需 45 分钟。初期进行得较快的最初 5 分钟内约将完成整过程的 60%,而这 5 分钟的关键就是运用了神经的适应,此时 视觉器官中的锥体细胞和杆细胞都在发挥作用。在现实应用最为广泛的亦是该 段时间,作为驾驶员的夜间驾驶的适应上,最初的 30 秒水准就是一项重要指标之 一。 暗适应的表现是个体由亮处转入暗处, 在暗环境中的视觉适应性逐步提高 的过程。据一些应用实验材料表明影响其因素的有： 1、受光刺激的时间越长,达到完全适应所一时间越长； 2、缺氧因素;缺氧对暗适应有明显影响,使暗适应的视阈坛高(疲劳时处于 缺氧状态是个体的一种常见反映)； 3、暗环境的照明强度越弱和个体观察时间越短,其视觉感受性越弱等等。 为满足暗适应的实验和实际应用所需,此实验设备采用固定的强光光源作为 亮处环境,被试同学在强光的环境适应 30 秒后突然熄灭呈现在弱的光环境下的 字标,检测被试的视敏度，作为个体视觉机能的重要指标。 视敏度：是辨认物体细节的敏锐程度。 感受性：反映客观事物的个别属性的感觉能力，可用感觉阅限的大小来度 量。 此实验设备是采用空间视敏度指标作为被试暗适应能力的测量指标。 空间视敏度是指分辨物体细节和轮廓的能力,常以能看出两个物体的最小间 距来表示,以视角来进行计算,其公式如下： v=1/a(分) v 为视敏度,a 为视角 - 6 - a=A/d*57.3 A 为物体高度,d 为物体到眼距离,57.3=一弧度 实验目的 1. 掌握暗适应的测定方法。 2. 了解视觉适应机制。 实验仪器 本实验采用夜间视力检查仪，型号为 EP404。装置如图所示： 主要技术指标： 组成：主机(观察窗、强光照明、弱光照明、控制 电路、操作面板)、遥控盒，电源线，四块薄膜数 字板。 技术参数： 1、定时；30s 2、定时精度；小于 0.1 3、照明： 大灯照明：大于 2000lx 小灯照明：小于 1.5lx 4、测试过程自动控制 5、可更换的四种数字板。 实验内容 1. 完成实验前准备工作(连接仪器，接通电源、选择好暗适应时照度、更换数 字板)。 2. 被试同学坐在观察窗前，双眼须舒服的紧贴观察窗口。 3. 实验指导语：这是一个暗适应能力的测试，你须将脸部紧贴观察窗，睁大 眼晴注视正前方白板，大灯熄灭后，前方窗口遮板下落，将暴露 10 行数字， 尽你可能将数字由上至下分段读出，直在 10 行数字读完或遮板再次挡住数 字板。 4. 被试同学理解理解指导语后，按“开始“键，实验开始。 5. 主试根据被试的口头报告，对应呈现的数字板的原稿，统计被试的识别程 度(正确的报告行数)。 - 7 - 6. 测试结束机器自动复零，为下次测试作好动作的准备。 实验结果 表 1 实验数据记录表 被试姓名数字板开始报告时间正确报告行数 思考题 1. 统计每个被试同学对四种数字板的识别程度，以最低值为准，转换成相对 应的视力值。 2. 以视力值为纵坐标，以对应某视力值所用时间为横坐标画出暗适应曲线。 （可用秒表记录每组开始报告时间）。 - 8 - 实验四实验四 明度适应测试明度适应测试 准备知识 明度是有机体对物体表面亮度的感觉，明度亦是有机体的主观心理量是人 体对亮度刺激的反映结果，因而对同一亮度的物体，个体的感觉也不一样，明 度实验仪就是测量个体差异的一种常用心理实验仪器。 实验目的 学习使用明度辨别仪，掌握视觉适应机制。 实验仪器 明度实验仪是一种用来测定人眼对亮度刺激感受性的仪器，常用来测量人的明 度差别阈限。它有左右两个观察窗，用来观察明度，每个观察窗有一个对应的调节 旋钮和刻度盘。调节旋钮，可以改变光源的亮度，亮度大小可以从刻度盘上读出。 实验时，主试通常调节左旋钮确定左眼观察窗的亮度（标准刺激），然后被试调节 右旋钮，直到他认为左右观察窗的亮度一样为止，通过两个刻度读数的差异，可知 不同个体的明度感受性。 本实验采用型号 EP405 明度实验仪 进行测试。主要参数如下： 1) 电源电压 220V、50HZ 2) 消耗功率 25W 3) 外形尺寸 250180150 4) 重量 2KG 实验内容 1.使用者接上电源打开电源开关。 2.主试者旋转左调节旋钮从刻度盘上取出一定值，此时左眼观察窗的明度度 为标准刺激。 - 9 - 3.被试端坐仪器前面 40cm 处，以左观察窗的明度为准调节右旋钮，调至被试 认为左右观察窗明度为一致时报告给主试者，主试者比较左右刻度值并记 录，此时左右刻度值的刻度差为被试者的个体差异。 实验记录 被试姓名左刻度值右刻度值刻度差 - 10 - 实验五实验五 选择、简单反应时测定实验选择、简单反应时测定实验 实验目的 简单反应是比较视、听两种感觉器官反应时间的差别。本仪器通过四个半 导体四色发光二极管一起点亮作为光刺激，而声刺激则是通过仪器内部的压电 蜂鸣器发出声响，用四孔光电反应键（任一孔），作为被试的反应部件。选择 反应是比较在四种颜色的光刺激下的选择反应时间，本仪器通过四个半导体四 色发光二极管作为光刺激，用对应四种颜色的四孔光电反应键作为反应部件。 本实验主要用于反应时间的研究。本实验分别测量在不同声、光条件下和在不 同光色条件下的反应速度。 实验仪器 实验采用 EP202/203 型反应时 运动时测定仪。该仪 器的主要技术参数如 下： 简单反应时测时范围: 100s 99.9999 s 使用环境温度: 0 40 分辨率: 100 s 精 度: 1/10000 1 个字 时间显示: 8 位高亮度 LED 数码管 选择反应时测时范围: 100s 99.9999 s 使用环境温度: 0 40 分辨率: 100 s 精 度: 1/10000 1 个字 时间显示: 8 位高亮度 LED 数码管 刺激呈现: 红、绿、黄、蓝半导体发光二极管，压电蜂鸣器 反应键: 四孔光电式无触点反应键 使用电源: 交流 220V 22 V 50 HZ 消耗功率: 10 瓦 - 11 - 反应键盘尺寸: 95*50*9mm3 外形尺寸: 230*170*65mm3 重 量: 1 KG 实验内容 （一）、选择反应时的测定选择反应时的测定： 熟悉仪器的面板及使用： 仪器示意图 将光电反应键盘的 RS2329 芯插头插入主机上的插座，如要接打印机， 请将连接打印机的 RS23225 芯插头也插入主机上对应的插座上。将主机连接 220 伏交流电源的插头插入 220 伏电网的插座上。确认所有连接无误、可靠后， 打开主机上的电源开关，此时显示器显示“ n1n4 ”： 1. 按下 1 号键，选择 n1 为选择反应时，显示器显示“ 20 ”，为测试次数。 2. 按动 1 号功能键，选择测试次数，显示器将依次显示“ 40 ”，“ 60 ”，“ 80 ”，“ 20 ”，本仪器自动设置在 20 次。 3. 选择好测试次数以后，主试同学