骨科人体生物力学与施力特征分析.ppt

图5-8 人体在不同姿势下的实力状态 （b）活动姿态 图5-8（b）为常见的活动姿态，其对应的实力大小见表5-6，施力时相应的移动距离已标注在该图中。 图T5 影响人体能的因素 补充材料 1：影响人体能的因素 2： 肢体的动作速度与频率 2.１、动作速度 (1)肢体肌肉收缩的速度：不同的肌肉，肌力、 阻力； (2)动作方向和动作轨迹等特征(动作特征） 2.２、动作频率 取决于动作部位和动作方式。参阅表B-1。 2.3、人体动作的灵活性：是指操作时动作速度和频率，由人体的生物力学特性所决定。人体重量轻的部位比重的部位、短的部位比长的部位、肢体末端比主干部位的动作更灵活。因此，设计机器及其操纵装置时，应当充分考虑人体动作灵活性的特点。参阅表B-5 表B—1 人体各部位动作速度与频率限度 返回 表B-2 人体各部分的最大运动频率 返回 3：人的运动输出 人的信息输出方式：语言输出、运动输出。 运动输出的质量指标：反应时间、运动速度和准确性。 3.1 反应时间 反应时间（ RT）:又称为反应潜伏期，它是指刺激和反应的时间间隔。它由反应知觉时间（tz）和动作时间（td）组成。 即 RT=tz+td 　　 简单反应时间、选择反应时间、析取反应时间 1.不同的感觉器官（不同性质的刺激） （1）不同的感觉器官简单反应的时间不同； 以触觉与听觉最优，视觉次之。参阅表3-1。 （2）同一感觉器官接受的刺激不同，反应时间不同； （3）相同感觉器官接受相同的刺激，不同部位反应时间不同。 影响反应时间的主要因素 人对各种不同性质刺激的反应时间是不同的，见表3-2。 2.刺激信号的性质和强度 对于同一种性质的刺激来说，一般情况是对弱刺激的反应时间较长，刺激增加到中等强度与极强时，反应时间短。刺激方式影响反应时间。参阅表3-3。 “不可减的最少限”：反应时间不再减少的刺激强度增量的上限值。 3.刺激的清晰度和可辩性（环境影响） （1）信号与背景的亮度、颜色、信噪比及频率的对比程度越强，反应时间越短； （2）刺激信号的刺激时间；参阅表3-4 （3）刺激的数目、颜色；表3-5 B （4）显示器及操纵器的设计。 习俗、个体差异（性别、年龄）、疲劳等个人生理、心理状况。 年 龄 20 30 40 50 60 反应时间相对值 100 104 112 116 161 年龄与反应时间的关系 4.人的主体因素 表3-1 不同感觉器官的反应时间 感觉器官 反应时间（ms） 触觉 110-160 听觉 120-160 视觉 150-200 冷觉 150-230 温觉 180-240 嗅觉 210-390 痛觉 400-1000 味觉 330-1100 返回 刺 激 反应时间（ms） 光 电 击 声 音 光 和 电击 光 和 声音 声音和电击 光、声和电击 176 143 142 142 142 131 127 表3-2 对各种刺激的反应时间 返回 表3-3 不同强度刺激的反应时间 返回 表3-4 光刺激时间对反应时间的影响 表3-5 可选择的刺激数目对反应时间的影响 光刺激持续时间 3 6 12 24 48 反 应 时 间 191 189 187 184 184 刺激选择数目反应时间（ms） 1 187 2 316 3 364 4 434 5 485 6 532 7 570 8 603 9 619 10 622 返回 要辨别的刺激 白和黑 红和绿 红和黄 红和橙 红和橙（加25%红） 红和橙（加50%红） 红和橙（加75%红） 10和13mm线段 10和12.5mm线段 平均反应时间（ms） 197 208 217 246 252 260 271 296 298 要辨别的刺激 10和12mm线段 10和11.5mm线段 10和11mm线段 10和10.5mm线段 相差16Hz纯音 相差12Hz纯音 相差8Hz纯音 相差4Hz纯音 ? 平均反应时间（ms） 305 313 324 345 290 299 311 334 ? B 刺激的辨别难度对反应时间的影响 返回 1. 动作特点 表3-6 2. 目标距离：距离增加，Td增长，宽度增加， Td缩短。 3. 运动方向 图3-1 图3-2 4. 动作轨迹特征 5. 负荷重量：最大运动速度与负荷重量成反比。