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SEM0544 SEM0544 -- Aula 6Aula 6

Projeto ErgonômicoProjeto ErgonômicoProjeto ErgonômicoProjeto Ergonômico

Prof. Dr. Marcelo BeckerProf. Dr. Marcelo Becker

Prof. Dr. Rodrigo NicolettiProf. Dr. Rodrigo NicolettiSEM - EESC - USP

•• IntroduçãoIntrodução

• O Sistema Homem - Máquina• Sensibilidade do Homem ao Meio• Antropometria Estática

Sumário da Aula

• Antropometria Estática• Ergometria

EESC-USP © M. Becker 2011

• O que é Ergonomia• Ergon (grego): trabalho, capacidade• Nomos (grego): lei, regulamento

– Estudo da adaptação do trabalho ao homem

Introdução

– Estudo da adaptação do trabalho ao homem– Estudo das relações homem-máquina

• Objetivo principal: ser humano– Habilidades– Capacidades– Limitações

FerramentasMateriaisMétodos de TrabalhoArranjo dos InstrumentosLocal de trabalho

• Fatores Importantes:– Climatização– Ruído e Vibrações– Vestuário

Introdução

– Vestuário– Fadiga– Pressão Social e

Psicológica

Introdução

Estrutura e Funcionamento da “máquina humana”

FisiologiaFisiologia

AnatomiaAnatomia

ErgonomiaErgonomia

PsicologiaPsicologia

Medidas do Corpo Humano

Condições Limite de Esforço e Trabalho

Condições limites da fadiga mental e concentração

Medicina IndustrialMedicina Industrial

ErgometriaErgometria

AntropometriaAntropometria

FisiologiaFisiologia

• Introdução•• O Sistema Homem O Sistema Homem -- MáquinaMáquina

• Sensibilidade do Homem ao Meio• Antropometria Estática

Sumário da Aula

• Máquina (ferramenta, instrumento): Todo objeto ou produto idealizado e construído pelo homem para ajudá-lo em algum trabalho– Prolongamento do corpo humano

Sistema Homem-Máquina

Modelo de Funcionamento

Modo de Funcionamento

Ação Física

Inf. Visíveis

Inf. Sonoras

Inf. Táteis

InformaçõesAção Interna

• Desempenho do Sistema Homem-Máquina depende:– Características individuais do operador:

• Medidas Antropométricas

Sistema Homem-Máquina

• Medidas Antropométricas• Idade, Sexo• Treinamento, motivação

– Condições Ambientais:• Iluminação, Temperatura, Umidade, Circulação • Ruídos, Vibrações• Cores, Música, etc.

Sistema Homem-MáquinaExemplo: Cokpit I

9EESC-USP © M. Becker 2011

Sistema Homem-MáquinaExemplo: Cokpit II

• Introdução• O Sistema Homem - Máquina•• Sensibilidade do Homem ao MeioSensibilidade do Homem ao Meio

• Antropometria Estática

Sumário da Aula

• Corpo Humano: estrutura articulada e estável• Parte Central: Coluna Dorsal

– Suporta cabeça, ombros e quadris• Suportam membros superiores e inferiores, etc...

SensibilidadeHomem-Meio Ambiente

Um passo à frente em posição ereta pode exigir a ação coordenada de mais de 100 músculos...

50 % do peso do corpo humano: músculos...

• Maior fonte de problemas de dores nas costas:– Posicionamento errado da coluna vertebral

• Principais problemas de Coluna Vertebral

Coluna normal

Cifose Lordose

Escoliose http://www.doresnascostas.com.br

•• SudoraçãoSudoração:– Durante o funcionamento da “máquina” humana

produzimos ácido lático e calor– Suor, produzido pelas glândulas sudoríparas, elimina

parte de ambos

parte de ambos– Condições Ambientais influenciam na eficiência:

• Ambiente super-umidificado (100% umidade relativa)

• Ambiente excessivamente secoExaustão e Câimbras

Falência Respiratória

•• TemperaturaTemperatura:– Temperatura Média do corpo humano: 36o a 36,9o C

• Faixa de Temperatura ideal para as reações químicas

– Excesso de Calor• Exaustão – drenagem do sangue para a periferia da pele

• Exaustão – drenagem do sangue para a periferia da pele (rubor)

– Excesso de Frio• No Início: rubor, em seguida, o sangue segue para os órgãos

internos: palidez e falência muscular

– Temperatura Ambiente ideal: • Para trabalhadores braçais: 16,6o a 25,6o C• Para trabalhadores sedentários: 20o a 25o C

– Conforto Térmico• Fator Subjetivo

• Fator Subjetivo

– Troca de Calor: Temperatura, Umidade e Ventilação

Grau de Atividade Calor Gerado

Repouso 100 Kcal/h

Atividade Moderada 250 Kcal/h

Atividade Intensa 1.000 Kcal/h

•• RespiraçãoRespiração:– Oxigênio é necessário para a oxidação da Glicose

• Concentrações de 21% a 12%: ideal• Acima de 21%: embriaguez, torpor e envenenamento• Abaixo de 12%: cansaço, exaustão

• Abaixo de 12%: cansaço, exaustão

– CO2:• Concentrações de 1% a 2%: não é percebido• De 5% a 10%: exaustão• Acima de 10%: pode matar

– CO: pode matar mesmo em pequenas concentrações• Sufocamento

– Suspensões particuladas• Pó de carvão• Silicatos• Pós orgânicos

Silicose: endurecimento dos tecidos internos dos pulmões e perda

• Pós orgânicos• Amianto

pulmões e perda respiratória

Manuseio de Amianto Mina de Carvão

•• Vibração e AceleraçãoVibração e Aceleração:– Vibração pode ser um subproduto indesejado

• Eliminação completa: difícil implementação• Isolamento e Controle dentro de limites aceitáveis

– Limites de Segurança

– Limites de Segurança• Estatisticamente determinados (Tabelas)• ISO 2631

– Corpo humano:• Sensível à direção e duração de acelerações• Piores: Horizontais• Aspecto importante em projeto de veículos de transporte em

– Exemplo: Trem Pendolino – década de 1960, Itália• Idéia: compensar a força centrífuga em curvas de ala

velocidade inclinando os vagões (motociclista)

Força PesoForça Centrífuga

Somatória das ForçasForça PesoForça Centrífuga

Somatória das Forças

•• RuídoRuído: Definição

– Som: rápida variação na pressão do ar– Tom: sucessão de variações idênticas em intervalos

iguais

iguais– Tom puro: variações harmônicas– Ruído: sucessão de variações de amplitudes

diferentes e intervalos de tempo irregulares

Nível de Ruído dB Condição

140 Limite da Dor

134 Britadeira

130 Avião decolando

120 Buzina

80 Interior de ônibus

74 Tráfego intenso

60 Conversação

54 Escritório

40 Biblioteca

34 Quarto de Dormir

20 Estúdio de Gravação

10 Limite de Audição

• Introdução• O Sistema Homem - Máquina• Sensibilidade do Homem ao Meio•• AntropometriaAntropometria EstáticaEstática

Sumário da Aula

•• AntropometriaAntropometria EstáticaEstática

• Ergometria

• Ciência que estuda as relações métricas e proporções das diversas partes do corpo humano parado– Média de Altura Total e Parcial

Antropometria Estática

– Média de Peso– Média de Medidas Laterais– Diferentes parâmetros do corpo

em diversas posições– Superfícies e Áreas

• Exemplos de MedidasAntropométricas

• Problema no Brasil– Diversidade da

População– Dados S-SE

– Dados S-SE– Variação de 4%

• DIN 33402• US Dept. of Health,

Education and Welfare

• Site Governo Japonês:

• Deve-se observar que:– Projetos que empregam a média das medidas

da população não atendem de forma adequada os extremos

adequada os extremos– O ideal é empregar sistemas reguláveis– Em certas situações deve-se projetar “pelos

extremos”:• Passagens e campos de trabalho: “mais altos”• Botões de Segurança: “mais baixos”

• Introdução• O Sistema Homem - Máquina• Sensibilidade do Homem ao Meio• Antropometria Estática

Sumário da Aula

• Antropometria Estática•• ErgometriaErgometria

• Ciência que estuda os esforços humanos, potência e calor gerados e fadiga muscular– Determina campos ideais, ou preferenciais, de

trabalho e visão de um ser humano– Classifica tipos de controles e sinalizadores mais

Ergometria

– Classifica tipos de controles e sinalizadores mais adequados

– Determina limites de operação e tempos para fadiga– Etc.

Ergometria• Exemplo: Posicionamento de botões,etc.

Ergometria

• Exemplo: Aplicações em diferentes Projetos

Ergometria

• Exemplo: Disposição em mesa de trabalho

Ergometria

• Exemplo: Uso correto do computador

Ergometria

• Coluna Vertebral

+ COMUNS

+ GRAVESC3-5

Ergometria

DORSO VENTRE

T11-L1

ϕ - ângulo de flexão anatômico

• Assentamento• Tuberosidades Isquiáticas• Trocânteres

Ergometria

VértebraÍlioSacro

PubeCóccix

TrocântereÍsquioFemur

Tuberosidades Isquiáticas Tuberosidades Isquiáticas

ϕϕϕϕ

75 % do peso total da

pessoa assentada

1 - Sobrecarga do pescoço e da parte superior do dorso

• Assentamento

2 - Pressão escapular excessiva3 - Super - alongamento dos extensores lombares4 - Pressão sacral excessiva5 - Pouca ventilação

Ergometria

• Sistemas de interface

• joysticks especiais• reconhecimento de voz• eletrodos

Ergometria

• eletrodos• etc...

Ergometria

• Usuário de Cadeira de Rodas

Ergometria

• Dimensões de Cadeiras de Rodas

Ergometria

• Transferência: “cadeira – carro – cadeira”

Ergometria

• Transferência: “cadeira – carro – cadeira”

• Aparelho para determinação do esforço de um “cadeirante” durante o acionamento manual

Ergometria

• Acionamento tipo “alavanca” - remo

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