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
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• Antropometria Estática• Ergometria
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• O que é Ergonomia• Ergon (grego): trabalho, capacidade• Nomos (grego): lei, regulamento
– Estudo da adaptação do trabalho ao homem
Introdução
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– 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
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• Fatores Importantes:– Climatização– Ruído e Vibrações– Vestuário
Introdução
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– Vestuário– Fadiga– Pressão Social e
Psicológica
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Introdução
Estrutura e Funcionamento da “máquina humana”
FisiologiaFisiologia
AnatomiaAnatomia
ErgonomiaErgonomia
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PsicologiaPsicologia
Medidas do Corpo Humano
Condições Limite de Esforço e Trabalho
Condições limites da fadiga mental e concentração
Medicina IndustrialMedicina Industrial
ErgometriaErgometria
AntropometriaAntropometria
FisiologiaFisiologia
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• Introdução•• O Sistema Homem O Sistema Homem -- MáquinaMáquina
• Sensibilidade do Homem ao Meio• Antropometria Estática
Sumário da Aula
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• Antropometria Estática• Ergometria
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• 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
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Modelo de Funcionamento
Modo de Funcionamento
Meio
Máq
uin
a
Ação Física
Inf. Visíveis
Inf. Sonoras
Inf. Táteis
InformaçõesAção Interna
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• Desempenho do Sistema Homem-Máquina depende:– Características individuais do operador:
• Medidas Antropométricas
Sistema Homem-Máquina
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• Medidas Antropométricas• Idade, Sexo• Treinamento, motivação
– Condições Ambientais:• Iluminação, Temperatura, Umidade, Circulação • Ruídos, Vibrações• Cores, Música, etc.
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Sistema Homem-MáquinaExemplo: Cokpit I
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Sistema Homem-MáquinaExemplo: Cokpit II
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• Introdução• O Sistema Homem - Máquina•• Sensibilidade do Homem ao MeioSensibilidade do Homem ao Meio
• Antropometria Estática
Sumário da Aula
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• Antropometria Estática• Ergometria
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• Corpo Humano: estrutura articulada e estável• Parte Central: Coluna Dorsal
– Suporta cabeça, ombros e quadris• Suportam membros superiores e inferiores, etc...
SensibilidadeHomem-Meio Ambiente
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Um passo à frente em posição ereta pode exigir a ação coordenada de mais de 100 músculos...
50 % do peso do corpo humano: músculos...
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• Maior fonte de problemas de dores nas costas:– Posicionamento errado da coluna vertebral
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• Principais problemas de Coluna Vertebral
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Coluna normal
Cifose Lordose
Escoliose http://www.doresnascostas.com.br
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•• SudoraçãoSudoração:– Durante o funcionamento da “máquina” humana
produzimos ácido lático e calor– Suor, produzido pelas glândulas sudoríparas, elimina
parte de ambos
SensibilidadeHomem-Meio Ambiente
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parte de ambos– Condições Ambientais influenciam na eficiência:
• Ambiente super-umidificado (100% umidade relativa)
• Ambiente excessivamente secoExaustão e Câimbras
Falência Respiratória
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•• 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
SensibilidadeHomem-Meio Ambiente
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• 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
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– Temperatura Ambiente ideal: • Para trabalhadores braçais: 16,6o a 25,6o C• Para trabalhadores sedentários: 20o a 25o C
– Conforto Térmico• Fator Subjetivo
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• 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
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•• 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
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• 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
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– Suspensões particuladas• Pó de carvão• Silicatos• Pós orgânicos
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Silicose: endurecimento dos tecidos internos dos pulmões e perda
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• Pós orgânicos• Amianto
pulmões e perda respiratória
Manuseio de Amianto Mina de Carvão
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•• 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
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– 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
massa
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– Exemplo: Trem Pendolino – década de 1960, Itália• Idéia: compensar a força centrífuga em curvas de ala
velocidade inclinando os vagões (motociclista)
SensibilidadeHomem-Meio Ambiente
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SensibilidadeHomem-Meio Ambiente
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Força PesoForça Centrífuga
Somatória das ForçasForça PesoForça Centrífuga
Somatória das ForçasForça PesoForça Centrífuga
Somatória das Forças
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•• RuídoRuído: Definição
– Som: rápida variação na pressão do ar– Tom: sucessão de variações idênticas em intervalos
iguais
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iguais– Tom puro: variações harmônicas– Ruído: sucessão de variações de amplitudes
diferentes e intervalos de tempo irregulares
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Nível de Ruído dB Condição
140 Limite da Dor
134 Britadeira
130 Avião decolando
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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
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• Introdução• O Sistema Homem - Máquina• Sensibilidade do Homem ao Meio•• AntropometriaAntropometria EstáticaEstática
Sumário da Aula
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•• AntropometriaAntropometria EstáticaEstática
• Ergometria
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• Ciência que estuda as relações métricas e proporções das diversas partes do corpo humano parado– Média de Altura Total e Parcial
Antropometria Estática
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– Média de Peso– Média de Medidas Laterais– Diferentes parâmetros do corpo
em diversas posições– Superfícies e Áreas
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Antropometria Estática
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Antropometria Estática
• Exemplos de MedidasAntropométricas
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• Problema no Brasil– Diversidade da
População– Dados S-SE
Antropometria Estática
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– Dados S-SE– Variação de 4%
• DIN 33402• US Dept. of Health,
Education and Welfare
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• Site Governo Japonês:
Antropometria Estática
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• Deve-se observar que:– Projetos que empregam a média das medidas
da população não atendem de forma adequada os extremos
Antropometria Estática
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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”
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• Introdução• O Sistema Homem - Máquina• Sensibilidade do Homem ao Meio• Antropometria Estática
Sumário da Aula
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• Antropometria Estática•• ErgometriaErgometria
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• 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
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– Classifica tipos de controles e sinalizadores mais adequados
– Determina limites de operação e tempos para fadiga– Etc.
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Ergometria• Exemplo: Posicionamento de botões,etc.
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Ergometria
• Exemplo: Aplicações em diferentes Projetos
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Ergometria
• Exemplo: Disposição em mesa de trabalho
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Ergometria
• Exemplo: Uso correto do computador
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Ergometria
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• Coluna Vertebral
+ COMUNS
+ GRAVESC3-5
Ergometria
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DORSO VENTRE
T11-L1
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ϕ - ângulo de flexão anatômico
• Assentamento• Tuberosidades Isquiáticas• Trocânteres
Ergometria
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VértebraÍlioSacro
PubeCóccix
TrocântereÍsquioFemur
Tuberosidades Isquiáticas Tuberosidades Isquiáticas
CG
ϕϕϕϕ
75 % do peso total da
pessoa assentada
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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
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1
2
3
4
5
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• Sistemas de interface
• joysticks especiais• reconhecimento de voz• eletrodos
Ergometria
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• eletrodos• etc...
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Ergometria
• Usuário de Cadeira de Rodas
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Ergometria
• Dimensões de Cadeiras de Rodas
45EESC-USP © M. Becker 2011
Ergometria
• Transferência: “cadeira – carro – cadeira”
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Ergometria
• Transferência: “cadeira – carro – cadeira”
47EESC-USP © M. Becker 2011
• Aparelho para determinação do esforço de um “cadeirante” durante o acionamento manual
Ergometria
48EESC-USP © M. Becker 2011
Ergometria
• Acionamento tipo “alavanca” - remo
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