第5章 操纵装置
操纵装置操作方法
操纵装置操作方法
操纵装置操作方法根据不同的装置可能有所不同,以下是一个一般性的操作流程:
1. 开启装置电源,启动系统。
2. 根据需要连接其他设备,如传感器、执行机构等。
3. 进入装置控制界面,选择需要控制的对象。
4. 根据需要输入参数,如温度、压力等。
5. 配置操作方式,如自动控制或手动控制,选择相应参数。
6. 执行命令,控制装置开始工作。
7. 观察监控结果,在必要时对操作进行调整或修正。
8. 结束操作时,关闭装置电源,保存数据记录。
需要注意的是,不同的装置操作方法和步骤可能有所不同,操作前应先了解设备说明书,根据厂家提供的操作指南进行操作。
同时,在操作过程中需要仔细观察监控结果,保持安全意识,以防意外事故的发生。
第5章_人机的信息界面设计(3)_安全人机工程学
5.1 人机信息界面的形成 主 要 内 容 5.2 视觉信息显示设计 5.3 听觉信息传示系统 5.4 操纵装置设计
5.5 操纵与显示相合性
5.3 听觉信息传示设计
5.3.2 言语传示装置
用语言传递人与机器的信息,使其具有一定的表达能力。传递和 显示言语信号的装置称为言语传示装置。
6
5.3.3 听觉传示装置的选择 1.音响传示装置的选择原理
在有背景噪声的场合,音响传示装置的频率选择在噪声掩蔽效应 最小的范围内。 使用断续的或音调有高低变化的声音信号,更能引起人的注意。 最好组成视、听双重报警信号。 音响信号传播距离远和穿越障碍物时,应加大声波强度,使用较 低的频率。 注意音响装置的多少,避免各信号间的相互干扰。
图5-13 常用手控操纵器的尺寸
19
5.4 操纵装置设计
5.4.3 脚控操纵器的设计
适宜的操纵力,参阅表5-21 脚控操纵器的尺寸
脚踏板:矩形,宽度>2.5cm,踏下行程6-17.5cm防滑齿纹; 脚踏按钮:取代手控,可快速操纵,直径5-8cm,行程1.2-6cm。
脚踏板结构形式的选择,见下图
效率:187
(a)操纵器与显示器方向相合性 (b)操纵习惯模式
28
5.5 操纵与显示相合性
5.5.3 操纵-显示的编码和编排相合性
重要的原则就是操纵-显示的编码应尽可能一致,见下图。
神七3名航天员心里相容性最高,见视频
29
作业与思考题
1. 2.
3.
4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13.
位置编码 尺寸编码 颜色编码 符号编码
21
补充知识:相容性
所谓相容性(或一致性)是指刺激与反应间关系与人们预期 的一致的程度。
人机工程学-王版第5章操纵装置设计201410-student
• 脚操纵器主要有两种形式:脚踏板和脚踏钮。脚踏板的形 式又有直动式、摆动式和迥转式(包括单曲柄和双曲柄)
• 脚踏板能施加较大的操纵力,且操作也较方便,因而在无法用 手操作的场合,脚踏板得到了广泛的应用-汽车上高效利用。
– 按钮的尺寸主要按成人手指端的尺寸和操作要求而定。 一般
圆弧形按钮直径以8~18mm为宜, 矩形按钮以10X10、10X15或15X20mm为宜, 按钮应高出盘面5~12mm,行程为3—6mm,按钮间 距一般为12.5~25mm,最小不得小于6mm。
二、按键
• 节省空间、便于操作,便于记忆,使用熟练后,不用视觉也能迅速操 作。
–操纵器采用大小编码时,一般说来,大操纵 器的尺寸要比小操纵器的大20%以上,才有 准确操纵的把握,而这一点是较难保证的, 所以,大小编码形式的使用是有限的。
Size coding of controls is not as useful for coding purposes as shape, but there may be some instances where it is appropriate. When such coding is used, the different sizes should, of course, be discriminable one from the others.
和减少操作的复杂性
§4 按压式操纵器设计
• 按外形和使用情况,分为两类:按钮和 按键。
• 一般只有两种工作状态,如 “接通”、 “断开”。
• 操作方便、效率高
一、按钮
• 外形:圆形和矩形,有的还带有信号灯。用作系统的启动和关停。
–工作状态有单工位和双工位,单工位按钮是手按下按 钮后,它处于工作状态,手指一离开按钮就自动脱离 工作状态,回复原位;双工位按钮是一经手指按下就 一直处于工作状态,当手指再按一下时,它才回复到 原位。
人体工程学第五章人机界面与交互设计
③解释要求:任一给定的信号,应使作业者能够作出迅速、准 确的理解和判断。
3.视觉信号与操作者之间的关系 (1)视觉信号与操作者之间的功能关系
③视张角:信号系统所用颜色以及信号标志大小的选择应部分 取决于观察距离,视张角不应小于20°,在所要求的距离上应 能准确辨认颜色。
(2)对视觉信号的基本要求
①放置在人们视野内,并且从所有需要观察的位置都可以看到。
②与背景相比有合适的视亮度和颜色反差。
③图形符号应简单、明晰、合乎逻辑,便于理解且释义明确。
(3)对视觉信号的感知要求
①觉察要求:信号应根据其重要性和使用频次布置在适当的有 效视区之内;应根据信号与人之间的功能关系,选用适当的 信号类型并进行合理布置;应具有良好的照明环境(充足的 照度,无反光、眩光),并要避免振动的影响。
在人机系统中,按人接受信息的感觉通道(信道)和信号不 同,可将显示装置分为视觉显示、听觉显示和触觉显示。其 中以视觉和听觉显示应用最为广泛。
第二节 视觉信息显示设计
视觉信息显示设计是以人的视觉为信息通道的人机界面设计 系统。 一、视觉机能各要素间的相互关系 1.注视点、视线与视野的关系 ①注视点是指需观察的目标。 ②在视野内,仅在围绕注视点的一个很狭窄的范围内,视觉信 号是清晰的。 ③假如视线是水平方向和垂直方向的视野(直接视野、眼动视 野)或视区(良好视区、有效视区)的中线,把这些视野或 视区近似地视作以视线为中心线的圆锥体。
4.影响直接视野的因素 ①光刺激的最大直接视野范围,适用于充分的光亮度(大于
第5章:人机信息界面(操纵装置设计)
三.操纵装置的特征编码与识别
形 状 编 码
在(a)、(b)、(c) 三 类旋纽之间不易混 淆,而同一类之间 容易混淆;(a)和 (b) 类旋纽适合作360 度以上旋转操作; (c) 类旋纽适合360 度以内旋转操作; (d)类适合作定位指 示调节。
旋纽的形状编码
操纵装置的类型及特征分析
三.操纵装置的特征编码与识别
在控制器上标以不同的文字或图形符号以区别不同的控制器。这种编 码的优点是,可以用示意性符号对每个控制器的作用给以直观性指示,不 需要事先去记忆每个控制器的功能和用途,减少了大脑译码的过程,因此 效率和准确度都较高。在设计符号时,这些符号应力求简单、达意、明显、
符 颜 号 色 编 码
按压式操纵器
按钮的设计 1.外形:常为圆形和矩形,有的还带 有信号灯。作用:系统的启动和关停。 分类:单工位和双工位。
按 钮 的 形 体 设 计
单工位按纽是手按后,它处于工作状 态,手指一离开按纽就自动脱离工作 状态,回复原位; 双工位的按纽 是一经手指按下就一直处于工作状态, 当手指在按一下时,它才回复原位2. 按纽的尺寸主要按成人手指端的尺寸 和操作要求而定。圆弧形按纽直径: 8—18mm ,矩形按纽10*10、10*15或 15*20,按纽应高出盘面5—12mm,行 程为3—6mm,按纽间距一般为12.5— 25mm,最小不得小于6mm。
旋转式操纵器
手轮—汽车方向盘—设计 ③高级轿车在方向盘中设置了一个空气袋,平时折合在立柱 顶端的一个圆盆中,一旦汽车发生碰撞使汽车骤然停止时气 袋就会自动充气,以保护司机的面部和胸部。同时还应保证 快速排气,及时排气,以免造成司机窒息。
旋转式操纵器
手柄的设计
手 柄 的 形 体 设 计
船舶运动学第五章舵的设计
其中NR为舵力转船力矩,其大小
与舵力、舵角等因素有关。
xe
δ
敞水舵的系列试验资料
据流体力学相似理论,几何形状相似的机翼在 相同的流动状态下CL、CP、CD均相等,所以, 一组实验值可用于几何相似,大小不等的一系 列机翼中 敞水舵的试验资料: NACA 系列 前苏联 汉堡大学Jfs系列 Tayler水池 TMB系列
舵的强度计算
改善操纵性的措施
为了使船舶具有良好的操纵性,以保证 安全航行,对于设计者来说,可以从以 下三方面着手 1。舵的正确设计 2。船体主要尺度和型线的正确选择 3。设计特种操纵装置
船舶主尺度与形状对操纵性的影响 一、船舶水线长LWL
船长越长那么定常回转直径越大,给操纵船舶带 来了困难。
第五章 舵的设计
舵参数的选择
一、舵的设计步骤
舵面积及几何要素
水动力及转舵力矩 强度校核,定舵面积 舵设计的重要一环。 舵面积大 优点:回转力矩大,大舵角回转半径小;小 角起呆木作用,回转半径大 缺点:舵机大,失去船体保护,空间大 选取: 参照母型船 经验公式
A α R F
D L
1 2 F= ARVR CR sin 2
其中:AR-为舵面积; V-为舵速 C为舵力系数,其大小可用经验公式计算:
6.13 其中,λ 为舵的展舷比 C R= 2.25
舵压力及舵压力转船力矩
2. 舵力转船力矩
X R=F cos YR F sin N R YR X R
1、舵效的概念 操单位舵角后,船舶航行一个船长距离时,取得转向角的大小的效能 称为舵效。
2、舵效指数(转首指数P)
1 K P 2 T
861第五章 主机遥控系统 第一节 主机遥控系统的组成及功能,遥控系统的分类 (2)
考点1 1.主机遥控系统的组成主机遥控系统是由遥控操纵台、遥控装置、测速装置、安全保护装置以及包括遥控执行机构在内的主机操纵系统五大部分组成。
(1)遥控操纵台遥控操纵台设置在驾驶室和集控室内,它的主要作用是提供人机对话的界面。
遥控操纵台上的主要部件是车钟手柄,人通过车钟手柄向遥控系统发出控制命令,如正车、倒车、停车和转速的设定。
显示屏向人们提供遥控系统执行命令的情况、各种参数和状态信号的显示、报警指示、车钟记录以及辅车钟信号的联系。
紧急操纵按钮用于发出应急运行、应急停车等命令。
操纵部位转换开关用于驾驶室与集控室间的遥控部位选择。
(2)遥控装置遥控装置是整个遥控系统的控制中心,它根据遥控操纵台给出的指令,测速装置提供的主机转速的大小和方向,位置检测器提供的凸轮轴位置信号等,完成对主机的起动、换向、制动、停油等逻辑程序控制以及转速与负荷控制功能。
(3)测速装置测速装置用来检测主机的转速、转向,向遥控装置提供主机的运行状态。
不论遥控系统中的逻辑程序控制,还是转速与负荷控制,都离不开转速、转向信号。
否则遥控系统将失灵或误动作。
同时,此信号还送往转速表,指示主机的转速大小和转动方向。
(4)遥控执行机构与主机操纵系统遥控执行机构与主机操纵系统用来执行遥控装置发出的起动、换向、制动、调整等控制命令。
在遥控系统失灵时,可通过机旁操纵装置应急操纵主机。
(5)安全保护装置安全保护装置用来监视主机运行中的一些重要参数。
一旦某个重要参数发生严重越限,自动控制主机减速运行,或迫使主机停车,以保障主机安全。
安全保护装置是一个不依赖于遥控装置而相对独立的系统,它不会因为遥控装置出现故障而失去效能。
2.主机遥控系统的主要功能尽管主机遥控系统种类繁多,结构复杂,但设计这些系统的目的都是为了实现控制主机所应具备的各种功能,而各种主机遥控系统的这些功能是类似的。
因此,掌握主要功能对后面实际遥控系统的学习会有很大帮助。
主机遥控系统的主要功能包括四个方面,即逻辑程序控制、转速与负荷控制、安全保护与应急操作,以及模拟试验。
操纵装置的规范操作方法
操纵装置的规范操作方法
1. 在使用操纵装置之前,确保已经接通电源,并且设备处于正常工作状态。
2. 仔细阅读操纵装置的操作手册,了解设备的功能和操作流程。
3. 穿戴必要的安全装备,如手套、护目镜等。
4. 手指操纵装置时,应确保手部干燥和清洁,以免影响操纵装置的正常使用。
5. 熟悉各个按钮、开关和操纵杆的功能和位置,确保能够准确操作。
6. 在操作操纵装置时,要专注于工作,避免分神或心不在焉。
7. 在进行复杂或高风险的操作时,最好是有经验的操作人员来进行,或在指导下进行操作。
8. 在操作过程中,随时留意设备的工作状态和指示灯,及时发现异常情况并及时处理。
9. 操作完成后,及时关闭设备并清理操纵装置,确保设备处于安全状态。
10. 如果发现设备故障或异常,应立即停止使用,并及时通知相关人员进行维修或处理。
人机工程学第三版第5章人机的信息界面设计
5.3.2 言语传示装置 用语言在人与机器之间传递信息,使其具有一定的表达能 力。 特点:可以更为细致、明确地指导操作者的各种操作行 为。 应用:无线电广播、电视、电话、报话机和对话器及其它 录音、放音的电声装置。其设计应注意以下几点: 1. 语言清晰度,参阅表5-15 2. 语言的强度,见图5-7 3. 声环境汇总的语言通信,参阅表5-16,表5-17
5.2.2 信号显示设计
1. 信号灯设计 ► 信号灯的视距设计,参阅表5-6,表5-7 ► 信号灯形状、标记设计,参阅表5-8 ► 信号灯的颜色 选择,参阅表5-9 ► 信号灯的布置 ► 重要信号灯设计
2. 荧光屏设计 (1)荧光屏的显示特征
在荧光屏上显示视觉信息。 特点:既能显示图形、符号、信号,又能显示文字;既 能追 踪显 示,又能显示多媒体的图文动态画面。 应用:图文电视屏幕、计算机高分辨率显示器、示波器、 彩超及雷达。 (2)目标的亮度、呈现时间 (3)目标的运动速度,参阅表5-10 (4)目标的形状、大小和颜色,参阅表5-11 (5)目标与背景的关系 (6)屏面
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图5-7
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图5-8
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图5-9
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图5-10
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图5-11
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图5-12
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图5-13
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图5-14
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图5-15
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图5-16
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图5-17
返回针活动仪表。指针固定式仪 表和数字式仪表,其特点参阅表5-2 1. 仪表形式,见图5-2 2. 表盘尺寸,以圆形仪表为例,其最佳直径D、目视距 离L、刻度显示最大数I之间的关系参见阅5-3 3. 刻度与标数,表盘上的刻度线、刻度线间距、文字和 数字尺寸是依据视距确定的,参阅表5-4,刻度与标数 的优劣对比见图5-3
人机工程学课件 操纵控制装置(CONTROLS)1
如编码的意义
§2 操纵装置的设计要求和人因学要素
图4示:Chapanis实验中 煤气灶开关与煤气头的 空间排列关系 排列(a)的效果最好,在 1200次实验中没有操作错 误,其原因就是这种排列 关系最符合控制器与显示 器空间排列的一致性原则
图4:Chapanis实验中 煤气灶开关与煤气头的空间排列关系
伸及的范围内。
§2 操纵装置的设计要求和人因学要素
图3:控制器与显示器的最佳布置范围
§2 操纵装置的设计要求和人因学要素
2. 控制器的排列 1.)重要性原则 2.)使用频率原则 3.)功能原则 4.)使用顺序原则 除遵照以上原则外,也可采用链分析法(link-analysis method) 进行设计(位置安排)。在人机系统设计评价一章我们将介绍。 3. 控制器的间距 主要取决于操作的肢体部位和控制器的特点。
启动 不连续调节 定量调节 连续控制 输入数据
○
○
○
曲柄 手轮
操纵杆 键盘
○ ○
○
○ ○
○ ○
表2. 各种控制器的使用情况比较
控制器 使用情况
按 钮 小 好 可
旋 钮 小 好 好
踏 钮 小 差 差
旋转 钮子 选择开 开关 关 中 好 好 小 较好 好
手摇 把 中大 较好 可
操纵 杆 中大 好 好
手轮
手轮、踏板、杠杆
大曲柄
§2 操纵装置的设计要求和人因学要素
引言: ◆控制器的质量对人的工作效率和生产安全具有十分 重要的意义。 ◆劣质控制器不仅操作费力费时,降低工作效率,而 且容易造成操作差错,导致人身伤亡事故。 ◆质量优良的控制器,必须具有两方面的特点: 1.)材质优良,功能完备; 2.)适合于操作者的使用特点,方便、省力、有效、 安全。
工业设计人机工程(第2版)课件
人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心理学等方 面的因素;研究人和机器及环境的相互作用;研究在工作中、家庭生活中与 闲暇时怎样考虑人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。
第十一章 人机学的其他专题及未来展望
第一节 人机工程的设计心理学应用 第二节 人机学与新产品的创意开发 第三节 人机工程设计的未来展望
附录
附录A 小作业:读书报告 附录B 大作业:课程设计与课程论文
精选ppt
6
第一章 人机工程学概论 工业设计人机工程(2版) 阮宝湘等 编著 第一节 人机学的研究对象和目的 一、 引例——人机学的思想萌芽源远流长
精选ppt
12
三、日常生活中人机学问题的巡视
例1 大沙发豪华气派,坐着却腰疼。 例2 宾馆单人床配两个同样大小的枕头,愚不可及。 例3 旧式旅客列车的窗户。 例4 公共卫生间为什么总有人做不到 “便后冲水”? 例5 楼道里“人走关灯”的标语与彻夜长明的灯互相嘲笑。 例6 升级换代产品——双肩背书包(图1-2)。
图 1-2 书包提挎方式与脊柱形态
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13
例7 “叫壶”,改善了传递信息的 “人机界面”。 例8 阅览室里,学生们坐在长条形桌案两 侧专心致志地看书学习,…抬起头来略事思索, 正巧对坐那位也抬起了头,…倒霉,是陌生的 异性同学!——设计心理学问题。
例9 深色发亮的小药片塑料袋,说明文字很小,颜色与塑料袋颜色的 对比又弱;
鲁智深的禅杖
器物要和人(使用者)的各种因素相适宜。
——人机工程学基本理论的简洁表述。 原始人狩猎所用的棍棒、石块或投枪,…… 半坡遗址中的石桌、石凳、陶土餐饮具,……
操纵装置的规范操作方法23页PPT
25、学习是劳动,是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢!操纵装置的规范操作来自法51、山气日夕佳,飞鸟相与还。 52、木欣欣以向荣,泉涓涓而始流。
53、富贵非吾愿,帝乡不可期。 54、雄发指危冠,猛气冲长缨。 55、土地平旷,屋舍俨然,有良田美 池桑竹 之属, 阡陌交 通,鸡 犬相闻 。
21、要知道对好事的称颂过于夸大,也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤,荒于嬉;行成于思,毁于随。——韩愈
安全人机工程学 第五章 人机系统的安全设计5
和操纵装置,其配色主要考虑:
①色彩与设备的功能相适应;
②设备配色与环境色彩相协调; ③危险与示警部位的配色要醒目; ④操纵装置的配色要重点突出,避免误操作; ⑤显示装置要与背景有一定对比,以引人注意和便于认读。
第五章 人机系统的安全设计
-5.作业环境设计
❖ 人机系统与它所处的环境息息相关,相互影 响。合理的环境设计可使人机系统发挥最大 的效能。
❖ 安全人机工程学所涉及的作业环境设计问题 主要是按照有关标准和要求对作业环境的改 善,其目标是形成一个良好的安全的作业环 境。
1.温度环境
1)高温作业环境
❖ 在有热源的生产场所,热源散热率>89.72kJ/m3h ❖ 工作地点的气温(寒冷) >32°,炎热地区>35°工作地点的
❖ 当环境温度低于人体皮肤温度时,刺激皮肤冷觉感受器产生 冲动,引起毛细血管收缩,使人体散热量减少。当温度进一 步降低时,肌肉会剧烈收缩、抖动以增加产热量,维持体温 恒定的现象,称为冷应激。在低温环境作业时间过长,会超 过人体的冷适应能力,使体温调节发生障碍,导致循环血量、 白细胞、血小板减少,血糖降低,血管痉挛等。影响人体机 能和健康。
热辐射强度>4.186J/cm3min,或工作地点的温度在30°以 上,¢>80%。 ❖ 作业者在高温环境中的反应和耐受时间受气温、湿度、气流 速度、热辐射、作业负荷、衣服的热阻值等几个因素的影响:
❖ 在高温作业下,人体通过呼吸、出汗和体表面的血管扩张向 外散热调节体温,以适应作业环境。若人体产热量大于散热 量时,将导致热积蓄,促使呼吸和心率加快,皮肤表面的血 流量急剧增加,有时可达正常时的 7倍之多,此现象称为热 应激现象。持续高温回导致人体热循环系统机能失调,造成 急性中暑或热衰竭;引起高血压消化系统疾病等。所以高温 作业环境应该对生产工艺和技术、保健措施、生产组织措施 等几个方面加以改善。
人机工程学--第五章
操纵装置的用力特征
在各类产品操纵装置中,操纵器的动作需要由使用者施加适当的力和运动才能实现。因 此,所设计的操纵器的承受力不能超出使用者的用力限度,并使操纵力控制在使用者的施 力适宜,方便的范围内,以此保证操作者在操作过程中提高使用工具的效率。
各类操纵器的设计
• 1旋钮设计 • 旋钮是各类操纵装置中用得较多的一种,很多的产品设计都离不开旋钮设计,其外形
按压式操纵器设计 按压式操纵器主要有两大类:按钮和按键。它们一般有多 种工作状态:接通和断开以及控制参数等功能。这种操纵 器因操作方便、灵活小巧、结构紧凑、效率高并成本低廉, 因而应用范围很广泛。
按钮
按键 按键的用途极为广泛,如电脑键盘、打字机、传真机、电话机、家用电器等,都大 量使用了按键。它具有节省空间,便于操作,便于记忆等特点。按键的形状与尺寸应按 人手指的尺寸和指端弧度进行设计,方能操作舒适。
操纵与显示相配合原则 机器设备的操纵装置常与显示装置装配在一起,因此它们之间合理的对应关系和配 合关系要有利于使用者在操纵过程中的习惯。这种操纵与显示的配合关系被称为操 纵与显示的相合性。因为操纵装置设计离不开一些显示装置的配合,操纵与显示之 间配合的目的主要是为减少信息加工的复杂性。因此,操纵装置与显示仪表排列时 应考虑相配合的关系
征通常带有指示性的形体,如三角形、长方形或指示箭头等,旋钮的造型尺度应根据 人手的不同操作方式而定。
2 手轮、摇柄设计
移动式操纵器的设计 移动式操纵器主要有:手柄、操纵杆、滑动开关等。这里主要说的是手握部分的形状、 尺寸及用力范围,并按人手的生理结构和特点进行设计,以保证操作者使用的方便和 效率。
移动式操纵器 移动式操纵器包括操纵杆、手柄、拨动开关等,可用来把系统的一个工作状态转换到另一个 工作状态或紧急制动之用。具有操纵灵活、动作可靠的特点。
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5.2 操纵装置设计的人机工程问题
5.2.4
操纵器的布置
操纵器的排列应适合人的操作习惯, (1) 操纵器的排列应适合人的操作习惯,按照合理的操 作顺序和逻辑关系进行安排。 作顺序和逻辑关系进行安排。 操纵器应优先布置在人的手或脚活动最灵敏、 (2) 操纵器应优先布置在人的手或脚活动最灵敏、辨别 力最好、反应最快、 力最好、反应最快、用力最强的空间范围和合适的 方位上。当这些空间范围不够用时, 方位上。当这些空间范围不够用时,则按操纵器的 重要性和使用频率依次布置在较好或次要的位置上。 重要性和使用频率依次布置在较好或次要的位置上。 联系较多的操纵器应尽可能安排在邻近位置, (3) 联系较多的操纵器应尽可能安排在邻近位置,并同 操纵器的编码相适应。 操纵器的编码相适应。 当操纵器很多时,应按照它们的功能分区布置, (4) 当操纵器很多时,应按照它们的功能分区布置,各 区之间用不同的位置、颜色、图案或形状进行区分。 区之间用不同的位置、颜色、图案或形状进行区分。 同一台机器的操纵器,其操作运动方向要一致。 (5) 同一台机器的操纵器,其操作运动方向要一致回到本节目录 。
5.2 操纵装置设计的人机工程问题
操纵用力的差别阈值
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5.2 操纵装置设计的人机工程问题
5.2.6
操纵器的编码
将操纵器进行合理编码, 将操纵器进行合理编码,使每个操纵器都有自己的 特征,以便于操作者确认不误, 特征,以便于操作者确认不误,是减少操作差错的有效措 施之一。 施之一。 编码的方法一般是利用形状、大小、位置、颜色或标 编码的方法一般是利用形状、大小、位置、颜色或 形状 等不同特征对操纵器加以区别。 志等不同特征对操纵器加以区别。 这是一种容易被人的视觉和触觉辨认的、 (1)形状编码 这是一种容易被人的视觉和触觉辨认的、 效果较好的编码方法。 效果较好的编码方法。形状编码要注意尽可能使各种形状 的设计反映操纵器的功能要求, 的设计反映操纵器的功能要求,使人能看出此种形状的操 纵器的用途; 纵器的用途;还要尽可能考虑到操作者戴手套也能分辨形 状和方便操作。 状和方便操作。 回到本节目录
操纵器设计的一般原则 操纵器的形状和式样 操纵器的大小 操纵器的布置 操纵力和操纵位移 操纵器的编码 操纵器与显示器的协调关系 方向的协调关系
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5.2 操纵装置设计的人机工程问题
5.2.1
操纵器设计的一般原则
(1)操纵器要适应于人的生理特点,便于大多数人使用操作。 (1)操纵器要适应于人的生理特点,便于大多数人使用操作。 操纵器要适应于人的生理特点 (2)操纵器的运动方向要同机器的运行状态相协调。 (2)操纵器的运动方向要同机器的运行状态相协调。 操纵器的运动方向要同机器的运行状态相协调 (3)操纵器要容易辨认。 (3)操纵器要容易辨认。 操纵器要容易辨认 (4)尽量利用自然的操纵动作或借助操作者身体部位的重力 (4)尽量利用自然的操纵动作或借助操作者身体部位的重力 进行操纵。 进行操纵。 (5)在条件许可的情况下,尽量设计多功能的操纵器。 (5)在条件许可的情况下,尽量设计多功能的操纵器。 在条件许可的情况下 (6)操纵器的造型设计,要求尺寸大小适当、形状美观大方、 (6)操纵器的造型设计,要求尺寸大小适当、形状美观大方、 操纵器的造型设计 式样新颖、结构简单,并且给操作者以舒适的感觉。 式样新颖、结构简单,并且给操作者以舒适的感觉。
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5.2 操纵装置设计的人机工程问题
5.2.2ຫໍສະໝຸດ 操纵器的形状和式样操纵器的形状同它的功能之间最好有逻辑上的联系, 操纵器的形状同它的功能之间最好有逻辑上的联系, 以利于辨认和记忆。 以利于辨认和记忆。 操纵器的式样应便于使用,有利于操作者用力。 操纵器的式样应便于使用,有利于操作者用力。 有定位或保险装置的操纵器, 有定位或保险装置的操纵器, 其终点位置应有标记或 专门的止动限位装置。 专门的止动限位装置。 分级调节的操纵器应有中间各档位置标记和定位、 分级调节的操纵器应有中间各档位置标记和定位、自 连锁装置。 锁、连锁装置。 脚控操纵器不应使踝关节在操作时过分弯曲。 脚控操纵器不应使踝关节在操作时过分弯曲。 操纵器的使用方法应尽量简化。 操纵器的使用方法应尽量简化。 当操纵器数量很多,而又难以单纯用形状来区分时, 当操纵器数量很多,而又难以单纯用形状来区分时, 可在操纵器上刻以适当的符号,作为辅助标志。 可在操纵器上刻以适当的符号,作为辅助标志。这些 回到本节目录 符号最好用手感触即可辨别。 符号最好用手感触即可辨别。
5.2 操纵装置设计的人机工程问题
各种操纵装置之间的内侧间隔距离
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5.2 操纵装置设计的人机工程问题
5.2.5
操纵力和操纵位移
(1)操纵阻力操纵装置的操纵阻力主要由摩擦阻力、 (1)操纵阻力操纵装置的操纵阻力主要由摩擦阻力、弹性 操纵阻力操纵装置的操纵阻力主要由摩擦阻力 阻力、 粘滞阻力、惯性阻力等部分构成 等部分构成。 阻力、 粘滞阻力、惯性阻力等部分构成。 (2)最大操纵力 最大操纵力既取决于操纵器的工作要求, 最大操纵力: (2)最大操纵力:最大操纵力既取决于操纵器的工作要求, 又受限于操作者在一定姿势下所能产生的最大出力。 又受限于操作者在一定姿势下所能产生的最大出力。 14775-93《 常用操纵器的操纵力要求可查阅 GB/T 14775-93《操 纵器一般人类工效学要求》 纵器一般人类工效学要求》中的 5.4 节及相应的表格 中的数据。 中的数据。 最优操纵力: (3)最优操纵力 (3)最优操纵力:一般推荐最优操纵力的范围为
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5.1 操纵装置的类型和选择
操纵装置的类型
按人体操作部位
手控操纵装置
脚控操纵装置
旋转式操纵器 移动式操纵器 按压式操纵器
按实现的功能
开关式操纵器
转换式操纵器
调节式操纵器
紧急停车操纵器
5.1 操纵装置的类型和选择
常用的操纵装置的形态
5.1 操纵装置的类型和选择
常用的操纵装置的形态:(a) 曲柄;(b) 手轮;(c) 旋塞;(d) 旋钮; (e) 钥匙;(f) 开关杆;(g) 调节杆;(h) 杠杆电键;(i) 拨动式开 关;(j) 摆动式开关;(k) 脚踏板;(l) 钢丝脱扣器;(m) 按钮;(n) 按键;(o) 键盘;(p) 手闸;(q) 指拨滑块(形状决定);(r) 指拨滑 块(摩擦决定);(s) 拉环;(t) 拉手;(u) 拉圈;(v) 拉钮
第5章 操纵装置
第 5 章目录
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操纵装置的类型和选择 操纵装置设计的人机工程问题 手控操纵装置的设计 脚控操纵装置的设计
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5.1
操纵装置的类型和选择
人机系统中, 操纵装置(又称控制装置、调节装置) 人机系统中, 操纵装置(又称控制装置、调节装置)是 指通过人的动作(直接或间接)来使机器起动、停车或改变 指通过人的动作(直接或间接)来使机器起动、 运行状态的各种元件、器件、部件、 运行状态的各种元件、器件、部件、机构以及它们的组合 等环节。 等环节。其基本功能是把操作者的响应输出转换成机器设 备的输入信息, 进而控制机器设备的运行状态。 备的输入信息, 进而控制机器设备的运行状态。 操纵装置的设计, 应使操作者能在其一个作业班次内, 操纵装置的设计, 应使操作者能在其一个作业班次内, 安全、准确、迅速、舒适、 安全、准确、迅速、舒适、方便地持续操纵而不产生早期 疲劳。为此, 设计者必须充分考虑人体的体形、尺度、 疲劳。为此, 设计者必须充分考虑人体的体形、尺度、生 理特点、运动特征和心理特性、 理特点、运动特征和心理特性、以及人的体力和能力的限 才能使所设计的操纵装置达到高度的宜人化。 度, 才能使所设计的操纵装置达到高度的宜人化。
操纵器的选择
根据操纵器的功能特点和使用操纵器的具体条件( 根据操纵器的功能特点和使用操纵器的具体条件(如 使用要求、空间位置、环境因素等) 使用要求、空间位置、环境因素等)初步选择工作效率较 高的几种型式,然后考虑经济因素进行筛选确定。 高的几种型式,然后考虑经济因素进行筛选确定。
5.2 操纵装置设计的人机工程问题
5.2 操纵装置设计的人机工程问题
操纵器应尽可能布置在人的视野范围内, (6) 操纵器应尽可能布置在人的视野范围内,借助 视觉进行识别。 视觉进行识别。 (7) 紧急操作用的操纵器必须与其它操纵器分开布 安排在最显眼而又最方便操作的位置, 置,安排在最显眼而又最方便操作的位置,以 确保操纵准确及时。 确保操纵准确及时。 操纵器与显示器配合使用时, (8) 操纵器与显示器配合使用时,两者之间应有优 良的协调性。 良的协调性。 纵器的总体布置要力求简洁、明确、 (9) 纵器的总体布置要力求简洁、明确、易操作及 造型美观。 造型美观。 (10)操纵装置的空间位置和分布应尽可能做到在盲 (10)操纵装置的空间位置和分布应尽可能做到在盲 目定位时有较高的操纵工效。 目定位时有较高的操纵工效。
5.2 操纵装置设计的人机工程问题
5.2.3
操纵器的大小
操纵器的大小应适合于人的手或脚进行操作。 操纵器的大小应适合于人的手或脚进行操作。常用 操纵器的尺寸范围及优先选用规范, 14775操纵器的尺寸范围及优先选用规范,可查阅 GB/T 14775操纵器一般人类工效学要求》 93 《操纵器一般人类工效学要求》中的 5.2 节及相应 的图、表数据。 的图、表数据。 操纵器的适宜大小同它的使用目的和使用方法有着 密切的关系。 密切的关系。
手操纵 5~20 N; 手指操纵 2~5 N; 脚操纵 45~90 N; 脚尖操纵 20~45 N。
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5.2 操纵装置设计的人机工程问题
最优(或最适宜)操纵力的选定应兼顾能量消耗、操 最优(或最适宜)操纵力的选定应兼顾能量消耗、 能量消耗 纵精确度、操纵速度及获取操纵量的反馈信息等四方面 纵精确度、操纵速度及获取操纵量的反馈信息等四方面 及获取操纵量的反馈信息 的要求,谋求最高的操纵工效。 的要求,谋求最高的操纵工效。 从能量利用的角度考虑, 在不同的用力条件下, 从能量利用的角度考虑, 在不同的用力条件下, 以 使用最大肌力的 1/2 和最大收缩速度的 1/4 操作,能 操作, 使用最大肌力的 量利用率最高, 人较长时间工作也不会感到疲劳。 量利用率最高, 人较长时间工作也不会感到疲劳。