机工程学 第五章 控制器设计.ppt

第 5 章 控制器的设计 5.1控制器的分类 5.1控制器的分类 2. 根据输入信息的特点分类 1）离散控制器： 可调出有限的、确定的几种状态，状态变化是跃变式的。 2）连续调节控制器： 可在一个连续体上调节，状态变化是平滑、跃进式的。 5.1控制器的分类 3. 按控制器运动的类别的不同 1）平移式控制器 平移式控制器又可分为： 摆动控制器 如：手挡 按压控制器 如: 按键 滑动控制器 如：拨钮 牵拉控制器 如：电锯 2）旋转控制器：如方向盘、旋钮。 5.1控制器的分类 5.1控制器的分类 5.2 控制器的编码设计 二、控制器的编码设计 1、形状编码 2、位置编码 3、尺寸编码 4、颜色编码 5、符号编码 6、表纹编码 7、操作编码 5.2 控制器的编码设计 1. 形状和表纹编码 形状编码是将不同用途控制器设计成不同的形状，以便使各控制器彼此之间不易混淆。 人通过触觉辨认形状的能力比辨认大小的能力强，编码时应选择与控制功能相关联的形状，形状应简单，有助于操作者对其译码 。表纹编码依赖于触觉反馈，一般与形状编码同时使用。 5.2 控制器的编码设计 2. 位置编码 若有充裕的工作空间，此时控制器可按视觉位置定位。 5.2 控制器的编码设计 3. 尺寸编码 亦称大小编码是通过控制器的尺寸大小不同来分辨控制器，因此，控制器的大小之间的尺寸等级差必须达到触觉的识别阈限。 5.2 控制器的编码设计 4. 颜色编码 将不同功能的控制器，涂以不同的颜色，以示彼此之间的区别，称为颜色编码。 宜安装在照明较好，操作者实现可及的空间，所用颜色不宜过多，应使用有标准意义的表示色，颜色编码一般与其他编码同时使用。 5.2 控制器的编码设计 5. 符号编码 在不同控制器的上方或侧旁，标注不同的文字或符号，通过这些文字或符号区分控制器，即为标记编码。 1）采用文字：应是简短的，采用操作者熟悉的术语给出控制功能，如，“开”，“关” 。 2）采用图形符号，应尽可能以常规的方法，采用通用符号。 但采用这种方法需要良好的照明和较大的空间，易出错。 5.2 控制器的编码设计 6. 操作方法编码 采用操作方法编码时，每个控制器都有自己独特的驱动方式，如，拉，推，旋转，滑动，按压等。 5.2 控制器的编码设计 7、编码设计的总原则 所有编码需易辨认、有区别 编码与其功能间有逻辑上的关系 尽量使用标准化代码 编码间多进行混合使用，以增强其识别性 5.3 手控式操纵器的设计 三、手控式操纵器的设计 （一）、执握柄（操纵把）的设计 1、手的解剖学因素 （1）手部肌肉构成 （2）手部肌肉特性 指球肌，大、小鱼际： 肌肉组织发达、减震好、施力大 指骨间肌，掌心： 肌肉少、减震差、易疲劳、操作准确性低 （50mm时欧洲人握力最大，亚洲人40～50mm之间。） 2、执握柄（操纵把）的设计 （1）原则：充分考虑手部生理特征 （2）执握柄形式 1）圆弧型 与掌心、指间肌接触面大 适于用力小、瞬间操作 2）直线型（宽手把型、扁平型） 与掌心、指间肌接触面小 适于用力大、长时间操作 （3）建议尺寸（直径） 5.3 手控式操纵器的设计 （二）按钮设计 1、作用：常用作系统的启动和关停。 2、形状：常为圆心和矩形、椭圆形。 3、尺寸：按纽的尺寸主要按成人手指端的尺寸和操作要求而定。 （1）圆弧形按纽直径以8—18mm 为宜； （2）矩形按纽以10*10、10*15或15*20为宜 （3）按纽应高出盘面5—12mm （4）行程为3—6mm （5）按纽间距一般为12.5—25mm,最小不得小于6mm。 4、阻力：1.43—11.35N 5.3 手控式操纵器的设计 5.3 手控式操纵器的设计 5.3 手控式操纵器的设计 （四）拨钮（钮子开关、肘节开关）设计 1、用途：开关专用，不具有调节功能。 2、形状：见下图。 3、尺寸： （1）拨钮直径以3—25mm 为宜