第七章 操纵装置设计幻灯片.ppt

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第七章 操纵装置设计幻灯片

(2)运动方向与准确性 手臂运动方向对准确性影响的一个实例 手臂在左右方向的运动准确性高,上下方向次之,而前后方向的运动准确性差,而且互相对比的差别是相当明显的。 (3)动作类型与准确性 准确性随动作类型不同的例子 a上图为在水平面内的转动操作,准确性优于下图所画的在铅垂面内的转动操作;图b上图为对水平面的按压操作,准确性优于下图所画对铅垂面的按压操作;图c上图为手握弯曲把手由大小臂控制的绕轴转动,准确性优于下图所画手抓球体由手腕控制的绕轴转动 由于解剖学的特点,肢体控制不同类型动作的准确性、灵活性是不同的。 (4)运动量与准确性 手臂伸出和收回的移动量较小(如100mm以内)时,常有移动距离超出的倾向,相对误差较大;移动量较大时,则常有移动距离不足的倾向,相对误差较小。旋转运动量与准确性的关系与此类似。 第三节 操纵器设计的人机学原则 (一)操纵器的类型 一、操纵器的类型与选用 操纵器又称为操纵装置、控制器、控制装置。 1.按操控方式分  可以分为手动操纵器、脚动操纵器、声控操纵器等操控类型。  也可以分为直动操纵器、遥控操纵器等操控方式。 2.按操控运动轨迹分  手动操纵器按操控运动的轨迹,可分为:  旋转式操纵器:如旋钮、摇柄、十字把手、手轮等。  移动式操纵器:如操纵杆、手柄、推扳开关等。  按压式操纵器:如按钮、按键等。 3.按操控功能分   一般分为开关式操纵器、转换式操纵器、调节式操纵器、紧急停车操纵器等类型。 1)手控操纵器适用于精细、快速调节,也可用于分级和连续调节。 (二)操纵器的选用原则 2)脚控操纵器适用于动作简单、快速、需用较大操纵力的调节。脚控操纵器一般在坐姿有靠背条件下选用。 二、操纵器设计的一般人机学原则 操纵器的尺寸、形状,应适合人手脚尺寸及生理学解剖学条件 操纵器的操作力、操作方向、操作速度、操作行程(包括线位移行程和角位移行程)、操作准确度控制要求,都应与人的施力和运动输出特性相适应。 在有多个操纵器的情况下,各操纵器在形状、尺寸大小、色彩、质感以及安置位置等方面,尽量给予明显区别,使它们易于识别,以避免互相混淆。 让操作者在合理的体位下操作,考虑操纵器操作的依托支撑要求,减轻操作者疲劳和单调厌倦的感觉。 操纵器的操作运动与显示器或与被控对象,应有正确的互动协调关系。此种互动关系应与人的自然行为倾向一致。 形状美观、式样新颖,结构简单。合理设计多功能操纵器,如带指示灯的按钮,能把操纵和显示功能结合起来等。 三、操纵器的形状和式样 1)手动操纵器上手的握持部位应为端部圆滑的圆柱、圆锥、卵形、椭球等便于抓握的形状,横截面为圆形或椭圆,表面不得有尖角、锐棱、缺口,以求得持握牢靠、方便、无不适感。 2)脚控操纵器不应使踝关节在操作时过分弯曲,脚踏板与地面的最佳倾角约为30°,操作时脚掌宜与小腿接近垂直,踝关节的活动范围不大于25°。 3)操纵器的式样应便于使用,便于施力。例如操纵阻力较大的旋钮,其周边不宜为光滑的表面,而应制成棱形波纹或压制滚花。 4)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机构。分级调节的操纵器还应有中间各挡位置的标记,以及各挡位置的定位、自锁、连锁机构,以免工作中的意外触动或振动产生误操作。 5)操纵器的形状最好能对它的功能有所隐喻、有所暗示,以利于辨认和记忆。 四、操纵器的尺寸和操作行程 第一,操纵器上,人的手脚握持、触压、抓捏、抠挖部位的尺寸,应与人的手脚尺寸相适应。 第二,操纵器的操作行程,例如按钮、按键的按压距离,旋钮、转向盘、手轮的转动角度,扳钮开关、操纵杆的线位移和角位移等,应与人的关节活动范围、肢体活动范围相适应。 操纵器尺寸与人体尺寸的适应性主要包括两个方面: 五、操纵器的识别编码 编码(coding)是指特定信号的系统表示或符合定义规则的信号其他设定值。通俗地说,对一类事物进行编码,就是使其中每一事物具有特征或给予特定代号,以互相区别,避免混淆。 形状编码 大小编码 颜色编码 标志编码 形状编码 形象化的飞机操纵器 形状与功能有直接的联系,如轮形的操纵器可用来操纵飞机的起落架,翼形操纵器则用于副翼或襟翼的操纵,这种形象化的操纵器有利于减少飞行事故。 形状编码 旋纽的形状编码 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。 大小编码 操纵器采用大小编码时,一般说来,大操作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。 颜色编码 形体和颜色是物体的外部特征,因此,可用颜色编码来

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