人机工程学在工程机械设计中综合应用探究.doc

人机工程学在工程机械设计中综合应用探究 　　摘 要：对于一些比较大型的工程机械而言，与人联系最为密切的一部分就是工程机械的操作，因为这样能够有效的体现人、机以及环境三者之间的有效结合。本文根据人在实际作业过程中所呈现出来的活动特点，以此提出人机工程学在工程机械设计中的综合运用。 关键字：人机工程学；工程机械；运用 一、在工程机械中，人机工程学所研究的范围以及对象 （一）人、机的特点以及合理分配功能 就工程设计角度而言，人机工程学主要研究的是人的心理和生理特点以及能力的实际限度、人在长时间劳动以后，其体力以及脑力会出现负荷、人体疲劳机制、人对数据信息的传递以及理解能力等方面的内容。这种研究主要为了设计人、机以及环境系统相结合提供对应的数据、资料。 就工程机械而言，机的因素比较多，其主要研究的内容有：仪表显示、机械控制操纵技术；信息数据的传递技术；保险设备等保障安全技术；舒适的座椅、方便的机械操作等宜人化技术。 人与机一样都有着各自不同的限度以及能力，人机工程学的研究主要就是根据人机各自的限度以及机能特点，如果对人机各自的功能予以合理分配，在人机系统中，使人机能够发挥最大的作用，这就需要将人机进行有效的配合，这样才能够有效的保证整个系统发挥有效作用。 （二）人机相互作用以及界面设计 人机相互作用在人机系统中就是指通过运用信息数据控制器以及显示器，从而实现人与机之间信息数据交换的过程，如图一： 人能够借助自身的感官从显示器上及时获取到机器实际运行状态的相关数据以及信息，然后借助大脑的判断、分析以及做出决策，在此基础上通过效应器官对控制予以利用，然后将人的指令传递给机器，这样机器就能够根据人的指令来进行实际运行。 机器在进行一些信息数据的输入以后，通过特定的方式将自身的工程状态反映出来，人能够就机器所反映出来的信息以及数据对机器当下的运行状态进行进一步的调整以及控制。 人机工程学主要研究的就是如何运用人所反映出来的信息数据，来对控制器以及显示器予以设计，从而使得控制器以及显示器能够有效的与人的感官以及效应器官所呈现出来的特点予以相匹配，以此对人机之间进行准确以及迅速的信息数据交换予以保证。 （三）环境的舒适度以及机的安全性 无论是哪一种工程机械，在长期使用以后都会在不同程度上出现故障，操作人员如果自身的错误操作也会导致机器出现故障，严重的会发生事故。因此，我们应该及时研究如何提高机器的安全性以及人机系统的可靠性。 与此同时，人机工程学还在不同程度上对周围的环境进行了细致的研究，例如、温度、照明、噪声、尘埃、湿度以及有害气体，这些都会对人的实际操作以及身体健康造成严重影响，然后对改善以及控制周围不良环境的方法和措施予以分析，以此为人提供舒适、健康以及安全的工程机械操作环境。 二、人机工程在工程机械设计中的综合运用 （一）根据作用姿势的驾驶室内设置 1.立姿 对于大型的工程机械而言，其身体量比较大，驾驶空间比较大，这就需要操作人员在操作机械的同时还要对周围的环境予以观察。在设计驾驶室内的时候，首先要设计出足够操作人员站立的空间，并且操作设备也要设计在操作者的周围。其次就是在设计座椅的时候，尽量设计靠后一点。 2.坐姿 就装卸工程运输机械而言，其形态以及功能都比较倾向于车辆，在实际作业的过程中，操作人员应该采取坐姿，因此，设计座椅就显得异常重要，需要对其他综合因素予以考虑。例如，在设计座椅的时候，应该保证操作者的视线不被阻挡，使操作者能够拥有良好的视野。对座椅的高低确定以及座椅前后实际调节范围，如表一： （二）显示以及操纵设备以及人机界面优化匹配 1.操作设备 ①操作设备需要与相关基本原则予以符合。机械操纵器应该与人的生理结构相符合，这样能够方便更多的人使用此设备，相关设计如表2、表3： ②机械操纵器的实际运行方向应该与机械的运行状态具备一定的协调性。 ③机械操纵器的实际形状应该与其所具备的功能具有一定的联系，这样做的目的就是方便操作者更好的辨认操纵设备。 2.显示设备 在工程机械人机系统中，显示设备主要分为数字式、模拟式以及屏模式。显示设备所具备的功能就是借助可视化的文字、数值、标志、符号、图形、声波以及人能够感知的刺激信号向操作者提供机械的实际运行信息。 工程机械人机系统中，人机界面是操作者与机械两者之间进行相互作用的共同区域，根据相关教训以及经验显示，不合理的人机界面显示会在很大程度上使操作者出现操作失误的情况。因此，应该根据人机工程学中的相关理论，在设计人机界面的时候尽量保证其运行的安全性，以此对系统的功效予以提高防治操作者职业病的产生。 （三）可靠性以及安全性