第08章_控制器设计的人因素.ppt

一、人的控制活动的基本特点 二、控制器的作用 三、控制器的类型 人的控制活动是信息输入，中枢加工和输出的综合活动。信息反馈是控制活动得以自动进行的主要环节。没有信息反馈就不可能实现自动化控制。 人在控制过程中除了需要自身运动的反馈信息之外，还需要依靠机器的反馈信息。显示器的作用就在于它把受控状态的信息反馈给人。人根据显示器所提供的反馈信息作出是否需要对机器活动进行调整的决策再通过手、足运动对机器做进一步控制。如此循环反复直至使机器按预定的要求工作。 人对机器的控制方式有两种：直接控制和间接控制 在现代生产中，人往往远离机器，不仅不能直接触及机器，而且也不可能直接看到机器的运转。在这种情况下，人只能对机器进行间接控制，即通过中介物控制机器的运动。 各种形式的控制器都是人藉以控制机器的中介物。它和显示器一样，两者都处于人和机之间。但两者具有不同的功能： 显示器把机器的信息传达给人，而控制器把人的信息传达给机器 通过两者的中介作用，沟通了人机信息交往的通路，从而有效控制机器，提高生产效率。 旋转式 平移式 离散式 连续式 手动式 足动式 控制器的式样和用途很多，不同的机器需要有不同的控制器。每种控制器都要根据使用的具体要求加以设计。但不管各种控制器有多大的区别，设计时都应遵守一条基本原则，即控制器的外形，结构和使用方法等必须和使用者的身心行为特点相适应。也就是说控制器的设计要体现人因素观点，要根据人的特点去设计控制器。 控制器的形体尺寸要与使用者操作器官的形体尺寸相匹配，手控制器要是和与手形尺寸，足控制器要适合于足形尺寸。 控制器的位置安排也要与使用者的上下肢伸及范围相适应。最好把控制器的位置放在不需要操作者移动就能触及的空间范围内。手控制器不可安放在低于手臂下垂时手指能触及的地方。足控制器要安放在双足自然屈伸状态时所能伸及的范围内。 控制器的大小，高度，位置远近，操纵力量等的设计都必须以使用者群体的人体尺寸测量数据为依据。否则就不受欢迎，得不到好评。 控制器设计与人的认知特点的关系，主要表现在控制器的编码问题上，控制器可以根据需要进行多种编码 1、视觉编码（visual coding） 用颜色编码的控制器必须在白天或者良好的照明条件下才能辨认清楚。用作代码的颜色必须少于人能绝对辨认的数目。因此只能用在控制器较少的场合。 符号或标记是一种代码数目较多的编码。但也只能在具有良好照明条件下的场合使用，编码中使用的符号，标志应尽可能形象化。若能使用与被控对象内容上有联系的形象标志，效果更好。 数字或文字编码方法简单，是控制器数量较多时最常用的编码方式，这类编码是把控制器编上号，或写上被控对象的名称。 在有些情境中要求人在没有视觉监视的情形下操纵控制器，这种情况下需要操作者仅凭触觉和运动觉操纵控制器。这种场合使用的控制器一般采用触觉编码。 触觉编码方式应与人的触觉、动觉等认知活动特点相适应。 在特殊场合下使用，如：保险箱密码锁，开启操作各不相同。 人在操作活动中，有时会无意中碰触到周围的物体而发生打破器物、启动开关等事故。控制器若没有一定防范的措施，就会容易被这类无意碰触而发生偶发性启动，酿成重大事故，如导弹发射。 因此，控制器的设计必须注意防止偶发启动。 一、位置选择 二、排列原则 三、控制器的间距 人的手、足活动各有其有效功能区。从肩高到肘高左右各45°内双手能伸及的水平范围是手操作的有效功能区。重要的和经常使用的控制器应装置在这范围内。控制器应装置在身体前方高度不超过40cm，双足能自然伸及的范围内。 重要性原则 越重要，越要安排在最有利于操作的位置上。 使用频次原则 把使用频次多的控制器装置在最便于操作的位置上 功能原则 一般将同类功能相近或相关的控制器组装在靠近的位置上 使用顺序原则 对使用顺序固定的控制器，按照他们的使用顺序从左到右或从上至下加以排列。 排列控制器要保持充分地间距，以免引起偶发启动 间距的大小主要取决于操作的肢体部位和控制器的特点 联结在一起使用的控制器与显示器必须考虑两者的关系，其中包括两者的空间安排关系，运动关系，使用习惯关系和逻辑概念上的关系。 一、空间兼容性（spatial compatibility） 二、运动关系兼容性 三、习惯兼容性（habitual compatibility） 四、概念兼容性（conceptual compatibility） 控制器和显示器的空间兼容性是指两者空间排列上保持一致的关系。特别是在控制器与显示器具有一一对应的关系时，若能使两者在空间排列上保持一致关系，操作起来就速度快，差错少。 查普尼斯和林登鲍姆(1959)曾模拟瓦斯炉(煤气灶)的开关与瓦斯头(煤气头)的空间排列关系作的实验结果。 是指控制器的操作运动方向与由这种操作引起的显示器运动方向