6人机系统安全设计-2.ppt

6.2.2 控制装置设计;新课导入;;本 节 目 录;一 控制装置的类型;1．按操纵方式划分 2．按运动方式划分;;;控制装置的选用原则;;二 控制装置的用力特征;二 控制装置的用力特征;二 控制装置的用力特征;二 控制装置的用力特征;二 控制装置的用力特征;三 控制装置的设计（1）控制装置设计的一般要求;三 控制装置的设计 （1）控制装置设计的一般要求;;操纵装置的大小必须与人手尺寸相适应，以使操纵准确无误、灵活方便、舒适而高效。 据有关实验研究资料确定的各种手控操纵装置与人体尺度有关的尺寸参数见表6.20； 尺寸含义见图6.16。;;;;2）控制器操纵方向应与预期的功能方向和机器设备的被控制方向一致。 从功能角度：向上扳或顺时针方向转动意味着向上或加强 从被控设备角度：设备运动方向将向上运动或向右运动。 ;3）控制装置要利于辨认和记忆。 控制装置???外形、大小和颜色上进行区别 有明显的标志，并力求与其功能有逻辑上的联系 这样，控制装置无论数量，排列布置及操作顺序如何，每个控制装置都能明确地被操作者辨认出来。 ;尽量利用控制器的结构特点进行控制（如弹簧等）或借助操作者体位的重力（如脚踏开关）进行控制。 对重复性、连续性的控制操作，不应集中某一部分的力，以防产生作业疲劳和工作单调感。 尽量设计多功能控制器，并与显示器有机地结合，如带指示灯的按钮等。 ;（2）控制装置设计时应该考虑的因素;1）控制信息的反馈 人在操纵控制装置时，需要通过一定的反馈来获得有关操纵的信息。有两类反馈信息， 一类来自人体自身的反馈信息，如眼睛观察手脚的位移，手、臂、肩或脚、腿、臀感受的位移或压力信息。 另一类来自机的反馈信息。主要有：仪表显示、光显示、振动变化、音响显示、操纵阻力。 ;2）控制装置的适宜用力 操纵阻力不能过小，用力太小则操纵精度难以控制，人不能从操纵力中得到有关操纵量的反馈信息，不利于正确操纵。 阻力也不能过大，否则会使控制器的动作不灵敏，难以驾驭，而且也会使操纵者提前产生疲劳。 以使用者最大肌力的一半和最大收缩速度的1/4操作，能量利用率最高，人在较长时间内工作不会感到疲劳。 对于只要求快而精度要求不太高的工作(如点动开关)来说，操纵力应在人能获得反馈的同时越小越好；操纵精度要求很高，控制装置应具有一定阻力。;表6-21 不同控制装置所要求的最小阻力;3）控制装置的运动 首先控制装置的操作方向与系统过程的变化方向相一致，这样可以使控制操作形象化，又可使控制操作和系统的变化之间产生一定的逻辑关系，有利于操作人员记忆和辨认，提高操作效率。如朝某一方向时，产生最大力量。 其次控制装置的移动范围不能超过操作者可能的活动范围，并要给操作者留出足够的自由空间。 ;4）使用部位的尺寸和结构 不同的操纵器，由于压或握的用力方式不同，操纵件的尺寸和形状不同。 首先取决于控制装置上手或脚使用部位的尺寸， 其次需要根据操纵时是否戴手套，或作业时鞋的形式来决定放宽的尺寸。 ;旋转式控制装置的设计;旋钮;根据旋钮的形状，可分为圆形旋钮，多边形旋钮，指针形旋钮和手动转盘等。;旋钮大小应根据操作时使用手指和手的不同部位而定，旋钮直径以能够保证动作速度和准确性为前提。 为使手操纵旋钮时不打滑，钮帽部分做成各种齿纹或多边形，以增强手的握持力。;;转轮、手柄和曲柄控制器的功能与旋钮相当，用于需要较大的操作扭矩条件下。转轮可以单手或双手操作，并可自由地连续旋转操作。手柄和曲柄可以认为是转轮的变形设计。 在设计大小时必须考虑操作者有效用力范围(表6.22)及其合理尺寸，使之手握舒服，用力有效不产生滑动。;;;移动、扳动式控制装置的设计1、操纵杆;;;移动、扳动式控制装置的设计2、扳动开关;;;按压式控制装置设计1、按钮;按钮尺寸大小，即圆截面的直径d，或矩形截面的两个边长 a×b，应与相关的人体操作部位（如手指）的尺寸相适应。 一般圆弧形钮直径以8—18mm为宜，矩形按钮以(10×10)、(10×15)或(15×20)mm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。 按钮直径大于15mm时，可将顶部做成球面线凹坑，以便于手感定位。;;;;;按键;脚动控制装置的设计;1）脚动控制器分类;（1）调节踏板;;;（2）踏板开关;;脚动控制装置的操纵力;;根据控制器的用途，将控制器设计成不同的形状，以使视觉上和触觉上易于区分。;以不同大小来区别控制器的功能和用途，通常在同一系统中只能设计大、中、小三种规格。 由于大小编码的视觉和触觉感知度小的原因，常与其他形式编码一起使用。;;;6.2.3 显示装置和控制装置的相合性设计;运动相合性;;;空间相合性;;控制----显示比;;