6-操纵装置设计

1、到学校的主页图书馆藏电子图书超星电子图书： 下载“人机工程学” 丁玉兰、赵江洪、石林、赖维铁、王继成,资料下载,6.操纵装置设计,6.1操纵控制器的类型 6.2操纵控制装置的选择 6.3手动操纵装置设计 6.4脚控操纵器的设计 6.5操纵装置编码 6.6操纵与显示的相容性,6.1操纵控制器的类型,请尽可能多地列举出你所知道的操纵装置，画或写在纸上,这么多操纵装置，如何分类,操纵控制器的种类很多，分类方法也不尽相同。一般来说，常见的分类方法有如下几种： 1】按运动方式分 旋转控制器：曲柄、手轮、旋塞、钥匙、旋钮等 摆动控制器：开关杆、调节杆、杠杆键、拨动式开关、摆动开关、踏板等。 滑动控制器：手

2、闸、指拨滑快等。 按压控制器：按钮、按键、键盘等。 牵拉控制器：拉环 、拉手、拉圈、拉钮等,2】按功能分 开关控制器：用简单的开或关实现起动或停止的纵控制。如按钮、踏板、手柄等。 转换控制器：把系统从一个工作状态转到另一个。 如手柄、选择旋钮、操纵盘等。 调整控制器：系统的工作参数稳定地增加或减少。如手柄、按钮、旋钮、操纵盘等。 紧急停车控制器：用于最短时间内产生制动效果， 启动要十分灵敏。它与开关控制器基本相同，但要与开关控制器分开布置，以免紧急操作时混乱，造成事故,3】按人体操作部位分 手动控制器：按键、开关、 旋钮、手柄及转轮等 脚动控制器：踏板 其它：,每一类操纵装置的特点 描述的角度

3、：使用功能、使用情况,觉,操纵装置的定义： 操纵控制装置则是起着执行信息传递的作用。 是将人的信息输送给机器，用以调整、改变机器状态的装置,讨论一个问题,1】选择什么操纵装置控制大门？ 2】为什么,6.2操纵装置的选择,如何选择操纵装置？ 主要是按使用功能和操作要求进行选择，这对于安全生产、提高工作效率非常重要。一般应遵循如下几个原则: 使用功能【执行信息特征】： 启动制动 不连续调节 定量调节 连续调节 数据输入,操纵装置类型,每一类操纵装置的特点 描述的角度：使用功能、使用情况,觉,6.2操纵装置的选择,如何选择操纵装置？ 操作要求，一般应遵循如下几个原则: 快速、精细的操作，主要采用手动

4、或指动控制器。用力的操作应采用手臂及下肢控制。 手动控制器应安排在容易接触到和易看到的空间。 按钮的间距应为15mm，各手控制器的间距不小于50mm。 手揿按钮、旋钮适用于费力小、移动幅度不大及高精度的阶梯式或连续式调节。 长臂杆、手柄、手轮、踏板则适用于费力、幅度大和低精度的操作。 对于各种控制器的使用情况，见表,如果没有合适的操纵装置供选择或者公司本身就是制作操纵装置的！ 手控操纵装置设计要考虑哪些方面内容,6.3手控操纵装置设计,掌心部位肌肉最少，指骨间肌和手指肌是神经末梢满布的区蜮，而指球肌、大鱼际肌、小鱼际肌是肌肉丰满的肌肉部位，是手掌上的天然减震器,1.手动控制器设计考虑的因素 设

5、计手的接触物时应避免将受力集中于掌心和指骨肌，防止受压受震而引起难于治愈的痉挛，至少也减少了手的疲劳和操作不准。 形状应便于触觉对它进行识别。 尺寸应符合人手尺度的需要,手动控制器设计中，有旋钮、按键、操纵手把等,2.旋钮设计 旋钮种类:其形状可分为圆形、多边、指针旋钮和手动转盘等。 ()适于微调，()力量可大些，()旋钮上带有指示刻度线,15,圆形同心旋钮尺寸设计及注意事项,多边形旋钮：力量大，常用于不需要连续旋转的场合。一般调节范围不足360度，旋转定位精度不高,指针式旋钮：旋钮带有指针的形状，当旋转旋钮时，可靠指针确定旋钮的位置。可得到较精确的调节。设计时应突出指针的形状，以便使操作者了

6、解旋钮的最终位置。参考尺寸如图,18,适宜操作的旋钮尺寸,3.按键 在设计中经常使用的按键以四角钝圆的四方形最方便。不常用的可采用圆形。 按键表面应稍有凹陷或纹理粗糙，以便揿时手指不易滑脱。以手掌揿压的按键表面应为蘑菇形，这样有利于手掌用力均匀,a)操作手感不好,常用于轻小型操作次数少的设备上； b)按键应凸出一定高度,低不易感觉位置是否正确 c)按键间应有间距,否则容易同时接触两个键 d)按键以中凹的型为佳； e)适宜的尺寸可参考图 f)密集按键的形式,三、操纵控制装置的设计（一）手动控制器设计,4操纵手把：操纵手把的外形、大小、长短、重量以及材料等，除应满操作要求外，还应符合手的结构、尺度

7、及触觉特性,24,a)(b)(c)为好 (d)(e)(f)为差,手把与手掌的关系,把手长度=手幅宽 把手径向尺寸适中,便于触觉识别，特别市戴手套时。 把手表面光洁平滑，触觉舒适,4. 适宜的用力范围 操纵装置不但在形状、尺寸上与人手相适应，还要在操纵力上与人适应,脚操纵的控制器也是比较常用的。如汽车的离合器踏板、刹车踏板及其它机械(如冲床、蒸汽锤)的脚踏板等。用脚控的情况有：(1)需连续操作，用手又不方便的场合；(2)无论是连续性控制，还是间歇性控制，其操纵力都超过5-15kg的情况下；(3)手的控制工作量过大，不足以完成控制任务时。 在设计和选用脚控时，一般尽量采用坐姿。因为坐姿状态下人体容

8、易保持平衡，且容易出力。用于精确操作时，坐姿显然优于立姿。为使操作既省力又舒适，必须处理好控制器相对于人的位置；否则操作起来费劲、易疲劳,31,6.4脚控操纵器的设计,脚动控制器主要有脚踏板和脚踏钮两类。 1脚踏板 脚踏板可分双脚操作和单脚操作。双脚操作的脚踏板主要有往复式和回转式；单脚操作的脚踏板是直动式，分脚踏式和脚踩式,32,坐姿：脚踏板典型的例子，如汽车的制动踏板。这种踏板人腿与脚的舒适角度为90度，其位置有三种,34,a)是座位较高，小腿与地面几乎垂直的情况，脚的下压力不能超过90N； b)是座位较低，小腿倾斜的情况，此时踏力不能超过180N； c)是座位很低，小腿较平的情况，此时一

9、般蹬力能达到600N,站姿：若是站立操作，则脚踏板的高度不得超过地面25cm，最佳为20cm或稍小些。立姿、坐姿、立坐交替操作时的脚踏板设计参数，可供选用,37,2脚踏钮 在某种情况，当手操作不便时，可采用脚踏钮来代替手动按钮的迅速操作。图为常用脚踏钮的尺寸供参考。 脚踏钮的主要一般仅限于开或关的简单操作，操作空间过小情况下使用,40,3.适宜的操纵力,6.5 操纵装置编码,操纵装置编码 1）形式编码 2）位置编码 3）尺寸编码 4）颜色编码 5）符号编码,在使用多种操作器时，安形状、位置、尺寸、色彩或符号进行编码，以提高效率和减少误操作,6.6操纵与显示相合性,操纵-显示比 操纵器与显示器移

10、动量之比,2.操纵与显示相合性原则,2.操纵与显示相合性原则,2.操纵与显示相合性原则,操纵器右移或右旋时，指针应右移或上移； 操纵器向上或向前时，指针应向上或向右移； 操纵器右移或顺时针时，被控量为增加 操纵器右移时，固定指针显示器的表盘左移，数值增加； 操纵器朝上、前、右移动时，显示器读数增加，或开关进入“开,3.操纵显示的编码和编排相合性 重要的原则是见操纵显示的编码应尽可能一 致,总 结,控制器的设计有以下几个基本的要求： 1）任何控制器，都要适应人体生理特征的要求。如控制器的安装位置、排列方式、操纵速度和操纵力的大小都要符合人体的生理特征，以便使操作者都能舒适而满意的进行操作。 2）控制器要与设备系统的工作状态结合起来。控制器的运动方向应和显示器指针或设备的运动方向相适应，并使之符合人的习惯。如设备某部分是上下直线运动时，此部分的控制器的操作方向也应上下直线运动；又如汽车的方向盘操作的方向与汽车转弯的方向应该是一致的。 3）控制器的形态应体现其操作方式，以利于辨认。 4）控制器的造型设计要求外形尺寸大小适当，适应人体生理恃点，而且