5 操纵装置设计

1、1Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art21）旋转式操纵器）旋转式操纵器2）移动式操纵器）移动式操纵器3）按压式操纵器）按压式操纵器通常分为通常分为手动手动装置和装置和脚动脚动装置装置手操纵装置按运动手操纵装置按运动方式可以分为方式可以分为Hand-operated controllerErgonomics Nan

2、jing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art3操纵装置的形状、大小、位置、运动状态和操纵力等，都要符合人的生理、心理特性，以保持操作时的舒适和方便。Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology

3、 . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art4l操纵力的大小在用力限度范围内操纵力的大小在用力限度范围内l操纵力随施力部位、着力的空间位置、施力的时间不操纵力随施力部位、着力的空间位置、施力的时间不同而变化同而变化l操纵力的大小与操纵精度控制有关操纵力的大小与操纵精度控制有关(p113)Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mech

4、anic Engineering . Department of Design Art5操纵量的大小最好与操纵用力的大小成比例，这种比例关系操纵量的大小最好与操纵用力的大小成比例，这种比例关系称为操纵装置的称为操纵装置的用力级差或用力梯度用力级差或用力梯度。（。（P114）Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art61

5、. 形状编码形状编码 Shape coding2. 纹理编码纹理编码 Texture coding大小编码大小编码 Size coding位置编码位置编码 Location coding操作方式编码操作方式编码 operational coding颜色编码颜色编码 Color coding3.标志编码标志编码 Label codingErgonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineeri

6、ng . Department of Design Art71、旋钮、旋钮 knob2、手轮、手轮 Hand-wheel3、摇把、摇把 Crank4、十字把、十字把按操纵部位不同，旋按操纵部位不同，旋转式操纵器可分为：转式操纵器可分为：Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art8旋钮旋钮旋钮为单手操纵的控制器。旋钮的形

7、态与尺度应根据功能要求设计；大小应方便操作，还应考虑增加手的握执力。Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art9手轮与摇把手轮与摇把手轮或摇把的操作力与操作面有关。手轮与摇把均可作连续旋转，适合作多圈操作的场合。 手轮或摇把的尺寸与操作位置与姿态有直接关系。Ergonomics Nanjing University o

8、f Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art10移动式操纵器可分为手柄、操纵杆、推钮、滑移式操纵器和刀闸等。除推钮和滑移式操纵器外，其余的都有一个执握柄和杠杆。设计的重点是考虑执握柄的形状和尺寸，并按人手的生理结构特点设计。Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of

9、 Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art11按外形和使用情况，分为：按外形和使用情况，分为：按钮按钮和和按键按键。一、按钮一、按钮单工位和双工位单工位和双工位按钮的尺寸主要按人手指端的尺寸和操作要求而定。按钮的尺寸主要按人手指端的尺寸和操作要求而定。二、按键二、按键键盘设计键盘设计考虑因素考虑因素：人手指按压键盘的力度、回弹时间：人手指按压键盘的力度、回弹时间及使用频度、手指移动距离等。及使用频度、手指移动距离等。按键的尺寸应按手指的尺寸和指端弧形设计。按键的尺寸应按手指的

10、尺寸和指端弧形设计。Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art121 分析旋钮、推钮和按钮的不同操作特征，设计/勾勒三种不同开关的形式，标注相应的尺寸，并说明设计思想。2 以人机工程学的设计思想，比较以下开关面板的设计优劣：Ergonomics Nanjing University of Science & Techn

11、ology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art13 脚操纵器的形式及操纵特征脚操纵器的形式及操纵特征单曲柄式单曲柄式双曲柄式双曲柄式直动式直动式脚操纵器主要包括脚踏板和脚踏钮两种。Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechan

12、ic Engineering . Department of Design Art14 脚操纵器的适宜用力脚操纵器的适宜用力 一般的脚操纵器都采用坐姿操作；一般的脚操纵器都采用坐姿操作； 脚蹬脚蹬/脚踏板应设计起动阻力，以防误操作；脚踏板应设计起动阻力，以防误操作； 腿的曲折角及脚的操作部位与脚蹬用力有关。腿的曲折角及脚的操作部位与脚蹬用力有关。Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Eng

13、ineering . Department of Design Art15 脚操纵器设计脚操纵器设计 脚踏板的形状有矩形、圆形； 脚踏板与脚踏钮表面用材、纹理应考虑防滑； 脚操纵器的空间位置直接影响施力与操纵。Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art16 操纵装置与动作节约原则操纵装置与动作节约原则 操作动作依其操作

14、动作依其效果效果和和性质性质大致分为：大致分为： 控制性操作动作，如启动和停止。应从操纵装置的设计入手，控制性操作动作，如启动和停止。应从操纵装置的设计入手，设法缩短人的反应时间。设法缩短人的反应时间。 调节性操作动作，如加速、减速、控制航向等。要求操纵装置调节性操作动作，如加速、减速、控制航向等。要求操纵装置动作平稳，并且长时间工作也不致使操作者疲劳。动作平稳，并且长时间工作也不致使操作者疲劳。 动作节约原则动作节约原则RMBarnes(Ralph MBarnes) 美国美国 操纵装置的选择原则操纵装置的选择原则人的操纵能力人的操纵能力 操纵装置本身操纵装置本身 Ergonomics Nan

15、jing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art17 操纵与显示相合性概念操纵与显示相合性概念 机器、设备的显示装置与操纵装置在很多情况下机器、设备的显示装置与操纵装置在很多情况下有联用关系，这种显示与操纵之间的联用关系称为有联用关系，这种显示与操纵之间的联用关系称为“操纵操纵-显示显示”的相合性的相合性。 它是反映人机关系的一种方式，涉及人机间的信它

16、是反映人机关系的一种方式，涉及人机间的信息传递、信息处理与控制指令的执行，以及人的习惯息传递、信息处理与控制指令的执行，以及人的习惯定式，其中定式，其中“相合性相合性”受人的习惯因素影响甚大。受人的习惯因素影响甚大。 Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art18 操纵操纵-显示相合性的人机工程原理显示相合性的人机工程

17、原理 对于操纵与显示的相合性设计，应根据人机工程学原理和人的习对于操纵与显示的相合性设计，应根据人机工程学原理和人的习惯定式等生理、心理特点，并遵循以下几条原则：惯定式等生理、心理特点，并遵循以下几条原则：(chapter 10) 1) 运动相合性运动相合性 (movement compatibility)操纵器和显示器运动方向的逻辑一致性是符合人感知的操纵器和显示器运动方向的逻辑一致性是符合人感知的“习惯定习惯定式式”;2) 空间相合性空间相合性 (spatial compatibility)操纵器和显示器的布置关系操纵器和显示器的布置关系;3) 操纵显示比操纵显示比 (inputs and

18、 outputs)操纵器的调节有两种形式：粗调和精调操纵器的调节有两种形式：粗调和精调 最佳的比选择还受到许多因素的影响最佳的比选择还受到许多因素的影响Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art19Ergonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Na

19、njing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art20设计建议：将控制器放在被控制装置旁设计建议：将控制器放在被控制装置旁Where are the window controlsErgonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art21设计建议：显示与设计建议：显示与控制放于同一层控制放于同一层Stove top controlsErgonomics Nanjing University of Science & Technology 2005 Nanjing University of Science & Technology . School of Mechanic Engineering . Department of Design Art22 操纵显示相合