操縱裝置是用來對機(jī)械的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行控制的裝置。按人體執(zhí)行操縱的器官來分類,操縱器可分為手控、腳控和聲控多種類型。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用,聲控方式表現(xiàn)出良好的發(fā)展前景,但目前仍處于個(gè)別領(lǐng)域的嘗試階段。手控和腳控操縱器有線位移(如按鈕、推桿)和角位移(如旋鈕、手輪)兩種,由于手比腳的動(dòng)作更精細(xì)、快速、準(zhǔn)確,所以,手控操縱器占有重要位置。腳控操縱器適用于動(dòng)作簡單、快速且需較大力的情況,一般只作為手控方式的補(bǔ)充。
操縱器的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮到功能、準(zhǔn)確性、速度和力的要求,與人體運(yùn)動(dòng)器官的運(yùn)動(dòng)特性相適應(yīng),與操作任務(wù)要求相適應(yīng);同時(shí),還應(yīng)考慮由于采用個(gè)人防護(hù)裝備(如防護(hù)鞋、手套等)帶來的約束。操縱裝置應(yīng)滿足以下安全人機(jī)學(xué)要求:
1.操縱器的表面特征
操縱器的形狀、尺寸、間隔和觸感等表面特征的設(shè)計(jì)和配置,應(yīng)使操作者的手或腳能準(zhǔn)確、快速地執(zhí)行控制任務(wù),并使操作受力分布合理。
2.操縱力和行程
操縱器的行程和操作力應(yīng)根據(jù)控制任務(wù)、生物力學(xué)及人體測量參數(shù)選擇,操縱力不應(yīng)過大使勞動(dòng)強(qiáng)度增加;操縱行程不應(yīng)超過人的最佳用力范圍,避免操作幅度過大,引起疲勞。
3.操縱器的布置
操縱器數(shù)量較多時(shí),其布置與排列應(yīng)以能確保安全、準(zhǔn)確、迅速地操作來配置,可以根據(jù)控制器在過程中的功能和使用的順序?qū)⑺鼈兎殖扇舾刹糠郑粦?yīng)首先考慮重要度和使用頻率,同時(shí)兼顧人的操作習(xí)慣、操作順序和邏輯關(guān)系;應(yīng)盡可能給出明顯指示正確動(dòng)作次序的示意圖,與相應(yīng)的信號(hào)裝置設(shè)在相鄰位置或形成對應(yīng)的空間關(guān)系,以保證正確有序的操作。
4.操縱器的功能
各種操縱器的功能應(yīng)易于辨認(rèn),避免混淆,使操作者能安全、即時(shí)地操作。必要時(shí)應(yīng)輔以符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定且容易理解的形象化符號(hào)或文字說明。當(dāng)執(zhí)行幾種不同動(dòng)作采用同一個(gè)操縱器時(shí),每種動(dòng)作的狀態(tài)應(yīng)能清晰地顯示。例如,按壓式操縱器,應(yīng)能顯示"接通"或"斷開"的工作狀態(tài)。
5.操縱方向與系統(tǒng)過程的協(xié)調(diào)
操縱器的控制功能與動(dòng)作方向應(yīng)與機(jī)械系統(tǒng)過程的變化運(yùn)動(dòng)方向一致,符合表2-1規(guī)定的要求。控制動(dòng)作、設(shè)備的應(yīng)答和顯示信息應(yīng)相互適應(yīng)和協(xié)調(diào),同樣操作模式的同類型機(jī)器應(yīng)采用標(biāo)準(zhǔn)布置,以減少操作差錯(cuò)。
動(dòng)作 |
開通 |
關(guān)閉 |
增加 |
減少 |
前進(jìn) |
后退 |
向左 |
向右 |
開車 |
剎車 |
向上 |
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√ |
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√ |
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√ |
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向下 |
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向前 |
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向后 |
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向右 |
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向左 |
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順時(shí)針 |
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√ |
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逆時(shí)針 |
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√ |
提拉 |
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按壓 |
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√ |
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表2-1操縱器的控制功能與動(dòng)作方向
6.防止附加風(fēng)險(xiǎn)
設(shè)有多個(gè)擋位的控制機(jī)構(gòu),應(yīng)有可靠的定位措施,防止操作越位、意外觸碰移位、因振動(dòng)等原因自行移動(dòng);雙手操作式的操縱器應(yīng)保證安全距離,防止單手操作的可能;多人操作應(yīng)有互鎖裝置,避免因多人動(dòng)作不協(xié)調(diào)而造成危險(xiǎn);對關(guān)鍵的控制器應(yīng)有防止誤動(dòng)作的保護(hù)措施,使操作不會(huì)引起附加風(fēng)險(xiǎn)。