操縱裝置是用來對機械的運行狀態(tài)進行控制的裝置。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。隨著計算機技術的應用,聲控方式表現出良好的發(fā)展前景,但目前仍處于個別領域的嘗試階段。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,由于手比腳的動作更精細、快速、準確,所以,手控操縱器占有重要位置。腳控操縱器適用于動作簡單、快速且需較大力的情況,一般只作為手控方式的補充。
操縱器的設計應考慮到功能、準確性、速度和力的要求,與人體運動器官的運動特性相適應,與操作任務要求相適應;同時,還應考慮由于采用個人防護裝備(如防護鞋、手套等)帶來的約束。操縱裝置應滿足以下安全人機學要求:
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計和配置,應使操作者的手或腳能準確、快速地執(zhí)行控制任務,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根據控制任務、生物力學及人體測量參數選擇,操縱力不應過大使勞動強度增加;操縱行程不應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
操縱器數量較多時,其布置與排列應以能確保安全、準確、迅速地操作來配置,可以根據控制器在過程中的功能和使用的順序將它們分成若干部分;應首先考慮重要度和使用頻率,同時兼顧人的操作習慣、操作順序和邏輯關系;應盡可能給出明顯指示正確動作次序的示意圖,與相應的信號裝置設在相鄰位置或形成對應的空間關系,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易于辨認,避免混淆,使操作者能安全、即時地操作。必要時應輔以符合標準規(guī)定且容易理解的形象化符號或文字說明。當執(zhí)行幾種不同動作采用同一個操縱器時,每種動作的狀態(tài)應能清晰地顯示。例如,按壓式操縱器,應能顯示"接通"或"斷開"的工作狀態(tài)。
5.操縱方向與系統(tǒng)過程的協調
操縱器的控制功能與動作方向應與機械系統(tǒng)過程的變化運動方向一致,符合表2-1規(guī)定的要求。控制動作、設備的應答和顯示信息應相互適應和協調,同樣操作模式的同類型機器應采用標準布置,以減少操作差錯。
動作 |
開通 |
關閉 |
增加 |
減少 |
前進 |
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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順時針 |
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逆時針 |
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提拉 |
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按壓 |
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表2-1操縱器的控制功能與動作方向
6.防止附加風險
設有多個擋位的控制機構,應有可靠的定位措施,防止操作越位、意外觸碰移位、因振動等原因自行移動;雙手操作式的操縱器應保證安全距離,防止單手操作的可能;多人操作應有互鎖裝置,避免因多人動作不協調而造成危險;對關鍵的控制器應有防止誤動作的保護措施,使操作不會引起附加風險。