第5章 操縱裝置

1、第第5 5章章 操縱裝置操縱裝置 操縱裝置設(shè)計的人機(jī)工程問題 2 腳控操縱裝置的設(shè)計4 操縱裝置的類型和選擇 3 1 手控操縱裝置的設(shè)計 3 3 返回總目錄返回總目錄 第第 5 章目錄章目錄 人機(jī)系統(tǒng)中人機(jī)系統(tǒng)中, , 操縱裝置操縱裝置( (又稱控制裝置、調(diào)節(jié)裝置又稱控制裝置、調(diào)節(jié)裝置) )是是 指通過人的動作指通過人的動作( (直接或間接直接或間接) )來使機(jī)器起動、停車或改變來使機(jī)器起動、停車或改變 運(yùn)行狀態(tài)的各種元件、器件、部件、機(jī)構(gòu)以及它們的組合運(yùn)行狀態(tài)的各種元件、器件、部件、機(jī)構(gòu)以及它們的組合 等環(huán)節(jié)。其基本功能是把操作者的響應(yīng)輸出轉(zhuǎn)換成機(jī)器設(shè)等環(huán)節(jié)。其基本功能是把操作者的響應(yīng)輸出轉(zhuǎn)

2、換成機(jī)器設(shè) 備的輸入信息備的輸入信息, , 進(jìn)而控制機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。進(jìn)而控制機(jī)器設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。 操縱裝置的設(shè)計操縱裝置的設(shè)計, , 應(yīng)使操作者能在其一個作業(yè)班次內(nèi)應(yīng)使操作者能在其一個作業(yè)班次內(nèi), , 安全、準(zhǔn)確、迅速、舒適、方便地持續(xù)操縱而不產(chǎn)生早期安全、準(zhǔn)確、迅速、舒適、方便地持續(xù)操縱而不產(chǎn)生早期 疲勞。為此疲勞。為此, , 設(shè)計者必須充分考慮人體的體形、尺度、生設(shè)計者必須充分考慮人體的體形、尺度、生 理特點(diǎn)、運(yùn)動特征和心理特性、以及人的體力和能力的限理特點(diǎn)、運(yùn)動特征和心理特性、以及人的體力和能力的限 度度, , 才能使所設(shè)計的操縱裝置達(dá)到高度的宜人化。才能使所設(shè)計的操縱裝置達(dá)到高度的

3、宜人化。 5.1 5.1 操縱裝置的類型和選擇操縱裝置的類型和選擇 回到本章目錄 操縱裝置的類型操縱裝置的類型 按人體操作部位按人體操作部位 按實(shí)現(xiàn)的功能按實(shí)現(xiàn)的功能 手控操縱裝置腳控操縱裝置 開關(guān)式操縱器轉(zhuǎn)換式操縱器調(diào)節(jié)式操縱器緊急停車操縱器 旋轉(zhuǎn)式操縱器 移動式操縱器 按壓式操縱器 常用的操縱裝置的形態(tài) 操縱器的選擇 根據(jù)操縱器的功能特點(diǎn)和使用操縱器的具體條件（如根據(jù)操縱器的功能特點(diǎn)和使用操縱器的具體條件（如 使用要求、空間位置、環(huán)境因素等使用要求、空間位置、環(huán)境因素等) )初步選擇工作效率較初步選擇工作效率較 高的幾種型式，然后考慮經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行篩選確定。高的幾種型式，然后考慮經(jīng)濟(jì)因素進(jìn)行

4、篩選確定。 常用的操縱裝置的形態(tài):(a) 曲柄；(b) 手輪；(c) 旋塞；(d) 旋鈕； (e) 鑰匙；(f) 開關(guān)桿；(g) 調(diào)節(jié)桿；(h) 杠桿電鍵；(i) 撥動式開 關(guān)；(j) 擺動式開關(guān)；(k) 腳踏板；(l) 鋼絲脫扣器；(m) 按鈕；(n) 按鍵；(o) 鍵盤；(p) 手閘；(q) 指撥滑塊(形狀決定)；(r) 指撥滑 塊(摩擦決定)；(s) 拉環(huán)；(t) 拉手；(u) 拉圈；(v) 拉鈕 (1) (1) 曲柄曲柄( (搖把搖把) ) 適用于費(fèi)力、適用于費(fèi)力、 移動幅度大而精度要求不移動幅度大而精度要求不 高的調(diào)節(jié)。主要用于無級調(diào)節(jié)、且要求幾個旋轉(zhuǎn)動作之后高的調(diào)節(jié)。主要用于無級調(diào)

5、節(jié)、且要求幾個旋轉(zhuǎn)動作之后 停止在一個位置上的操縱工況。曲柄的優(yōu)點(diǎn)是操縱轉(zhuǎn)矩較停止在一個位置上的操縱工況。曲柄的優(yōu)點(diǎn)是操縱轉(zhuǎn)矩較 大大, , 適應(yīng)范圍較廣適應(yīng)范圍較廣, , 其形狀確保操作者不可能產(chǎn)生無意識其形狀確保操作者不可能產(chǎn)生無意識 的操作的操作, , 安全性較好。但它受空間限制較大。安全性較好。但它受空間限制較大。 當(dāng)兩工位或多工位有級操縱時當(dāng)兩工位或多工位有級操縱時, , 為了快速調(diào)節(jié)為了快速調(diào)節(jié), , 而調(diào)而調(diào) 節(jié)位置還要看得見、摸得著節(jié)位置還要看得見、摸得著, , 也可選用曲柄。也可選用曲柄。 (2) (2) 手輪手輪 適用于細(xì)微調(diào)節(jié)和平穩(wěn)調(diào)節(jié)。當(dāng)手輪一次連續(xù)適用于細(xì)微調(diào)節(jié)和平穩(wěn)

6、調(diào)節(jié)。當(dāng)手輪一次連續(xù) 轉(zhuǎn)動角度大于轉(zhuǎn)動角度大于120120時時, , 應(yīng)選用帶柄手輪。主要適用于無應(yīng)選用帶柄手輪。主要適用于無 級調(diào)節(jié)、三工位或多工位的分級開關(guān)。手輪很適宜于保持級調(diào)節(jié)、三工位或多工位的分級開關(guān)。手輪很適宜于保持 在一個位置上在一個位置上, , 要求精確地調(diào)節(jié)要求精確地調(diào)節(jié), , 但容易產(chǎn)生無意識操縱。但容易產(chǎn)生無意識操縱。 因此因此, , 手輪要有聯(lián)鎖或保險裝置。手輪要有聯(lián)鎖或保險裝置。 (3) (3) 旋鈕旋鈕 適用于用力較小且變化細(xì)微的連續(xù)調(diào)節(jié)或三種適用于用力較小且變化細(xì)微的連續(xù)調(diào)節(jié)或三種 狀態(tài)以上的分級調(diào)節(jié)。可用于某一工位的快速調(diào)整狀態(tài)以上的分級調(diào)節(jié)?？捎糜谀骋还の坏目?/p>

7、速調(diào)整, ,能實(shí)能實(shí) 現(xiàn)無級調(diào)節(jié)現(xiàn)無級調(diào)節(jié), ,旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不受限制旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不受限制, ,可廣泛用于粗調(diào)或細(xì)調(diào)?？蓮V泛用于粗調(diào)或細(xì)調(diào)。 (4) (4) 按鈕按鈕 只允許有兩個工位。適用于安裝空間受限制或只允許有兩個工位。適用于安裝空間受限制或 要求單手同時快速操縱多個操縱器的場合。更適宜于要求要求單手同時快速操縱多個操縱器的場合。更適宜于要求 可以看見和觸及所控制工位的情況。為了防止無意識操縱可以看見和觸及所控制工位的情況。為了防止無意識操縱, , 可采取適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)措施?？刹扇∵m當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)措施。 (5) (5) 按鍵按鍵 只允許有兩個工位。適用于安裝空間受限制或只允許有兩個工位。適用于安裝空間受限制

8、或 要求單手同時快速、準(zhǔn)確地操縱多個操縱器的場合。按鍵要求單手同時快速、準(zhǔn)確地操縱多個操縱器的場合。按鍵 可根據(jù)用途不同可根據(jù)用途不同, , 選用不同顏色選用不同顏色, , 便于識別。便于識別。 （6 6）旋塞）旋塞 既適用于無級調(diào)節(jié)，又適用于分級開關(guān)。若既適用于無級調(diào)節(jié)，又適用于分級開關(guān)。若 調(diào)節(jié)范圍小于一周，則旋塞用于分級控制時可以有調(diào)節(jié)范圍小于一周，則旋塞用于分級控制時可以有224224個個 工位（例如，旋轉(zhuǎn)量程旋擇開關(guān)）。旋塞通常做成指針形工位（例如，旋轉(zhuǎn)量程旋擇開關(guān)）。旋塞通常做成指針形 狀或帶有指示標(biāo)記，各個工位有指示數(shù)值，以利于提高操狀或帶有指示標(biāo)記，各個工位有指示數(shù)值，以利于提

9、高操 縱的準(zhǔn)確性?？v的準(zhǔn)確性。 （7 7）鑰匙）鑰匙 適用于對安全有特殊要求，不允許產(chǎn)生非授適用于對安全有特殊要求，不允許產(chǎn)生非授 權(quán)的和無意識的調(diào)節(jié)的場合。尤其適用于保持在一個工位權(quán)的和無意識的調(diào)節(jié)的場合。尤其適用于保持在一個工位 上的操縱要求。上的操縱要求。 （8 8）開關(guān)桿）開關(guān)桿 適用于要求能保持并精確調(diào)節(jié)的場合，可適用于要求能保持并精確調(diào)節(jié)的場合，可 用于兩個或多個工位的操縱，也可用于多個運(yùn)動方向及無用于兩個或多個工位的操縱，也可用于多個運(yùn)動方向及無 級調(diào)節(jié)。當(dāng)要求每個工位都可見、可及和快速調(diào)節(jié)時，選級調(diào)節(jié)。當(dāng)要求每個工位都可見、可及和快速調(diào)節(jié)時，選 用開關(guān)桿極為合適。用開關(guān)桿極為合

10、適。 （9 9）撥動式開關(guān)）撥動式開關(guān) 適用于快速調(diào)節(jié)、占據(jù)空間小、單手適用于快速調(diào)節(jié)、占據(jù)空間小、單手 操縱幾個操縱器，以及要求可見、可及的場合。視其結(jié)構(gòu)操縱幾個操縱器，以及要求可見、可及的場合。視其結(jié)構(gòu) 不同，可調(diào)節(jié)兩個或三個工位。不同，可調(diào)節(jié)兩個或三個工位。 （1010）擺動式開關(guān)）擺動式開關(guān) 只能用于兩個工位。最適宜于空間小只能用于兩個工位。最適宜于空間小 的情況下，對幾個操縱器用單手同時進(jìn)行快速操縱，且要的情況下，對幾個操縱器用單手同時進(jìn)行快速操縱，且要 求可見和可觸及相應(yīng)工位的場合。求可見和可觸及相應(yīng)工位的場合。 （1111）腳踏板）腳踏板 適用于動作簡單、快速、需要的操縱力較適用

11、于動作簡單、快速、需要的操縱力較 大的調(diào)節(jié)。能較長時間保持在調(diào)節(jié)位置上，可用于兩個或大的調(diào)節(jié)。能較長時間保持在調(diào)節(jié)位置上，可用于兩個或 幾個工位的調(diào)節(jié)和無級調(diào)節(jié)。腳控操縱器一般適用于需要幾個工位的調(diào)節(jié)和無級調(diào)節(jié)。腳控操縱器一般適用于需要 連續(xù)進(jìn)行操作，而且用手又不方便的場合，或手的任務(wù)量連續(xù)進(jìn)行操作，而且用手又不方便的場合，或手的任務(wù)量 太大，需要的操縱力較大的場合。在坐姿、有靠背的條件太大，需要的操縱力較大的場合。在坐姿、有靠背的條件 下宜選用腳控操縱器。下宜選用腳控操縱器。 （1212）鍵盤）鍵盤 鍵盤由幾個或幾十個按鈕開關(guān)或按鍵組鍵盤由幾個或幾十個按鈕開關(guān)或按鍵組 成，其按鍵組合應(yīng)符合國

12、家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。鍵盤主成，其按鍵組合應(yīng)符合國家標(biāo)準(zhǔn)或國際標(biāo)準(zhǔn)。鍵盤主 要適用于安裝空間受限制、便于集中控制的場合。要適用于安裝空間受限制、便于集中控制的場合。 （1313）手閘）手閘 適用于操縱頻率較低的場合，可進(jìn)行兩適用于操縱頻率較低的場合，可進(jìn)行兩 個或數(shù)個工位的調(diào)節(jié)及無級調(diào)節(jié)。當(dāng)阻力不大時，可個或數(shù)個工位的調(diào)節(jié)及無級調(diào)節(jié)。當(dāng)阻力不大時，可 用作為兩個終點(diǎn)工位之間的精確調(diào)節(jié)。手閘的工位容用作為兩個終點(diǎn)工位之間的精確調(diào)節(jié)。手閘的工位容 易保持，并且可以看見和觸及。若有多個滑動操縱器易保持，并且可以看見和觸及。若有多個滑動操縱器 需要用單手同時操縱，則可用手閘進(jìn)行快速精確調(diào)節(jié)，需要用單手同時

13、操縱，則可用手閘進(jìn)行快速精確調(diào)節(jié)， 并且能保持在調(diào)節(jié)的工位上。并且能保持在調(diào)節(jié)的工位上。 （1414）指撥滑塊）指撥滑塊 指撥滑塊分兩類，一類是人手施加的指撥滑塊分兩類，一類是人手施加的 力通過滑塊與手指間的摩擦來傳遞，它只允許有兩個工力通過滑塊與手指間的摩擦來傳遞，它只允許有兩個工 位，適用于安裝空間受限制且可看見工位的場合，也適位，適用于安裝空間受限制且可看見工位的場合，也適 用于要求防止無意識操縱的場合；另一類是滑塊所受的用于要求防止無意識操縱的場合；另一類是滑塊所受的 力通過滑塊的突起形狀來傳遞，它允許有兩個、幾個工力通過滑塊的突起形狀來傳遞，它允許有兩個、幾個工 位及無級調(diào)節(jié)，適用于

14、要求可以看見和觸及的操縱，并位及無級調(diào)節(jié)，適用于要求可以看見和觸及的操縱，并 能快速調(diào)節(jié)和保持在調(diào)節(jié)位置的場合。能快速調(diào)節(jié)和保持在調(diào)節(jié)位置的場合。 （1515）牽拉式操縱器）牽拉式操縱器 適用于兩個、幾個工位及無級調(diào)適用于兩個、幾個工位及無級調(diào) 節(jié)，它要求有恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計（如行程、標(biāo)記等），適節(jié)，它要求有恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計（如行程、標(biāo)記等），適 宜用于要求能保持調(diào)節(jié)位置，并能進(jìn)行快速精確調(diào)節(jié)的宜用于要求能保持調(diào)節(jié)位置，并能進(jìn)行快速精確調(diào)節(jié)的 場合。場合。 回到本章目錄 5.2 操縱裝置設(shè)計的人機(jī)工程問題操縱裝置設(shè)計的人機(jī)工程問題 操縱器設(shè)計的一般原則 操縱器的形狀和式樣 操縱器的大小 操縱器的編碼

15、 操縱力和操縱位移 方向的協(xié)調(diào)關(guān)系 操縱器與顯示器的協(xié)調(diào)關(guān)系 操縱器的布置 回到本章目錄 5.2.1 5.2.1 操縱器設(shè)計的一般原則操縱器設(shè)計的一般原則 (1)(1)操縱器要適應(yīng)于人的生理特點(diǎn)，便于大多數(shù)人使用操作。操縱器要適應(yīng)于人的生理特點(diǎn)，便于大多數(shù)人使用操作。 (2)(2)操縱器的運(yùn)動方向要同機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)相協(xié)調(diào)。操縱器的運(yùn)動方向要同機(jī)器的運(yùn)行狀態(tài)相協(xié)調(diào)。 (3)(3)操縱器要容易辨認(rèn)。操縱器要容易辨認(rèn)。 (4)(4)盡量利用自然的操縱動作或借助操作者身體部位的重力盡量利用自然的操縱動作或借助操作者身體部位的重力 進(jìn)行操縱。進(jìn)行操縱。 (5)(5)在條件許可的情況下，盡量設(shè)計多功能的操

16、縱器。在條件許可的情況下，盡量設(shè)計多功能的操縱器。 (6)(6)操縱器的造型設(shè)計，要求尺寸大小適當(dāng)、形狀美觀大方、操縱器的造型設(shè)計，要求尺寸大小適當(dāng)、形狀美觀大方、 式樣新穎、結(jié)構(gòu)簡單，并且給操作者以舒適的感覺。式樣新穎、結(jié)構(gòu)簡單，并且給操作者以舒適的感覺。 回到本節(jié)目錄 5.2.2 5.2.2 操縱器的形狀和式樣操縱器的形狀和式樣 操縱器的形狀同它的功能之間最好有邏輯上的聯(lián)系，操縱器的形狀同它的功能之間最好有邏輯上的聯(lián)系， 以利于辨認(rèn)和記憶。以利于辨認(rèn)和記憶。 操縱器的式樣應(yīng)便于使用，有利于操作者用力。操縱器的式樣應(yīng)便于使用，有利于操作者用力。 有定位或保險裝置的操縱器有定位或保險裝置的操縱

17、器, , 其終點(diǎn)位置應(yīng)有標(biāo)記或其終點(diǎn)位置應(yīng)有標(biāo)記或 專門的止動限位裝置。專門的止動限位裝置。 分級調(diào)節(jié)的操縱器應(yīng)有中間各檔位置標(biāo)記和定位、自分級調(diào)節(jié)的操縱器應(yīng)有中間各檔位置標(biāo)記和定位、自 鎖、連鎖裝置。鎖、連鎖裝置。 腳控操縱器不應(yīng)使踝關(guān)節(jié)在操作時過分彎曲。腳控操縱器不應(yīng)使踝關(guān)節(jié)在操作時過分彎曲。 操縱器的使用方法應(yīng)盡量簡化。操縱器的使用方法應(yīng)盡量簡化。 當(dāng)操縱器數(shù)量很多，而又難以單純用形狀來區(qū)分時，當(dāng)操縱器數(shù)量很多，而又難以單純用形狀來區(qū)分時， 可在操縱器上刻以適當(dāng)?shù)姆枺鳛檩o助標(biāo)志。這些符號可在操縱器上刻以適當(dāng)?shù)姆?，作為輔助標(biāo)志。這些符號 最好用手感觸即可辨別。最好用手感觸即可辨別。

18、回到本節(jié)目錄 5.2.3 5.2.3 操縱器的大小操縱器的大小 操縱器的大小應(yīng)適合于人的手或腳進(jìn)行操作。常用操縱器的大小應(yīng)適合于人的手或腳進(jìn)行操作。常用 操縱器的尺寸范圍及優(yōu)先選用規(guī)范操縱器的尺寸范圍及優(yōu)先選用規(guī)范, ,可查閱可查閱 GB/T 14775-GB/T 14775- 93 93 操縱器一般人類工效學(xué)要求操縱器一般人類工效學(xué)要求中的中的 5.2 5.2 節(jié)及相應(yīng)節(jié)及相應(yīng) 的圖、表數(shù)據(jù)。的圖、表數(shù)據(jù)。 操縱器的適宜大小同它的使用目的和使用方法有著操縱器的適宜大小同它的使用目的和使用方法有著 密切的關(guān)系。密切的關(guān)系。 回到本節(jié)目錄 5.2.4 5.2.4 操縱器的布置操縱器的布置 (1)

19、 (1) 操縱器的排列應(yīng)適合人的操作習(xí)慣，按照合理的操操縱器的排列應(yīng)適合人的操作習(xí)慣，按照合理的操 作順序和邏輯關(guān)系進(jìn)行安排。作順序和邏輯關(guān)系進(jìn)行安排。 (2) (2) 操縱器應(yīng)優(yōu)先布置在人的手或腳活動最靈敏、辨別操縱器應(yīng)優(yōu)先布置在人的手或腳活動最靈敏、辨別 力最好、反應(yīng)最快、用力最強(qiáng)的空間范圍和合適的方位力最好、反應(yīng)最快、用力最強(qiáng)的空間范圍和合適的方位 上。當(dāng)這些空間范圍不夠用時，則按操縱器的重要性和上。當(dāng)這些空間范圍不夠用時，則按操縱器的重要性和 使用頻率依次布置在較好或次要的位置上。使用頻率依次布置在較好或次要的位置上。 (3) (3) 聯(lián)系較多的操縱器應(yīng)盡可能安排在鄰近位置，并同聯(lián)系較

20、多的操縱器應(yīng)盡可能安排在鄰近位置，并同 操縱器的編碼相適應(yīng)。操縱器的編碼相適應(yīng)。 (4) (4) 當(dāng)操縱器很多時，應(yīng)按照它們的功能分區(qū)布置，各當(dāng)操縱器很多時，應(yīng)按照它們的功能分區(qū)布置，各 區(qū)之間用不同的位置、顏色、圖案或形狀進(jìn)行區(qū)分。區(qū)之間用不同的位置、顏色、圖案或形狀進(jìn)行區(qū)分。 (5) (5) 同一臺機(jī)器的操縱器，其操作運(yùn)動方向要一致。同一臺機(jī)器的操縱器，其操作運(yùn)動方向要一致。 回到本節(jié)目錄 (6) (6) 操縱器應(yīng)盡可能布置在人的視野范圍內(nèi)，借助操縱器應(yīng)盡可能布置在人的視野范圍內(nèi)，借助 視覺進(jìn)行識別。視覺進(jìn)行識別。 (7) (7) 緊急操作用的操縱器必須與其它操縱器分開布緊急操作用的操縱器

21、必須與其它操縱器分開布 置，安排在最顯眼而又最方便操作的位置，以確保置，安排在最顯眼而又最方便操作的位置，以確保 操縱準(zhǔn)確及時。操縱準(zhǔn)確及時。 (8) (8) 操縱器與顯示器配合使用時，兩者之間應(yīng)有優(yōu)操縱器與顯示器配合使用時，兩者之間應(yīng)有優(yōu) 良的協(xié)調(diào)性。良的協(xié)調(diào)性。 (9) (9) 縱器的總體布置要力求簡潔、明確、易操作及縱器的總體布置要力求簡潔、明確、易操作及 造型美觀。造型美觀。 (10)(10)操縱裝置的空間位置和分布應(yīng)盡可能做到在盲操縱裝置的空間位置和分布應(yīng)盡可能做到在盲 目定位時有較高的操縱工效。目定位時有較高的操縱工效。 各種操縱裝置之間的內(nèi)側(cè)間隔距離 回到本節(jié)目錄 5.2.5 5

22、.2.5 操縱力和操縱位移操縱力和操縱位移 (1)(1)操縱阻力操縱裝置的操縱阻力主要由操縱阻力操縱裝置的操縱阻力主要由摩擦阻力、彈性摩擦阻力、彈性 阻力、阻力、 粘滯阻力、慣性阻力粘滯阻力、慣性阻力等部分構(gòu)成。等部分構(gòu)成。 (2)(2)最大操縱力最大操縱力: :最大操縱力既取決于操縱器的工作要求，最大操縱力既取決于操縱器的工作要求， 又受限于操作者在一定姿勢下所能產(chǎn)生的最大出力。常又受限于操作者在一定姿勢下所能產(chǎn)生的最大出力。常 用操縱器的操縱力要求可查閱用操縱器的操縱力要求可查閱 GB/T 14775-93GB/T 14775-93操縱器操縱器 一般人類工效學(xué)要求一般人類工效學(xué)要求中的中的

23、 5.4 5.4 節(jié)及相應(yīng)的表格中的數(shù)節(jié)及相應(yīng)的表格中的數(shù) 據(jù)。據(jù)。 (3)(3)最優(yōu)操縱力最優(yōu)操縱力: :一般推薦最優(yōu)操縱力的范圍為一般推薦最優(yōu)操縱力的范圍為 手操縱 520 N； 手指操縱 25 N； 腳操縱 4590 N； 腳尖操縱 2045 N。 回到本節(jié)目錄 最優(yōu)最優(yōu)( (或最適宜或最適宜) )操縱力的選定應(yīng)兼顧能量消耗、操操縱力的選定應(yīng)兼顧能量消耗、操 縱精確度、操縱速度及獲取操縱量的反饋信息等四方面縱精確度、操縱速度及獲取操縱量的反饋信息等四方面 的要求，謀求最高的操縱工效。從能量利用的角度考慮的要求，謀求最高的操縱工效。從能量利用的角度考慮, , 在不同的用力條件下在不同的用力

24、條件下, , 以使用最大肌力的以使用最大肌力的 1/2 1/2 和最大收和最大收 縮速度的縮速度的 1/4 1/4 操作操作, ,能量利用率最高能量利用率最高, , 人較長時間工作人較長時間工作 也不會感到疲勞。也不會感到疲勞。 影響最優(yōu)操縱力的主要因素影響最優(yōu)操縱力的主要因素: : (1) (1)操縱器的結(jié)構(gòu)型式及其位置操縱器的結(jié)構(gòu)型式及其位置 (2)(2)人體的姿勢人體的姿勢 (3)(3)操縱器的性質(zhì)和使用要求操縱器的性質(zhì)和使用要求 (4)(4)靜態(tài)施力操縱靜態(tài)施力操縱 (5)(5)操縱器的用力梯度操縱器的用力梯度 操縱用力的差別閾值 回到本節(jié)目錄 5.4.6 操縱位移 操縱器位移參數(shù)的設(shè)

25、計，主要是確定操縱器操縱器位移參數(shù)的設(shè)計，主要是確定操縱器 的適宜增益。操縱器的增益，有兩種含義：的適宜增益。操縱器的增益，有兩種含義： （1 1）顯示）顯示- -操縱比操縱比 顯示器的指示量與操縱器的顯示器的指示量與操縱器的 操縱量之間的比值操縱量之間的比值。 （2 2）響應(yīng)）響應(yīng)- -操縱比操縱比 機(jī)器系統(tǒng)的實(shí)際變化量與操機(jī)器系統(tǒng)的實(shí)際變化量與操 縱器的操縱量之間的比值?？v器的操縱量之間的比值。 功能功能運(yùn)運(yùn) 動動 方方 向向功能功能運(yùn)運(yùn) 動動 方方 向向 接通接通向上向上, ,向右向右, ,向前向前, ,順時針順時針, ,拉拉 ( (推推- -拉型開關(guān)拉型開關(guān)) ) 切斷切斷向下向下,

26、,向左向左, ,向后向后, ,逆時針逆時針, ,推推 ( (推推- -拉型開關(guān)拉型開關(guān)) ) 開通開通向上向上, ,向前向前, ,向右向右, ,提拉提拉, ,順時順時 針針* * 關(guān)閉關(guān)閉 向下向下, ,向后向后, ,向左向左, ,按壓按壓, ,逆時逆時 針針* * 增加增加向前向前, ,向上向上, ,向右向右, ,順時針順時針減少減少向后向后, ,向下向下, ,向左向左, ,逆時針逆時針 向左向左向左向左, ,逆時針逆時針( (左旋左旋) )向右向右向右向右, ,順時針順時針( (右旋右旋) ) 前進(jìn)前進(jìn)向上向上, ,向右向右, ,向前向前后退后退向下向下, ,向左向左, ,向后向后 向上向

27、上 升升 向上向上, ,向后向后向下向下 降降 向下向下, ,向前向前 開車開車向上向上, ,向右向右, ,向前向前, ,順時針順時針剎車剎車向下向下, ,向左向左, ,向后向后, ,逆時針逆時針 顯示顯示- -操縱比的數(shù)值越大，操縱器移動同樣的距離時操縱比的數(shù)值越大，操縱器移動同樣的距離時, , 所對應(yīng)的顯示器的指示量就越大。所對應(yīng)的顯示器的指示量就越大。 顯示顯示- -操縱比相對較大的操縱器，適用于粗調(diào)或要求操縱比相對較大的操縱器，適用于粗調(diào)或要求 快速調(diào)節(jié)到預(yù)定位置的場合，調(diào)節(jié)操作過程時間較短，但快速調(diào)節(jié)到預(yù)定位置的場合，調(diào)節(jié)操作過程時間較短，但 不容易控制操縱的精確度。不容易控制操縱的

28、精確度。 顯示顯示- -操縱比相對較小的操縱器，適用于細(xì)調(diào)或要求操縱比相對較小的操縱器，適用于細(xì)調(diào)或要求 操縱準(zhǔn)確的場合，調(diào)節(jié)操作過程時間較長。操縱準(zhǔn)確的場合，調(diào)節(jié)操作過程時間較長。 適宜的顯示適宜的顯示- -操縱比，隨操縱響應(yīng)的頻率和操縱的時操縱比，隨操縱響應(yīng)的頻率和操縱的時 遲而變化，大部分情況下，人的操縱增益隨輸人信號頻率遲而變化，大部分情況下，人的操縱增益隨輸人信號頻率 ( (即要求作出反應(yīng)的頻率即要求作出反應(yīng)的頻率) )的增高而線性地減小。為了彌補(bǔ)的增高而線性地減小。為了彌補(bǔ) 人的操縱響應(yīng)的這一特點(diǎn)，在需要頻繁進(jìn)行操縱調(diào)節(jié)的情人的操縱響應(yīng)的這一特點(diǎn)，在需要頻繁進(jìn)行操縱調(diào)節(jié)的情 況下，

29、應(yīng)適當(dāng)增大操縱器的增益。況下，應(yīng)適當(dāng)增大操縱器的增益。 回到本節(jié)目錄 5.2.6 5.2.6 操縱器的編碼操縱器的編碼 將操縱器進(jìn)行合理編碼，使每個操縱器都有自己的特將操縱器進(jìn)行合理編碼，使每個操縱器都有自己的特 征，以便于操作者確認(rèn)不誤，是減少操作差錯的有效措施征，以便于操作者確認(rèn)不誤，是減少操作差錯的有效措施 之一。之一。 編碼的方法一般是利用形狀、大小、位置、顏色或標(biāo)編碼的方法一般是利用形狀、大小、位置、顏色或標(biāo) 志等不同特征對操縱器加以區(qū)別。志等不同特征對操縱器加以區(qū)別。 （1 1）形狀編碼）形狀編碼 這是一種容易被人的視覺和觸覺辨認(rèn)的、這是一種容易被人的視覺和觸覺辨認(rèn)的、 效果較好的

30、編碼方法。形狀編碼要注意盡可能使各種形狀效果較好的編碼方法。形狀編碼要注意盡可能使各種形狀 的設(shè)計反映操縱器的功能要求，使人能看出此種形狀的操的設(shè)計反映操縱器的功能要求，使人能看出此種形狀的操 縱器的用途；還要盡可能考慮到操作者戴手套也能分辨形縱器的用途；還要盡可能考慮到操作者戴手套也能分辨形 狀和方便操作。狀和方便操作。 回到本節(jié)目錄 常用旋鈕的形狀 常用旋鈕的形狀編碼分三類常用旋鈕的形狀編碼分三類: : 多倍旋轉(zhuǎn)旋鈕多倍旋轉(zhuǎn)旋鈕( (控控 制范圍超過制范圍超過 360360) )；部分旋轉(zhuǎn)旋鈕；部分旋轉(zhuǎn)旋鈕( (控制范圍不超過控制范圍不超過 360360) )；定位指示旋鈕；定位指示旋鈕(

31、 (旋鈕的操縱受臨界位置的定旋鈕的操縱受臨界位置的定 位控制位控制) )。試驗(yàn)表明，這些旋鈕僅憑觸覺便可辨別。試驗(yàn)表明，這些旋鈕僅憑觸覺便可辨別。 （2 2）大小編碼）大小編碼 若想僅憑觸覺就能正確辨認(rèn)出不同尺若想僅憑觸覺就能正確辨認(rèn)出不同尺 寸的操縱器寸的操縱器( (例如圓形旋鈕例如圓形旋鈕) )，則相互之間的尺寸差別，則相互之間的尺寸差別 必須足夠大必須足夠大 ( ( 如圓形旋鈕的尺寸必須相差如圓形旋鈕的尺寸必須相差 20% 20% 以以 上）。對于旋鈕、按鈕、扳動開關(guān)等小型操縱器，通上）。對于旋鈕、按鈕、扳動開關(guān)等小型操縱器，通 常只能劃分大、中、小三種尺寸等級。因此，大小編常只能劃分大

32、、中、小三種尺寸等級。因此，大小編 碼方式的使用效果不如形狀編碼有效，使用范圍也較碼方式的使用效果不如形狀編碼有效，使用范圍也較 為有限。為有限。 （3 3）位置編碼）位置編碼 操縱器的安裝位置也常被用來起編碼操縱器的安裝位置也常被用來起編碼 作用。例如：汽車上的離合器踏板、制動器踏板和加速作用。例如：汽車上的離合器踏板、制動器踏板和加速 踏板，就是以位置編碼相互區(qū)分的。在不用眼睛看而僅踏板，就是以位置編碼相互區(qū)分的。在不用眼睛看而僅 用手摸進(jìn)行操作時，對垂直排列布置的操縱器的操作準(zhǔn)用手摸進(jìn)行操作時，對垂直排列布置的操縱器的操作準(zhǔn) 確性優(yōu)于水平排列布置的。相鄰操縱器間應(yīng)有一定的間確性優(yōu)于水平排

33、列布置的。相鄰操縱器間應(yīng)有一定的間 距以利于辨別距以利于辨別, , 此間距一般不宜小于此間距一般不宜小于 125 mm125 mm。 （4 4）顏色編碼）顏色編碼 操縱器的顏色編碼，一般不單獨(dú)使用，操縱器的顏色編碼，一般不單獨(dú)使用， 而要同形狀或大小編碼合并使用。顏色只能靠視覺辨認(rèn)，而要同形狀或大小編碼合并使用。顏色只能靠視覺辨認(rèn)， 而且只有在較好的照明條件下才能看清楚，所以它的使而且只有在較好的照明條件下才能看清楚，所以它的使 用范圍也就受到限制。用范圍也就受到限制。 人眼雖然能辨別很多顏色，但用于操縱器編碼的顏人眼雖然能辨別很多顏色，但用于操縱器編碼的顏 色，一般只使用紅、橙、黃、藍(lán)、綠五

34、種顏色，色樣多色，一般只使用紅、橙、黃、藍(lán)、綠五種顏色，色樣多 了，反而容易混淆。了，反而容易混淆。 操縱器的功能與其顏色之間有一定的匹配關(guān)系。操縱器的功能與其顏色之間有一定的匹配關(guān)系。 停停 止、斷開功能的操縱器宜用紅色；起動、通電功能的操止、斷開功能的操縱器宜用紅色；起動、通電功能的操 縱器宜用綠色、白色、灰色或黑色；起、縱器宜用綠色、白色、灰色或黑色；起、 停兩用功能的停兩用功能的 操縱器宜用黑色、白色或灰色操縱器宜用黑色、白色或灰色, , 忌用綠色和紅色；復(fù)位忌用綠色和紅色；復(fù)位 功能的操縱器宜用藍(lán)色、黑色或白色。功能的操縱器宜用藍(lán)色、黑色或白色。 （5 5）標(biāo)志編碼）標(biāo)志編碼 在操縱

35、器上面或側(cè)旁，用文字或符號在操縱器上面或側(cè)旁，用文字或符號 作出標(biāo)志以標(biāo)明其功能。標(biāo)志編碼要求有一定的空間和作出標(biāo)志以標(biāo)明其功能。標(biāo)志編碼要求有一定的空間和 較好的照明條件。標(biāo)志本身應(yīng)當(dāng)簡單明了較好的照明條件。標(biāo)志本身應(yīng)當(dāng)簡單明了, , 易于理解。易于理解。 文字和數(shù)字必須采用清晰的字體。文字和數(shù)字必須采用清晰的字體。 回到本節(jié)目錄 5.2.7 5.2.7 操縱器與顯示器的協(xié)調(diào)關(guān)系操縱器與顯示器的協(xié)調(diào)關(guān)系 (1)空間關(guān)系的協(xié)調(diào)空間關(guān)系的協(xié)調(diào) 性。性。 四種旋鈕和四種儀四種旋鈕和四種儀 表的位置對應(yīng)關(guān)系，表的位置對應(yīng)關(guān)系， 其優(yōu)劣次序?yàn)槠鋬?yōu)劣次序?yàn)椤?、 、，有人，有人 對它們進(jìn)行過對它們進(jìn)行過

36、 1200 次操作試驗(yàn)出現(xiàn)操次操作試驗(yàn)出現(xiàn)操 作差錯的次數(shù)分別作差錯的次數(shù)分別 為為0 、76 、116、 129?；氐奖竟?jié)目錄 直線運(yùn)動顯示器與直線運(yùn)動操縱器在相同平面內(nèi)運(yùn)動時的方向協(xié)調(diào)性 (2)(2)運(yùn)動關(guān)系的協(xié)調(diào)性運(yùn)動關(guān)系的協(xié)調(diào)性 顯示器指針或光點(diǎn)的運(yùn)動方向與操縱器的運(yùn)動方顯示器指針或光點(diǎn)的運(yùn)動方向與操縱器的運(yùn)動方 向應(yīng)當(dāng)互相協(xié)調(diào)。向應(yīng)當(dāng)互相協(xié)調(diào)。 直線運(yùn)動顯示器與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動操縱器 在相同平面內(nèi)運(yùn)動時的方向協(xié)調(diào)性 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動顯示器與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動操縱器 在相同平面內(nèi)運(yùn)動時的方向協(xié)調(diào)性 直線運(yùn)動顯示器與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動操縱器 在不同平面內(nèi)運(yùn)動時的方向協(xié)調(diào)性 (3)(3)概念關(guān)系的協(xié)調(diào)性。概念關(guān)系的協(xié)調(diào)性。道

37、路交通標(biāo)志就更必須滿足此項(xiàng)道路交通標(biāo)志就更必須滿足此項(xiàng) 要求。要求。 回到本節(jié)目錄 5.2.8 5.2.8 操縱器的操作方向與受控對象操縱器的操作方向與受控對象 物的運(yùn)動方向和控制效果的協(xié)調(diào)關(guān)系物的運(yùn)動方向和控制效果的協(xié)調(diào)關(guān)系 (1)(1)第一原則第一原則: :相類似的操縱器的一致性相類似的操縱器的一致性 凡是使受控對象物凡是使受控對象物( (不論是同類的、類似的或不同的不論是同類的、類似的或不同的) )產(chǎn)生同樣的產(chǎn)生同樣的 運(yùn)動或發(fā)生同樣的變化運(yùn)動或發(fā)生同樣的變化, , 應(yīng)盡量使用同類或相似的操縱器應(yīng)盡量使用同類或相似的操縱器, , 并且操作并且操作 方向相同。操縱器的典型運(yùn)動方向示例參見表

38、方向相同。操縱器的典型運(yùn)動方向示例參見表 5-125-12。 (2)(2)第二原則第二原則: :不同種類的操縱器的一致性不同種類的操縱器的一致性 使用不同種類的操縱器使用不同種類的操縱器, , 又要求不同對象物產(chǎn)生同樣的運(yùn)動或發(fā)又要求不同對象物產(chǎn)生同樣的運(yùn)動或發(fā) 生同樣的變化生同樣的變化, , 此時至少應(yīng)使操縱器的運(yùn)動和受控對象物的變化符合此時至少應(yīng)使操縱器的運(yùn)動和受控對象物的變化符合 表表 5-13 5-13 所示的組合協(xié)調(diào)關(guān)系。所示的組合協(xié)調(diào)關(guān)系。 (3)(3)第三原則第三原則: :操縱器的更換操縱器的更換 如果以前的操縱器的操作方向與第一原則或第二原則不一致如果以前的操縱器的操作方向與第

39、一原則或第二原則不一致, , 此此 時不應(yīng)采取改變以前的操作方向的辦法時不應(yīng)采取改變以前的操作方向的辦法, , 而應(yīng)變更控制方式。而應(yīng)變更控制方式。 (4)(4)第四原則第四原則: :標(biāo)志標(biāo)志 必須給操縱器標(biāo)上不易誤解而又易懂的圖形符號或文字。必須給操縱器標(biāo)上不易誤解而又易懂的圖形符號或文字。 回到本節(jié)目錄 5.3 手控操縱裝置的設(shè)計手控操縱裝置的設(shè)計 旋轉(zhuǎn)式操縱裝置的設(shè)計 移動式操縱裝置的設(shè)計 按壓式操縱裝置的設(shè)計 回到本章目錄 5.3.1 5.3.1 旋轉(zhuǎn)式操縱裝置的設(shè)計旋轉(zhuǎn)式操縱裝置的設(shè)計 旋鈕通常都是用單手操縱。按其使用功能可分為旋鈕通常都是用單手操縱。按其使用功能可分為: :多倍旋轉(zhuǎn)

40、旋鈕多倍旋轉(zhuǎn)旋鈕 ( (控制范圍超過控制范圍超過 360360) ) 、部分旋轉(zhuǎn)旋鈕、部分旋轉(zhuǎn)旋鈕( (控制范圍不超過控制范圍不超過 360360) ) 、 定位指示旋鈕定位指示旋鈕( (旋鈕的操縱受臨界位置的定位控制旋鈕的操縱受臨界位置的定位控制) )三類。前兩類用三類。前兩類用 于傳遞一般的信息于傳遞一般的信息, , 第三類用于傳遞重要的信息。第三類用于傳遞重要的信息。 回到本節(jié)目錄 (1)(1)旋鈕的設(shè)計旋鈕的設(shè)計 旋鈕的形態(tài)旋鈕的形態(tài) 旋轉(zhuǎn)角度超過旋轉(zhuǎn)角度超過 360360的多倍旋轉(zhuǎn)旋鈕的多倍旋轉(zhuǎn)旋鈕, , 其外形宜設(shè)計成其外形宜設(shè)計成 圓柱形或錐臺形；圓柱形或錐臺形； 旋轉(zhuǎn)角度小于旋

41、轉(zhuǎn)角度小于 360360的部分旋轉(zhuǎn)旋鈕的部分旋轉(zhuǎn)旋鈕, , 其外形宜設(shè)計成接近其外形宜設(shè)計成接近 圓柱形的多邊形；圓柱形的多邊形； 定位指示旋鈕定位指示旋鈕, , 宜設(shè)計成簡潔的多邊形宜設(shè)計成簡潔的多邊形, , 以強(qiáng)調(diào)指明刻度或以強(qiáng)調(diào)指明刻度或 工作狀態(tài)。為使操作時手與旋鈕間不打滑工作狀態(tài)。為使操作時手與旋鈕間不打滑, , 可將旋鈕的周邊加可將旋鈕的周邊加 工出齒紋或多邊形工出齒紋或多邊形, ,以增大摩擦力。以增大摩擦力。 對于帶凸棱的指示型旋鈕對于帶凸棱的指示型旋鈕, , 手握和施力的部位是凸棱手握和施力的部位是凸棱, , 因而因而 凸棱的大小必須與手的結(jié)構(gòu)和操作運(yùn)動相適應(yīng)凸棱的大小必須與手

42、的結(jié)構(gòu)和操作運(yùn)動相適應(yīng), , 才能提高操縱才能提高操縱 工效。工效。 b. b. 旋鈕的尺寸旋鈕的尺寸 旋鈕的尺寸大小應(yīng)根據(jù)操作時使用手指和手的部位來確定。旋鈕的尺寸大小應(yīng)根據(jù)操作時使用手指和手的部位來確定。 通常通常, , 旋鈕的尺寸是按操縱力來確定的旋鈕的尺寸是按操縱力來確定的, , 尺寸太大或太小尺寸太大或太小, , 都會都會 使操作者感到不舒適。使操作者感到不舒適。 為防止操作者的手指無意識地接觸到不打算操縱的為防止操作者的手指無意識地接觸到不打算操縱的 那層旋鈕而產(chǎn)生誤動作那層旋鈕而產(chǎn)生誤動作, , 相鄰層的旋鈕直徑之間的差別相鄰層的旋鈕直徑之間的差別 和每一層旋鈕的厚度不可太小；上

43、層旋鈕的直徑和厚度和每一層旋鈕的厚度不可太??；上層旋鈕的直徑和厚度 都不可太大都不可太大, , (2)(2)手輪和曲柄的設(shè)計手輪和曲柄的設(shè)計 手輪和曲柄的回轉(zhuǎn)直徑手輪和曲柄的回轉(zhuǎn)直徑 根據(jù)用途來選定根據(jù)用途來選定, , 通常通常 為為 8080520 mm520 mm。 機(jī)床上機(jī)床上 用的小手輪直徑為用的小手輪直徑為 6060100 mm100 mm；汽車、拖拉機(jī)、工程；汽車、拖拉機(jī)、工程 機(jī)械方向盤的直徑為機(jī)械方向盤的直徑為 330330 600 mm 600 mm ； GB 5911-86GB 5911-86 轉(zhuǎn)向盤尺寸轉(zhuǎn)向盤尺寸中規(guī)定了中規(guī)定了350 350 、380 380 、400

44、400 、425 425 、 450 450 、475 475 、500 500 、550 mm 550 mm 八種方向盤直徑的標(biāo)準(zhǔn)八種方向盤直徑的標(biāo)準(zhǔn) 規(guī)格。手輪和曲柄上握把的直徑為規(guī)格。手輪和曲柄上握把的直徑為 202050 mm 50 mm 。手輪。手輪 和曲柄在不同操作情況下的回轉(zhuǎn)半徑為和曲柄在不同操作情況下的回轉(zhuǎn)半徑為: : 轉(zhuǎn)動多圈轉(zhuǎn)動多圈 202051 mm , 51 mm , 快速轉(zhuǎn)動快速轉(zhuǎn)動 282832 mm ,32 mm ,調(diào)節(jié)指針到指定調(diào)節(jié)指針到指定 刻度刻度 606065 mm ,65 mm ,追蹤調(diào)節(jié)用追蹤調(diào)節(jié)用 515176 mm 76 mm 。 b. b. 手輪

45、和曲柄操縱力手輪和曲柄操縱力 單手操作為單手操作為 2020130 N, 130 N, 雙手操作不得超過雙手操作不得超過 250 N 250 N 。 c. 手輪和曲柄的安裝位置手輪和曲柄的安裝位置 回到本節(jié)目錄 5.3.2 5.3.2 移動式操縱裝置的設(shè)計移動式操縱裝置的設(shè)計 常用的手控移動式操縱裝置有常用的手控移動式操縱裝置有: : 操縱桿、手閘、扳操縱桿、手閘、扳 鈕開關(guān)鈕開關(guān) 和指撥滑塊等。和指撥滑塊等。 (1)(1)操縱桿的設(shè)計操縱桿的設(shè)計 a. 操縱桿的形態(tài)和尺寸操縱桿的形態(tài)和尺寸 操縱桿的粗細(xì)一般為操縱桿的粗細(xì)一般為 22 32 mm, 球形球形 圓頭直徑為圓頭直徑為 32 mm。

46、若采用手柄。若采用手柄, 則直徑不則直徑不 宜太小宜太小, 否則會引起肌肉緊張否則會引起肌肉緊張, 長時間操作容長時間操作容 易產(chǎn)生痙攣和疲勞。易產(chǎn)生痙攣和疲勞。 常用操縱桿執(zhí)握手柄的直徑一般為常用操縱桿執(zhí)握手柄的直徑一般為 22 32 mm, 最小不得小于最小不得小于 7.5 mm。 操縱桿的長度與其操縱頻率有關(guān)操縱桿的長度與其操縱頻率有關(guān), 操縱操縱 桿越長桿越長, 動作頻率應(yīng)越低。當(dāng)操縱桿長度為動作頻率應(yīng)越低。當(dāng)操縱桿長度為 30、40、60、100、140、240、 580 mm 時時, 對應(yīng)的最高操縱頻率應(yīng)為對應(yīng)的最高操縱頻率應(yīng)為 26、27、27.5、 25.5、23.5、18.5

47、、14 min-1。 回到本節(jié)目錄 b. 操縱桿的行程和扳動角度操縱桿的行程和扳動角度 應(yīng)適應(yīng)人的手臂特點(diǎn)應(yīng)適應(yīng)人的手臂特點(diǎn), 盡量做到只用手臂而不移動身軀就可完盡量做到只用手臂而不移動身軀就可完 成操作。成操作。 對于短操縱桿對于短操縱桿 ( 150 250 mm ), 行程約為行程約為150 200 mm , 左右轉(zhuǎn)角不大于左右轉(zhuǎn)角不大于 45, 前后轉(zhuǎn)角不大于前后轉(zhuǎn)角不大于 30；對于長操縱桿；對于長操縱桿 ( 500 700 mm ),行程約為行程約為 300 350 mm ,轉(zhuǎn)角約為轉(zhuǎn)角約為 10 15。通常操縱桿的動作角度為。通常操縱桿的動作角度為 30 60, 不超過不超過90。

48、 c. 操縱桿的操縱力操縱桿的操縱力 最小為最小為 30 N, 最大為最大為 130 N, 使用頻率高的操縱桿使用頻率高的操縱桿, 操縱力最大操縱力最大 不應(yīng)超過不應(yīng)超過 60 N。例如。例如,汽車變速桿的操縱力約為汽車變速桿的操縱力約為 30 50 N。 d. 操縱桿的位置操縱桿的位置 當(dāng)操縱力較大、采用立姿操作時當(dāng)操縱力較大、采用立姿操作時, 操縱桿手柄的位置應(yīng)與人的操縱桿手柄的位置應(yīng)與人的 肩部等高或略低于肩部的高度；當(dāng)采用坐姿操作時肩部等高或略低于肩部的高度；當(dāng)采用坐姿操作時, 操縱桿手柄操縱桿手柄 的位置應(yīng)與人的肘部等高。的位置應(yīng)與人的肘部等高。 (2)常用移動式操縱裝置的工作行程和

49、操縱力常用移動式操縱裝置的工作行程和操縱力 手柄的適宜操縱力的大小與手柄距地面的高度、操縱方向、使手柄的適宜操縱力的大小與手柄距地面的高度、操縱方向、使 用的左、右手不同等因素有關(guān)用的左、右手不同等因素有關(guān), 如表如表5-16 所示。所示。 幾種常用移動式操縱裝置的工作行程和操縱力參數(shù)幾種常用移動式操縱裝置的工作行程和操縱力參數(shù), 列于表列于表 5-17 。 (3)手柄的形狀和尺寸設(shè)計手柄的形狀和尺寸設(shè)計 對手柄設(shè)計的基本要求是對手柄設(shè)計的基本要求是: 手握舒適手握舒適, 施力方便施力方便,不打滑不打滑, 動作可動作可 控制。手柄的形狀和尺寸應(yīng)根據(jù)手的結(jié)構(gòu)和生理特征進(jìn)行設(shè)計。控制。手柄的形狀和

50、尺寸應(yīng)根據(jù)手的結(jié)構(gòu)和生理特征進(jìn)行設(shè)計。 當(dāng)手執(zhí)握手柄時當(dāng)手執(zhí)握手柄時, 施力和轉(zhuǎn)動手柄施力和轉(zhuǎn)動手柄, 都是依靠手的屈肌和伸肌共同完都是依靠手的屈肌和伸肌共同完 成的。成的。 手掌的解剖特征是：指球肌和大、小魚際肌的肌肉最豐厚手掌的解剖特征是：指球肌和大、小魚際肌的肌肉最豐厚, 手手 掌心的肌肉最少掌心的肌肉最少, 指骨間肌和手指部分則布滿神經(jīng)末梢。指骨間肌和手指部分則布滿神經(jīng)末梢。 因此因此, 手柄的形狀應(yīng)當(dāng)設(shè)計成使其被握住的部位與掌心和指骨手柄的形狀應(yīng)當(dāng)設(shè)計成使其被握住的部位與掌心和指骨 間肌之間留有適當(dāng)間隙間肌之間留有適當(dāng)間隙, 以減輕掌心和指骨間肌的受力以減輕掌心和指骨間肌的受力, 改

51、善手掌改善手掌 的血液循環(huán)狀況的血液循環(huán)狀況, 保證神經(jīng)不受過強(qiáng)的壓迫。保證神經(jīng)不受過強(qiáng)的壓迫。 手柄形式和著力部位的比較 如果掌心長期受壓受振如果掌心長期受壓受振, 可能會引起難以治愈的痙可能會引起難以治愈的痙 攣攣, 至少也容易引起疲勞和操縱定位不準(zhǔn)確。至少也容易引起疲勞和操縱定位不準(zhǔn)確。 汽車的變速桿 回到本節(jié)目錄 5.3.3 5.3.3 按壓式操縱裝置的設(shè)計按壓式操縱裝置的設(shè)計 按壓式操縱裝置按壓式操縱裝置, , 按其外形和使用情況按其外形和使用情況, , 大體大體 上分為兩類上分為兩類: : 按鈕和按鍵。它們一般只有兩種工按鈕和按鍵。它們一般只有兩種工 作狀態(tài)作狀態(tài), , 如如“接通

52、接通” ” 與與 “ “切斷切斷” ” 、 “ “開開” ” 與與 “關(guān)關(guān)” ” 、 “ “起動起動” ” 與與 “ “停車停車” ” 等。等。 回到本節(jié)目錄 (1)按鈕的設(shè)計按鈕的設(shè)計 按鈕必須能夠可靠地復(fù)原到初始位置按鈕必須能夠可靠地復(fù)原到初始位置, 并且對系統(tǒng)的狀態(tài)并且對系統(tǒng)的狀態(tài) 給出顯示。按其工作方式給出顯示。按其工作方式, 按鈕有單工位與雙工位兩種型式。按鈕有單工位與雙工位兩種型式。 按鈕的形態(tài)按鈕的形態(tài), 一般應(yīng)為圓形或方形一般應(yīng)為圓形或方形, 為使操作方便為使操作方便, 按鈕表面宜按鈕表面宜 設(shè)計成凹形。按鈕的尺寸應(yīng)根據(jù)人的手指端的尺寸和操作要設(shè)計成凹形。按鈕的尺寸應(yīng)根據(jù)人的手

53、指端的尺寸和操作要 求而定。求而定。 用食指按壓的圓形按鈕用食指按壓的圓形按鈕, 直徑為直徑為 8 18 mm；用拇指按壓；用拇指按壓 的圓形按鈕的圓形按鈕, 直徑為直徑為 25 30 mm, 壓力為壓力為 10 20 N；用手掌；用手掌 按壓的圓形按鈕按壓的圓形按鈕,直徑為直徑為 30 50 mm ，壓入深度為，壓入深度為 10 mm, 壓力為壓力為 100 150 N；方形按鈕的邊長為；方形按鈕的邊長為 10 20 mm；矩形；矩形 按鈕以按鈕以 1010 、 1015 或或 1520 mm 為宜為宜, 壓入深度為壓入深度為 5 20 mm，壓力為，壓力為 5 15 N；按鈕應(yīng)高出臺面；按

54、鈕應(yīng)高出臺面 5 12 mm, 行程行程 為為 3 6 mm ,按鈕間距為按鈕間距為 12.5 25 mm ,最小不得小于最小不得小于 6 mm。 (2)(2)按鍵的設(shè)計按鍵的設(shè)計 使用按鍵的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間、便于操作、便于使用按鍵的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)省空間、便于操作、便于 記憶記憶, , 使用熟練后使用熟練后, , 不用視覺也能快速操作。按鍵不用視覺也能快速操作。按鍵 有機(jī)械式、機(jī)電式和光電式有機(jī)械式、機(jī)電式和光電式, , 各種型式的按鍵設(shè)計各種型式的按鍵設(shè)計 都必須適合人的使用。都必須適合人的使用。 回到本節(jié)目錄 5.4 腳控操縱裝置的設(shè)計腳控操縱裝置的設(shè)計 腳控操縱裝置的型式和操縱特點(diǎn) 腳控操縱裝置的適宜用力 腳控操縱裝置的設(shè)計 回到本章目錄 5.4.1 5.4.1 腳控操縱裝置的型式和操縱特點(diǎn)腳控操縱裝置的型式和操縱特點(diǎn) 腳控操縱裝置有兩種類型腳控操縱裝置有兩種類型: : 腳踏板和腳踏鈕腳踏板和腳踏鈕 腳踏板又分直動式、擺動式和回轉(zhuǎn)式腳踏板又分直動式、擺動式和回轉(zhuǎn)式( (包括單曲柄式包括單曲柄式 和雙曲柄式。和雙曲柄式。 直動式中直動式中, , 有以腳跟為支點(diǎn)的腳踏板有以腳跟為支點(diǎn)的腳