人機(jī)工程學(xué)4顯示操縱課件

第四章顯示及操縱裝置設(shè)計(jì)§1顯示裝置的類型與設(shè)計(jì)原則§2視覺信息顯示設(shè)計(jì)§3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)§4操縱裝置的類型與設(shè)計(jì)原則§5操縱裝置設(shè)計(jì)的人機(jī)因素10/19/20220§1顯示裝置的類型及設(shè)計(jì)原則一、顯示裝置的類型及性能特點(diǎn)二、顯示裝置設(shè)計(jì)的一般人機(jī)學(xué)原則10/19/20221一、顯示裝置的類型及性能特點(diǎn)

顯示裝置——人機(jī)系統(tǒng)中，機(jī)器通過人的感覺通道向人傳遞信息的裝置。10/19/20222按人接受信息的感覺器官分：顯示方式傳遞的信息特征視覺顯示(60%)1、復(fù)雜抽象或含科技術(shù)語的信息(圖表、文字、公式等)2、信息長或需延遲、儲存3、需用方位、距離等空間狀態(tài)說明的信息4、以后可能被引用5、不適合其它方式傳遞或其它方式傳遞負(fù)荷已很重6、不需急迫傳遞7、需同時顯示、監(jiān)控、操縱的信息聽覺顯示(25%)1、信息短或不需遲延2、簡單且要求快速傳遞3、不適合其它方式傳遞或其它方式傳遞負(fù)荷已很重觸覺顯示(10%)1、簡單且要求快速傳遞2、視、聽覺通道負(fù)荷過重3、使用視、聽覺通道傳遞有困難10/19/20223按顯示形式可分為：

⑴儀表顯示（有數(shù)字式、刻度指針式）

⑵信號顯示（信號燈、聽覺信號、觸覺信號）

⑶熒光屏顯示10/19/20224§2視覺信息顯示設(shè)計(jì)一、儀表顯示設(shè)計(jì)二、信號顯示設(shè)計(jì)10/19/20226一、儀表顯示設(shè)計(jì)儀表刻度盤——儀表形式與誤讀率10/19/20227考慮因素有：數(shù)碼與字符的尺寸大?。蛔址麑捀弑群凸P畫粗細(xì)；字體、字符形狀；主體色與背景色搭配；光照強(qiáng)弱；認(rèn)讀速度等。數(shù)碼與字符10/19/20229刻度標(biāo)值；刻度間距；刻度線刻度與刻度線1234511.522.53102030101510201020a)適宜a)不適宜10/19/202210指針形狀應(yīng)有鮮明的指向性特征指針的形狀和長度、寬度；指針的零位指針指針造型的指向性10/19/202211二、信號顯示設(shè)計(jì)1、信號燈顯示的特點(diǎn)特點(diǎn)：面積小、視距遠(yuǎn)、醒目、簡單明了，但信息負(fù)荷有限，信號太多時，形成雜亂或干擾。作用：指示（如燈塔、交通信號燈），顯示工作狀態(tài)通常一種信號指示一種狀態(tài)或情況。10/19/2022132、信號燈設(shè)計(jì)⑴信號燈視距與亮度信號燈與背景的亮度和亮度比，能見度⑵信號燈的顏色⑶穩(wěn)光與閃光信號的閃頻⑷信號燈布置與儀表布置相似⑸信號燈的形狀、組合與編碼10/19/202214不同形狀目標(biāo)辨認(rèn)效率的優(yōu)劣次序10/19/2022163、圖形符號設(shè)計(jì)圖形符號是以圖象為主要特征的視覺信號，用繪畫、書寫、印刷或其它方法制作，用來傳遞事物或概念對象的信息，而不依賴語言。（GB7093.1-1986）10/19/202217圖形符號顯示的特點(diǎn)：直觀、簡明、精練、易懂，可使不同年齡、不同文化、不同國家、不同語言的人都可較快理解。應(yīng)用領(lǐng)域：技術(shù)文件、設(shè)備儀表的操作指示、包裝、公共信息（如安全、交通等）、10/19/202218圖形符號設(shè)計(jì)的一般原則:⑴內(nèi)涵不要過大，準(zhǔn)確理解，不產(chǎn)生歧義⑵構(gòu)形簡單，突出對象主要屬性⑶構(gòu)形醒目、清晰、易懂、易辨、易記、易制⑷邊界明確、穩(wěn)定⑸盡量采用封閉輪廓圖形，利于目光積聚10/19/202219各種箭頭形狀的比較10/19/202220§3聽覺信息傳示設(shè)計(jì)一、聽覺信息傳示裝置二、聽覺信息傳示裝置的設(shè)計(jì)、選用原則10/19/202221二、聽覺信息傳示裝置的設(shè)計(jì)、

選用原則⑴噪音環(huán)境下，顯示、報警裝置的頻率選擇在噪音掩蔽效應(yīng)最小的范圍內(nèi)；⑵為引起注意，采用斷續(xù)信號；報警信號采用變頻；警報、信號燈組合使用；⑶傳遞很遠(yuǎn)或穿越障礙物時，提高強(qiáng)度、采用低頻；⑷小范圍內(nèi)使用時，為避免干擾、混淆，盡量減少不必要的音響裝置；⑸使用兩個及其以上聽覺信號時，應(yīng)有明顯差異。10/19/202223§4操縱裝置的類型及設(shè)計(jì)原則一、操縱裝置及其類型二、手控操縱裝置設(shè)計(jì)三、腳控操縱裝置的設(shè)計(jì)10/19/202224操縱裝置的類型1、按操控方式分手動、腳動、聲控操縱器2、按運(yùn)動方式分旋轉(zhuǎn)式、移動式、按壓式3、按功能分開關(guān)式、轉(zhuǎn)換式、調(diào)節(jié)式10/19/202226操縱器設(shè)計(jì)的一般要求:⑴尺寸、形狀要適應(yīng)人體結(jié)構(gòu)尺寸要求⑵與人的施力和運(yùn)動輸出特性相適應(yīng)⑶多個控制器時，應(yīng)易于識別⑷盡量利用自然的控制動作、身體重力⑸與顯示器或被控對象的工作狀態(tài)相適應(yīng)⑹造型設(shè)計(jì)簡單、美觀、適用10/19/202227二、手控操縱裝置設(shè)計(jì)1、操縱手把的設(shè)計(jì)（1）手把的形狀應(yīng)與手的生理特點(diǎn)相適應(yīng)；（2）手把的形狀便于觸覺對其進(jìn)行識別；（3）尺寸應(yīng)符合人手尺度的需要，10/19/2022282、適宜的操縱力范圍操縱器允許最大用力，N操縱器允許最大用力，N輕型按鈕重型按鈕輕型轉(zhuǎn)換開關(guān)重型轉(zhuǎn)換開關(guān)5304.520前后向杠桿左右向杠桿手輪方向盤150130150150轉(zhuǎn)動部位與特征最大用力,N轉(zhuǎn)動部位與特征最大用力,N用手轉(zhuǎn)動用手和前臂轉(zhuǎn)動用手和全臂轉(zhuǎn)動1023~4080~100用手最快轉(zhuǎn)動精確安裝時的轉(zhuǎn)動9~2323~25平穩(wěn)旋轉(zhuǎn)操縱的最大用力手控操縱器的最大用力10/19/2022293、操縱器的適宜尺寸

如:

名稱尺寸,cm位移,cm阻力,N按鈕開關(guān)指尖操作:Dmin=1.25x=0.3~1.252.85~11.35拇指按壓:Dmin=1.8

定位旋鈕D=3.5~7.5視覺定位:θ≥15°12~18h=2~5盲目定位:θ≥30°10/19/202230三、腳控操縱裝置的設(shè)計(jì)1、應(yīng)用場合需要較大操縱力，如F≥50~150N；需要連續(xù)操作又不便用手；手的操作負(fù)荷太大，如汽車油門、制動控制等；一般用在坐姿且有靠背時。10/19/202231效率：187178176140171次/min10/19/2022324、操縱裝置的選擇考慮：人的操縱能力：速度、肌力、連續(xù)工作能力等；操縱裝置的功能、形狀、布置、運(yùn)動狀態(tài)、經(jīng)濟(jì)因素等10/19/202233§5操縱裝置設(shè)計(jì)的人機(jī)因素一、操縱-顯示比二、操縱器編碼三、操縱主從協(xié)調(diào)四、操縱器布置10/19/202234CCDD10/19/202235國外實(shí)驗(yàn)表明,一般:旋鈕，最佳C/D=0.2~0.8操縱桿或手柄，最佳C/D=2.5~4.010/19/202236二、操縱器編碼

即使每個操縱器具有鮮明的特征，以互相區(qū)別避免混淆，避免誤操作。

易于識別，便于操作大小差20%以上，可較快感知較好的照明條件下使用，常與大小、形狀組合使用；遵循有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)足夠操作空間、排列方向、盲操作按壓、旋轉(zhuǎn)、推拉等通過手感、腳感識別操縱器上或旁標(biāo)示文字、符號形狀編碼位置編碼大小編碼色彩編碼操作方法編碼字符編碼10/19/202237三、操縱主從協(xié)調(diào)操縱主從協(xié)調(diào)的一般原則：1、操縱主從運(yùn)動方向的一致性2、操縱主從在不同平面時的互動協(xié)調(diào)3、操縱方向與某些功能要求的協(xié)