人机工程学-操纵装置设计.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第,4,章 操纵装置设计,4.1,人的手足尺寸与人体关节活动,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.3,操纵器的类型与选用,4.4,常用操纵器的设计,4.5,操纵与显示相合性,4.1,手足尺寸与人体关节活动,4.1.1,人体手足尺寸,（一）人体手足尺寸,4.1,手足尺寸与人体关节活动,4.1.1,人体手足尺寸,（一）人体手足尺寸,人体手部尺寸,人体足部尺寸,4.1,手足尺寸与人体关节活动,4.1.1,人体手足尺寸,（二）手部控制部位的尺寸,4.1,手足尺寸与人体关节活动,4.1.1,人体手足尺寸,（二）手部控制部位的尺寸,4.1,手足尺寸与人体关节活动,4.1.1,人体手足尺寸,（二）手部控制部位的尺寸的计算,4.1,手足尺寸与人体关节活动,4.1.2,人体关节的活动,（一）手部关节活动范围,1.,腕关节的活动,向手心或手背方向的转动：掌侧曲、背侧曲,向拇指或小手指方向的转动：桡侧偏、尺侧偏,4.1,手足尺寸与人体关节活动,4.1.2,人体关节的活动,（一）手部关节活动范围,1.,腕关节的活动,4.1,手足尺寸与人体关节活动,4.1.2,人体关节的活动,（一）手部关节活动范围,2.,指关节的活动,手指握拳或伸开的伸曲活动,指间张开或并拢的张合活动,4.1,手足尺寸与人体关节活动,（二）人体的其他关节活动,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.1,人体的肌力及其影响因素,（一）人体主要部位的肌肉力量,一般女性的肌力比男性低,20%-30%,。

右利者右手肌力比左手约高,10%,；,左利者左手肌力比右手约高,6%-7%,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.1,人体的肌力及其影响因素,（一）人体主要部位的肌肉力量,一般女性的肌力比男性低,20%-30%,右利者右手肌力比左手约高,10%,；,左利者左手肌力比右手约高,6%-7%,操纵力：人们使用器械、操纵机器所使用的力主要指机体的臂力、握力、指力、腿力或脚力，有时也用到腰力、背力等,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.1,人体的肌力及其影响因素,（二）坐姿的手臂操纵力,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.1,人体的肌力及其影响因素,（二）坐姿的手臂操作力,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.1,人体的肌力及其影响因素,（二）坐姿的手臂操作力,1,、在前后和左右方向上，都是向着身体方向的操纵力大于背离身体的方向的操纵力2,、在上下方向上，向下的操纵力一般大于向上的操纵力3,、利势手操纵力大于非利势手操纵力4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.1,人体的肌力及其影响因素,（三）立姿的手臂操作力,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.1,人体的肌力及其影响因素,（三）立姿的手臂操作力,前臂上臂间夹角约为,70,时，具有最大的操纵力。

4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.1,人体的肌力及其影响因素,（四）坐姿的脚蹬力,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.1,人体的肌力及其影响因素,（四）坐姿的脚蹬力,与铅垂线约成,70,方向是最适宜的脚蹬方向此时的膝部略有上抬，大小腿在膝部的夹角在,140-150,之间从俯视的方向来看，腿的脚蹬方向偏离正前方,15,以上，操纵力就明显减小，灵敏度也降低4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.2,肢体的运动输出特性,（一）运动速度与速率,手向各方向运动时间差异,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.2,肢体的运动输出特性,（一）运动速度与速率,右上,-,左下较快,左上右下较慢,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.2,肢体的运动输出特性,（一）运动速度与速率,各部位的最高运动速率（上限）,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.2,肢体的运动输出特性,（二）运动准确性及其影响因素,4.2,人体的施力与运动输出特性,4.2.2,肢体的运动输出特性,（二）运动准确性及其影响因素,4.3,操纵器的类型与选用,操纵器的类型,4.3,操纵器的类型与选用,操纵器的类型,1,、按操控方式分：手动、脚动、声控,2,、按操控运动轨迹：,旋转式：旋钮、摇柄、十字把手等。

移动式：操纵杆、手柄、推扳开关等,按压式：按钮、按键等,3,、按操控功能分：开关式、转换式、调节式等,4.3,操纵器的类型与选用,操纵器的选用,4.3,操纵器的类型与选用,操纵器的编码,1,、形状编码,2,、位置编码,3,、尺寸编码,4,、颜色编码,5,、符号编码,4.4,常用操纵器的设计,手控操纵器的设计,（一）触觉功能与触觉特性,1,、不太敏感2,、适应迅速3,、有立体感4.4,常用操纵器的设计,手控操纵器的设计,（二）操纵手把的设计,讨论：在这些手柄中，哪种最好，简述理由4.4,常用操纵器的设计,手控操纵器的设计,（二）操纵手把的设计,4.4,常用操纵器的设计,手控操纵器的设计,（二）操纵手把的设计,讨论小结：,a,、,b,两种好理由：手掌上肌肉最厚的是大小鱼际肌、其次是指骨间肌和指球肌，是天然避震器掌心肌肉最薄，神经、血管集中，要避免此处受压4.4,常用操纵器的设计,手控操纵器的设计,（二）操纵手把的设计,1,、设计合理的操纵手把，主要考虑以下几个方面：,手把形状应与手的生理特点适应,手把形状应便于触觉对它进行识别4.4,常用操纵器的设计,手控操纵器的设计,（二）操纵手把的设计,手把应符合人手尺寸的需要。

4.4,常用操纵器的设计,手控操纵器的设计,2,、适宜的操纵力范围,参阅书本,P111,表,5-18,及,5-19,4.4,常用操纵器的设计,手控操纵器的设计,3,、操纵器的适宜尺寸,参阅书本,P111-112,表,5-20,4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,（二）按压式操纵器,按钮,:,常见的按压式操纵器是按钮单工位：按下为接通，按压解除为断开,双工位：按下后为接通，按压解除继续维持该状 态，需要再按压一次才转换为另一种状态按键：多个连续排列在一起使用的按钮称为按键4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,（二）按压式操纵器,1,、按钮、按键的人机学要素,基本尺寸、操纵力、工作行程,4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,按钮的颜色：启动、通电,绿色、白色等,停止、断电,红色,信号灯的使用：完成两种状态的转换,4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,按钮的高度：和键盘的不同,4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,按钮的位置：,4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,2,、计算机键盘,讨论：,1,、你发现了什么与健康使用有关的人机学问题？有什么改进建议？,2,、你见过“人机工程设计”的键盘产品吗？你有什么评价？,4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,2,、计算机键盘,字符和按键的排布,左右手负担的比例,57,：,43,；,A,、,S,、,I,、,O,等使用频度较高的字母用小指或无名指；,E,、,U,、,I,、,O,等敲击时需要移动手，费时和不便。

4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,2,、计算机键盘,字符和按键的排布,4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,2,、计算机键盘,操作尺侧偏和手腕伤害,4.4,常用操纵器的设计,4.4.1,手控操纵器的设计,2,、计算机键盘,有很多其他问题值得我们探讨4.4,常用操纵器的设计,4.4.2,脚控操纵器的设计,课下自习4.5,操纵与显示相合性,4.5.1,操纵与显示相合性的重要性,实例若干,:,闹钟的调时方向,马桶的手柄,教室里的灯和吊扇开关,4.5,操纵与显示相合性,4.5.2,操纵与显示相合性的原则,教材,P117,。