工业设计人机工程之操纵装置设计.ppt

6• 操控装置设计6 66.操纵装置设计6.1操纵控制器的类型 6.2操纵控制装置的选择 6.3手动操纵装置设计 6.4脚控操纵器的设计 6.5操纵装置编码6.6操纵与显示的相容性 66 66.1操纵控制器的类型请尽可能多地列 举出你所知道的 操纵装置，画或 写在纸上！6 6这么多操 纵装置， 如何分类 ？6 6操纵控制器的种类很多，分类方法也不尽相同一般来说，常见的分类方法有如下几种：1】按运动方式分•旋转控制器：曲柄、手轮、旋塞、钥匙、旋钮等•摆动控制器：开关杆、调节杆、杠杆键、拨动式开关、摆动开关、踏板等•滑动控制器：手闸、指拨滑快等•按压控制器：按钮、按键、键盘等 •牵拉控制器：拉环 、拉手、拉圈、拉钮等6 62】按功能分•开关控制器：用简单的开或关实现起动或停止的纵控制如按钮、踏板、手柄等•转换控制器：把系统从一个工作状态转到另一个 如手柄、选择旋钮、操纵盘等•调整控制器：系统的工作参数稳定地增加或减少 如手柄、按钮、旋钮、操纵盘等•紧急停车控制器：用于最短时间内产生制动效果， 启动要十分灵敏。

它与开关控制器基本相同，但要与开关控制器分开布置，以免紧急操作时混乱，造成事故6 63】按人体操作部位分•手动控制器：按键、开关、 旋钮、手柄及转轮等•脚动控制器：踏板•其它：？6 6每一类操纵装置的特点 描述的角度：使用功能、使用情况觉6 6操纵装置的定义： • 操纵控制装置则是起着执行信息传递的 作用 • 是将人的信息输送给机器，用以调整、 改变机器状态的装置6 6• 讨论一个问题1】选择什 么操纵装置 控制大门？ 2】为什么 ？6 66.2操纵装置的选择如何选择操纵装置？ 主要是按使用功能和操作要求进行选择，这对于安全生产 、提高工作效率非常重要一般应遵循如下几个原则:使用功能【执行信息特征】： •启动制动 •不连续调节 •定量调节 •连续调节 •数据输入操纵装置类型6 6每一类操纵装置的特点 描述的角度：使用功能、使用情况觉6 66.2操纵装置的选择如何选择操纵装置？ 操作要求，一般应遵循如下几个原则:•快速、精细的操作，主要采用手动或指动控制器用力 的操作应采用手臂及下肢控制•手动控制器应安排在容易接触到和易看到的空间•按钮的间距应为15mm，各手控制器的间距不小于50mm •手揿按钮、旋钮适用于费力小、移动幅度不大及高精度 的阶梯式或连续式调节。

•长臂杆、手柄、手轮、踏板则适用于费力、幅度大和低 精度的操作对于各种控制器的使用情况，见表6 66 6如果没有合适的操纵装置供 选择或者公司本身就是制作 操纵装置的！手控操纵装置设计要 考虑哪些方面内容？6.3手控操纵装置设计• 掌心部位肌肉 最少，指骨间 肌和手指肌是 神经末梢满布 的区蜮，而指 球肌、大鱼际 肌、小鱼际肌 是肌肉丰满的 肌肉部位，是 手掌上的天然 减震器6 61.手动控制器设计考虑的因素 • 设计手的接触物时应避免将受力集中于 掌心和指骨肌，防止受压受震而引起难 于治愈的痉挛，至少也减少了手的疲劳 和操作不准 • 形状应便于触觉对它进行识别 • 尺寸应符合人手尺度的需要手动控制器设计中，有旋钮、按键、操纵手把等 6 62.旋钮设计 • 旋钮种类:其形状可分为圆形、多边、指针旋钮和手动转盘 等 (ａ)适于微调，(ｂ)力量可大些，(ｃ)旋钮上带有指 示刻度线a)圆形(b)多边形(c)指针形(d)转盘 615圆形同心旋钮尺寸设计及注意事项6 6• 多边形旋钮：力量大，常用于不需要连 续旋转的场合一般调节范围不足360 度，旋转定位精度不高6 6指针式旋钮：旋钮带有指针的形状，当旋转旋钮时，可靠指针确定旋钮的位置。

可得到较精确的调节设计时应突出指针的形状，以便使操作者了解旋钮的最终位置参考尺寸如图18适宜操作的旋钮尺寸 6 63.按键•在设计中经常使用的按键以四角钝圆的四方形最方便不常用的可采用圆形•按键表面应稍有凹陷或纹理粗糙，以便揿时手指不易滑脱以手掌揿压的按键表面应为蘑菇形，这样有利于手掌用力均匀a)操作手感不好,常用于轻 小型操作次数少的设备上；b)按键应凸出一定高度,低不易 感觉位置是否正确 c)按键间应有间距,否则容易同时接触两个键d)按键以中凹的型为佳；e)适宜的尺寸可参考图f)密集按键的形式6三、操纵控制装置的设计（一）手动控制器设计 6 64．操纵手把：操纵手把的外形、大小、长短、重量以及材料等，除应满操作要求外，还应符合手的结构、尺度及触觉特性24(a)(b)(c)为好 (d)(e)(f)为差手把与手掌的关系 把手长度=>手幅宽 把手径向尺寸适中6便于触觉识别，特别市戴手套时 把手表面光洁平滑，触觉舒适64. 适宜的用力范围操纵装置不但在形状、尺寸上与人手相适应，还要在操 纵力上与人适应6 6脚操纵的控制器也是比较常用的如汽车的离合器踏板、刹车踏板及其它机械(如冲床、蒸汽锤)的脚踏板等。

用脚控的情况有：(1)需连续操作，用手又不方便的场合；(2)无论是连续性控制，还是间歇性控制，其操纵力都超过5-15kg的情况下；(3)手的控制工作量过大，不足以完成控制任务时 在设计和选用脚控时，一般尽量采用坐姿因为坐姿状态下人体容易保持平衡，且容易出力用于精确操作时，坐姿显然优于立姿为使操作既省力又舒适，必须处理好控制器相对于人的位置；否则操作起来费劲、易疲劳 316.4脚控操纵器的设计6 6脚动控制器主要有脚踏板和脚踏钮两类1．脚踏板脚踏板可分双脚操作和单脚操作双脚操作的脚踏板主要有往复式和回转式；单脚操作的脚踏板是直动式，分脚踏式和脚踩式326 6坐姿：脚踏板典型的例子，如汽车的制动踏板这种踏板人腿与脚的舒 适角度为90度，其位置有三种 34a)是座位较高，小腿 与地面几乎垂直的情 况，脚的下压力不能 超过90N；b)是座位较低，小腿 倾斜的情况，此时踏 力不能超过180N；c)是座位很低，小腿 较平的情况，此时一 般蹬力能达到600N6 6站姿：若是站立操作，则脚踏板的高度不得超过地面25cm， 最佳为20cm或稍小些立姿、坐姿、立坐交替操作时的脚踏板设 计参数，可供选用。

376 62．脚踏钮在某种情况，当手操作不便时，可采用脚踏钮来代替手动按钮的迅速操作图为常用脚踏钮的尺寸供参考脚踏钮的主要一般仅限于开或关的简单操作，操作空间过小情况下使用406 63.适宜的操纵力6 66.5 操纵装置编码操纵装置编码1）形式编码2）位置编码3）尺寸编码4）颜色编码5）符号编码在使用多种操作器时，安形状、位置、尺寸、色彩或符号进行编码，以提高效率和减少误操作6 66.6操纵与显示相合性1. 操纵-显示比操纵器与显示器移动量之比6 62.操纵与显示相合性原则6 62.操纵与显示相合性原则6 62.操纵与显示相合性原则•操纵器右移或右旋时，指针应右移或上移；•操纵器向上或向前时，指针应向上或向右移；•操纵器右移或顺时针时，被控量为增加•操纵器右移时，固定指针显示器的表盘左移，数值增加；•操纵器朝上、前、右移动时，显示器读数增加，或开关进入“开”6 63.操纵－显示的编码和编排相合性重要的原则是见操纵－显示的编码应尽可能一 致 6总 结控制器的设计有以下几个基本的要求： 1）任何控制器，都要适应人体生理特征的要求如控制器的安装位置、排列方式、 操纵速度和操纵力的大小都要符合人体的生理特征，以便使操作者都能舒适而满 意的进行操作。

2）控制器要与设备系统的工作状态结合起来控制器的运动方向应和显示器指针或 设备的运动方向相适应，并使之符合人的习惯如设备某部分是上下直线运动时 ，此部分的控制器的操作方向也应上下直线运动；又如汽车的方向盘操作的方向 与汽车转弯的方向应该是一致的 3）控制器的形态应体现其操作方式，以利于辨认 4）控制器的造型设计要求外形尺寸大小适当，适应人体生理恃点，而且造型应美观 大方，且便于操纵 5）操纵中的握、动等动作都是人与物接触的过程，从关心人的角度来考虑，我们还 是以手动控制器和脚动控制器为主来进行设计探讨6作业：操纵装置设计改进• 2人一组 • 寻找操纵装置设计不合理的案例6 个，拍照 • 根据操纵装置设计的原则改进之， 画出每一个的改进方案 • 做成ppt • 文件名：工设0901-学号-姓名-作业 名。