第四节控制器的设计 ·控制器是操作者用以控制机器运行状态的装 置或部件,是联系人和机的重要部件之 ·生产中的许多事故是因控制器的设计未能充 程 分考虑人的因素所致 ·费茨(P.M.Fits)和琼斯(R.E. Jones) 第 1947年在分析飞行驾驶中出现的460个操作失 误中,发现其中68%的错误是由于控制器设 计不当引起的。这足以说明控制器设计的重 要性 2006.3 安会与环境二系 第1页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 1 页 第四节 控制器的设计 • 控制器是操作者用以控制机器运行状态的装 置或部件，是联系人和机的重要部件之一 • 生产中的许多事故是因控制器的设计未能充 分考虑人的因素所致 • 费茨（P．M．Fitts）和琼斯（R．E．Jones） 1947年在分析飞行驾驶中出现的460个操作失 误中，发现其中68％的错误是由于控制器设 计不当引起的。这足以说明控制器设计的重 要性
一、控制器的类型与选择 1、按操纵的动力装置分,有三类: (1)手控装置如按钮、开关、旋钮、曲柄、杠杆及手轮 (2)脚控装置如脚踏板、脚踏钮、膝控制器等 机·(3)其它如声控、光控。 工·2、按控制器的功能分,有四类: 程·①开关控制器用于简单的开或关,启动或停止的操纵 控制。常用的有按钮、踏板、手柄等。 2)转换控制装置用于系统当中不同状态之间的转换操 第 纵控制。如手柄、选择开关、转换开关、操纵盘。 拿了(3)调整控制装置用于调整系统中工作参数定量增加或 减少的操纵控制。如旋钮、手轮、操纵盘等。 4)紧急停车控制装置用于紧急状态下启动或停止的 操纵控制。如制动闸、操纵杆、手柄。 2006.3 安会与环境二系 第2宽
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 2 页 • 一、控制器的类型与选择 • 1、按操纵的动力装置分，有三类： • ⑴ 手控装置 如按钮、开关、旋钮、曲柄、杠杆及手轮。 • ⑵ 脚控装置 如脚踏板、脚踏钮、膝控制器等。 • ⑶ 其它 如声控、光控。 • 2、按控制器的功能分，有四类： • ⑴ 开关控制器 用于简单的开或关，启动或停止的操纵 控制。常用的有按钮、踏板、手柄等。 • ⑵ 转换控制装置 用于系统当中不同状态之间的转换操 纵控制。如手柄、选择开关、转换开关、操纵盘。 • ⑶ 调整控制装置 用于调整系统中工作参数定量增加或 减少的操纵控制。如旋钮、手轮、操纵盘等。 • ⑷ 紧急停车控制装置 用于紧急状态下启动或停止的 操纵控制。如制动闸、操纵杆、手柄
二、控制器设计的一般原则 1、控制器设计的一般要求 (1)控制器设计要适应人体运动的特征,考虑 操作者的人体尺寸和体力。(表5-16、17 (2)控制器操纵方向应与预期的功能方向和机 器设备的被控制方向一致。 程 学·(3)控制器要利于辨认和记忆。 (4)尽量利用控制器的结构特点进行控制(如 第 弹簧等)或借助操作者体位的重力(如脚踏 开关)进行控制。 °(5)尽量设计多功能控制器,并把显示器与之 有机结合,如带指示灯按钮等。 2006.3 安会与环境二系 第3页
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 3 页 • 二、控制器设计的一般原则 • 1、控制器设计的一般要求 • ⑴ 控制器设计要适应人体运动的特征，考虑 操作者的人体尺寸和体力。(表5-16、17) • ⑵ 控制器操纵方向应与预期的功能方向和机 器设备的被控制方向一致。 • ⑶ 控制器要利于辨认和记忆。 • ⑷ 尽量利用控制器的结构特点进行控制（如 弹簧等）或借助操作者体位的重力（如脚踏 开关）进行控制。 • ⑸ 尽量设计多功能控制器，并把显示器与之 有机结合，如带指示灯按钮等
表5-16常用操纵机构所允许的最大用力 操纵结构的形式 允许的最大用力(N) 轻型按钮 重型按钮 30 脚踏按钮 20~90 程 轻型转换开关 4.5 重型转换开关 20 第 前后动作的杠杆 150 左右动作的杠杆 130 手轮 150 方向盘 150 2006.3 安会与环境二系 第4宽
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 4 页 表5－16 常用操纵机构所允许的最大用力 操纵结构的形式 允许的最大用力（N） 轻型按钮 5 重型按钮 30 脚踏按钮 20～90 轻型转换开关 4.5 重型转换开关 20 前后动作的杠杆 150 左右动作的杠杆 130 手轮 150 方向盘 150
表5-17平稳转动控制器的最大用力 操作特征 最大用力(N) 用手操纵的转动机构 <10 程 用手和前臂操纵的转动机构 19~38 用手和上肢操纵的转动机构 78~98 第 用手以最高速度旋转的机构 8.8~19 在精确安装时的转动工作 19~29 2006.3 安会与环境二系 第5宽
安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 安 全 人 机 工 程 学 ︵ 第 五 章 ︶ 2006.3 安全与环境工程系 第 5 页 操 作 特 征 最大用力（N） 用手操纵的转动机构 < 10 用手和前臂操纵的转动机构 19～38 用手和上肢操纵的转动机构 78～98 用手以最高速度旋转的机构 8.8～19 在精确安装时的转动工作 19～29 表5－17 平稳转动控制器的最大用力