Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
шпоргалка / ктоп / КТОП+.doc
Скачиваний:
56
Добавлен:
26.01.2019
Размер:
1.16 Mб
Скачать
  1. Проектирование эргономичных узлов и устройств электронной аппаратуры.

ЭРГОНОМИКА - это прикладная наука, которая изучает человека и его деятельность в условиях современного производства с целью оптимизации орудий, условий и процесса труда. Основным объектом исследования эргономики является система "Человек - машина - производственная среда". Соблюдение законов эргономики гарантирует повышение культуры производства, удобство и эффективность человеческого труда, повышение потребительской ценности промышленной продукции.

Задачи эргономики определяются повышением производительности труда, развитием личности и сохранением здоровья.

Комплекты РЭА собирают из конструкций двух видов:

1) Приборы, стойки, шкафы с панелями управления и без них.

2) Пульты управления, которые компонуются из панелей управления.

При создании аппаратуры первого вида необходимо проектировать и учитывать: рабочее место, постоянно обслуживаемое оператором, панели управления и средствами отображения информации (СОИ), техническую эстетику.

При разработке аппаратуры второго вида: рабочее место с учетом ремонтопригодности, техническую эстетику.

РАБОЧЕЕ МЕСТО - это часть производства, в котором человек осуществляет трудовую деятельность и проводит большую часть рабочего времени, оно должно проектироваться с учетом антропометрических данных человека, положения его тела во время работы, рабочих движений и физических напряжений, возникающих в процессе трудовой деятельности. При этом необходимо помнить, что точность движения в положении сидя у операторов больше, чем в положении стоя.

Промышленная антропометрия изучает взаимосвязи в системе "Человек - машина - рабочее место", влияние размеров человеческого тела на эффективность труда и выдает проектировщикам данные, относящиеся к размерам человеческого тела.

Правильное положение тела во время работы такое, при котором достигается малая статическая утомляемость, положительно влияет на состояние здоровья, качество работы.

Поэтому рабочее место человека и расположение на нем элементов управления должно обеспечивать физиологически удобные движения, рабочие операции не должны выполняться с избыточной силой.

Форма органов управления в первую очередь должна обеспечивать удобный их захват ( соответствующий анатомическому строению руки ). В зависимости от того, предназначена ли рукоятка для захвата двумя, тремя всеми пальцами или охватом ладони изменяется и ее форма, которая должна способствовать также преодолению сопротивления управляемого органа при захвате естественным образом без нарушения основного рабочего положения оператора. При выборе размеров рукояток надо учитывать также и используемое оператором штатное снаряжение ( перчатки, рукавицы ).

Нажимные кнопки выполняют круглыми, квадратными и прямоугольной формы. Наиболее удобная рабочая плоскость кнопки вогнутая.

Круглые поворотные ручки не ограниченного вращения при захвате их пальцами руки должны обеспечивать хорошее сцепление, для этого на ручках делают легкую накатку (Н< 20 мм) наносят круглые зубцы или впадины, ( Н > 20 мм ), расположенные равномерно по окружности. Некоторые ручки имеют у основания диски, предохраняющие пальцы рук от скольжения по приборной панели. Круглые поворотные ручки иногда делают с кодовой формой, хорошо различаемой пальцами на ощупь при слабом освещении. Поворотные ручки ограниченного вращения используются преимущественно на выключателях и переключателях в элементах управления с фиксированным положением. Такие ручки, как правило, имеют указатели положения в виде "клювика".

При проектировании рабочего места для аппаратуры второго вида необходимо учитывать максимальные углы обзора как снаружи, так и внутри нее и необходимые подходы к аппаратуре для обслуживания и ремонтных работ.

Компоновка панелей управления

Взаимное размещение элементов информации и органов управления на панели приборов должно способствовать выработки у оператора определенного чередования автоматических навыков в управлении режимами и усвоения полученной информации.

Компоновка их должна соответствовать эргономическим принципам. Наиболее важным из них должна быть выделена оптимальная зона (т.е. расположение перпендикулярное линии взора).

Поверхности панелей не должны быть блестящими, не должны отражать световые лучи и ослеплять оператора.

Элементы информации сосредотачиваются на лицевых панелях приборов в определенной системе с учетом группировки их по:

1) функциональному признаку;

2) важности информации;

3) частоте использования информации и последовательности снятия показаний.

Наиболее рациональным размещением элементов информации и органов управления, функционально связанных между собой, считают горизонтальное.

Особого внимания требуют приборы, у которых текущие показания быстро меняются. У регистрирующих приборов показания непрерывно записываются, показания стрелочных приборов необходимо запоминать.

Прядок использования средств информации и средств управления должен исключать необходимость одновременного запоминания более трех значений информации, и сопоставление более трех логических условий и использование более двух органов управления.

Органы управления располагают на панелях в пределах их досягаемости и не далее 60 см от плеча оператора.

Оперативные рукоятки помещают несколько ниже груди оператора, следуя общему правилу: чем чаще используют рукоятку, тем ближе устанавливают ее к уровню локтей. При этом необходимо учитывать, что рука оператора во время манипуляций не должна заслонять наблюдаемые индикаторы.

Распределение рукояток между правой и левой частями панелей происходит из условия загрузки двух рук оператора. Кроме того органы информации и управления располагают на панелях в порядке последовательности выполнения операций с минимальными зрительными и ручными маршрутами.

Если на панелях имеется большое число светосигнальных устройств, необходимо предусматривать возможность проверки их исправности.

Мигающий источник света как более заметный следует использовать в аварийной и предупредительной сигнализации. Частота мигания в пределах 3- 8 Гц.

При проектировании средств отображения важное значение имеют размеры знаков и шкал и оптимальная их компоновка. Для обеспечения хорошей читаемости знаков необходимо выдерживать оптимальное значение высоты знаков в зависимости от расстояния между оператором и знаками, оптимальные соотношения между элементами знака, а также интервалы между ними.

При обозначении элементов, расположенных на панели, необходимо соблюдать единообразие размещения надписей и графического решения надписей и символов, при этом их следует размещать в непосредственной близости от элементов.

В ЭА широко используют цвет как информацию в сигнальных устройствах: красный - защищающий, предупреждающий, аварийный; зеленый - разрешающий, указывающий на нормальный режим работы; белый - сигнал "включен прибор" или "выключен - прибор"; синий - отмечающий законченный цикл работ; желтый - предупреждающий, указывающий предельное состояние параметров.

Техническая эстетика - наука изучающая социально культурные, технические и эстетические проблемы формирования гармоничной предметной среды, создаваемой средствами промышленного производства.

Требования технической эстетики реализуются методами художественного конструирования, которые позволяют достигнуть:

- единство эстетического и функционально-технического решения оборудования;

- композиционного единства и гармонических форм всех элементов рабочего места;

- декоративность и гармоничность цветофактурного и цветотекстурного решения поверхностей в условиях определенного освещения;

- выразительности и декоративности объемных и накладных элементов (шильдики, знаки и т. д.);

- высокого качества изготовления видимых элементов формы оборудования (стыки, сочленения и т. д.).

Форма прибора должна быть технически рациональной, простой, выразительной и экономически оправданной.

Во внешней отделке должны отсутствовать ничем не оправданные выступы и впадины, лишние изломы линий, т.е. все то, что нарушает целостность формы. Цвет и интенсивность его тона вызывают различные физиологические ощущения. Например, синие, голубые и зеленые тона успокаивают и вызывают чувство прохлады. Красные, оранжевые и желтые - возбуждают и вызывают чувство тепла. Серый - считается нейтральным и вызывает наименьшую утомляемость зрения. Все это необходимо учитывать для создания современной ЭА.

При взаимодействии с ЭВА на человека-оператора воздействуют различные силы, несущие информацию. Восприятие информации человеком производится с помощью органов чувств, являющихся для него “входом”. “Выходом” для человека служат его органы речи, и двигательные реакции, которые также несут в себе определенное количество информации. Поэтому, человек- оператор может быть представлен в виде сложной системы, предназначенной для приема, переработки и выдачи информации и охваченной обратными связями. (рис. 1)

Рис. 1. Место человека - оператора в управляющей системе

1 - приемное устройство; () 2- Решающие системы; ()

3 - выходные устройства ()

Каждый из блоков системы характеризуется двумя важнейшими параметрами: 1) временем реакции -

2) вероятностью получения правильного результата - P.

Сумма времен реакции i каждого из блоков составляет общее время сенсомоторной реакции - это выполнение определенного вида движения (например, нажимание кнопки) в ответ на внезапно появляющийся сигнал с максимально возможной для человека скоростью.

Важнейшим параметром, характеризующим способность человека воспринимать поступающую информацию, является его пропускная способность или скорость переработки информации - выражается в бит/сек [мах=40 бит/сек] а номинальная [2-6 бит/сек], для сравнения: (телеканал = бит/сек ; телетайп = 60 бит/сек).

Низкий темп подачи входной информации (сравнимый с посторонними, мешающими сигналами) проявляются в падении активности человека-оператора, его «засыпании». Высокий темп подачи входной информации приводит к резкому росту ошибок и отказу человека-оператора от выполнения задачи.

Пропускная способность человека-оператора зависит от условий работы и от того, насколько полно соответствуют эти условия психофизическим и антропометрическим характеристикам человеческого организма.

Психофизиологические характеристики человека

Зрение - воспринимает форму, цвет, яркость и движение.

Способность человека воспринимать информацию зрением характеризуется 1). Полем зрения обоих глаз. 2). Остротой зрения.

3). Аккомодацией ; фокусировкой хрусталика 4) конвергенцией.

5) цветовое восприятие. 6) адаптация.

Цветовое восприятие глаз заключается, в способности его различать цвета по цветному тону, насыщенности и контрастности фона.

Контрастность - разность яркостей объекта и фона. Контрастность бывает прямая - объект темнее фона и обратная - объект ярче фона.

Слух - воспринимает звуковые колебания от источника звука; (от 16 Гц до 20000 Гц. Ниже 16 Гц - инфразвук; выше 20000 Гц - ультразвук)

Степень восприятия звука ухом человека зависит от громкости звука и условий восприятия. Громкость звука зависит от частоты.

Важная характеристика звука - его длительность, выражаемая в секундах или долях секунды, насколько хороши звуки (менее 0,15с) воспринимаются иначе, чем длительные.

Тактильная чувствительность - это способность человека воспринимать механическое раздражение кожи через нервные окончания расположенные у её поверхности.

Тактильная чувствительность зависит от ряда объективных и субъективных причин. Например: повышается при нагревании, уменьшается при охлаждении. Кожа ладоней рук и кончиков пальцев относится к числу наиболее восприимчивых к внешним механическим раздражениям участка тела человека.

Организация рабочего места

При конструировании пульта управления и рабочего места человека - оператора кроме характеристических органов чувств необходимо знать антропометрические данные человека. Эти данные зависят от пола людей, их возраста, профессии, общей конституции организма. Рабочее место - это часть пространства, в котором человек осуществляет трудовую деятельность и проводит большую часть рабочего времени. Оно должно проектироваться с учетом антропометрических данных человека, положения его тела во время работы, рабочих движений и физических напряжений , возникающих в процессе трудовой деятельности.

Человек – оператор, работая на ЭВМ, большинство операций производит руками, поэтому остановимся на предельных возможностях этого двигательного элемента:

  1. Руки быстрее движутся по горизонтали, чем по вертикали;

  2. Правой рукой удобнее двигать в горизонтальной плоскости против часовой стрелки; левой - по часовой стрелке;

  3. Прерывистое движение совершается медленнее, чем непрерывное;

  4. Плавные движения рук как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости нарушается, вследствие их дрожания;

  5. Усилие, развиваемое руками, различно при различных положениях тела;

Рабочие зоны в зависимости от положения человека- оператора делят на зоны для работы стоя и работы сидя. В специальных случаях - лежа, полулежа, полусидя.

Правильные положения тела во время работы такое, при котором достигается малая статическая утомляемость; положительно влияет на состояние здоровья, качество работ. Поэтому рабочее место и расположение на нем элементов управления должно обеспечивать физиологически удобные движения, рабочие операции не должны выполняться с избыточной силой. Работа стоя более утомительна для человека, чем работа сидя: Точность движений в положении сидя, выше, чем в положении стоя.

Соседние файлы в папке ктоп