第7章 车辆人机学.ppt

车辆 人 机 工 程 学 第7章　操纵装置 7.1 操纵装置类型 按人体操作部位分: 手控操纵装置 脚控操纵装置 按操作方式分： 手指接触、手指捏住、手接触、手抓住、手握住等 整个脚踏、脚掌踏、脚跟踏等。 按操纵器的运动方式分： 旋转式操纵器 移动式操纵器 按压式操纵器 按操纵器所实现功能分： 开关式操纵 转换式操纵 调节式操纵 紧急停车操纵器 * PPT课件 7.2 人体的运动特性 操纵力 人的操纵力大小与运动方向、姿态、持续时间有关。 手臂操纵力 坐姿：前后方向大于左右方向、上下方向； 坐姿：向内大于向外、向下大于向上； 立姿：垂直方向的上推力、上拉力最大； 立姿：前臂与上臂成70°时手臂弯曲操纵力最大。 握力 手掌朝上大于朝下。 足蹬力 与施力点位置有关；与施力方向有关。 * PPT课件 操纵速度 人体运动部位 手比腿脚快，腿脚比躯干快； （右利者）右手比左手快； 运动方向 在水平面比在垂直面快； 水平方向：前后比左右快； 水平方向：旋转运动比直线运动快； 垂直方向：从上往下比从下往上快； 顺时针比逆时针快； 向内比向外快； 右手向右比向左快。 运动负荷 负荷越小，速度越快。 单手与双手能较快运动的区域 右手在水平面内8个方向的运动时间对比 * PPT课件 动作准确性 动作速度 速度越快，准确性越低。 动作量 动作量小(＜100mm)，易使操作量过多，相对误差较大； 动作量大(100mm－400mm)，易使操作量过少，相对误差较小。 动作方向 动作方向对准确性影响显著。 动作力 有足够的操纵力，易准确控制。 * PPT课件 7.3 操纵器设计 操纵器设计的一般原则 适合人的生理特点。 适合人体尺寸；操作力、操作速度、操作方向、操作行程、操作准确性等，都应与人体特性相适应。 操纵器的运动方向要同机器的运行状态及显示器有互动协调关系。 以减少误操作。 多个操纵器时，要易于辨认。 合理编码。以提高操作速度，减少误操作。 让操作者在合理的体位下操作。考虑依托支点。 以减轻疲劳和厌倦感。 形状美观、式样新颖、结构简单， * PPT课件 操纵器的操纵力 确定操纵力应考虑的因素： 肌体力 操纵频次越高，操纵力应越小。 操纵力应不大于最大肌力的1/2。 操纵准确性 操纵力过小，易误触动； 操纵力过小，信息反馈量太弱； 操纵力过小，不易精确跟踪。 施力体位 施力时的姿势、位置、指向不同，其最优操纵力不同。 避免静态施力。 操纵依托支点 为保证操作平稳准确，减轻疲劳，应考虑选择合理的依托支点。 腰椎作为脚蹬操作的依托支点； 肘部作为前臂和手关节运动的依托支点； 前臂作为手关节运动的依托支点； 手腕作为手指运动的依托支点； 脚后跟作为踝关节运动的依托支点。 * PPT课件 操纵力梯度 从操纵力取得操纵量大小的信息。 如汽车制动踏板的“随动作用”。 操纵力越小，梯度应越大。 机动车操纵力的要求（GB7258） 被操纵的装置 操纵方式 机动车类型 最大操纵力,N 转向 方向盘 所有机动车 245 制动 脚踏板 乘用车 500 其它机动车 700 摩托车 400 手柄 摩托车 250 驻车制动 脚踏板 乘用车 500 其它机动车 700 手柄 乘用车 400 其它机动车 600 离合器 脚踏板 拖拉机运输机组 300 其它机动车 350 手柄 所有机动车 200 * PPT课件 操纵器的运动方向 与机器的运动方向协调 与机器的功能协调 * PPT课件 与显示器的运动方向协调 旋转操纵器与直线移动显示指针的运动方向协调，应符合右螺旋运动规则。 * PPT课件 与显示器的位置协调 * PPT课件 操纵器的布置 布置在操作灵便的位置 布置在人的手脚活动便捷的区域； 应尽可能布置在人的视野范围内； 若需操作力较大，应尽可能布置在施力较大的位置； 较重要的布置在易达区域内，使用频繁的布置在最佳区域内。 按功能分区布置，按操作顺序排列 将功能相关的操纵器集中布置； 按操作顺序从左到右、从上到下、或顺时针排列。 避免误操作和操作干扰 各操纵器保持一定间隔距离； 操纵器不安置在胸腹高度的近身水平面上； 紧急操作用的操纵器应安排在最显眼而又最方便操作的位置。 操纵器与相应显示器有协调关系 操纵器与显示器的运动方向协调； 操纵器与显示器的位置协调。 * PPT课件 操纵器的辨认性 编码就是使事物具有特征或特定代号，以易区别，避免混淆。 形状编码 使在照明不良时也能分辨，用手也能辨别。形状最好能隐喻功能。 大小编码 尺寸相差20%以上，才能较快感知。一般只分大、中、小3个级。 * PPT课件 色彩编码 为能快速分辨，一般只用红、黄、蓝、绿、黑、白。 注意有些操纵器有相关技术标准和广泛的色彩表义