基于人机工程学的港机驾驶室联动台ppt 2

1、基于人机工程学的港机驾驶室联动台空间布局的优化设计Title：Optimal Design of Linkage Control Panels of the Port Machinery Cab Based On ErgonomicsFrom：Industrial Engineering and Engineering Management : 2010 IEEE 17Th International Conference 报告人：石小佛目录u人机工程学的基本简介u港机的介绍u港机（起重机）现有状况分析u港机系统人机界面优化设计构成要素u港机优化过程中原则u驾驶室联动台优化设计u结论与不足1

2、.人机工程学的简介u概念：人机工程学是运用生理学、心理学和医学等有关科 学知识，研究组成人机系统的机器和人的相互关系 ，以提高整个系统工效的新兴边缘科学。u源头：人机工程学是一门新兴的边缘科学。它起源于欧 洲，形成和发展于美国。人机工程学在欧洲称为 Ergonomics。u特点：在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础 上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使 用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环 境作为一个系统来研究。u意义：提高整个系统工效。2.港机的介绍2.1 港机的基本介绍 港口作为一个较为繁华的经济带，蓬勃发展的物流业使得港口的发展从依靠人力逐步转变成为机械。

3、 应运而生的港口设备主要包括： 装卸类 ：岸吊、起重机、龙门吊、抓斗、输送带、传送管、卷扬机等 辅助设备 ：拖轮、快艇、疏浚船、挖泥船、交通船、引航船等 通讯类 ：港口控制中心、工班服务处理中心、装卸安排中心等 其他 ：码头安全设备、警卫、边检、集装箱空箱机、集装箱正面吊，岸桥，移动式散货高架吊、台天机械设备等2.港机的介绍2.2 港机之起重机起重机种类繁多起重机吨位大起重机操作平台高起重机作业范围广协同作业，持证上岗3.港机（起重机驾驶室）现有状况分析3.1结构分析港机驾驶室联动台是港机驾驶室内安置港机操控装置的承载箱体，它的正确操作直接影响到港口设备的正常使用。联动台界面是人机交互的主要界

4、面。港机驾驶室联动台有 2 个箱体，分别固定于座椅的两侧：座椅尺寸及联动台空间位置关系图3.港机（起重机驾驶室）现有状况分析不足之处尺寸方面界面布局联动台安装过于靠近扶手联动台箱体位置超出最佳视野范围控制元件矩形布置，颜色单一不符规范3.港机（起重机驾驶室）现有状况分析3.2 驾驶员的作业姿势分析 港机驾驶员的作业姿势与一般工程机械的驾驶员不同，由于作业者大部分时间都需要观察地面情况，因此驾驶员的上身会呈长时间的前倾弯曲姿势。驾驶员作业流程正常作业姿势下脊柱分布曲线4.港机系统人机界面优化设计构成要素港机系统人机界面设计包含很多因素如下图所示：港机系统人机界面优化设计构成要素图5.港机优化过程

5、中原则v控制元件的选择 控制器的选择与操作要求、环境和造价有关，但主要还是从功能和操作要求出发进行选择。 港机驾驶室联动台上主要放置手动控制元件，因此符合要求的控制器有: 按钮、旋钮、选择开关和手柄等v布局原则 对系列控制元件应有最佳的布置，这取决于人的感受特征、人体测量学以及作业的性质。5.港机优化过程中原则v作业范围及坐姿眼高 作业空间的平面作业尺寸设计应满足 95% 的人需要。依据GB / T 147791993坐姿人体模板功能设计要求的人体测量数据。 由于在港机驾驶室内，驾驶员采用坐姿作业，故取男子第 95 百分位的坐姿眼高 837 mm，坐姿颈椎点高 689 mm，为其坐姿时的眼睛高

6、度v人体上身关节活动最佳调节范围 人的观察视野在水平方向 ( 即人头部左右转向) 上以中间为轴线左右摆动 55时为最佳，摆动110时观察视野最大。而头部颈关节在以中间为轴线向前 12，向后 25时为最佳，75为最大摆动角度。6.驾驶室联动台优化设计u联动台箱体布局位置优化设计 目的：优化后的联动台安装位置不仅需要尽可能地在人的最佳视野范围和最佳作业范围内，方便驾驶员对控制元件一目了然、及时操作，减少作业者的反映时间和作业疲劳，还不能遮挡驾驶员观察地面情况所需的视野空间。驾驶员视野分区图6.驾驶室联动台优化设计u联动台控制元件布局位置优化设计 根据人因工程学原理，可以将控制元件根据使用频率的高低分为最常用控制器、常用控制器、不常用控制器和重要控制器 4 类。联动台控件分类6.驾驶室联动台优化设计u联动台界面的可视化设计 可视化能提供一定反馈信息，给人以心理安慰。能创造良好的视觉诱导效果。文字：水平方向从左到右；垂直方向从上到下图像听觉：警铃7.结论与不足 结论： 港机驾驶室内的联动台优化设计属于人机界面设计中的实体界面设计。在传统产品设计 FBS 的理念基础上，通过对产品的功能和特性分析后，结合人机工程学的基本原理和方法，对联动台的安装位置、界面