人机工程学4显示操纵课件

第四章显示及操纵装置设计§1显示装置的类型与设计原则§2视觉信息显示设计§3听觉信息传示设计§4操纵装置的类型与设计原则§5操纵装置设计的人机因素10/19/20220§1显示装置的类型及设计原则一、显示装置的类型及性能特点二、显示装置设计的一般人机学原则10/19/20221一、显示装置的类型及性能特点

显示装置——人机系统中，机器通过人的感觉通道向人传递信息的装置。10/19/20222按人接受信息的感觉器官分：显示方式传递的信息特征视觉显示(60%)1、复杂抽象或含科技术语的信息(图表、文字、公式等)2、信息长或需延迟、储存3、需用方位、距离等空间状态说明的信息4、以后可能被引用5、不适合其它方式传递或其它方式传递负荷已很重6、不需急迫传递7、需同时显示、监控、操纵的信息听觉显示(25%)1、信息短或不需迟延2、简单且要求快速传递3、不适合其它方式传递或其它方式传递负荷已很重触觉显示(10%)1、简单且要求快速传递2、视、听觉通道负荷过重3、使用视、听觉通道传递有困难10/19/20223按显示形式可分为：

⑴仪表显示（有数字式、刻度指针式）

⑵信号显示（信号灯、听觉信号、触觉信号）

⑶荧光屏显示10/19/20224§2视觉信息显示设计一、仪表显示设计二、信号显示设计10/19/20226一、仪表显示设计仪表刻度盘——仪表形式与误读率10/19/20227考虑因素有：数码与字符的尺寸大小；字符宽高比和笔画粗细；字体、字符形状；主体色与背景色搭配；光照强弱；认读速度等。数码与字符10/19/20229刻度标值；刻度间距；刻度线刻度与刻度线1234511.522.53102030101510201020a)适宜a)不适宜10/19/202210指针形状应有鲜明的指向性特征指针的形状和长度、宽度；指针的零位指针指针造型的指向性10/19/202211二、信号显示设计1、信号灯显示的特点特点：面积小、视距远、醒目、简单明了，但信息负荷有限，信号太多时，形成杂乱或干扰。作用：指示（如灯塔、交通信号灯），显示工作状态通常一种信号指示一种状态或情况。10/19/2022132、信号灯设计⑴信号灯视距与亮度信号灯与背景的亮度和亮度比，能见度⑵信号灯的颜色⑶稳光与闪光信号的闪频⑷信号灯布置与仪表布置相似⑸信号灯的形状、组合与编码10/19/202214不同形状目标辨认效率的优劣次序10/19/2022163、图形符号设计图形符号是以图象为主要特征的视觉信号，用绘画、书写、印刷或其它方法制作，用来传递事物或概念对象的信息，而不依赖语言。（GB7093.1-1986）10/19/202217图形符号显示的特点：直观、简明、精练、易懂，可使不同年龄、不同文化、不同国家、不同语言的人都可较快理解。应用领域：技术文件、设备仪表的操作指示、包装、公共信息（如安全、交通等）、10/19/202218图形符号设计的一般原则:⑴内涵不要过大，准确理解，不产生歧义⑵构形简单，突出对象主要属性⑶构形醒目、清晰、易懂、易辨、易记、易制⑷边界明确、稳定⑸尽量采用封闭轮廓图形，利于目光积聚10/19/202219各种箭头形状的比较10/19/202220§3听觉信息传示设计一、听觉信息传示装置二、听觉信息传示装置的设计、选用原则10/19/202221二、听觉信息传示装置的设计、

选用原则⑴噪音环境下，显示、报警装置的频率选择在噪音掩蔽效应最小的范围内；⑵为引起注意，采用断续信号；报警信号采用变频；警报、信号灯组合使用；⑶传递很远或穿越障碍物时，提高强度、采用低频；⑷小范围内使用时，为避免干扰、混淆，尽量减少不必要的音响装置；⑸使用两个及其以上听觉信号时，应有明显差异。10/19/202223§4操纵装置的类型及设计原则一、操纵装置及其类型二、手控操纵装置设计三、脚控操纵装置的设计10/19/202224操纵装置的类型1、按操控方式分手动、脚动、声控操纵器2、按运动方式分旋转式、移动式、按压式3、按功能分开关式、转换式、调节式10/19/202226操纵器设计的一般要求:⑴尺寸、形状要适应人体结构尺寸要求⑵与人的施力和运动输出特性相适应⑶多个控制器时，应易于识别⑷尽量利用自然的控制动作、身体重力⑸与显示器或被控对象的工作状态相适应⑹造型设计简单、美观、适用10/19/202227二、手控操纵装置设计1、操纵手把的设计（1）手把的形状应与手的生理特点相适应；（2）手把的形状便于触觉对其进行识别；（3）尺寸应符合人手尺度的需要，10/19/2022282、适宜的操纵力范围操纵器允许最大用力，N操纵器允许最大用力，N轻型按钮重型按钮轻型转换开关重型转换开关5304.520前后向杠杆左右向杠杆手轮方向盘150130150150转动部位与特征最大用力,N转动部位与特征最大用力,N用手转动用手和前臂转动用手和全臂转动1023~4080~100用手最快转动精确安装时的转动9~2323~25平稳旋转操纵的最大用力手控操纵器的最大用力10/19/2022293、操纵器的适宜尺寸

如:

名称尺寸,cm位移,cm阻力,N按钮开关指尖操作:Dmin=1.25x=0.3~1.252.85~11.35拇指按压:Dmin=1.8

定位旋钮D=3.5~7.5视觉定位:θ≥15°12~18h=2~5盲目定位:θ≥30°10/19/202230三、脚控操纵装置的设计1、应用场合需要较大操纵力，如F≥50~150N；需要连续操作又不便用手；手的操作负荷太大，如汽车油门、制动控制等；一般用在坐姿且有靠背时。10/19/202231效率：187178176140171次/min10/19/2022324、操纵装置的选择考虑：人的操纵能力：速度、肌力、连续工作能力等；操纵装置的功能、形状、布置、运动状态、经济因素等10/19/202233§5操纵装置设计的人机因素一、操纵-显示比二、操纵器编码三、操纵主从协调四、操纵器布置10/19/202234CCDD10/19/202235国外实验表明,一般:旋钮，最佳C/D=0.2~0.8操纵杆或手柄，最佳C/D=2.5~4.010/19/202236二、操纵器编码

即使每个操纵器具有鲜明的特征，以互相区别避免混淆，避免误操作。

易于识别，便于操作大小差20%以上，可较快感知较好的照明条件下使用，常与大小、形状组合使用；遵循有关技术标准足够操作空间、排列方向、盲操作按压、旋转、推拉等通过手感、脚感识别操纵器上或旁标示文字、符号形状编码位置编码大小编码色彩编码操作方法编码字符编码10/19/202237三、操纵主从协调操纵主从协调的一般原则：1、操纵主从运动方向的一致性2、操纵主从在不同平面时的互动协调3、操纵方向与某些功能要求的协