聊城大学：《安全人机工程学 Safety Ergonomics》课程PPT课件讲稿（人机学）09 控制器的设计

教学目标 1、知道控制器的类型及选择方法； 2、掌握控制器设计中应该考虑的人机 因素 3、典型控制器设计方法； http://rj.Ictu.cn/

http://rj.lctu.cn/ 教学目标 • 1、知道控制器的类型及选择方法； • 2、掌握控制器设计中应该考虑的人机 因素 • 3、典型控制器设计方法；

教学的重点、难点 1、教学重点：控制器的类型及选择、控制 器设计的原则和考虑因素 教学难点：控制器设计的原则和考虑因 素 http://rj.Ictu.cn/

http://rj.lctu.cn/ 教学的重点、难点 • 1、教学重点：控制器的类型及选择、控制 器设计的原则和考虑因素 • 2、教学难点：控制器设计的原则和考虑因 素

导入新课 控制器是操作者用以控制机器 运行状态的装置或部件。 生产中的许多事故都是因控制 器设计未与人匹配所致。费茨 *0 和琼斯在1947年分析了飞行驾 驶中出现的460个操作失误，发 现其中68%的错误是由于控制 器设计不当引起的。 http://rj.Ictu.cn/

http://rj.lctu.cn/ 导入新课 • 控制器是操作者用以控制机器 运行状态的装置或部件。 • 生产中的许多事故都是因控制 器设计未与人匹配所致。费茨 和琼斯在1947年分析了飞行驾 驶中出现的460个操作失误，发 现其中68％的错误是由于控制 器设计不当引起的

本章目录 一控制器的类型 五、控制器的选择原则 二、控制器设计的一般要求 四、控制器的设计 三、设计控制器时应该考虑的因素 http://rj.Ictu.cn/

http://rj.lctu.cn/ 本 章 目 录 一、控制器的类型 二、控制器设计的一般要求 四、控制器的设计 三、设计控制器时应该考虑的因素 五、控制器的选择原则

一、控制器的类型 1、控制器分类 手动控制器 自动控制器 接触式控制器 无线遥控装置 红外线)感应控制器 ( 机械式控制器 传感器（温度）控制器 电子控制器 定时控制器 声光控制器 http://rj.Ictu.cn/ 返回目录

http://rj.lctu.cn/ 一、控制器的类型 1、控制器分类 手动控制器 自动控制器 接触式控制器 无线遥控装置 机械式控制器 （红外线）感应控制器 定时控制器 传感器（温度）控制器 声光控制器 电子控制器 返回目录

2、机械式控制器的类型 1)手控制器，如各种手柄 1.按操纵方式划分 按钮、旋钮、选择器、杠 2.按控制器的功能划分 杆、手轮等。 2)脚控制器，如脚踏板、 3.按运动方式划分 脚踏钮、膝控制器等。 控制器与人的肢体有关， 其外形、大小、位置、运 动方向、运动范围和操作 力等，都要适合于人的生 理特征，便于手和脚的操 纵。 http://rj.lctu.cn/ 返回目录

http://rj.lctu.cn/ 2、机械式控制器的类型 • 1．按操纵方式划分 • 2．按控制器的功能划分 • 3．按运动方式划分 1）手控制器，如各种手柄、 按钮、旋钮、选择器、杠 杆、手轮等。 2）脚控制器，如脚踏板、 脚踏钮、膝控制器等。 控制器与人的肢体有关， 其外形、大小、位置、运 动方向、运动范围和操作 力等，都要适合于人的生 理特征，便于手和脚的操 纵。 返回目录

2、机械式控制器的类型 1)开关控制器，用于简单的开 1.按操纵方式划分 或关，启动或停止的操纵控制。 常用的有按钮、踏板、手柄等。 2.按控制器的功能划分 2)转换控制器，适用于系统当 中不同状态之间的转换操纵控 3.按运动方式划分 制。如手柄、选择开关、转换 开关、操纵盘等。 3)调整控制器，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)制动控制器，用于紧急状态 下启动或停止的操纵。要求灵 敏度高、可靠性强，如制动闸、 按钮 转换开关 旋钮 操纵杆、手柄、按钮等。 http://rj.Ictu.cn/ 返回目录

http://rj.lctu.cn/ 2、机械式控制器的类型 • 1．按操纵方式划分 • 2．按控制器的功能划分 • 3．按运动方式划分 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）转换控制器，适用于系统当 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、操纵盘等。 3）调整控制器，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）制动控制器，用于紧急状态 下启动或停止的操纵。要求灵 敏度高、可靠性强，如制动闸、 操纵杆、手柄、按钮等。 返回目录

2、机械式控制器的类型 1)旋转控制器如曲柄、手 1.按操纵方式划分 轮、旋塞、旋钮、钥匙等。 2.按控制器的功能划分 2)摆动控制器如开关杆、 调节杆、杠杆键，拨动开 3.按运动方式划分 关、摆动开关、踏板等。 3)按压控制器如钢丝脱扣、 按钮、按键、键盘等。 4)滑动控制器如手闸、指 拨滑块等。 5)牵拉控制器如拉环、拉 手、拉圈、拉钮等。 返回目录

http://rj.lctu.cn/ 2、机械式控制器的类型 • 1．按操纵方式划分 • 2．按控制器的功能划分 • 3．按运动方式划分 1)旋转控制器 如曲柄、手 轮、旋塞、旋钮、钥匙等。 2)摆动控制器 如开关杆、 调节杆、杠杆键，拨动开 关、摆动开关、踏板等。 3)按压控制器 如钢丝脱扣、 按钮、按键、键盘等。 4)滑动控制器 如手闸、指 拨滑块等。 5)牵拉控制器 如拉环、拉 手、拉圈、拉钮等。 返回目录

二、 控制器设计的一般要求 控制简单化原则是控制器设计的根本原则，即控制 器与操作者的运动器官匹配，操作者能够简单 方便、迅速、准确地将指令 控制器设计要考虑人体的尺寸 要适应人体运动的特征 和体力，才能适应人体运动的 特征，控制才能简单、方便：1 控制器操纵方向 应根据人体测量数据、生物力 学及人体运动特征进行设计。 利于辨认和记忆 对操作力、操纵速度、安装位 利用控制器的结构特点 置、排列布置应按第5百分位能 力来设计，使适合于大多数人 控制器与显示器结合 使用。2、快速反应的用手动或 指动控制器，用力较大的操作 用受臂或下肢控制。 http://rj.Ictu.cn/ 返回目录

http://rj.lctu.cn/ 二、控制器设计的一般要求 控制简单化原则是控制器设计的根本原则，即控制 器与操作者的运动器官匹配，操作者能够简单、 方便、迅速、准确地将指令传递给机器。 • 要适应人体运动的特征 • 控制器操纵方向 • 利于辨认和记忆 • 利用控制器的结构特点 • 控制器与显示器结合 控制器设计要考虑人体的尺寸 和体力，才能适应人体运动的 特征，控制才能简单、方便：1、 应根据人体测量数据、生物力 学及人体运动特征进行设计。 对操作力、操纵速度、安装位 置、排列布置应按第5百分位能 力来设计，使适合于大多数人 使用。2、快速反应的用手动或 指动控制器，用力较大的操作 用受臂或下肢控制。 返回目录

二、 控制器设计的一般要求 控制简单化原则是控制器设计的根本原则，即控制 器与操作者的运动器官匹配，操作者能够简单 、 方便、迅速、准确地将指令 控制器操纵方向应与预期的功 要适应人体运动的特征 能方向和机器设备的被控方向 一致，控制才能简单、方便。 控制器操纵方向 1、控制器向上或顺时针方向转 动一从功能角度：应表示向上 利于辨认和记忆 或加强；从被控角度，应表示 利用控制器的结构特点 机器设备向上或向右转动。 2、当被控元件运行是上下直线 控制器与显示器结合 运动时，控制器也应做上下直 线运动；当被控元件转动时， 控制器宜采用手轮，如汽车转 弯，宜采用圆形方向盘。 http://rj.Ictu.cn/ 返回目录

http://rj.lctu.cn/ 二、控制器设计的一般要求 控制简单化原则是控制器设计的根本原则，即控制 器与操作者的运动器官匹配，操作者能够简单、 方便、迅速、准确地将指令传递给机器。 • 要适应人体运动的特征 • 控制器操纵方向 • 利于辨认和记忆 • 利用控制器的结构特点 • 控制器与显示器结合 控制器操纵方向应与预期的功 能方向和机器设备的被控方向 一致，控制才能简单、方便。 1、控制器向上或顺时针方向转 动—从功能角度：应表示向上 或加强；从被控角度，应表示 机器设备向上或向右转动。 2、当被控元件运行是上下直线 运动时，控制器也应做上下直 线运动；当被控元件转动时， 控制器宜采用手轮，如汽车转 弯，宜采用圆形方向盘。 返回目录