Проектування органів управління


За допомогою органів управління оператор СЛМ вирішує завдання введення командної інформації, встановлення необхідного режиму роботи, регулювання різних параметрів, запиту інформації для контролю тощо.

Проектування органів управління має забезпечити людині-оператору можливість швидкого знаходження конкретного органу управління та виконання з певною точністю і в певний час потрібних дій. При цьому слід ураховувати конструктивні і технічні обмеження (площа робочих приміщень, фактори зовнішнього середовища, технологічні особливості тощо).

Характер завдань, які вирішує оператор, вимагає розробки конкретних органів управління, що поділяються на певні групи:

• за характером рухів, здійснюваних людиною:

1) органи управління, які потребують виконання рухів вмикання, вимикання й перемикання;

2) органи управління, що передбачають повторні рухи типу обертальних, натискувальних і ударних;

3) органи управління, які вимагають дозованих, точних рухів для налагодження апаратури і встановлення режимів роботи;

• за призначенням і характером використання оператором органи управління є:

1) оперативні — для постійного використання;

2) допоміжні — для періодичного вмикання, вимикання і контролю;

3) епізодичні, пов'язані з регулюванням, налаштуванням, калібруванням апаратури, проведенням регламентних робіт.

За конструкційним виконанням органи управління можемо поділити на підгрупи: кнопки, тумблери, рукоятки, маховики, педалі тощо.

Швидке знаходження необхідного органу управління потребує їхнього розрізнення (візуально чи навпомацки), яке залежить від:

• форми органів управління;

• розміру органів управління, що забезпечує їх розрізнення навпомацки з точністю 99%;

• кольору (при забезпеченні контрастності);

• графічних позначень стану, руху, призначення;

• розміщення органів управління в різних зонах досяжності з урахуванням принципу економії рухів.

Вибір органу здійснюється відповідно до конкретних умов його використання. До факторів, які впливають на вибір органу управління, належать температурні умови, наявність вібрації, прискорення, невагомості, спеціальний вид одягу, положення тіла, умови освітлення.

Органи управління можна поділити на дві великі групи.

Перша група призначена для одномоментних (періодичних або одноразових) впливів на систему або об'єкти управління. Друга група органів управління використовується для виконання операцій, пов'язаних з уведенням у систему сигналів, що розрізняються за своєю величиною або тривалістю, операцій спостереження та деяких інших безперерв­них впливів.

Керування органами управління може здійснюватися руками або ногами людини.

Ручне управління має деякі переваги перед ножним тоді, коли необхідні висока точність і швидкість установлення органу управління у певне положення і не потрібно прикладати для цього великі зусилля (9 кг і більше).

Слід також зважати на те, що в більшості людей функціональнішою є права рука. Саме цією рукою виконуються дії, які вимагають найбільшої точності або сили. Органи управління, які приводяться в рух руками, точніші, ніж ті, що приводяться в рух ногою.

Ножне управління застосовується для розвантаження рук оператора, економії часу, при значній кількості органів управління, зниженій точності регулювання і при значних м'язових зусиллях.

Зусилля, необхідні для переміщення органів управління, мають відповідати можливостям людини-оператора з урахуванням умов діяльності.

Оптимальне розташування кнопок має бути на рівні ліктя сидячого оператора, щоб рука згиналася в ліктьовому суглобі на 90°, а передпліччя було в горизонтальній площині. При коротких і поодиноких натискуваннях на кнопку для підвищення швидкості реагування на сигнал кнопку розташовують над площиною стола, щоб кут між нею та кистю становив 30...45°.

Робочий хід кнопки має становити при частому використанні — 2...6 мм; при поодинокому — 6 мм; при натисканні великим пальцем — 3...12 мм.

Для особливо важливих команд використовують клавіші з фіксатором, графічним позначенням, а для зворотного зв'язку — з підсвіткою. При розташуванні на панелі значної кількості кнопок і клавіш їх необхідно групувати, кодувати за формою, розміром і кольором, а написи, символи наносити на самих елементах органів управління.

Важільні перемикачі (тумблери) використовують для реалізації функцій, які фіксуються і контролюються привідним елементом тумблера. Форма тумблера повинна бути конусоподібною або циліндричною з розширенням у вигляді кола або лопатки і відповідати антропометричним, біомеханічним і фізіологічним властивостям людини.

Поворотні вмикачі і перемикачі застосовують не тільки для виконання операцій «вмикання — вимикання», а й для плавного безперервного або дискретного регулювання.

Маховики і штурвали використовують для ступеневих перемикань і плавного динамічного регулювання, що виконуються однією чи двома руками, їх застосовують для виконання повільних і точних кругових обертів, які потребують значних зусиль.

Маховик — орган управління, що має форму колеса, зі спицями чи без них, діаметром не більше 50 мм.

Штурвал — це різновид маховика або частина його — сектор, який використовується для зміни напрямку руху об'єкта. Рульове колесо — це теж вид маховика, який використовується для зміни напрямку руху об'єкта.

Важелі застосовують для виконання ступеневих перемикань та плавного динамічного регулювання однією чи двома руками при середніх і значних керуючих зусиллях.

Форма і розміри рукояток важелів мають забезпечувати їх надійні захоплювання і утримання в процесі управління. Перевага надається рукояткам з овальними або циліндричними формами з рифленою поверхнею, без гострих кутів.

Важелі управління встановлюють у зоні досяжності з урахуванням вимог технічної безпеки.

Ножні органи управління використовуються для виконання операцій «вмикання — вимикання» і регулювання стану об'єкта управління. Вони застосовуються у випадках: а) коли треба розвантажити руки оператора для виконання інших керуючих дій; б) якщо управління об'єктом вимагає значних зусиль і незначної точності. Такий тип органів управління переважно використовується для робочого положення оператора — «сидячи».

Ножні кнопки, на відміну від педалей, розраховані на натискання не всією ступнею, а тільки пальцями ніг. Але їхнє використання неефективне, тому їх потрібно дублювати іншими органами управління або заміняти на педалі. Робочі поверхні кнопок мають бути рифленими, а їхня конструкція — передбачати можливість сенсорного контролю моменту натискання: тактильне або слухове відчуття клацання, світловий або звуковий сигнал.

Діапазон необхідних зусиль для ножних кнопок — 20-90 мм, рекомендований розмір — 50-80 мм, а глибина втеплювання — 30-50 мм.