人机工程学-操纵装置设计.ppt

第五章操纵装置设计操纵装置设计.手动操纵装置脚动操纵装置类型转换控制器手柄、选择开关、选择旋钮等手柄、选择开关、选择旋钮等 用来把系统从一个工作状态转到另一工作用来把系统从一个工作状态转到另一工作状态，或作紧急制动。灵活、可靠。状态，或作紧急制动。灵活、可靠。调整控制器按钮、手柄、操纵盘等按钮、手柄、操纵盘等 使机器的工作状态，稳定地增加或减少、使机器的工作状态，稳定地增加或减少、保持在规定的工作参数上。保持在规定的工作参数上。紧急停车控制器 要求在最短的时间内产生明显的效果，有要求在最短的时间内产生明显的效果，有“一触即发一触即发”的效果。的效果。按键、按钮等开关控制器按钮、踏板、手柄等按钮、踏板、手柄等 一般只有两个工作状态的位置：接通或断开。一般只有两个工作状态的位置：接通或断开。占地小、排列紧凑。占地小、排列紧凑。控制操纵器的分类与选用第三节第三节第三节第三节 操纵装置设计中的人机学原则操纵装置设计中的人机学原则操纵装置设计中的人机学原则操纵装置设计中的人机学原则.肌肉的运动特征 收缩与放松收缩与放松收缩与放松收缩与放松操作中人的动作类型1.1.定位动作定位动作定位动作定位动作 人体朝着所要求的目标移动，并与人体朝着所要求的目标移动，并与人体朝着所要求的目标移动，并与人体朝着所要求的目标移动，并与目标相一致的动作。目标相一致的动作。目标相一致的动作。目标相一致的动作。2.2.反复动作反复动作反复动作反复动作 连续不断地重复相同的动作连续不断地重复相同的动作连续不断地重复相同的动作连续不断地重复相同的动作3.3.连续动作连续动作连续动作连续动作 连续不断地进行控制。连续不断地进行控制。连续不断地进行控制。连续不断地进行控制。4.4.逐次动作逐次动作逐次动作逐次动作 各种基本动作按一定的顺序，有次序地进行的动作。各种基本动作按一定的顺序，有次序地进行的动作。各种基本动作按一定的顺序，有次序地进行的动作。各种基本动作按一定的顺序，有次序地进行的动作。5.5.静态调整动作静态调整动作静态调整动作静态调整动作 在一定时间内，人体各部位保持在特定位置上的动作在一定时间内，人体各部位保持在特定位置上的动作在一定时间内，人体各部位保持在特定位置上的动作在一定时间内，人体各部位保持在特定位置上的动作视觉定位动作视觉定位动作视觉定位动作视觉定位动作盲目定位动作盲目定位动作盲目定位动作盲目定位动作控制操纵器的人动作特征肌肉的部位力的大小肌肉的部位力的大小.各种动作特征 a.a.a.反应时间与移动距离无关（反应时间与移动距离无关（反应时间与移动距离无关（反应时间与移动距离无关（反应时间与移动距离无关（反应时间与移动距离无关（4 44），第），第），第），第），第），第 1 1 1 次次次次次次动作的时间随距离的增长而增加得较快，第动作的时间随距离的增长而增加得较快，第动作的时间随距离的增长而增加得较快，第动作的时间随距离的增长而增加得较快，第动作的时间随距离的增长而增加得较快，第动作的时间随距离的增长而增加得较快，第2 2 2 次随距离的增长而增加得较慢；次随距离的增长而增加得较慢；次随距离的增长而增加得较慢；次随距离的增长而增加得较慢；次随距离的增长而增加得较慢；次随距离的增长而增加得较慢；b.b.b.右手由左至右移动的动作时间最短；右手由左至右移动的动作时间最短；右手由左至右移动的动作时间最短；右手由左至右移动的动作时间最短；右手由左至右移动的动作时间最短；右手由左至右移动的动作时间最短；c.c.c.伸手的动作要比弯肘的动作快。伸手的动作要比弯肘的动作快。伸手的动作要比弯肘的动作快。伸手的动作要比弯肘的动作快。伸手的动作要比弯肘的动作快。伸手的动作要比弯肘的动作快。人体各部位动作一次的最少平均时间（单位人体各部位动作一次的最少平均时间（单位 s）1.1.视觉定位动作特征视觉定位动作特征视觉定位动作特征视觉定位动作特征J.S.Brown(布朗）实验证明：布朗）实验证明：移动距离与动作时间的关系.2.2.盲目定位动作特征盲目定位动作特征盲目定位动作特征盲目定位动作特征盲目定位动作离目标位置的差距（盲目定位动作离目标位置的差距（单位单位 cm）1）向左右方向定位时，盲目定位的准确性随着角度的增大而逐渐降低；）向左右方向定位时，盲目定位的准确性随着角度的增大而逐渐降低；2）右边定位的准确性比向左边定位的略高；）右边定位的准确性比向左边定位的略高；3）下方定位的准确性比正中（与肩平）和上方的高定位的略高；）下方定位的准确性比正中（与肩平）和上方的高定位的略高；4）上方的定位准确性为最差。）上方的定位准确性为最差。2.2.反复动作特征反复动作特征反复动作特征反复动作特征例如：人用小锤钉钉子：例如：人用小锤钉钉子：13 次次/s （最快（最快）1.5 5 次次/s （一般（一般）.1.1.不应超出人的用力限度不应超出人的用力限度2.2.人的操纵力随人的施力部位、着力的空间位置、施力的时人的操纵力随人的施力部位、着力的空间位置、施力的时 间不同而变化，且最大操纵力随持续时间的延长而降低。间不同而变化，且最大操纵力随持续时间的延长而降低。3.3.一般不要使用最大的操纵力，但操纵力不宜太小，用力太一般不要使用最大的操纵力，但操纵力不宜太小，用力太小则操纵精度难于控制；小则操纵精度难于控制；4.4.在不同的用力条件下，以使用最大肌力的一半和最大收缩速在不同的用力条件下，以使用最大肌力的一半和最大收缩速度的度的1/41/4操作，能量利用率最高，较长时间工作也不会疲劳；操作，能量利用率最高，较长时间工作也不会疲劳；5.5.为使必要的静态施力能保持较长时间而不疲劳，最好使其为使必要的静态施力能保持较长时间而不疲劳，最好使其保持在人体最大肌力的保持在人体最大肌力的15%-25%15%-25%用力特征平稳转动控制器的最大用力.特征编码与识别形状编码操纵器的形状和它的功能最好有逻辑上的操纵器的形状和它的功能最好有逻辑上的操纵器的形状和它的功能最好有逻辑上的 联系，便于记忆；联系，便于记忆；联系，便于记忆；应能在不同目视或戴着手套的情况下，单应能在不同目视或戴着手套的情况下，单应能在不同目视或戴着手套的情况下，单 靠触觉也能分辨。靠触觉也能分辨。靠触觉也能分辨。360度方向.使各操纵器都有自己的特征和代号，以便操纵者迅速识别而不致混淆。使各操纵器都有自己的特征和代号，以便操纵者迅速识别而不致混淆。使各操纵器都有自己的特征和代号，以便操纵者迅速识别而不致混淆。大小编码 大操纵器的尺寸要比小操纵器的大大操纵器的尺寸要比小操纵器的大大操纵器的尺寸要比小操纵器的大20%20%20%以上，才有准确操以上，才有准确操以上，才有准确操纵的把握纵的把握纵的把握 。颜色编码用于操纵器的颜色一般只有红、橙、黄、绿、蓝五种用于操纵器的颜色一般只有红、橙、黄、绿、蓝五种用于操纵器的颜色一般只有红、橙、黄、绿、蓝五种 一般只能同形状编码和大小编码合并使用，易受照度影响一般只能同形状编码和大小编码合并使用，易受照度影响一般只能同形状编码和大小编码合并使用，易受照度影响标志编码在操纵器上刻以适当的符号以示区别，应只靠触觉就能清在操纵器上刻以适当的符号以示区别，应只靠触觉就能清在操纵器上刻以适当的符号以示区别，应只靠触觉就能清楚的辩识楚的辩识楚的辩识.控制性操作动作类型调节性操作动作动作简单，关系重大设法缩短人的反应时间设法缩短人的反应时间动作连续，反复调节动作平稳，长时间工作不疲动作平稳，长时间工作不疲劳劳劳劳选择原则人的操纵能力操纵装置本身协调协调最佳最佳动作节约原则.操纵与显示相合性设计 受人的习惯因素影响很大受人的习惯因素影响很大-相合性相合性运动相合性运动相合性 操纵器与显示器在运动方向上，要操纵器与显示器在运动方向上，要符合人的习惯定式。符合人的习惯定式。如顺时针旋转或自下而上，人自然认如顺时针旋转或自下而上，人自然认为是增加的方向。为是增加的方向。操纵与显示的相合性是影响人机系统操纵与显示的相合性是影响人机系统运行效率和可靠性的重要因素。对于操运行效率和可靠性的重要因素。对于操纵与显示的相合性设计，应根据人机工纵与显示的相合性设计，应根据人机工程学原理和人的习惯定式等生理、心理程学原理和人的习惯定式等生理、心理特点，并遵循以下几条原则特点，并遵循以下几条原则:.空间相合性空间相合性 操纵器与显示器要在空间位置上要有操纵器与显示器要在空间位置上要有逻辑一致性逻辑一致性(76)(76)(116)(116)(129)(129)(0)(0)实验实验12001200次次操纵器与显示器空间相合性好：减少错误次数；缩短操作时间；提高操作质量。a b c da b c db a d cb a d ca b d ca b d cA AB BC CD DA AB BC CD DA AA AB BC CD DB BD Da b c da b c dC C.相合性在仪表监控中的应用 操纵器编码尽可能与显示器编码相一致操纵器编码尽可能与显示器编码相一致1 12 23 34 45 56 67 78 81 12 23 34 45 56 67 78 81 12 23 34 45 56 67 78 84 46 61 12 23 35 57 78 8 操纵操纵显示的编码和编排显示的编码和编排相合的目的主要是减少信息加相合的目的主要是减少信息加工的复杂性，从而提高工作效工的复杂性，从而提高工作效率。率。最好的一种编码方式是操纵钮本身带有灯光信号，按下哪个钮，最好的一种编码方式是操纵钮本身带有灯光信号，按下哪个钮，哪个钮的灯就亮。哪个钮的灯就亮。.操纵操纵-显示比显示比操纵器距离与显示器移动量之比，即操纵器距离与显示器移动量之比，即 C/DC/D灵敏度低的操纵器是指它的操纵位移量很大，但显示器的移动量却很小；灵敏度低的操纵器是指它的操纵位移量很大，但显示器的移动量却很小；灵敏度高的操纵器则是它的位移量小，但显示量大。灵敏度高的操纵器则是它的位移量小，但显示量大。C CD D比高，比高，说明操纵说明操纵显示系统灵敏度低，显示系统灵敏度低，C CD D比低，灵敏度高。比低，灵敏度高。对于最佳对于最佳对于最佳对于最佳C C C CD D D D比选择往往是通过比选择往往是通过比选择往往是通过比选择往往是通过实验得出的，而没有一个理想的计实验得出的，而没有一个理想的计实验得出的，而没有一个理想的计实验得出的，而没有一个理想的计算公式。算公式。算公式。算公式。灵敏度高灵敏度高微调时间灵敏度低灵敏度低粗调时间最佳最佳最佳最佳C C C CD D D D比比比比7旋钮最佳最佳最佳最佳C C C CD D D D比为比为比为比为 0.2 0.2 0.2 0.2 0.8 0.8 0.8 0.8操纵杆最佳最佳最佳最佳C C C CD D D D比为比为比为比为 2.5 2.5 2.5 2.5 4.0 4.0 4.0 4.0.第四节第四节第四节第四节 操纵器的布置控制台设计操纵器的布置控制台设计操纵器的布置控制台设计操纵器的布置控制台设计.操纵时上臂与操纵时上臂与前臂形成前臂形成9090度度角利于推拉；角利于推拉；无手柄无手柄手轮的手轮的转动平转动平面与前面与前臂形成臂形成10106060度角；度角；以前臂运以前臂运动转动的动转动的带轮手轮带轮手轮转动平面转动平面与前臂形与前臂形成成10109090度角；度角；直臂以手直臂以手腕运动转腕运动转动的带柄动的带柄手轮，转手轮，转动平面与动平面与前臂形成前臂形成10104545度度角；角；.组合式控制台组合式控制台组合方式多，视其功能而定。有的还将电器元件安装在其中。组合方式多，视其功能而定。有的还将电器元件安装在其中。弯折式控制台弯折式控制台是一种大型的，多人操作，长时间的控制操作台。是一种大型的，多人操作，长时间的控制操作台。一一一一 、控制台的形式、控制台的形式、控制台的形式、控制台的形式桌面式控制台桌面式控制台结构简单，台面小巧，操作方便。适用于控制器件数少的操作。结构简单，台面小巧，操作方便。适用于控制器件数少的操作。控制台设计控制台设计控制台设计控制台设计.控制台作业面控制台作业面使操作者有良好的手使操作者有良好的手-眼配合协调性。眼配合协调性。显示器面板型式显示器面板型式对于大型控制室，设计成显式对于大型控制室，设计成显式-控制分体式。控制分体式。控制台上方干涉点的高度控制台上方干涉点的高度 对于分体式控制台，应注意显式面板的盲点。对于分体式控制台，应注意显式面板的盲点。即需计算干涉点的高度即需计算干涉点的高度:h=D k +d HD +d k kHHh hD Dd d显示器显示器面面 板板干涉点干涉点二、设计要点二、设计要点二、设计要点二、设计要点控制器与显示器的布置必须位于作业者正常的作业空间范围内作业者能1.1.良好地观察必要的显示器2.2.操作所有的控制器3.3.舒适的作业姿势.坐姿低台式控制台坐姿低台式控制台坐姿高台式控制台坐姿高台式控制台坐立姿两用控制台坐立姿两用控制台立姿控制台立姿控制台三、常用的控制台设计三、常用的控制台设计三、常用的控制台设计三、常用的控制台设计控制台在视线以下；控制台在视线以下；控制面板斜角控制面板斜角 20200 0必须兼顾两种操作姿势的舒适性和方便性；必须兼顾两种操作姿势的舒适性和方便性；在坐姿时应在操作台下设有踏脚板；可调在坐姿时应在操作台下设有踏脚板；可调高座椅；按立姿要求设计高座椅；按立姿要求设计在操作台下，不应设有踏脚板。在操作台下，不应设有踏脚板。主显示器后倾主显示器后倾10100 0下方以较大倾角下方以较大倾角3535面板安放面板安放操作器；应分主次布置操作器；应分主次布置.标准控制台的尺寸标准控制台的尺寸ABCDEFGHMNLK.电子化办公台的人体尺度电子化办公台的人体尺度工作特点：工作特点：长时间地面对长时间地面对 显示屏进行工作。显示屏进行工作。设计要求：设计要求：应符合人体各部位的尺寸，以避免工作人员肌肉、颈应符合人体各部位的尺寸，以避免工作人员肌肉、颈 、背、腕关节疼痛等疾病、背、腕关节疼痛等疾病飞船控制室高显示控制台高速公路控制台电子化办公台设计电子化办公台设计电子化办公台设计电子化办公台设计.电子化办公台的可调设计电子化办公台的可调设计 在按人体平均尺寸在按人体平均尺寸值设计的情况下，必须值设计的情况下，必须给予可调节的尺寸范围。给予可调节的尺寸范围。调节方式：调节方式：高低、水平高低、水平、倾角倾角电子化办公台的组合设计电子化办公台的组合设计单元系列、易于拆卸、单元系列、易于拆卸、便于装配、变动灵活。便于装配、变动灵活。组合形式：组合形式：.演播厅演播厅 监测中心监测中心 广广 电电 系系 统统 控控 制制 室（台）室（台）制作机房制作机房.高速公路总监控室高速公路总监控室 交警指挥中心交警指挥中心 公安局指挥中心公安局指挥中心 其他组合控制室（台）其他组合控制室（台）.旋钮 供单手操纵的控制器，可做多圈运动，也可做小于供单手操纵的控制器，可做多圈运动，也可做小于供单手操纵的控制器，可做多圈运动，也可做小于360360360 的的的转动和定位转动转动和定位转动转动和定位转动类型适合于作360度以上的旋转圆柱、圆锥调节范围不超过360360 圆柱形或接近圆柱形的多边形偏转位置具有重要的信息意义有明确的指示性旋转式控制器因其功能、形状和尺寸的不同，操纵力的大小旋转式控制器因其功能、形状和尺寸的不同，操纵力的大小旋转式控制器因其功能、形状和尺寸的不同，操纵力的大小亦不同，但每一个具体的控制器都有其适宜的用力。亦不同，但每一个具体的控制器都有其适宜的用力。亦不同，但每一个具体的控制器都有其适宜的用力。人的扭力大小与身体所处的位置和姿势有很大的关系人的扭力大小与身体所处的位置和姿势有很大的关系人的扭力大小与身体所处的位置和姿势有很大的关系用力特征第五节第五节第五节第五节 常用操作器的人机学要素常用操作器的人机学要素常用操作器的人机学要素常用操作器的人机学要素旋转式操纵装旋转式操纵装旋转式操纵装旋转式操纵装置置置置.手轮 供单手或双手操纵，按不同用途，其尺寸相差较大，手轮操纵力的供单手或双手操纵，按不同用途，其尺寸相差较大，手轮操纵力的供单手或双手操纵，按不同用途，其尺寸相差较大，手轮操纵力的差别也较大差别也较大差别也较大摇把 一般供单手超作，但操纵力要求较大时，需双手操作，不同的摇把一般供单手超作，但操纵力要求较大时，需双手操作，不同的摇把一般供单手超作，但操纵力要求较大时，需双手操作，不同的摇把其尺寸差别较大其尺寸差别较大其尺寸差别较大十字把旋转控制器中较大的一种，往往需双手操作旋转控制器中较大的一种，往往需双手操作旋转控制器中较大的一种，往往需双手操作均可作自由连续旋转，适合多圈操作的场合根据用途的不同，手轮和摇把的大小差别很大操作速度与其位置密切相关摇杆摇杆摇杆手转把手手转把手手转把手.旋转式控制器因其功能、形状和尺寸的不同，操纵力的大小旋转式控制器因其功能、形状和尺寸的不同，操纵力的大小旋转式控制器因其功能、形状和尺寸的不同，操纵力的大小亦不同，但每一个具体的控制器都有其适宜的用力。亦不同，但每一个具体的控制器都有其适宜的用力。亦不同，但每一个具体的控制器都有其适宜的用力。人的扭力大小与身体所处的位置和姿势有很大的关系人的扭力大小与身体所处的位置和姿势有很大的关系人的扭力大小与身体所处的位置和姿势有很大的关系用力特征 手手手手 轮轮轮轮直径直径直径直径200mm 200mm 200mm 200mm 直径直径直径直径 200mm 200mm 200mm 200mm 0 0 54.454.4 0 0 3636 9 9 22.722.74040 3 3 适用力度适用力度/(N.m)/(N.m)低速转动低速转动中速转动中速转动高速转动高速转动水平尾随追水平尾随追踪操作踪操作调节操作调节操作 操作方式操作方式手轮手轮手轮手轮（457mm457mm）摇把摇把摇把摇把 (R229mm)(R229mm)手轮手轮手轮手轮（254mm254mm254mm254mm）摇把摇把摇把摇把(R127mm)(R127mm)小摇把小摇把 旋转式控制器旋转式控制器适宜的用力适宜的用力旋转式控制器的适宜用力不同直径的手轮、摇把适宜扭力.旋转式控制器的外形是由其功能决定的，旋转式控制器的外形是由其功能决定的，旋转式控制器的外形是由其功能决定的，在此前提下，达到简洁、美观在此前提下，达到简洁、美观在此前提下，达到简洁、美观形体和位置设计 旋转式控制器的的大小应根据使用手指旋转式控制器的的大小应根据使用手指旋转式控制器的的大小应根据使用手指和手的不同部位而定：和手的不同部位而定：和手的不同部位而定：手轮和摇把适合作多圈运动手轮和摇把适合作多圈运动手轮和摇把适合作多圈运动手轮和摇把适合作多圈运动摇把的位置和安装高度摇把的位置和安装高度摇把的位置和安装高度摇把的位置和安装高度大力.新式摇把的造型和尺寸新式摇把的造型和尺寸新式摇把的造型和尺寸新式摇把的造型和尺寸.汽车空调控制器汽车空调控制器手柄操纵杆都有一个执握柄和杠杆，只是杠杆都有一个执握柄和杠杆，只是杠杆都有一个执握柄和杠杆，只是杠杆部的长度不同而已。设计时，重点部的长度不同而已。设计时，重点部的长度不同而已。设计时，重点是考虑执握柄的形状和尺寸。是考虑执握柄的形状和尺寸。是考虑执握柄的形状和尺寸。类型推钮滑移式操纵器刀闸汽车空调控制器汽车空调控制器大指拨控制器大指拨控制器移动式操纵装置移动式操纵装置移动式操纵装置移动式操纵装置.操纵力大小与手柄的大小与手柄距地面的高度、操纵方向、操纵力大小与手柄的大小与手柄距地面的高度、操纵方向、操纵力大小与手柄的大小与手柄距地面的高度、操纵方向、使用的左右手不同的有关使用的左右手不同的有关使用的左右手不同的有关用力特征手柄手握舒适防止手柄形状丝毫不差地贴合于手的握持部分，尤其不能紧贴掌心施力方便根据手部的执握状况和用力大小选择手柄执握 部分的直径和长度不产生滑移，同时还需控制它的动作当操作力较大，空间位置较远时，只能增加杠杆的长度 手柄的适宜用力.手握舒适，施力方便，不产生滑动，同时控制其动作。手握舒适，施力方便，不产生滑动，同时控制其动作。手握舒适，施力方便，不产生滑动，同时控制其动作。形状设计防止手柄丝毫不差的贴合受的握持部分，尤其不能紧贴掌心部分。防止手柄丝毫不差的贴合受的握持部分，尤其不能紧贴掌心部分。防止手柄丝毫不差的贴合受的握持部分，尤其不能紧贴掌心部分。手柄掌心部分肌肉最少；指骨间肌和手指部分神经末梢满布的部位；指球肌、大、小鱼际肌是肌肉丰满的部位，是手部的天然减振器。手握住手柄掌心部分应有空隙，以减少压力和摩擦力的作用。手握住手柄掌心部分应有空隙，以减少压力和摩擦力的作用。手握住手柄掌心部分应有空隙，以减少压力和摩擦力的作用。.在确定手柄的尺寸时，主要依据手部的执握状态和用力大小，选择手柄的在确定手柄的尺寸时，主要依据手部的执握状态和用力大小，选择手柄的在确定手柄的尺寸时，主要依据手部的执握状态和用力大小，选择手柄的直径和长度，如下表所示：直径和长度，如下表所示：直径和长度，如下表所示：.操作杆长度与操纵频率有很大关系-操纵杆越长，动作的频率越低执握柄的直径粗细和扁形手柄的厚度不宜太小，过小会引起肌肉 的过度紧张，增大疲劳为节省手的运动、空间和操作的复杂形，可采用复合多功能操纵器工作行程和操纵力：.操纵杆的长度与操纵的频率有关：操纵杆的长度与操纵的频率有关：操纵杆的长度与操纵的频率有关：形状设计操纵杆执握柄的尺寸操纵杆执握柄的尺寸操作杆 复合多功能的操纵器：复合多功能的操纵器：附设多种附设多种常用的开关。常用的开关。减少手的运动减少手的运动节省空间节省空间减少操作的复杂性减少操作的复杂性.操纵手柄的设计（以手动果汁机设计为例）操纵手柄的设计（以手动果汁机设计为例）操纵手柄的设计（以手动果汁机设计为例）1.1.1.结构结构结构 草图草图草图2.2.泡沫模型泡沫模型3.3.木制模型，并用不木制模型，并用不同力度来测试手柄同力度来测试手柄4 4 图纸图纸图纸图纸5.完成结构和造型设计完成结构和造型设计.用力较小一般只有用力较小一般只有用力较小一般只有10 20 N 10 20 N 10 20 N。用力特征按键按钮类型外形常为圆形和矩形，有的还带有信号灯外形常为圆形和矩形，有的还带有信号灯外形常为圆形和矩形，有的还带有信号灯尺寸主要按成人手指端的尺寸和操作要求而定尺寸主要按成人手指端的尺寸和操作要求而定尺寸主要按成人手指端的尺寸和操作要求而定节省空间，便于操作，便于记忆，使用熟练后，节省空间，便于操作，便于记忆，使用熟练后，节省空间，便于操作，便于记忆，使用熟练后，不用视觉也能迅速操作不用视觉也能迅速操作不用视觉也能迅速操作形状设计其尺寸形状应按手指的尺寸和其尺寸形状应按手指的尺寸和其尺寸形状应按手指的尺寸和指端弧形状设计，操纵舒适，指端弧形状设计，操纵舒适，指端弧形状设计，操纵舒适，中凹为主优。中凹为主优。中凹为主优。机械式机电式光电式液膜式按键形式按压式操纵器按压式操纵器按压式操纵器按压式操纵器.停止、断电停止、断电停止、断电停止、断电红；起动、通电绿；（也可白、灰、黑色）红；起动、通电绿；（也可白、灰、黑色）红；起动、通电绿；（也可白、灰、黑色）红；起动、通电绿；（也可白、灰、黑色）盲打者左右手分盲打者左右手分盲打者左右手分盲打者左右手分.目前常用的按压式操纵器目前常用的按压式操纵器目前常用的按压式操纵器各各各种种种按按按钮钮钮液膜按键液膜按键液膜按键汽车空调控制器汽车空调控制器汽车空调控制器.应用人机工学的按压式操纵器手掌握着的仿形状手掌握着的仿形状手掌握着的仿形状手掌握着的仿形状按钮仿拇指的形状按钮仿拇指的形状按钮仿拇指的形状按钮仿拇指的形状.手的结构特点骨、动脉、神经、韧带和肌腱。骨、动脉、神经、韧带和肌腱。手指由小臂的腕骨伸肌和屈肌通过腕道的腱控制；手指由小臂的腕骨伸肌和屈肌通过腕道的腱控制；腕骨和手臂的尺骨和桡骨相连，控制：腕骨和手臂的尺骨和桡骨相连，控制：掌侧屈和背侧屈；掌侧屈和背侧屈；桡侧偏和尺侧偏。桡侧偏和尺侧偏。手握式工具设计手握式工具设计手握式工具设计手握式工具设计.手的抓握形式着力抓握：抓握轴线与小臂几乎垂直，抓握轴线与小臂几乎垂直，稍屈的手指与手掌形成夹握。稍屈的手指与手掌形成夹握。力与小臂平行（拉锯）力与小臂成夹角（锤击、扭力）精确抓握：由手指和拇指的屈肌夹住。由手指和拇指的屈肌夹住。一般用于控制性的工作（小刀、书写工具）手抓握工作的要求 动作不应同时具有着力和控制两种性质，会加速疲劳，降低效率。动作不应同时具有着力和控制两种性质，会加速疲劳，降低效率。甚至会产生多种上肢职业病。甚至会产生多种上肢职业病。.手握式工具设计原则一般原则必须有效地实现预定的功能；必须有效地实现预定的功能；必须操作者成适当的比例，使操作者发挥最大的效率；必须操作者成适当的比例，使操作者发挥最大的效率；必须按照操作者的力度和作业能力进行设计；必须按照操作者的力度和作业能力进行设计；工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。工具要求的作业姿势不能引起过度疲劳。解剖学原则 避免静肌负荷：如上臂必须上举或长时间的抓握；避免静肌负荷：如上臂必须上举或长时间的抓握；长时间地在水平面上使用直杆工具。长时间地在水平面上使用直杆工具。保持手腕处于顺直状态：保持手腕处于顺直状态：手腕顺直操作时，腕关节处于正中的手腕顺直操作时，腕关节处于正中的 放松状态，但当手腕处于掌屈、背屈放松状态，但当手腕处于掌屈、背屈 或尺偏时，会产生腕部酸痛、握力减或尺偏时，会产生腕部酸痛、握力减 小等不适。小等不适。避免掌部组织受压力杆工具。避免掌部组织受压力杆工具。.女：女：女：女：606080mm80mm男：男：男：男：707090mm90mm.利用虎口施力，避免掌部压力的把手设计.避免掌部组织受压力：避免掌部组织受压力：防碍血液在尺动脉的循环，引起局部缺血，导致防碍血液在尺动脉的循环，引起局部缺血，导致 麻木、刺痛感。麻木、刺痛感。避免手指重复动作：避免手指重复动作：反复用食指操作扳机式控指器，反复用食指操作扳机式控指器，会导致扳机指症状。会导致扳机指症状。.剪刀产品欣赏注意把手的设计园艺剪刀手握式工具设计直径取决于工具的用途和手的尺寸：取决于工具的用途和手的尺寸：着力抓握：30 40 mm精确抓握：8 16mm.手手手手握握握握姿姿姿姿式式式式用力用力用力用力精确精确精确精确按按按按钮钮钮钮的的的的设设设设计计计计长度取决于手掌宽度的尺寸：取决于手掌宽度的尺寸：掌宽：掌宽：71 97 mm把手长度：把手长度：100 125mm.控制特征用力大，速度快和准确性高的操作，宜用右脚；用力大，速度快和准确性高的操作，宜用右脚；用力大，速度快和准确性高的操作，宜用右脚；操作频繁，容易疲劳，且不是很重要的操作，应考虑双脚交替进行操作频繁，容易疲劳，且不是很重要的操作，应考虑双脚交替进行操作频繁，容易疲劳，且不是很重要的操作，应考虑双脚交替进行即使同一只脚，用脚掌和脚趾或脚跟去控制脚操纵器，其操纵、即使同一只脚，用脚掌和脚趾或脚跟去控制脚操纵器，其操纵、即使同一只脚，用脚掌和脚趾或脚跟去控制脚操纵器，其操纵、控制效果也有差异控制效果也有差异控制效果也有差异一般坐姿操作，只有少数操纵力较小（一般坐姿操作，只有少数操纵力较小（一般坐姿操作，只有少数操纵力较小（50N50N50N）-站姿站姿站姿,快速动作应减小到快速动作应减小到快速动作应减小到20N20N20N脚操纵器应有一个启动阻力，防止无意碰移和误操作脚操纵器应有一个启动阻力，防止无意碰移和误操作脚操纵器应有一个启动阻力，防止无意碰移和误操作 各形式的脚踏板操纵效率各形式的脚踏板操纵效率脚动式操纵器脚动式操纵器脚动式操纵器脚动式操纵器.脚踏板的操纵方式：脚踏操纵器的适宜用力：蹬力较大时(227 N130)105135蹬力较小时(227 N 107)105110脚的前端操作时脚的前端操作时 用力用力 60 N用脚和腿同时操作时用脚和腿同时操作时 用力用力 1200 N.脚动式操纵器脚动式操纵器脚动式操纵器医用脚踏板医用脚踏板医用脚踏板脚踏式点焊机脚踏式点焊机脚踏式点焊机.上下压柄把手上下压柄把手手握式压柄把手手握式压柄把手.幼儿自学进食餐具的设计幼儿自学进食餐具的设计.游戏控制器特别注意手握的舒适度以及按键使用的灵活度.这些按键都是经过精心考虑的，把手的孤度参照人机参数来设计.