Эргономические требования к органам управления
Вторым важным согласующим элементом в системах человек—машина, помимо устройств отображения информации, являются органы управления, с помощью которых человек воздействует на технологический процесс.
Наиболее распространены следующие типы органов управления:
а) рукоятки и рычаги;
б) кнопки и клавиши;
в) тумблеры;
г) многопозиционные поворотные переключатели.
В эргономике исследуются принципы компоновки органов управления, их форма, размеры, усилия, необходимые для их перемещения. Так же как и устройства отображения информации, органы управления располагаются с учетом их важности, частоты использования, последовательности и логики действий, характера и конструктивных особенностей. Все эти принципы уже были рассмотрены выше.
Наиболее ответственные органы управления располагаются в так называемой оптимальной моторной зоне, т. е. зоне, в которой движения выполняются человеком наиболее быстро и точно. Иначе говоря, это оптимальное рабочее пространство. Размеры этой зоны ограничены дугами, которые описываются каждой рукой при вращении в локтевом суставе. Радиус дуги (для мужчины) составляет около 340 мм.
Остальные органы управления, которые человек должен доставать не перемещая корпуса, располагаются в максимальной моторной зоне, или максимальном рабочем пространстве. В этом случае радиус дуг, описываемых вытянутыми руками, вращающимися в плечевом суставе, равен около 550 мм. Органы управления, предназначенные для настройки аппаратуры, размещаются вне этих зон.
При конструировании и компоновке органов управления необходимо учитывать особенности биомеханики человека: движение рук «к телу» осуществляется с большей скоростью, чем «от тела»; движение рук в вертикальной плоскости быстрее, чем в горизонтальной, причем быстрее всего движения сверху вниз; для правой руки скорость движения слева направо больше, чем справа налево; вращательные движения в 1,5 раза быстрее поступательных. При построении движений следует избегать резких изменений их направления: движения по плавной кривой быстрее и точнее, чем по ломаной кривой или возвратно-поступательные.
В каждом случае существует оптимальная скорость, при которой движение выполняется не только быстро, но и с требуемой точностью. Оптимальная скорость не совпадает с максимальной. Именно поэтому иногда создается впечатление, что опытные рабочие действуют как бы в замедленном темпе, причем производительность их труда весьма высока.
При работах, требующих большой точности, необходимо учитывать также направление движений. Ошибка при выполнении разгибательных движений меньше, чем сгибательных, причем сгибание в вертикальной плоскости точнее, чем в горизонтальной.
Одновременно выполняемые движения рук должны быть строго согласованы. Необходимо учитывать функциональную асимметрию рук. Сила при сгибании пальцев правой руки в среднем на 10% больше, чем левой. Для сгибателей и разгибателей предплечья эта разница составляет 3—4%.
Пространственная ориентация органов управления должна быть согласована с ориентацией соответствующих индикаторов. Желательно размещать их в одинаковом порядке, рядом или на минимально возможном расстоянии один от другого.