Управляющие действия оператора

Принятое оператором решение только тогда имеет смысл, когда оно правильно и своевременно будет реализовано. Реализация решения осуществляется путем ввода необходимой информации в машину (РЭС). Для этого используются «выходные» каналы человека: двигательный (моторный) и речевой. Подавляющее число управляющих действий оператор осуществляет посредством движений. С помощью речевого управления пока можно решать лишь ограниченный круг задач.

Любое управляющее движение состоит из множества элементарных движений, объединенных механизмом центральной регуляции в целостную структуру.

По своему назначению управляющие движения можно разделить на три группы:

– рабочие или исполнительные движения, посредством которых осуществляется воздействие на орган управления;

– гностические (познавательные) движения, направленные на познавание объекта или условий труда (осязательные, ощупывающие, измерительные и др.);

– приспособительные движения (установочные, уравновешивающие и др.).

Структура двигательных компонентов и определяемые ею скорость и точность управляющего действия зависит от задач, решаемых оператором, от назначения органов управления, их конструкции, расположения и других факторов.

 

 

Управляющие движения оператора характеризуются четырьмя группами характеристик: скоростными (временными), пространственными, силовыми и точностными.

Основной скоростной характеристикой является время двигательной реакции. Это время зависит от амплитуды движения и размера органа управления: /Pict 11-02/

,

где а и b константы (а≈0,07 с, b≈0,074 с); А– амплитуда движения; W– размер органа управления; Т– комплексный показатель трудности.

Для повторяющихся движений основной характеристикой скорости является частота повторения или темп. Темп вращения зависит от размеров органов управления и величины их сопротивления движению.

К пространственным характеристикам движений оператора относятся размеры моторного поля (зоны досягаемости) и траектория движения. Размеры моторного поля (при неподвижном положении туловища) определяются длиной вытянутой руки. Различают максимальную, допустимую и оптимальную зоны досягаемости (рис. 11.2) и (рис. 11.3). /Pict 11-03/ и /Pict 11-04/

В оптимальной и допустимой зонах движения производятся более быстро и точно при минимальной утомляемости оператора. Поэтому здесь рекомендуется располагать наиболее важные и часто используемые органы управления. В зоне максимальной деятельности точность и скорость управляющих движений заметно снижается и утомление наступает быстрее. Поэтому в этой зоне возможна лишь непродолжительная работа.

Силовые характеристики движений оператора должны учитываться при выборе органов управления с точки зрения величин их сопротивлений перемещению на приводных элементах. Размеры приводных элементов органов управления могут быть определены по формулам:

Рис. 11.2 Зоны досягаемости рук в горизонтальной плоскости: А– максимальная; В– допустимая; С– оптимальная

Зона

Рис. 11.3 Зоны досягаемости рук в вертикальной плоскости

 

– для ручек управления /Pict 11-05/

,

где D – диаметр ручки управления; d_о –диаметр оси органа управления; F – усилие переключения на оси органа управления; F_доп – допустимое усилие для переключения органа управления; М – момент силы на оси;

– для кнопок переключения нажимного действия /Pict 11-06/

,

где S – площадь кнопки управления; S_о – площадь оси органа управления.

Рекомендуемые (допустимые) усилия для кнопок, тумблеров, переключателей «легкого типа» должны лежать в пределах 0,14–0,16 кг, «тяжелого типа» – в пределах 0,6–1,2 кг.

Точностные характеристики имеют большое значение в том случае, когда отсутствует возможность осуществлять зрительный контроль в процессе двигательного действия. К ним относятся направление, размах, длительность и сила движения.

Наиболее точные ощущения характерны для движений, осуществляемых на расстоянии 15–35 см от средней точки тела. На расстоянии 40–50 см точность существенно снижается. Точность попадания рукой в нужное место на пульте управления составляет ±15 см в средней зоне ниже груди и ±30 см в крайних зонах.

Амплитуда движений наиболее точно оценивается в пределах 8–12 см. Более короткие амплитуды переоцениваются, более длинные недооцениваются. Движения сверху вниз обычно переоценивается. Длительность движения может оцениваться с точностью 0,1–0,2 с.

 

 

В заключение необходимо отметить, что формирование двигательных навыков имеет свои особенности. В процессе их формирования изменяются взаимоотношения между видами движений. На первом этапе обычно преобладают гностические (познавательные) движения. Позднее они редуцируются и настолько тесно сливаются с рабочими движениями, что их трудно разделить. В результате движения становятся более плавными и стабильными. На начальных этапах образование двигательного навыка происходит под контролем зрения. Впоследствии же этот контроль все более переходит к чувствительным приборам двигательного аппарата – тактильному и кинестетическому анализаторам. При этом образуется внутренний контур регулирования, определяемый действием этих анализаторов, в котором сигналы проходят значительно быстрее (0,4 с), чем по внешнему контуру регулирования, включающему зрительный контроль (1–2 с). Это свойство может быть использовано для повышения качества управления путем подачи сигнала обратной связи непосредственно на тактильный анализатор.