操纵装置

分配动力、调节钻机各工作机构的运动速度

操纵装置是分配动力、调节钻机各工作机构的运动速度。改变工作机构的运动方向和形式的装置，机械传动式钻机的操纵机构一般与有关的部件设置在一起，而液开传动的操纵机构多集中设置在一起成为独立的部件，称之为操纵台。

定义

操纵装置是人机交互过程中“人”向“机”传送控制信息的重要途径之一，操纵装置选型合理与否将对操作人员的操纵体验产生重要影响，也是导致人为差错的重要影响因素之一。

操纵装置是通过操作者的动作来使机器启动、停车或改变运行状态的各种元器件、部件、机构及其组合等环节，是操作者与机器设备进行人机交互的桥梁；其基本功能是把操作者的响应输出转换成机器设备的输入信息，进而改变或控制机器设备的运行状态。

分类

人机交互系统中，操纵装置是指通过人的动作(直接或间接)来使机器启动、停车或改变运行状态的各种元件、器件、部件、机构以及它们的组合等环节。其基本功能是把操纵者的响应输出转换成机器设备的输入信息，进而控制机器设备的运行状态。操纵装置的设计，最基本的原则是使操作者能在一个作业班次内，准确、舒适、方便地持续操纵而不产生早期疲劳，为此，设计者必须充分考虑人体的体形、尺度、生理特点、运动特征和心理特征，以及人的体力和能力的限度，才能使所设计的操纵装置达到较高的舒适性。

操纵装置的类型很多，按人体操作部位的不同，将手臂动作与手掌动作归结到同一类，可分为手控操纵装置和脚控操纵装置两大类。

舒适性因素

影响操纵装置舒适性的因素主要包括以下四个方面的内容：

(1)操纵装置的安装位置。

包括装置与操作者具有直接作用关系的各种机构：如踏板、操纵杆和各种按钮、旋钮装置。操作者与这些装置的相对位置直接影响到操作者在对装置施力过程中的操纵力及行程值，人因工程学和工效学知识均表明操纵装置安装位置的布局要虑及人体测量学、人的感受特性与生物力学特性；因此在对操纵装置舒适性进行研究时，操纵装置的安装位置或称操纵装置的空间布局应作为其影响因素之一。

(2)操纵装置的反作用力。

在操纵过程中，如果设计的操纵装置的阻力值过小，不仅不会使操作者感觉到舒适，而且更容易使其肌肉产生疲劳感，并产生误操作。令人感到舒适的装置在操纵过程中应对人体有一定的反作用力，从而产生一种变相的力学信息反馈，这样操作者对自身的施力及操纵情况才‘有一个客观的了解，在操作过程中才能对身体各部分的用力进行合理分配。

(3)操纵装置的材料与形状。

各类操纵装置的材料与形状设计对操纵装置舒适性有直接的影响，符合人体触感或外观的装置会使操作者产生舒适的感觉，如汽车操纵杆的形状与人的手部内侧凹凸区域相符，并且其制作材料是人们普遍喜欢的磨砂材质，这样对提高该操纵杆的舒适性有很大作用；所以有必要将操纵装置的材料与形状作为影响操纵装置舒适性的因素之一。

(4)装置运行过程中的外部环境。

外部环境不同时，操作者在操纵时的施力次数与大小均有所不同，一定时间内的操纵会使这些细小差别的时间累积效果在操作者感觉中有所体现，从而对操纵装置的舒适性有所影响。因此在对操纵装置舒适性进行分析与研究时，装置运行过程中的外部环境应作为影响因素之一。

操纵动作分类

按照人体操纵部位的不同，为便于后期人体动作属性的相关计算，将操纵动作划分为五种基本类型：

(1)手抓式：包含手指、手掌、手臂动作，以手掌为支撑基准点，重点在手指的抓取行为，手臂动作为辅助行为。

(2)手握式：包含手指、手掌、手臂动作，以腕部为支撑基准点，重点在手掌的接触行为，手臂动作以及手指动作为辅助行为。

(3)指触式：包含手指、手掌以及部分手臂动作，以指掌连接处为支撑基准点，重点在手指的接触行为，手掌以及手臂动作为辅助行为。

(4)脚踏式：包含脚部、踝部、下肢动作，根据实际情况确定基准点，当操作者为立姿操作，则以足踝连接处为基准点：当操作者为坐姿操作时，以人体所坐座椅的中立位置参考点为基准坐标系。

(5)拉握式：包含手指、手掌、手臂动作，以肩臂连接处为支撑基准点，重点在手臂的刚体运动，手指、手掌动作为辅助行为。

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