DLT575.3-1999控制中心人机工程设计导则第3部分：手可及范围与操作区划分.pdf 8页

'DI,/T575.3-1999前言本标准系参考国内外人机工程标准化研究成果(见附录B)中有关手可及范围与操作区划分的内容编制而成。其中与人体测量值有关的尺寸，均按GB10000-88《中国成年人人体尺寸》确定。本系列标准DI,广I"575以《控制中心人机工程设计导则》为总标题，包括12个子标准:D工/T575.1控制中心人机工程设计导则第1部分:术语及定义;DL/T575.2控制中心人机工程设计导则第2部分:视野与视区划分;DL/T575.3控制中心人机工程设计导则第3部分:手可及范围与操作区划分;DL/T575.4控制中心人机工程设计导则第4部分:受限空间尺寸;DL/T575.5控制中心人机工程设计导则第5部分:控制中心设计原则;DI广I"57:5.6控制中心人机工程设计导则第6部分:控制中心总体布局原则;Dl-/T575.7控制中心人机工程设计导则第7部分:控制室的布局;Dl,/T575.8控制中心人机工程设计导则第8部分:工作站的布局和尺寸;DL/"f575.9控制中心人机工程设计导则第9部分:显示器、控制器及相互作用:DL/T575.10控制中心人机工程设计导则第10部分:环境要求原则;DL/T575.11控制中心人机工程设计导则第11部分:控制室的评价原则;DL/-r575.12控制中心人机工程设计导则第12部分:视觉显示终端(VDT)工作站本标准的附录A、附录B都是提示的附录。木标准由原中华人民共和国电力工业部提出本标准由国家电力公司电力自动化研究院归口。本标准主要起草单位:国家电力公司电力自动化研究院、中国标准化与信息分类编码研究所本标准主要起草人:童时中、马长山、张锦华、滑东红、刘伟。了24几 中华人民共和国电力行业标准控制中心人机工程设计导则第3部分:手可及范围与操作区划分Dl,/T575.3一1999ErgonomicprinciplesforthedesignofcontrolcentresPart3:Handreachandzonesofcontrol1范围本标准规定了控制室(或调度室)中坐姿、分_姿作业的手功能可及范围和控制器布置中的操作区},Il分.并给出了具体尺寸、本标准不包括与监控作业无直接关系的其他作业或姿势的于可及范围本标准适用于各类控制室、调度室中立式屏和控制台上仪表板的设计，以及控制器的布置设计注:本标准的手功能可及范围是指“手抓捏功能可及范围”，详见附录A之n22引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。木标准出版时所,j:版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性Dl八、e}75.1-1999控制中心人机工程设计导则第t部分:术语及定义Dl./T575.8--1999控制中心人机工程设计导则第8部分:工作站的布局和尺寸3定义本标准采用的定义见DL/T575.119994坐姿手功能可及范围及操作区划分4门矢状面内坐姿手功能可及范围在控制台台面上方手功能可及范围取决于臂长。当肘关节为}801，以肩关节中t、为旋转中心时欠状面内坐姿状态手臂上下方向运动的侧视图如图1所小4.1.1坐姿乎功能可及范围尺寸矢状面内坐姿手(抓捏)功能可及范围(用~二个手指抓捏控制器)尺寸，用第5百分位数男子人体摸板确定。若无活动人体模板，可用作图法近似地确定，如图2所示。在此.手臂系统被简化为一个一扫系统〕图2中:坐姿肩关节中心高(相对于坐椅面):530mm;躯干线距控制台台面前缘;100mm;臂(手)功能最大旋转平径r,,:610mm;前臂(手)功能最大旋转半径:;350mm=4.1.2坐姿手功能可及范围的延伸当躯体向前弯曲时，肩关节中心前移，第s白分位数男r于功能可及范川可向前延伸1，):川中华人民共和国国家经济贸易委员会加00-02-24批准2000-07一01实旅1246 DL/T575.3--1999200mm85，~g1.SDP肩关节中心:EDP肘关节中心图1坐姿手功能可及范围侧视图图2矢状面内坐姿手功能可及范围尺寸4.2水平面内坐姿手功能可及范围4-2.1坐姿手功能可及范围4.2.1.1若无活动人体模板，叮用作图法近似地确定水平面内正直坐姿手功能可及范围。图3所示为图2的俯视图。图中:肩关节中心间距:325mm(即SDP，与SDPL的间距);EDPm肩关节水平面内，位于正中矢状面上的肘关节中心;EDP",,:手在控制台台而上时，位于正中矢状面的肘关节中心。4.2.1.2肩关节水平面内，手功能可及范围如图3中的虚线所示。它是以EDP,,为中心、八1A为半径的圆弧与以SDP*或SDP,为中心、，一、为半径的圆弧相切处连接所构成。其上臂转动角度为臂内侧360至外侧106,4.2.1.3控制台台面上手功能可及范围，如图3中的实线所示。它是以EDP"、为中心、r",。为半径的圆弧与以SDP*或SDP,为中心、rA为半径的圆弧相切处连接所构成控制台台面卜手功能可及范围的尸。和:"[1.4，取决于控制台与椅面的高度差人，其值可由图,2推算而得。若座位参考面高度为420mm(见DI./T575.8-1999中A2.5)，对于控制台台而高度为770nun或700mm,r"、和二‘J、尺寸如表1所示。表l儿种，一‘入和，一厂U。的计算值mm八椅面与台面的高度差椅面高度台面高度人一583--荆76780一54733154一一撇4.2.2坐姿手功能可及范围的延伸当人的躯T短时间向前、向左或向右倾斜弯曲时，可使手功能可及范围在一定范围内延伸。水平面内延伸的手功能可及范围可由图4近似地表达(仅表示出右半部分)。延伸的手功能可及范围是:SDPKE以150mm-200mm为半径，围绕SDP、转动.并在乎劈伸直状态下.围绕SDP。所画圆弧的包络线。其中，虚线是肩关节水平面内的延伸的手功能最大可及范围;实线是控制台台面L的延伸的手功能最大可及范围。山图4可看出:肩关节水平面内:r,,=r。一(150mm-200mm)控制台台A上;r"Ae-r",}+(150mm--200mm)4.3控制台台面L坐姿手操作区划分水平面内手的操作区可分为二个部分:舒适操作区(I)、有效操作区(皿)、扩展操作区(N)。一般情1217 DL%T575.3一1999一士了甲";/厂了厂//产.‘才了2j尹1l|，5]f1SOPa.二二一~-一}一IMP、右肩关节中心SDI"。一延伸后的右肩关节中心SDP,一左肩关节中心协;延伸的最大手功能可及半径图3坐姿手功能可及范围俯视图图吐延伸的手功能可及范围况下，坐姿操作时，控制台台面上的操作区划分如图5所示(椅面与台面高度差为260trim),考虑到控制台台面上的手功能可及范围受台面与椅面高度差的影响，可运用1.1.4.2给出的原则，准确计算出操作区的范围。/一尹侧一~-︷﹁太~、、口一一一一~~.一、一二丁一~一-~一~一--F--d.3门舒适操作区(I)/舒适操作区是仁臂靠近身断休、曲肘，前竹平伸作网转运动所信}I-恒包括的范围在Rl%、舒适操作区亦称正常操作[X,。SUP,恶SDP,4.3.2有效操作X(I)一卿正直坐姿状态，手臂伸直.手一1730能达到的操作区域称为有效操作区，其范围相当于手功能可及范围。图5控制台台面上手操作区划分4.3.3扩展操作区〔N)在坐姿情况下，身体改变姿势，手能达到的操作区域称为扩展操作区。其范围相当于延仲的手功能可及范围4.4矢状面内坐姿手操作区划分矢状面内坐姿手操作区的划分(按第5百分位数男子尺寸)，如图6所示4.4.1舒适操作区(I)手功能可及范围内，坐姿肩关节中心的高度与台面之间所包括的空间。4.4.2精确操作r(I)手功能可及范围内，坐姿眼高与台面之间所包括的空间。4.4.3有效操作区(Ul)在坐姿眼高以上、手功能可及范围内的空间。4.4.4扩展操作区(Iv)在坐姿情况下，人的躯干前倾.肩关节中心前移150mm^-200mm，手功能可及范围可向前方扩展，1249 DI./T575.3一1999如图6中虚线所示。5立姿手功能可及范围和立式屏操作区划分51矢状面内立姿手功能可及范围5.1.1立姿手功能可及范围尺寸久状面内立姿手功能可及范围尺寸，一般可用第5百分位数男子人体模板确定若无活s1入帐板.也可用作图法近似地确定具体尺寸如一「a)立姿肩关节中心高:1270mm;6)臂(手)最大功能旋转半径:r,=610mm,5.1.2立式屏前双手最大功能可及高度的上限、下限当操作者站在立式屏前(见图7.鞋尖距屏约150mm).双手最大功能可及高度的卜限、下限如’‘a)_L限:1790mm(按第5百分位数男子双手上伸);h)下限:840mm(按第95百分位数男子双于下仲)「，，一冬矛﹁己弘甘︸C0刚卜三屏面囚1水平琴准而图6矢状面内坐姿手操作区划分图7矢状面内立姿手功能}}J及范围mr5.2立式屏手操作区划分立姿(矢状面内)操作区的划分需综合考虑人体结构尺寸、人的视野范围、人肢体的有效活动范围、肢体最适宜的用力范围、操作速度和精度要求等。对于以立式屏、柜为代表的立姿操作而言，立姿手操作区可分为二个部分:舒适操作区、精确操作区、有效操作区，如图8所示5.2门舒适操作区舒适操作区是介于立姿肩高与立姿肘高之间的空间范备︸0佘围。在此范围内，肌肉活动程度和能量代谢率最低。舒适操作区比一尺寸按第5。百分位数男子的尺寸(加鞋跟高25mm)确定，其尺寸范围为1400mm-1050mm,5.2.2精确操作区精确操作区也是立式屏前作业的最佳显示区其尺寸按下述因素确定:图8介_式屏手操价比划分。)以第50kl分位数男子的尺寸(加鞋跟高25mm)为基 DL/T575.3-1999h)设定眼与立式屏屏面的距离为400mm,综合考虑眼与立式屏的观察距离以及手操作的易行性;c)精确操作区尺寸上限按水平视线以上15。确定;下限按水平视线以下30“确定其尺寸范围为690mm-1350mm5.2.3有效操作区5.2.3.1上限尺寸以亿式屏前双手最大功能可及高度尺寸的上限(见5.1.2).作为有效操作高度的卜限尺寸，取l790mm,5.2-3.2下限尺寸以第95百分位数男子的单腿脆姿肘高尺寸，作为有效操作高度的下限尺寸.取650mmoI250 DL/T575-3--1999附录A‘提示的附录)应用说明A1控制器位置布置的原则控制器数量较少时，应将控制器布置在舒适操作区内的最佳位置上;控制器数量较多时则应考虑布置优先权问题。控制器布置位置的优先权，一般应考虑:使用频次原则，重要性原则、使用逻辑原则，并应对安排的优先次序进行综合考虑。Al.1使用频次原则按使用频次考虑控制器布置位置的优先权，将使用频次最高的布置在最靠近操作者的位置;使用频次高的控制器布置在舒适操作区;使用频次低的则依次向边缘布置，设置在有效操作区和扩展操作区。Al.2重要性原则对于需进行精细操作的一些重要的控制器应布置在精确操作区内，设置位置应考虑观察被控信号的清晰性和准确性。次要的控制器则依次布置在有效操作区和扩展操作区内。紧急控制器涉及系统运行的安全，也应布置在舒适操作区或精确操作区内Al.3使用逻辑原则在控制器布置中，考虑到系统的安全和效率，一般按一定的使用逻辑关系与显示器进行编组例如·按功能、使用顺序或操作程序等编组。一个组内的控制器虽符合使用逻辑，但可能有较大的使用频次差异或重要性差异。在实际应用中。应按具体情况，综合考虑上述三项原则。A2手可及范围的三种类型手的可及范围与手抓握状态有关:a)手(中指)可及范围:手中指指尖点所能触及的空间范围;b)手抓捏(功能)可及范围:手三指(拇指、食指、中指)抓捏状态，抓捏中心所达到的范国_这是控制室系统最常用的手操作方式。本标准的手功能可及范围是采用“三指捏”状态。)手握轴(功能)可及范围:手握轴状态，轴中心所达到的空间范围注:据对若干资料所提供的测量值分析，手抓捏可及范围最大尺寸.约在手可及范围鼓大尺寸i-d手握轴司及范围最大尺寸之间。A3各参数值的使用说明木标准给出的有关手功能可及范围和手操作区划分的各个参数值是在特定条件下的测量统计值在使用中可根据实际情况及使用者群体的特征加以修止附录B(提示的附录)主要参考文献CI二DIN33414-10985)控制室人机工程设计坐姿工作台术语、定义、原则、尺寸江幻GB/T15759--1995人体模板设计和使用要求二3jGB10000--88中国成年人人体尺寸 n1,/T575.3--1999加习GB/T14779-93坐姿人体模板功能设计要求几〕GJB2873-97(eqvMIL-STD-1472D.1981)军事装备和设施的人机工程设计准则16二朱祖祥主编，人类_[效学，浙汀教育出版社，1994仁7卫曹琦主编，人机工程，四川科技出版社，199118]马妇_彬主编.人机工程学及其应用，机械工业出版社，1993厂月M·施密德编著仁捷]，朱有庭译，人机功效参数，化学工业出版社.1988-101日本造船学会造船设计委员会第2分会编，田训珍等译，人机J=程学般装设计基准1门GB13547-92丁作空间人体尺寸「1幻GB5703--85人体测量方法113二GB/T12985-91在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则}I妇曹琦等编，人机工程设计，西南交通大学出版社.1988L15」赖维铁，人机工程，华中工学院出版社，1983[16」邱成if,等编著，电子设备结构设计原理(第二册).江苏科学技术出版社1986f1门陈毅然，人机工程学，航空工业出版社，1990犷181W"朗格主编(德)，黄金风译.袖珍工效学数据汇编，中国标准出版社.198512几2'