SU1615775A1

SU1615775A1 - Device for monitoring performance of operators

Info

Publication number: SU1615775A1
Application number: SU894636251A
Authority: SU
Inventors: Владимир Иванович Гаркин; Анатолий Умарович Лагиев; Лев Павлович Волков; Юрий Павлович Волков; Вячеслав Николаевич Лисьев
Priority date: 1989-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1990-12-23

Abstract

Изобретение относитс к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в устройствах дл получени данных эргономической экспертизы пультов управлени техническими объектами. Цель изобретени - повышение точности эргономической экспертизы пультов АСУ путем определени эргономичности каждого органа управлени не за счет прив зки к заранее заданным зонам комфортности, а в зависимости от их расположени на пульте и прилагаемого к ним усили . Эта цель достигаетс введением в устройстве блоков 6, 7 сравнени , задатчика 8 эталонов, элемента НЕ 10, первого 9 и второго 12 элементов ИЛИ 6 элементов И 11, элемента 19 задержки. Устройство дает возможность автоматизировать процесс получени и обработки данных проведенной эргономической экспертизы всех без исключени элементов пультов управлени . 1 ил.The invention relates to automation and computing, can be used in devices for obtaining data of ergonomic expertise of control panels for technical objects. The purpose of the invention is to improve the accuracy of ergonomic examination of ACS consoles by determining the ergonomics of each control body, not by binding to predetermined comfort zones, but depending on their location on the console and the force applied to them. This goal is achieved by introducing in the device of blocks 6, 7 comparison, a master of 8 standards, a HE 10 element, a first 9 and a second 12 elements OR 6 AND 11 elements, a delay element 19. The device makes it possible to automate the process of receiving and processing the data of the ergonomic examination of all the elements of control panels. 1 il.

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ РАБОТЫ ОПЕРАТОРОВ (57) Изобретение относится к автоматике и вычислительной технике, может быть использовано в устройствах для получения данных эргономической экспертизы пультов управления техническими объектами. Цель изобретения -(54) DEVICE FOR CONTROL OF OPERATORS 'OPERATION (57) The invention relates to automation and computer technology, can be used in devices for obtaining ergonomic examination data of control panels of technical objects. The purpose of the invention is

повышение точности эргономической экспертизы пультов АСУ путем опреде- ⁴ления эргономичности каждого органа управления не за счет привязки к заранее заданным зонам комфортности, а в зависимости от их расположения · на пульте и прилагаемого к ним усилия. Эта цель достигается введением в устройстве блоков 6, 7 сравнения, задатчика 8 эталонов, элемента НЕ 10, первого 9 и второго 12 элементов ИЛИ 6 элементов И 11, элемента 19 задержки. Устройство дает возможность автоматизировать процесс получения и обработки данных проведенной эргономической экспертизы всех без исклю- g чения элементов пультов управления. ~ ил.improving the accuracy of the ergonomic expertise consoles ACS defined by ⁴ Lenia ergonomics of each control is not at the expense of binding to a predetermined zone of comfort, and depending on their location on the remote · and accompanying efforts. This goal is achieved by introducing in the device blocks 6, 7 comparison, master 8 standards, the element is NOT 10, the first 9 and second 12 elements OR 6 elements AND 11, element 19 delay. The device makes it possible to automate the process of obtaining and processing data of the ergonomic examination of all without excluding elements of control panels. ~ il.

SU 16157757 ' А1SU 16157757 'A1

ΔΔ

Изобретение относится к автоматике in вычислительной технике, в частности к системе человек-машина, и может быть использовано в устройствах для g получения данных эргономической экспертизы пультов управления техническими объектами.The invention relates to automation in computer engineering, in particular to a human-machine system, and can be used in devices for g obtaining ergonomic examination data of control panels of technical objects.

Цель изобретения - повышение точности устройства путем определения ю эргономичности каждого органа управления не за счет привязки к заранее заданным зонам комфортности, а в зависимости от.их расположения на пульте и прилагаемого к ним усилия. 15The purpose of the invention is to increase the accuracy of the device by determining the ergonomics of each control element, not by binding to predefined comfort zones, but depending on their location on the remote control and the force applied to them. fifteen

Сущность изобретения состоит в повышении точности эргономической экспертизы пультов АСУ путем определения эргономичности элементов управления за счет одновременной и сов-20 местной качественной и количественной оценки комфортности положений частей тела оператора и величины усилий, приложенных к элементам управления, во время обращения к ним оператора. 25 Устройство дает возможность автоматизировать процесс получения и обработки данных проведенной эргономической экспертизы всех без исключения элементов пультов управления. 30The essence of the invention is to increase the accuracy of the ergonomic examination of ACS control panels by determining the ergonomics of controls by simultaneously and jointly 20 local qualitative and quantitative assessment of the comfort of the position of the parts of the operator’s body and the amount of effort applied to the controls when the operator accesses them. 25 The device makes it possible to automate the process of obtaining and processing data of an ergonomic examination of all, without exception, elements of control panels. thirty

На чертеже приведена схема устройства.The drawing shows a diagram of the device.

Схема содержит пульт 1 оператора, датчики 2 положений, датчики 3 усилий, верхнюю комфортную и нижнюю диском- 25 фортную группы датчиков 4 и 5, блоки б и 7 сравнения, задатчик 8 эталонов, элемент ИЛИ 9, элемент НЕ 10, двух;входовые элементы И 11, элемент ИЛИ 12, формирователи 13 одиночных импуль-дд сов, элементы И 14, блок 15 измерения временных интервалов, счетчик 16 числа обращений, счетчик 17 числа переходов, блок 18 регистрации, элемент L19 задержки, блок 20 датчиков, счетчик g 21 времени.The circuit contains an operator panel 1, sensors 2 positions, sensors 3 efforts, the upper comfort and lower disk-25 Fort groups of sensors 4 and 5, blocks b and 7 comparison, setter 8 standards, element OR 9, element NOT 10, two; input elements AND 11, OR element 12, single-pulse-dd ow shapers 13, AND 14 elements, time interval measurement unit 15, counter 16 of the number of hits, counter 17 of the number of transitions, registration unit 18, delay element L19, sensor unit 20, counter g 21 time.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Перед началом экспертизы пульта АСУ оператор-экспериментатор нажимает gg кнопку Установка.0, тем самым устанавливает в исходное состояние счетчики 15-17 и блок 18 регистрации.Before starting the examination of the ACS control panel, the operator-experimenter presses the gg button Setup.0, thereby resetting the counters 15-17 and the registration unit 18 to the initial state.

Исследуемый пульт АСУ делится по горизонтали на уровне глаз оператора на верхнюю комфортную и нижнюю дискомфортную зоны. В каждую зону устанавливаются соответственно комфортная 4 и дискомфортная 5 группы датчиков, например емкостные, ультразвуковые и другие, регистрирующие обращение оператора в данную зону.The investigated ACS control panel is divided horizontally at the level of the operator’s eyes into the upper comfortable and lower uncomfortable zones. Convenient 4 and uncomfortable 5 groups of sensors are installed in each zone, for example, capacitive, ultrasonic and others, which record the operator’s appeal to this zone.

Также размещаются датчики 2 положения частей тела в соответствующих узлах для определения перемещений ' спины, углов сгибания в локтевом суставе, плечевом и т.д. Устанавливаются . датчики 3 усилий на всех органах управления (кнопках, тумблерах, рычагах, переключателях и т.д.). Развиваемые оператором усилия преобразуются в датчиках 3 в эквивалентные им электрические сигналы.Sensors 2 of the position of the parts of the body are also placed in the corresponding nodes to determine movements of the back, flexion angles in the elbow joint, shoulder, etc. Are installed. 3 force sensors on all controls (buttons, toggle switches, levers, switches, etc.). The forces developed by the operator are converted in the sensors 3 into equivalent electrical signals.

С помощью задатчика 8 экспериментатор задает пороговые значения положений частей тела и усилий, лежащих в пределах комфортности.Using the adjuster 8, the experimenter sets the threshold values of the positions of the parts of the body and efforts that lie within the limits of comfort.

Величины порога положений частей тела выбираются индивидуальные в каждом случае в зависимости от размера тела оператора, рода производимой работы и т.д. Пороговые значения усилий подбираются и задаются заранее для каждого элемента (кнопки, тумблера, рычага, переключателя и т.д.) управления в зависимости от формы, размеров, размещения, вьтолняемых функций, точности установки требуемых величин.The threshold values of the positions of body parts are selected individual in each case, depending on the size of the operator’s body, the type of work performed, etc. Threshold force values are selected and set in advance for each control element (button, toggle switch, lever, switch, etc.) depending on the shape, size, placement, functions, accuracy of setting the required values.

Оператор в соответствии с программой экспертизы данного пульта АСУ начинает выполнять задачу, в которой заранее предусмотрены операции, выполняемые в реальных условиях с задействованием всех органов управления.The operator, in accordance with the examination program of this ACS console, begins to perform a task in which operations are foreseen that are performed in real conditions with the involvement of all control bodies.

При обращении его к органу управления срабатывают датчики положений 2, усилий 3 и соответствующая группа датчиков 4 или 5 комфортной зоны или дискомфортной, в которой расположен данный орган.When it is addressed to the control body, position sensors 2, forces 3 and the corresponding group of sensors 4 or 5 of the comfort zone or the discomfort in which this body is located are triggered.

Если оператор обращается к органу управления и величины сигналов с датчиков 2 и 3, поступающих на блоки 6 и 7, не превышают пороговые значения, заданные с помощью задатчика 8, т.е. орган управления эргономичен по расположению И по примененному к нему усилию, то с выходов блоков 6 и 7 0 поступает через элемент ИЛИ 9 на входы элементов И 11₍ и 11и вход элемента НЕ 10, с выхода которого единица поступает на вход элемента И 11^. Допустим, орган управления, к которому обратился оператор, находится выше уровня его глаз, т.е. расположен в верхней зоне, то с выхода датчиков 4 поступит сигнал одновременноIf the operator accesses the control body and the magnitude of the signals from the sensors 2 and 3, arriving at blocks 6 and 7, do not exceed the threshold values set using the setter 8, i.e. the control is ergonomic in its location AND according to the force applied to it, then from the outputs of blocks 6 and 7 0 it enters through the element OR 9 to the inputs of the elements And 11 ₍ and 11 and the input of the element NOT 10, from the output of which the unit goes to the input of the element And 11 ^. Suppose that the control element to which the operator turned is located above the level of his eyes, i.e., is located in the upper zone, then a signal will be received from the output of sensors 4 simultaneously

1615775 на второй вход элемента И 11 и через элемент ИЛИ 12 - на второй вход элемента И 11₂. Таким образом, с выходов элементов И 11₄ и 11^ поступает нулевой потенциал, а с выхода элемента И 11₂, на обоих входах которого присутствует единичный потенциал, поступает сигнал одновременно на второй вход элемента И 14₂ через формирователь 13₂, где преобразуется в импульсы, на счетчик 16, который зафиксирует обращение оператора в комфортную зону (т.е. в нем запишется единица), и на второй вход группы входов счетчика 17.1615775 to the second input of the And 11 element and through the OR element 12 to the second input of the And 11 ₂ element. Thus, the zero potential comes from the outputs of the elements And 11 ₄ and 11 ^, and the output of the element And 11 ₂ , at both inputs of which there is a single potential, receives a signal simultaneously to the second input of the element And 14 ₂ through the former 13 ₂ , where it is converted into pulses to the counter 16, which will record the operator’s appeal to the comfort zone (i.e., a unit will be recorded in it), and to the second input of the group of inputs of the counter 17.

Как только оператор прекратит обращение к органам управления, сигналы с датчиков 2, 3 и 4 прекращаются. В счетчике 15 элемент, соответствующий комфортной зоне, зафиксирует с помощью меток времени, поступающих с . выхода генератора меток времени пульта 1 на первый вход элемента И 14j, время обращения к данной зоне, равное продолжительности сигнала, поступающего с датчика 4.As soon as the operator stops accessing the controls, the signals from sensors 2, 3 and 4 are stopped. In the counter 15, the element corresponding to the comfort zone will be recorded using timestamps received from. the output of the generator of time stamps of the console 1 to the first input of the element And 14j, the access time to this zone, equal to the duration of the signal from the sensor 4.

Допустим, следующий орган управления является некомфортным. Например., усилия, которые необходимо приложить оператору при обращении ко второму органу, превышают норму, тогда сигнал с выхода датчика 3, поступающий на вход блока 7, превысит пороговое значение задатчика 8, состоящего из калиброванных датчиков усилий, моментов, времени перемещений и др. параметров и преобразующих эти физические величины в электрические сигналы управления. Сигнал с выхода блока 7 подается через элемент ИЛИ 9 одновременно на входы элементов И 11, и 11_йи вход элемента НЕ 10, с выхода которого 0 поступает на вход элемента И 11₂.Suppose the next control is uncomfortable. For example., The efforts that the operator needs to apply when contacting the second organ exceed the norm, then the signal from the output of the sensor 3, which is input to the unit 7, will exceed the threshold value of the setter 8, which consists of calibrated sensors of forces, moments, time of movement, etc. parameters and converting these physical quantities into electrical control signals. The signal from the output unit 7 is supplied through an OR gate 9, simultaneously to the inputs of AND gates 11 and 11 _minutes and NOT input element 10, the output of which 0 is input to AND gate ₁₁ February.

Предположим, что второй орган управления находится в нижней зоне, то с выхода некомфортной группы датчиков 5 поступает сигнал одновременно на входэлемента И 11j и через элемент ИЛИ 12 - на вход элемента И 11¾.. Таким образом, на выходах элементов И 11 | и 11₂ будет присутствовать нулевой потенциал, а на выходе элемента И 1Ц, на оба входа которого поданы сигналы (единицы), единичный потенциал, который поступает на вход элемента И 14J, а в счетчике 15 зафиксируется время обращения оператора в еще более некомфортную, чем нижняя, зону, а через формирователь 13^ - в счетчик 16, который зафиксирует обращение < оператора в более низкую, чем вторая, некомфортную зону, и на третий вход , счетчика 17.Assuming that the second control is located in the lower zone, then an output from an uncomfortable group of sensors 5 receives a signal simultaneously to the input of the element And 11j and through the element OR 12 to the input of the element And 11¾. Thus, at the outputs of the elements And 11 | and 11 _{2 there} will be a zero potential, and at the output of the And 1C element, on both inputs of which signals (units) are supplied, the unit potential that goes to the input of And 14J element, and in the counter 15 the time of the operator turning into even more uncomfortable will be recorded lower zone, and through the shaper 13 ^ - to the counter 16, which will record the appeal of the operator to a lower than the second, uncomfortable zone, and to the third entrance of the counter 17.

В счетчике 17 единица запишется в первый элемент, фиксирующий соответственно переход оператора с комфортного органа управления к некомфортному, находящемуся в нижней зоне.In the counter 17, the unit is recorded in the first element, fixing respectively the transition of the operator from a comfortable control to an uncomfortable one located in the lower zone.

По выполнении каждой операции оператор нажимает кнопку Стоп (не показана), с выхода генератора одиночных импульсов пульта 1 импульс поступает на блок 18 регистрации и через элемент 19 одновременно на все первые входы счетчиков 15 - 17. Показания счетчиков 15-17 переписываются в блок 18, представляющий собой самопишущее устройство, или перфоратор, или печатающий механизм, в котором поступившие значения записываются на ленте или перфокарте, которая подлежит дальнейшей обработке (например, с помощью ЭВМ), а затем счетчики 15-17 устанавливаются в исходное положение.Upon completion of each operation, the operator presses the Stop button (not shown), from the output of the single pulse generator of console 1, the pulse is sent to the recording unit 18 and through element 19 simultaneously to all the first inputs of the counters 15-17. The readings of the counters 15-17 are transferred to block 18, which is a self-recording device, or a puncher, or a printing mechanism in which the received values are recorded on a tape or punch card, which is to be further processed (for example, using a computer), and then the counters 15-17 are set to the original th position.

Аналогично описанному работает устройство при переходе из нижней некомфортной зоны в верхнюю некомфортную (и наоборот) и из комфортной зоны .в верхнюю некомфортную наоборот). Причем, в первом число обращений фиксируется ственно третьим и первым (а борот, то первым и третьим) элемента— ми счетчика 16, а число переходов из зоны в зону - счетчиком 17. Во втором случае число обращений фиксируется соответственно вторым и первым (а если наоборот, то первыми и вторым) элементами счетчика 16, а число переходов соответственно третьим элементом счетчика 17.The device works similarly to that described when moving from the lower uncomfortable zone to the upper uncomfortable (and vice versa) and from the comfortable zone. To the upper uncomfortable vice versa). Moreover, in the first, the number of calls is recorded only by the third and first (and borot, then by the first and third) elements of the counter 16, and the number of transitions from zone to zone - by the counter 17. In the second case, the number of calls is fixed by the second and first, respectively (and if on the contrary, the first and second) elements of the counter 16, and the number of transitions, respectively, the third element of the counter 17.

зону (и случае соответ- \ если наос тем приняты во внимачастей тела оператора им усилия при обращении управления АСУ с привязконкретному элементу.zone (and in the case corresponding to - if the pump is taken into account by the operator’s body for him when the ACS control is tied to a specific element.

ί Техническое преимущество предлагаемого изобретения состоит в том, что при приведении эргономической экспертизы одновременно с получением количественной и качественной оценки пульта оператора устранена жесткая привязка органов управления к заранее заданным комфортным и некомфортным зонам, и вместе ние положения и прилагаемые его к органам кой к каждомуί The technical advantage of the present invention consists in the fact that when bringing an ergonomic examination simultaneously with obtaining a quantitative and qualitative assessment of the operator’s panel, the control bodies are rigidly fixed to predetermined comfortable and uncomfortable zones, and the combination of position and its attached to each body

Положительный эффект от использования изобретения состоит в пёлучении брлее точных данных в процессе эргономической экспертизы систем управления ₍с: учетом естественных условий работы оператора, что повышает точность • эргономическопо анализа рабочего места оператора. Применение изобретения прй обследовании обслуживаемых технических объектов (стоек, пультов и т.д.). позволяет автоматизировать процесс получения данных эргономической паем экспертизы, что повысит в дальнейэффективность труда оператора»A positive effect of the use of the invention consists in the generation of more accurate data during the ergonomic examination of control systems ₍ taking into account the natural conditions of the operator, which increases the accuracy of the ergonomic analysis of the operator’s workplace. Application of the invention is the inspection of serviced technical objects (racks, consoles, etc. d.). allows you to automate the process of obtaining data of ergonomic share of expertise, which will increase the operator’s long-term efficiency ”

Claims

r m of the invention!

F | about | A device for monitoring the operation of operators, containing a sensor unit, time counters, number of accesses 20 and number of transitions, the outputs of which are connected to the corresponding information inputs of the registration unit, an operator panel, one output of which is connected to the clock input of the time counter 25, and single pulse shapers the outputs of which are connected to | the corresponding inputs of the counters The number of hits and the number of transitions, characterized in that, in order to increase the accuracy of the device, a reference dial is introduced into it. The first and second comparison blocks, the first inputs of which are connected to the corresponding output of the sensor unit, and the second inputs to the corresponding outputs reference setter, the first OR element, the inputs of which are connected to the outputs of the respective comparison units, the second OR element ^ the first and second inputs of which are connected respectively to the third and fourth outputs of the block sensors, the element NOT whose input is connected to the output of the first OR element, the first AND element, the first input of which is connected to the output of the first OR element, the second input to the third output of the sensor unit, and the output to the first information input of the time counter and the input of the first driver single pulses, the second AND element, one input of which is connected to the output of the element, NOT, the other input - with the output of the second OR element, and the output - with the second information input of the time counter and the input of the second single pulse shaper, third the AND element, the first input of which is connected to the output of the first OR element, the second input - to the fourth output of the sensor unit, and the output - to the third information input of the time counter and the input of the third shaper of single pulses, and is the delay element, the input of which is connected to the other output of the console the operator and the sync input of the registration unit, and the output with the sync input of the counter of the number of transitions.