«Основы эргономики при конструировании рэа» Человеко-машинные системы их классификация и свойства.

Термин «эргономика» - означает наука о взаимодействии человека-оператора с РЭА и средой, объединенных в единую человеко-машинную арготическую систему.

Эргономика возникла на стыке технических наук, психологии, физиологии и гигиены труда.

Инженерная психология ставит своей целью проектирование внешних и внутренних средств деятельности человека-оператора. Художественное конструирование подразумевает использование основных знаков эргономики и технической эстетики при разработке конструкций. Главный вопрос проектирования человеко-машинных систем – это строго научное разделение функций между оператором и машиной в будущей системе. Это не может сделать ни психолог, ни физиолог т.к. они не знают свойств радиоэлектронных систем и требуемых характеристик. Это обязан сделать разработчик, знающий возможности человека-оператора, уровень современной автоматики и реализующие общие требования на системы. По данным, ошибки человека-оператора могут достигать 25% всех отказов сложных РЭА, изучение возможности человека-оператора в замкнутой эргономической системе и согласие его аппарата восприятия с функционированием радиоэлектронной системы является основной задачей при проектировании технических средств. В общее понятие «СИСТЕМА» входит совокупность элементов, взаимодействие функций которых координированы для выполнения некоторой общей задачи.

Человеко-машинная система – это система, содержащая хаотично разнообразные компоненты, а именно: человека и технические средства.

Такие системы очень разнообразны и иерархичны.

В настоящее время системы «человек-машина», в связи с развитием технических средств, все больше превращается из систем контроля в системы управления, в которых человек-оператор занимает доминирующее положение.

Очень часто проводится аналогия между эргодичной системой и сервосистемой.

Сервосистема – тип следящей замкнутой электромеханической системы, где на выходе воспроизводится измененная определенным образом входящая величина.

Классификация человеко-машинных систем может быть определена по ряду признаков. По основной целевой функции они делятся:

- контрольные;

- управления;

- поисковые;

- восстанавливающие;

- обучающие.

В случае контрольной системы выходные сигналы оператора можно выводить в наблюдательную ими систему. Оператор в данном случае включен в систему как бы параллельно ей. Основная функция оператора – контроль, наблюдение за системой и измерение ее параметров.

В системе управления оператор становится непосредственно участником выполнения системой ее задач и включен в работу как бы последовательно с техническими элементами системы. Основная функция оператора – регулирование, слежение, стабилизация и приведение координат выхода системы к их заданному значению. Эта система замкнута через оператора.

Системы управления могут быть двух видов:

1. система слежения с компенсацией;

2. система слежения с преследованием.

В первом случае оператор наблюдает только рассогласование между техническим выходным показателем системы к требуемым значениям. Его задача состоит в том, что бы довести величину рассогласия до нуля или до его заданного значения, т.е. скомпилировать ошибку рассогласия. Примерами таких систем могут являться системы регулирования РЭА или системы регулирования ТП. При слежении с преследованием оператор наблюдает величину как входного, так и выходного сигналов и его задача состоит в том чтобы, управляя машиной изменять выход системы и тем самым как бы преследовать вход системы.

Поисковая система образуется при отказе функционирующей РЭА, когда требуется вмешательство оператора, для определения причин и места отказов. Она включает в себя оператора, проверяемую машину и устройство поиска.

Восстанавливающая система возникает после определения причин отказа и главная функция оператора – восстановить систему путем ремонта или демонтажа несправного блока.

Примерами обучающих систем является различного рода тренажеры и обучающие машины.

По типу информационной модели человеко-машинные системы (ЧМС) делятся на системы:

- дифференциальной информационной моделью;

- интегрально-информационной моделью.

Дифференциально-информационная модель включает в себя разнообразные сведения об отдельных параметрах системы. Информация от машины к оператору поступает первично без предварительной обработки. При этом оператор получает точную копию оценки состояния отдельных технических элементов системы и ее выходных параметров.

Что бы получить общие представления о состоянии системы на основе показаний детальной модели, оператору необходимо определить время для обработки всей разрозненной информации. При дефиците времени это может привести к принятию неверных решений. Примером такой модели могут быть участки контрольно-измерительных приборов устанавливаемых на некоторых производствах.

Интегрально-информационная модель дает общее представление о функционировании. Для этого в системе используют блоки обработки первичной информации. Например разработаны так называемые коналоги дающие условные изображения количеств объекта, изображение которого выводятся на экран монитора, но это изображение не является телевизионным, т.к. информация поступает от датчиков расположенных на объекте, а информация о работоспособности отдельных узлов отображается на экране монитора в виде условных изображений. Основным преимуществом коналогов состоит в том, что они позволяют использовать основные свойства восприятия – это предметность. Другой особенностью коналогов является то, что они предусматривают получение точной количественной информации либо по вызову (по требованию) или с помощью дополнительных периферических детекторов обрамляющих каналов.

Свойства ЧМС определяется свойствами основных их звеньев оператора и машины, считается, что оператор превосходит машину в следующих функциях:

- в восприятии; - интерпретации; - организации;

- в обнаружении слабых световых и звуковых сигналов;

- в образовании интуитивных умозаключений;

- в образовании и изменении показателей в результате обучения.