機械臂遙操作平臺的人因設(shè)計研究.pdf

1、隨著人類空間活動快速的發(fā)展，將會有大量的空間生產(chǎn)、加工、裝配、維護和修理工作在未知的危險的活動中進行。為減小人在這些活動中人所受到的安全威脅，大力發(fā)展遙操作技術(shù)勢在必行，它可以很大的程度上減小宇航員從事如此危險工作的代價和工作成本。為實現(xiàn)航天員精確、可靠的操作，需要設(shè)計機械臂遙操作的地面訓(xùn)練模擬系統(tǒng)。地面訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的操作者是人，操作對象是機械臂遙操作平臺，人的因素決定了機械臂遙操作平臺的設(shè)計，為了提高地面訓(xùn)練模擬系統(tǒng)的操作效率，所以需

2、要進行機械臂遙操作系統(tǒng)的人因設(shè)計。
　　人因設(shè)計包括機械臂遙操作平臺的顯控系統(tǒng)以及作業(yè)空間，人因設(shè)計是機械臂遙操作系統(tǒng)的重點研究方向。有別于其他方式的人機交互，空間遙操作系統(tǒng)由于受到時延、空間信息認(rèn)知差異等因素的影響，操作方式及特點有較大差異。因此，針對空間遙操作中操作員來進行空間遙操作顯控系統(tǒng)設(shè)計、作業(yè)空間設(shè)計至關(guān)重要。
　　論文首先對機械臂遙操作平臺的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、控制模式、典型的遙操作的作業(yè)分析和操作績效影響因素進行綜合論

3、述分析，然后依據(jù)人體形態(tài)數(shù)據(jù)對機械臂遙操作中人體形態(tài)、人的視覺要求和主要工作姿態(tài)來確定所設(shè)計平臺的操作范圍，確定出機械臂遙操作平臺的工作臺的最佳功能尺寸，給作業(yè)空間的設(shè)計提供數(shù)據(jù)理論基礎(chǔ)，用人因設(shè)計的方法對其進行設(shè)計，得到作業(yè)范圍設(shè)計、工作面設(shè)計和作業(yè)空間設(shè)計方案。再考察顯控系統(tǒng)中的顯示器、控制器與作業(yè)空間的耦合效果和交互作用及其所帶來的心理、視覺影響，分析顯示器和控制器的空間布局和設(shè)計問題予以改進，以及從人因的角度說明設(shè)計方法和原則的