Управляющие действия оператора

Рабочие движения человека-оператора

Принятое оператором решение только тогда имеет смысл, когда оно правильно и своевременно будет реализовано. Реализация решения осуществляется путем ввода в машину необходимой информации. Для этого используются «выходные» каналы человека: двигательный или речевой. Подавляющее число управляющих действий оператор осуществляет посредством движений.

Моторная деятельность оператора существенным образом отличается от подобной деятельности работников других профессий. Действия оператора внешне являются очень простыми. Они сводятся к нажатию кнопок, включению тумблеров, повороту рукояток и т. п. и не требуют сами по себе специального обучения. Вся сложность управления переместилась с исполнительной части двигательных действий на центральные механизмы их регуляции.

Выполнение любого управляющего действия оператором определяется переработкой большого количества информации. Любое управляющее движение складывается из элементарных движений, которые можно разделить на три группы:

• — рабочие или исполнительные движения, посредством которых осуществляется воздействие на орган управления;
• — гностические движения, они направлены на познание объекта и условий труда (осязательные, ощупывающие, измерительные и др.);
• — приспособительные движения (установочные, уравновешивающие и др.).

Структура двигательных компонентов и определяемые ею скорость и точность управляющего действия зависят от тех задач, которые решает оператор, а также от назначения органов управления, их конструкции, расположения в пространстве и других факторов.

По назначению органов управления все двигательные задачи можно разделить на четыре класса.

• 1. Операции включения, выключения и переключения. Их характеристикой является время реакции.
• 2. Двигательные задачи, заключающиеся в выполнении последовательного ряда повторяющихся движений, с помощью которых осуществляются операции кодирования и передачи информации. Их характеристикой является темп.
• 3. Двигательные задачи при манипулировании с органами управления для настройки аппаратуры и точной установки управляемого объекта. Основным фактором, определяющим их динамику, является точность дозировочных реакций.
• 4. Операции слежения за изменяющимися объектами. Задачи, выполняемые оператором в процессе движения, относятся к классу непрерывных перцептивно-моторных задач.

Эффективность действия оператора повышается при такой организации его моторного поля, которая обеспечивает оптимальные условия регуляции движений.

Для выполнения этого требования большое значение имеет правило совместимости индикаторов и органов управления. При конструировании органов управления необходимо учитывать возможности регуляции движений по силе, амплитуде и скорости и в соответствии с этим решать вопрос о выборе типа органа управления, его размера, положения и т. д.

Управляющие движения оператора характеризуются четырьмя группами характеристик — скоростными (временными), пространственными, силовыми и точностными.

Основной скоростной характеристикой операций включения является время двигательной реакции. Это время в общем случае зависит от расстояния, на которое перемещается рука, ширины органа управления.

Для повторяющихся движений основной характеристикой скорости является частота их повторения, или темп. Установлено, что максимальный темп вращательных движений — 4,0—4,8 об/сек. Темп вращения существенным образом зависит от размеров ручек управления и величины их сопротивления движению. Например, наибольшая скорость достигается при радиусе ручки 3 см (при самых минимальных сопротивлениях).

Максимальный темп нажимных движений при величине усилия 25 г для ведущей руки — 6,68 нажимов/сек, для неведущей — 5,3 нажимов/сек. При увеличении усилий до 400 г темп уменьшается и составляет, соответственно, 6,14 и 5,59 нажимов/сек.

Максимальный темп ударных движений изменяется от 5 до 14 ударов в секунду. В среднем он равен 8,5 ударов/сек. Для продолжительного же периода работы оптимальный темп — 1,5—5,0 ударов в секунду.

Если движение выполняется в ответ на часто поступающие внешние сигналы, человек способен реагировать на каждый сигнал только в том случае, если интервал между сигналами не менее 0,5 сек. Если же второй сигнал подается через более короткий промежуток времени, то начало реакции на него задерживается до завершения реакции на предыдущий сигнал. Данный эффект называется психологической рефракторной фазой.

К пространственным характеристикам движений оператора относятся размеры моторного поля (зоны досягаемости) и траектории движений. Размеры моторного поля (при неподвижном положении туловища) определяются длиной вытянутой руки оператора. В моторном поле различаются три зоны: максимальная, допустимая и оптимальной досягаемости.

В зонах оптимальной и допустимой досягаемости возможны наиболее быстрые и точные движения при минимальной утомляемости оператора. Здесь рекомендуется располагать наиболее важные и часто используемые органы управления. Рычаги, требующие для своего перемещения больших усилий, следует размещать на нижних уровнях оптимальной зоны. Требования же точности перемещения легче всего удовлетворяются на средних уровнях.

Траектория движений может быть различной. Например, установлено, что эллиптические и круговые движения являются более выгодными по сравнению с прямолинейными; замена прямолинейных движений круговыми заметно увеличивает продолжительность труда и снижает утомляемость.

Движения человека определяются и силовыми характеристиками. Основной из них является величина усилия, развиваемая рукой при движении. Эта величина определяется характером движений: вытягивание, толкание, отведение и т. д. — и углом между плечом и вертикалью тела.

Наибольшее усилие может быть развито при вытягивании на себя (54,4 кГ) и толкании от себя (62,6 кГ), наибольшее — при толкании вниз (18,6 кГ) и отведении от себя (15,5 кГ). Максимальное усилие, развиваемое левой рукой, в среднем на 10—15% меньше, чем правой.

Рекомендуемые усилия на органы управления.

Для некоторых видов деятельности иногда отсутствует возможность осуществлять зрительный контроль в процессе двигательного акта. Наиболее точные ощущения характерны для движений, совершаемых на расстоянии 15—35 см от средней точки тела. Уже на расстоянии 40—50 см точность анализа существенно снижается. Точность попадания рукой в нужное место на пульте управления составляет ± 15 см в средней зоне ниже груди и ± 30 см в крайних зонах.

Амплитуда движений наиболее точно оценивается в пределах 8—12 см. Более короткие амплитуды переоцениваются, более длинные недооцениваются.

В процессе формирования двигательных навыков изменяются взаимоотношения между видами движений. На первой ступени обычно преобладают гностические движения. Позднее они сливаются с рабочими движениями, так что их трудно бывает разделить. В результате движения становятся более плавными и стабильными.

На начальных ступенях образование двигательного навыка происходит под контролем зрения; впоследствии же этот контроль переходит к чувствительным приборам двигательного аппарата — к тактильному и кинестетическому анализаторам. При этом образуется внутренний контур регулирования, определяемый действием этих анализаторов, в котором сигналы проходят быстрее (0, 4 сек), чем пол внешнему контуру регулирования, включающему зрительный контроль (1—2 сек). Это свойство может быть использовано для повышения качества управления путем подачи сигналов обратной связи не на зрительный, а непосредственно на тактильный анализатор. Самоконтроль своей работы является важным средством повышения эффективности труда оператора.