Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Тема 6. Психомоторные качества человека



План

1. Антропометрические и биомеханические характеристики.

2. Рабочие движения оператора. Сенсомоторная регуляция.

 

1. Антропометрические и биомеханические характеристики.

 

Антропометрические характеристики.

Эти характеристики включают размеры тела человека и его от­дельных частей. Являются случайными величинами, подчинён­ными нормальному закону распределения. Различают статичес­кие и динамические антропометрические характеристики. Пер­вые используются для установления размеров и параметров ра­бочего места оператора, а вторые — для определения объёма рабочих движений, зон досягаемости и видимости, создания биомеханических моделей человека.

При проектировании используются в основном справочные дан­ные, таблицы и модели — манекены.

Биомеханические характеристики.

Описывают характеристики человеческого тела в терминах ме­ханики. Используются аналогии для анализа параметров тела:

кости — структурные члены, центральные оси, плечи рычагов;

тело — объёмы, массивы;

суставы — несущие поверхности и сочленения;

суставная жидкость — смазка;

мышцы — моторы, амортизаторы или фиксаторы;

нервы — схемы управления и обратной связи;

органы — генераторы, потребители;

сухожилия — тросы, передающие силы тяги;

ткань — эластичные, несущие нагрузку поверхности и пружины.

При инженерно-психологическом рассмотрении биомеханических систем используются физико-математические модели, включаю­щие кинематические цепи, динамические особенности взаимо­действия мышц и скелета, особенности позы человека — опера­тора, распределения нагрузок во время выполнения рабочих и уп­равляющих движений. Биомеханический анализ позволяет опре­делить оптимальные соотношения, дающие возможность выпол­нять рабочие движения с минимальными затратами энергии.

 

2. Рабочие движения оператора. Сенсомоторная регуляция.

 

Любая профессиональная деятельность осуществляется в форме моторных действий руками: эти действия представляют собой сложно координированную деятельность, в которую вовлечены практически все системы организма. Дистальные части руки не ограничены в формировании различных траекторий перемеще­ний в пространстве. Кисть по отношению к плечевому поясу имеет семь степеней свободы, по отношению к грудной клетке — 16 степеней свободы, а по отношению к опоре (стопам) — около 30. Это обеспечивает «безграничную» свободу перемещений дис­тальных частей руки: они могут перемещаться по любым траек­ториям, словно не имеют никакой связи с туловищем.

Любое управляющее действие человека состоит из «микродви­жений», корректируемых и осуществляемых под контролем центральных механизмов регуляции мозга. Действие не вос­производится, а «строится» в процессе своего выполнения, по­этому его нельзя повторить в пространстве, а можно лишь со­здать новое действие, близкое по целям и структуре ранее вы­полненному.

Движения, возникающие при решении двигательной задачи, разделяют на три группы:

— «рабочие или исполнительные», с помощью которых осуществляется воздействие на орган управления;

— «гностические», направленные на познание объекта. К ним относятся осязательные, ощупывающие, измерительные и дру­гие движения;

— «приспособительные», состоящие из установочных, уравновешивающих и других движений.

Рабочие движения оператора осуществляются в пределах моторного поля - части рабочего места, на которой расположены органы управления.

Исполнительные рабочие движения (операции) по назначению органов управления разделяют на:

• операции включения, выключения и переключения. Их основ­ная характеристика — время реакции;

• выполнение последовательного ряда повторяющихся движений при операциях кодирования и передачи информации. Их ха­рактеристики — темп и ритм движений;

• манипуляционные, связанные с дозированием движений по силовым, пространственным и временным параметрам. Исполь­зуются при настройке аппаратуры и точной установке управляе­мого объекта. Основной параметр — точность дозировочных реакций;

• операции сенсомоторного слежения. Заключаются в непрерывном решении задачи согласования положения управляемого объекта в пространстве с перемещающимся объектом — целью.

Большинство управляющих движений выполняется после вос­приятия и анализа информации в сенсомоторных системах, включающих совместную деятельность анализаторных, воспри­нимающих органов и исполнительных движений. Различают три типа сенсомоторных реакций:

простая сенсомоторная реакция; сложная сенсомоторная реакция;

реакция на движущийся объект в формах компенсаторного и преследующего слежения.

Простая сенсомоторная реакция заключается в ответе заранее известным способом (например, нажатием на кнопку) на внезапно появляющийся, но заранее известный сигнал. Время реагирования складывается из латентного (скрытого, связанного с обработкой сигнала в нервной системе) и времени моторного акта. Латентное время реакции зависит от вида воздействия и составляет:

— на световое раздражение — 0,16-0,18 с;

— на слуховое — 0,14-0,16 с;

— на болевое раздражение: электрокожное — 0,10-0,12 с; тепловое — 0,36-0,40 с;

— на обонятельное воздействие паров пахучего вещества: линолеума — 0,70-0,80 с;

древесно-стружечных плит — 0,90-1,00 с.

Время моторного акта зависит от вида и траектории движения.

Сложная сенсомоторная реакция включает задачу выбора. Каж­дому из входных сигналов соответствует определённое дейст­вие, например, нажатие тумблера. Время реакции при этом яв­ляется функцией, зависящей от сложности выбора, количества поступающей оператору информации, направления и формы движений, предыдущего опыта оператора.

Повторяющиеся движения зависят от их темпа. Максимальный темп при ударах пальцем составляет для мизинца — 48-56; безымянно­го — 57-62; среднего — 63-69; указательного — 66-70 ударов за 15 секунд. Максимальный темп нажимных ударов для ведущей руки составляет 6,68 нажима/с, для неведущей — 5,3 нажима/с.

При высоком темпе сигналов, следующих один за другим, возни­кает явление «психического блока», проявляющееся в пропуске сигналов и появлении реакций с большим латентным временем.

Вращательные движения рук зависят от направления поворота и совершаются быстрее при повороте правой рукой направо, чем при повороте налево.

Задачи слежения заключаются в удержании с помощью органов управления движущегося объекта на заданной траектории или его совмещении с другим движущимся объектом.

Различают «компенсаторное» и «преследующее» слежение. Первое заключается в восприятии оператором разности между входным и выходным сигналами и сведении её к нулю, а вто­рое — при восприятии оператором всего хода изменений и све­дении разностной ошибки к нулю.

Эффективность решения задач слежения зависит от вида реа­гирования системы слежения. Выделяют «позиционное слеже­ние», «слежение по скорости», «слежение по ускорению».

Оператор при решении задач слежения рассматривается как звено в системе управления. Основным параметром, определяю­щим возможности системы с непрерывным управлением, являет­ся полоса пропускания, которая составляет для человека ~ 1 Гц.

При проектировании систем, включающих задачи слежения, не­обходимо учитывать наличие ограничений в деятельности опе­ратора, возникающих вследствие его невысокой пропускной способности и задержек в биомеханических системах. Квалифи­цированное управление и слежение должны использовать имею­щиеся у человека механизмы предвидения и предвосхищения динамики движения объекта и поведения управляемой системы.


 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.