[发明专利]一种多功能操纵面板手作业工效评估方法及系统

说明书

本发明公开了一种多功能操纵面板手作业工效评估方法及系统，属于工业设计技术领域，该工效评估方法在多功能操纵面的设计和使用过程中，多个因素对手作业工效有重要影响，包括操纵元件的种类、布置、方位、仰角、大小以及作业任务流程等；这些因素不仅对多功操纵面板手作业工效有着显著的主效应，相互之间还有着显著的交互效应，并对工效有很大的影响。通过对上述因素及其之间的交互作用进行方差分析和回归分析，得到了对多功操纵面板手作业工效的具体影响，并构建出了形式简单的工效评估系统，仅需输入操纵元件的部分参数，即可方便快捷且更加精准地对多功操纵面板手作业工效进行评估。

技术领域

本发明属于工业设计技术领域，具体涉及一种多功能操纵面板手作业工效评估方法及系统。

背景技术

由于技术或算法的局限性，自动化在闭环系统中的应用较为成功，但在开环控制系统中，许多重要的操纵或控制仍然需要由人工来手动完成；甚至在智能化程度没有达到相当高的水平时，自动化的效果反而不理想；因此如今在许多作业过程中，仍保留的人工操作环节往往十分重要，并且需要更高的作业速度和作业准确率，这也对操纵装置的工效评价提出了更高的要求。

在实际的工业设计中，为了提高作业人员的监控与作业效率，操纵装置多为集成化、多功能化程度高的中型或大型多功能操纵面板。在多功能操纵面板的设计过程中，往往只按操纵元件类型或操纵功能进行分组，或是使用人机工程学工效评价方法及量表，从考虑作业姿势的角度进行快速评估。这些方法主要考虑工作环境中的各因素的独立作用，并作为简单的评估方法来使用；例如OWAS作业姿势分析系统可以进行全身的分析和评估和RULA快速上肢评价。

诸多的评估模型的构建方法不同，对具体作业条件下的工效评估结果也有着一定的偏差；偏差的来源之一是这些基于量表的评估是按照所评估的姿势进行分类查表，再逐个将评价部位的工效评分简单加和，而忽略了诸多工效影响因素之间的交互作用。总的来说，现有的诸多工效评价方法可以快速应用，并可以对工作条件进行大致的评估。但是，由于忽略了作业工效影响因素之间的交互作用，它们都具有一定的局限性。而各因素之间的交互作用是准确地对作业进行评估、或设计作业的界面中应该考虑的。

此外这些方法只针对作业姿势进行了简单的分区评分，各分区内可供选择的变量水平数量也十分有限，并没有考虑操纵元件自身的属性和布置形式等针对操纵面板自身的特点，难以还原操纵作业过程中的动作细节，从而造成评估不够精细。同时，这些评价方法所参考的姿势是准静态的，并未考虑操纵作业中的任务流程特点和顺序效应对作业工效的巨大影响。

随着对手操作工效要求的提升，新型、多功能、复杂的交互界面的不断出现，作业工效的评价与分析变得更为重要和复杂。而同时传统工效评估越来越不能胜任这些复杂的分析，有必要对复杂的操作界面的人机工效评估提供一种更具有针对性的方法，尤其是需要考虑多种针对多功能操纵面板特有的因素、操纵任务流程的特点及其之间交互作用的影响。此外还要保证方法的简单性和便捷性，能够快速进行评价并能以直观的形式给出结果，不过度增加设计、评价和优化的成本。

发明内容

针对现有技术中存在的上述缺陷，本发明提供了一种多功能操纵面板手作业工效评估方法及系统，在多功能操纵面的设计和使用过程中，多个因素对手作业工效有重要影响，包括操纵元件的种类、布置、方位、仰角、大小以及作业任务流程等；这些因素不仅对多功操纵面板手作业工效有着显著的主效应，相互之间还有着显著的交互效应，并对工效有很大的影响。通过对上述因素及其之间的交互作用进行方差分析和回归分析，得到了对多功操纵面板手作业工效的具体影响，并构建出了形式简单的工效评估系统(只针对于惯用手是右手的情况)，仅需输入操纵元件的部分参数，即可方便快捷且更加精准地对多功操纵面板手作业工效进行评估。

本发明通过如下技术方案实现：

一种多功能操纵面板手作业工效评估方法，所述方法包括如下步骤：

步骤一：确定工作初始位置参考点(RP点)；