Устройство для оценки профессиональной пригодности оператора систем человек-машина

 

Изобретение относится к обучающим системам. Целью изобретения является повьшение точности устройства с повьшением достоверности оценки степени безопасности системы человекмашина . Сущность изобретения основана на подключении выходов блоков памяти управляющих параметров человека-оператора и системы через блоки деления к входам блока анализа совместимости оператора с системой, оценивающего область неустойчивости -системы , выход которого и выход координаты , управляющих параметров человека блока памяти подключены к входам блока определения критической ситуации (катастроф). Результаты анализа совместимости и ситуаций, а также количество ошибок отображаются в блоке отображения информации. Предложенное устройство может быть использовано в области охраны труда для оценки профпригодности работающих и в инженерной психологии для выбора оптимальных параметров системы человек - машина. 2 з.п.-ф-лы, 2 ил. § W СП со ГЧЭ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 12 1532 g y G 09 В 9/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К A ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3792547/24-24 (22) 20.09.84 (46) 15.05.86. Бюл. Ф 18 (7 1) Куйбьппевский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. B.Â.Êóéáüïïåâà (72) В.К.Чертыковцев (53) 68 1.3.07 1(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 732970, кл. С 09 В 9/00, 1978.

Авторское свидетельство СССР

В 693426, кл. С 09 В 9/00, 1977. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЦЕНКИ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПРИГОДНОСТИ ОПЕРАТОРА СИСТЕМ ЧЕЛОВЕК-HAlllHHA (57) Изобретение относится к обучающим системам. Целью изобретения является повьппение точности устройства с повьппением достоверности оценки степени безопасности системы человек— машина. Сущность изобретения основана на подключении выходов блоков памяти управляющих параметров человека-оператора и системы через блоки деления к входам блока анализа совместимости оператора с системой, оценивающего область неустойчивости сис1темы, выход которого и выход коорди— наты управляющих параметров человека блока памяти подключены к входам .блока определения критической ситуации (катастроф). Результаты анализа совместимости и ситуаций, а также количество ошибок отображаются в блоке отображения информации. Предложенное устройство может быть использовано в области охраны труда для оценки профпригодности работающих и в инженерной психологии для выбора оптимальных параметров системы человек машина. 2 з.п;ф — лы, 2 ил.

1 123

Изобретение относится к обучающим системам и может быть использовано в инженерной психологии.

Цель изобретения — повышение точности устройства и достоверности оценки безопасности системы человек — машина.

На фиг. 1 представлена катастрофа сборки и ее проекции на плоскости управляющих параметров; на фиг. 2 структура устройства, содержащего блок 1 памяти (управляющих параметров человека, в том числе массы m, координаты х и периода С человека), блок

2 памяти (управляющих параметров машины, в том числе массы M координаты

Х и периода Т машины), блок 3 анализа совместимости оператора с системой, генератор 4, блок 5 определения критической ситуации, счетчик 6 ошибок и блок 7 отображения учебной информации. Блок 1 образуют регистры 8—

10» блок 2 — регистры 11 — f3. Устройство также содержит блоки 14 — 16 деления кодов. Блок 3 состоит из узлов 17 и 18 умножения кодов, вычислителя 19 косинуса и регистров 2D и 2 1, блок 5 — иэ узла 22 возведения в четвертую степень, узла 23 умножения, кодов, регистра 24 и узла 25 возведения в квадрат, а счетчик 6 содержит узел 26 сравнения, регистр 27 и счетчик 28.

Допустим,что основным катастрофическим взаимодействием в системе является удар. Как видно на фиг. 1а потенциальная функция обладает бифуркационной областью, в которой происходят скачки функции. Так, при движении по пути C в структуре происходит скачок функции из точки f в точку 2, в результате чего человек может получить травму. Если параметры а и Ъ лежат вне области бифуркационного множества, то существует единичное значение х, так как в этой области лежит только один лист поверхности. В то же время в бифуркационной области. расположены три листа поверхности и соответственноимеется три локальных положения равновесия (фиг. fr).

Принцип работы устройства заключается в следующем.

В регистры 8 — 10 заносится информация о средних параметрах человека: его масса m длина шага х, время переноса ноги t. В регистры 11 — 13 эа-.

1532 2 носятся параметры машины М, Х, Т.

»

Эти параметры могут изменяться по определенному закону в зависимости от решаемой задачи. С выхода волоков

14 — 16 получают соотношение M X,m х

t — Эта информация поступает на вход

Т блока 3 в котором осуществляется решение алгоритма в/а. Параметр а можЬ но найти иэ а= — х . Тогда скачок а функции можно представить в виде:

Этот алгоритм решает блок 5. В счетчике 6 на схеме узла 26 осуществляется сравнение параметров Ь/а блока 3 параметрамирегистра 27. При этом учитывается не только значение (-2/3)> но и допустимый разброс параметров + а системы, с помощью которого можно вводить неопределенность в структуру, обусловленную разбросом параметров человека и машины. При совпадении

Ь/a=+A-.2/3 в счетчике 28 осуществляется подсчет скачков функции N, только после этого в блоке 7 воспроизводится информация о числе скачков, величина скачка и времени между скачками, а также параметрах бифуркационного множества.

Таким образом>предлагаемое устройство позволяет повысить достоверность оценки степени безопасности системы человек — машина путем использования предложенной модели катастрофы сборки» которая позволяет учитывать конкретные параметры машины и человека при их непосредственном взаимодействии. Изменяя параметры человека и машины с учетом разброса параметров + А можно определить область неустойчи вости системы, величину возможного скачка Д И, а также вероятность появления скачка. Это позволяет уже на этапе проектирования учитывать безопасность взаимодействия системы выбирать такие параметры системы, которые обеспечили бы не только высокую производительность, но и высокую степень безопасности. Предложенная модель и устройство для ее реализации могут быть использованы в лабораторном практикуме для студентов, что позволяет глубже вникнуть в процесс взаимодействия системы человек-машина и облегчает понимание этого про3 12315 цесса. Устройство может быть исполь— зовано в отделах охраны труда на предприятиях для профотбора работающих.

Формула изо бр ет ения.

1. Устройство для оценки профессиональной пригодности оператора систем человек — машина, содержащее бло- 10 ки деления кодов, первый и второй блоки памяти, входы которых соединены соответственно с первым и вторым выходами генератора, первый и третий выходы которого подключены соответст- 15 венно к первым входам счетчика ошибок и блока отображения учебной информации, второй вход которого соединен с выходом счетчика ошибок, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с 20 целью повышения точности устройства, 8 него введены блок анализа совместимости оператора с системой и блок определения критической ситуации, выход которого соединен с третьим входом 25 блока отображения учебной информации, первый вход — с одним из выходов первого блока памяти, а второй вход с выходом блока анализа совместимости оператора с системой, подключенными к второму входу счетчика ошибок и четвертому входу блока отображения учебной информации, первый вход блока анализа совместимости оператора с системой подключен к четвертому выходу генератора, а второй, третий и четвертый входы- к выходам соответствен32 4 но первого, второго и третьего блоков деления кодов, первые и вторые входы которых соединены соответственно с первым, вторым и третьим выходами первого блока памяти и первым, вторым и третьим выходами второго блока памяти.

2.Устройство по п.1 î т л и ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок анализа совместимости оператора с системой содержит последовательно соединенные первый регистр, первый узел умножения кодов, вычислитель косинуса и второй узел умножения ко,дов, выход которого является выходом блока, и второй регистр, выход которого подключен к второму входу второго узла умножения кодов, третий вход которого соединен с вторым выходом первого узла умножения кодов, четвертый и пятый входы второго узла умиожения кодов и второй вход первого узла умножения Кодов являются соответственно вторым, третьим н четвертым входами блока.

3. Устройство по и. t о т л и —, ч а ю щ е е с я тем, что в нем блок определения критической ситуации содержит последовательно включенные регистр и узел умножения кодов, а также узлы возведения в четвертую степень и возведения в квадрат, входЬ1 которых являются соответственно первым и вторым входами блока, а выходы подключены соответственно к второму и третьему входам узла умножения кодов °

1231532

Составитель А. Карлов

Редактор Л. Пчелинская Техред Л.Олейник Корректор M. Illapo

2654/53 Тираж 455 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4