Устройство для регистрацииопераций

 

О П И С А Н И Е ) 830404

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союэ Советски и

Социалистические

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву з (22) Заявлено 02.08. 79 (21) 2808197/18-24 (51) М. КЛ.

G 06 F 15/46 с присоелинением заявки Ю (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР пв лелем изобретений и открытий

Опубликовано 15. 05. 81, Бюллетень М 18

Дата опубликования описания 17.05.81 (53) УД К 658. 562 (088.8) (72) Авторы изобретения

I 1

Ю. В. Пахунов и Р. А. Ефанова Ь

1 ", t

Воронежский лесотехнический институт, .ч : ;,".л ч (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОПЕРАЦИЙ

Изобретение относится к техническим средствам исследования труда операторов по управлению движущимися объектами, например, многооперационными лесными машинами, сельскохозяйственными машинами, автомобилями, эскаваторами и т.д. и может быть использовано в эрогономике, инженерной психологии и физиологии труда для оценки органов управления на соответствие требованиям эргономики, инженерной паихологии и для оценки тяжести и направленности труда операторов, а также может быть использовано в устройствах для профотбора и обучения водителей и операторов.

Известно устройство для регистрации операций, содержащее шифратор, генератор тактовых импульсов, формирователь кода, регистратор (lJ .

Недостатками этого устройства являются невысокая надежность и помехоустойчивость, применение телеграфного аппарата, что затрудняет использование его на подвижных объектах.

Известно также устройство для исследования операций, содержащее блок ввода, блок формирования кодов операций, блок формирования каналов радиосвязи, передатчик, приемник, узел разделения каналов радиосвязи, блок выделения кодов операций, измеритель временных интервалов и регистратор (2).

Недостатком такого устр ойства являются ограниченные функциональные воэможности, вследствие, того, что оно не может измерять и регистрировать усилия, прилагаемые к органам управления..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для регистрации операций, содержащее преобразователь, соединенный . первыми входами с выходом датчика, вторым входом — с первым выходом блока ввода, выходами — с первыми входами мультиплексора, второй вход которо3 83040

ro соединен со вторым выходом блока ввода информации, а выход — через передатчик и приемник со входом демультиплексора, соединенного выходами с соответствующими входами первого, второго и третьего дискриминаторов, первые выходы которых-соединены с соответствующими первыми входами регистратора 33).

Однако это устройство не обеспечива" 10 ет измерения и регистрации таких важ" ных параметров, как. фактической работы, совершаемой оператором при выполнении той или иной операции, мощности воздействия на органы управления, развиваемой в момент выполнения опера1ции, отклонение величины усилий, при лагаемых к органам управления от. нормативных значений, отклонение величины работы, совершаемой операторомот 20 нормативных значений, отклонение значений мощности воздействия на органы управления от нормативных значений, суммарное значение фактической работы, совершаемой оператором за смену, суммарное нормативное значение величины работы оператора sa смену на данной машине, суммарное значение отклонения фактической работы оператора от нормативного значения эа смену на дан- З0 ной машине и имеет вследствие этогоограниченные функциональные возможности.

Цель изобретения — расширение функ35 циональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации операций, содержащее аналого-цифровой преобразователь, соединенный первым

40 входом с выходом датчика усилий, вторым входом — с первым выходом блока ввода информации, выходами — с первыми входами мультиплексора, второй вход которого соединен со вторым выходом блока ввода информации, а выход через приемо-передающий блок-со входом демультиплексора, соединенного выходами с соответствующими входами. первого второго и третьего дискрими-.

Ф

50 наторов, первые выходы которых соединены с соответствующими первыми входами регистратора, введены четвертый дискриминатор, датчик перемещений, вычислитель, формирователь усилий, первый и второй дифференциальные блоки, сумматор и коммутатор, выход которого соединен со вторым входом регистратора, первые входы — с выходами суммато4 4 ра, второй вход — с первым выходом вычислителя, первым входом первого диффЕренциального блока и первым входом сумматора, третьи входы — с соответствующими первыми выходами первого дифференциального блока и вторыми входами сумматора, четвертые входы— с соответствующими вторыми входами сумматора, четвертые входы — с соответствующими вторыми выходами первого дифференциального блока, пятый вход— со вторым выходом вычислителя и вторым входом первого дифференциального блока, шестой вход — с выходом второго дифференциального блока, соединенного первым входом с выходом формирователя усилий и первым входом вычислителя, вторым входом — co вторым выходом второго дискриминатора, третий вход которого соединен с третьим входом первого дифференциального блока, соединенного четвертым входом со вто-. рым входом вычислителя и первым выходом третьего дискриминатора, а пятым входом — с выходом четвертого дискри" минатора и третьим входом вычислителя, второй выход первого дискриминатора соединен со входом формирователя усилий, третий вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом датчика перемещений. Кроме того, формирователь усилий содержит первый регистр, вторые регистры, генератор имt пульсов, задатчик усилий, дешифратор, мультиплексор .и элементы совпадения, ь первые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора импульсов, вторые входы через дешифратор и первый регистр — со входом фор мирователя, выходы — с соответствующими первыми входами вторых регистров, соединенных вторыми входами с соответствующими,выходамн задатчика усилий, а выходами через мультиплексор с выходом формирователя.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — блок-схема формирователя усилий.

Устройство содержит блок 1 ввода информации, датчик 2 усилий, датчик 3 перемещений, аналогб-цифровой преобразователь 4, мультиплексор 5, передатчик б, приемник 7, демультиплексор 8, первый 9, второй !О, третий 11 дискриминаторы, регистратор 12, четвертый дискриминатор 13, первый дифференциальный блок 14, вычислитель 15, второй дифференциальный блок 1б, коммутаФормирователь 18 работает следующим образом.

С выхода дискриминатора 9 сигнал поступает на .регистр 20, где происходит запись кода органа управления, участвующего в данной операции при управлении машиной. Во время смены операции по сигналу с дискриминатора 9, число перелисывается в дешифратор 21, который вырабатывает на одном из выходов высокий потенциал, соот,ветствующий номеру, присвоенного орга7

5 8304 тор 17, формирователь !8 усилий, сумматор 19, первый регистр 20, дешифратор 21, элементы .22 совпадения, генератор 23 импульсов, вторые регистры 24, задатчик 25 усилий, мультиплексоры 26, приемо-передающий блок 27.

Устройство работает следующим образом.

Блоки 1-6 устанавливают в кабине >0 машины опеваиии1 по управлению которой исследуются на рычагах, петлях и других органах управления, блоки

7-27 — на пункте наблюдения.

При работе оператора блок 1 выра- !5 батывает на первом выходе импульс напряжения, согласно алгоритму управления машиной, соответствующий дли- ., тельности текущей операции датчик 2 напряжение, пропорциональное силе, 20 действующей,на органы управления, а на выходе датчика 3 — напряжение, пропорциональное перемещению рычага или другого органа управления.

Эти напряжения поступают на вход 25 преобразователя 4, где они преобразуются в число-импульсный код, формируемый в пачки импульсов, несущих информацию о каждом параметре: номере и последовательности операций, уси- 30

1лии, прилагаемом к рычагам, переме щении рычагов. Количество импульсов в.каждой пачке пропорционально соответствующему параметру.

Импульсные напряжения преобразователя 4, а также сигналы с блока 1 поступают на соответствующие входы мультиплексора 5, объединяющего сигналы разных параметров н управляющего ра 40 ботой передатчика 6. Демультиплексор 8 разделяет сигналы с выхода приемника 7 и подает их на входы дискриминаторов 9, 10, 11 и 13. Дискриминатор 9 выделяет сигнал, соответствующий„ коду операции, выполняемой машиной и подает его на вход регистратора 12.

Дискриминатор 10 выделяет сигнал, соответствующий коду величины усилия, прилагаемого оператором к органу управления при выполнении данной операции, и подает его на вход блока 14 и вход регистратора 12. Дискриминатор 11 выделяет сигнал, соответствующий длительности временного интервала выполнения данной операции и подает его на входы блока 14, вычислителя 15 и регистратора 12. Дискриминат. р 13 выделяет сигнал, соответствующий ве04 6 личине перемещения органа управления при выполнении данной операции.

Формирователь 18 по коду выполняемой операции вырабатывае-. на выходе двоичный код величины нормативного усилия, необходимого для выполнения данной операции и подает его на вход вычислителя 15 и вход блока 16. Блок lf по ходу нормативного усилия, поступающего с блока 18 к коду реального усилия, поступающего с выхода дискриминатора 10 определяет разность нор-, мативного и реального усилия и выдает ее для регистрации в регистратор 12.

Вычислитель 15 по кодам величины перемещения, длительности выполнения операции и величины нормативного усилия, поступающим с выходов четвертого 13 и третьего 11 дискриминаторов и формирователя 17 соответственно, расчитывает величину нормативной работы и мощности и выдает соответствую" щие коды на входы коммутатора 17, сумматора 19 и блока 14.

Блок 14 по сигналам, соответствующим кодам усилий, длительности выполнения операции величине перемещений и величине нормативной работы, поступающим с второго 10, третьего 11, четвертого 13 дискриминаторов и вычислителя 15 определяет реальную работу и мощность, выполняемую оператором, при данной операции и разность нормативной и реальной работ, мощности и выдает соответствующие этой разности коды на сумматор 19 и коммутатор 17.

Сумматор 19 суммирует или разность нормативной и реальной работ, по не-! скольким операциям, поступающую с вычислителя 15 по нескольким операци" ям, и выдает результат уммирования на коммутатор 17.

Коммутатор 1 7 соединяет поочереди выходы сумматора 19, вычислителя 15 и блока 14 со входом регистратора 12 для фиксации результатов расчетов.

|ввода информации, выходами — с первыми входами мультиплексора, второй вход которого соединен со вторым выходом блока ввода информации, а выход через приемо-передающий блок — со входом демультиплексора, соединенного выходами с соответствующи: и входами первого, второго и третьего дискриминаторов, первые выходы которых соединены с соответствующими первыми входами регистратора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей устройства, в него введены четвертый дискриминатор, датчик перемещений, вычислитель, формирователь усилий, первый и второй дифференциальные блоки, сумматор и коммутатор, выход которого соединен со вторым входом регистратора, первые входы — с выходами сумматора, второй вход — с первым выходом вычислителя, первым входом первого дифференциального блока и первым входом сумматора, 20 третьи входы — с соответствующими первыми выходами первого дифференциального блока и вторыми входами сумматора, четвертые входы — с соответствующими вторыми входами сумматора, четвертые входы — с соответствующими вторыми выходами первого дифференциального блока, пятый вход — со вторым выходом вычислителя и вторым входом первого дифференциального блока, шестой вход — с выходом второго дифферен с циального блока, соединенного первым входом с выходом формирователя усиЛий и первым входом вычислителя, в горым входом — со вторым выходом второго дискриминатора, третий вход которого соединен с третьим входом первого дифференциального блока, соединенного четвертым входом со вторым входом вычислителя и первым выходом третьего дискриминатора, а нятым входом — с. выходом четвертого дискриминатора и третьим входом вычислителя, второй выход первого дискриминатора соединен со входом формирователя усилий, третий вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом датчика перемещений.

2. Устройство по п. 1, о т л и— 50

Формула изобретения

7 830404 8 ну управления, участвующего в текущей операции, который поступает на вход соответствующего элемента 22 совпадения, на второй вход которого в этот момент подается сигнал с генератора 23

5 импульсов, при этом с выхода схемы совпадения сигнал поступает на соответствующий вход регистра 24, по второму входу которого происходит запись числового значения нормативного усилия по данному органу управления, выдаваемого задатчиком 25 усилий.

Задатчик 25 имеет специальную программу нормативных усилий. Перед установкой на конкретную машину, в задатчике набираются числовые значения нормативных усилий по всем органам управления для данной машины и выходы подключают к соответствующим регистрам.

По команде, выдаваемой элементами 22 совпадения, численное значение нормативного усилия, прилагаемого к органу управления, действующему в данный момент, из регистров 24 пе- 25 реписывается в регистр мультиплексора 26, с выхода которого сигнал поступает иа вход блока 16 и на вход вычислителя 15.

Таким образом, введение датчика 2, 50 дискриминатора 13, формирователя 18, блоков 14 и 16, вычислителя 15 и сумматора 19 расширяет функциональные возможности устройства за счет формирования нормативных усилий, работы З5 и мощности, измерения фактических, разностных усилий, работы и мощности воздействия на органы управления машиной и их синхронной регистрацией с кодом операций, последовательностью. 40 и продолжительностью операций, увели-чивает объем информации и снижает трудоемкость работ при исследовании условий труда операторов, что способ,ствует эффективному использованию по- 45

1лученных данных в совершенствовании конструкций систем управления, а также,повышает эффективность профотбора и обучение операторов.

1. Устройство для регистрации операций, содержащее аналого-цифровой 55 преобразователь, соединенный первым входом С выходом датчика усилий, вторым входом — с первым выходом блока а ю щ е е с я тем, что, формиров тель усилий содержит первый регистр, вторые регистры, генератор импульсов, задатчик усилий, дешифратор, мультиплексор и элементы совпадения, первые входы которых соединены с соответству830404 ющими выходами генератора импульсов, вторые входы через дешифратор и первый регистр — со входом формирователя, выходы — с соответствующими йервыми входами вторых регистров, соединенных вторыми входами с соответствующими выходами задатчика усилий, а выходами через мультиплексор с выходом формирователя.!

О

Источники ин4юрмации, принятые во внимание при экспертизе

l. Авторское свидетельство СССР

N 390529, кл. G 06 F 15/46, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

N 489141, кл. G 09 В 9/02, 1976.

3. Авторское свидетельство СССР

Ф 529475, кл. G 09 В 9/02, 1977 (прототип).

830404

Составитель В. Дворкин

Редактор И. Касарда Техре И Асталош Корректор Е. Рошко

Закаэ 3804/87 Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

ll3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4