Устройство для регистрацииОпЕРАций Советский патент 1981 года по МПК G06F17/40 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОПЕРАЦИЙ

,. . - V Изобретение относится к техническим средствам исследования труда опе раторов по управлению движущимися объектами, например, многооперационными лесными машинами, сельскохозяйс венными машинами, автомобилями, эска ваторами и т.д. и может быть использовано в эрогономике, инженерной пси хологии и физиологии труда для оценки органов управления на соответстви требованиям эргономики, инженерной психологии 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 Ul Недостатками этого устройства являются невысокая надежность и помехо устойчивость, 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 2J Недостатком такого устройства являются ограниченные функциональные возможности, вследствие того, что оно не может измерять и регистриро- . вать 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 которого соединен со вторым выходом блока ввода информации, а цыход - 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 Сз1. Однако это устройство не обеспечивает измерения и регистрации таких важных параметров, как фактической работы, совершаемой оператором при вьшолнении той или иной операции, мощности воздействия на органы управления, развиваемой в момент выполнения опера }ции, отклонение величины усилий, при1Ъагаемых к органам управления от нормативных значений, отклонение величины работы,, совершаемой onepaTopoMjjOT 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 за смену на данной машине, суммарное значение отклонения фактической работы оператора от нормативного значения за смену на дан ной машине и имеет вследствие этого ограниченные функциональные возможности. Цель изобретения - распшрение функ циональных возможностей устройства. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации операций, содержащее аналого-цифровой преобразователь, соединенный первым 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 наторов, первые выходы которых соеди нены с соответствукщими первыми вход ми регистратора введены четвертый ди криминатор, датчик перемещений, вычислитель, формирователь усилий, пер вый и второй дифференциальные блоки, сумматор и коммутатор, выход которог соедине со вторым входом регистрато ра, первые входа - с выходами суммат 8 4 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 - со вторым выходом второго дискриминатора, третий вход которого соединен с третьим входом первого дифференциального блока, соединенного четвертым входом со вто-: рым входом вычислителя и первым выхоipOM третьего дискриминатора, а пятым -еходом - 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. Кроме гого, формирователь усилий содержит первый регистр, вторые регистры, генератор импульсов, задатчик усилий, дешифратор, , мул1 типлексор .и. элементы совпадения, первые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора импульсов, вторые входы через дешифратор и первый регистр - со входом формирователя, вьгходы - с соответствую1ЦИМИ первыми входами-вторых регистров, соединенных вторыми входами с соответствующими, овыходаки задатчика ус илий, а выходами через мультишхйксор с выходом формирователя. На фиг. I приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - блок-схема формирователя усилий. Устройство содержит блок 1 ввода информации, датчик 2 усилий, датчик 3 перемещений, аналого-цифровой преобразователь 4, мультиплексор 5, передатчик 6, приемник 7, демультиплексор 8, первый 9, второй 10, третий 11 дискриминаторы, регистратор 12, четвертый дискриминатор 13, первый дифференциальный блок 14, вычислитель 15, второй дифференциальный блок 16, коммутатор 17, формирователь 18 усилий, сум матор 19, первый регистр 20, дешифра тор 21, элементы .22 совпадения, гене ратор 23 импульсов, вторые регистры 24, задатчик 25 усилий, мультиплексйры 26, приемо-передающий блок 27., Устройство работает следующим образом. Блоки 1-6 устанавливают в кабине машины операции по управлению которой исследуются на рычагах, петлях и других органах управления, блоки 7-27 - на пункте наблюдения. При работе оператора блок 1 вырабатывает на первом выходе импульс напряжения, согласно алгоритму управ ления машиной, соответствующий длительности текущей операции датчик 2 напряжение, пропорциональное силе, действующей .на органы управления, а на выходе датчика 3 - напряжение, пр порциональное перемещению рычага или другого органа управления. Эти напряжения поступают на вход преобразователя 4, где они преобразу ются в число-импульсный код, формиру емый в пачки импульсов, несущих информацию о каждом параметре: номере и последовательности операций, уси.|лии, прилагаемом к рычагам, переме щении рычагов. Количество импульсов в.каждой пачке пропорционально соответствующему параметру. Импульсные напряжения преобразова теля 4, а также сигналы с блока 1 по ступают на соответствующие входы мул типлексора 5,.-Объединяющего сигналы разных параметров и управляющего работой передатчика 6. Демультиплек- сор 8 разделяет сигналы с выхода при емника 7 и подает их на входы дискри минаторов 9, 10, 11 и 13. Дискриминатор 9 вьщеляет сигнал, соответствующий, коду операции, выполняемой машиной и подает его на вход регистратора 12. Дискриминатор 10 вьщеляет 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. Дискриминатор 13 выделяет сигнал, соответствующий величине перемещения органа управления при вьшолнении данной операции. Формирователь 18 по коду выполняемой операции вырабатывает на выходе двоичный код величины нормативного .усилия, необходимого для выполнения данной операции и подает его на вход вычислителя 15 и вход блока 16. Блок 16 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 вьщает ее для регистрации в регистратор 12. Вычислитель 15 по кодам величины перемещения, длительности выполнения операции и величины нормативного усилия, поступающим с выходов четвертого 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 вьтолнения Операции величине перемещений и величине нормативной работы, поступакядим 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{екольким операциям, поступающую с вычислителя I5 по нескольким операциям, и выдает результат суммирования на коммутатор 17. Коммутатор J7 соединяет поочереди выходы сумматора 19, вычислителя 15 и блока 14 со входом регистратора 12 для фиксации результатов расчетов. Формирователь 18 работает следукяцим бразом. С выхода дискриминатора 9 сигнал оступает на .регистр 20, где происхоит запись кода органа управления, частвующего в данной операции при правлении машиной. Во время смены перации по сигналу с дискриминатоа 9 число переписывается в дешифр ор 21, который вырабатывает на одном з выходов высокий потенциал, соотетствующий номеру, присвоенного органу управления, участвующего в текущей операции, который поступает на вход соответствукяцего элемента 22 совпадения, на второй вход которого в этот момент подается сигнал с генератора 2 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 вы ходы 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 переписывается в регистр мультиплексора 26, с выхода которого сигнал поступает на вход блока 16 и на вход вычислителя 15. Таким образом, введение датчика 2 дискриминатора 13, формирователя 18, блоков 14 и 16, вычислителя 15 и сум матора 19 расширяет функциональные возможности устройства за счет формирования нормативных усилий, работы и мощности, измерения фактических, - разностных усилий, работы и мощности воздействия на органы управления машиной и их синхронной регистрацией с кодом операций,последовательностью . и продолжительностью операций, увели чивает объем информации и снижает трудоемкость работ при исследовании условий труда операторов, что способ .ствует эффективному использованию по 1лученных данных в совершенствовании конструкций систем управления, а так же, повышает эффективность профотбора и обучение операторов. Формула изобретения 1. Устройство для регистрации опе раций, содержащее аналого-цифровой преобразователь, соединенный первым входом С выходом датчика усилий, вто рым входом - с первым выходом блока вода информации, выходами - с первыми, входами мультштексора, 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 дискриминаторов, первые выходы которых соединены с соответствующими первыми входами регистратора, отличающееся тем, что, с. целью расширения функциональных возможностей 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, 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 вторьм выходом вычислителя и вторым входом первого дифференциального блока, шестой вход - с выходом второго дифферент циального блока, соединенного первым входом с выходом формирователя усилий и первым входом вычислителя, в горым входом - со вторым вькодом второго дискриминатора, третий вход которого соединен с третьим входом первого дифференциального блока, соединенного четвертым входом со вторым входом вычис.лителя и перцБМ выходом третьего дискрикшнатора, а пятым 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 чающееся тем, что, формиров тель усилий содержит первый регистр, вторые регистры, генератор импульсов, задатчик усилий, дешифратор, мультиплексор и элементы совпадения, первые входы которых соединены с соответствующими выходами генератора импульсав, вторые входы через дешифратор и первый регистр - со входом формирователя, выходы - с cooтвetcтвyющими первыми входами вторых регистров, соединенных вторыми входами с соответствукицими выходами задатчика усилий, а выходами через мультиплексор с выходом формирователя.

30Л0410 .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3. Авторское свидетельство СССР 529475, кл. G 09 В 9/02, 1977 (прототип) .