Устройство для регистрацииопераций

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п 830404 Сфюэ Советски иСоциалистическиеРеспублик(22) Заявлено 02. 08. 79 (21) 2808197/18-24с присоелинением заявки ре(51)М. Кл. 6 06 Г 15/46 Государственный комитет СССР пв делом изобретениЯ и атнрытиЯ(72) Авторы изобретения Ю. В. Пахунов и Р. А. Ефанова 1) Заявител Воронежский 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ОПЕР 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 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 1.11 .Недостатками этого устройства являются невысокая надежность и помехо устойчивость, применение телеграфноьотехнический институт4 Ф го 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 управленияНаиболее 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 83040го соединен со вторым выходом блокаввода информации, а выход - через передатчик и приемник со входом демультиплексора, соединенного выходамис соответствующими входами первого,второго и третьего дискриминаторов,первые выходы которых. соединены с соответствующими первыми входами регистратора 3,Однако это устройство не обеспечива" 10ет измерения и регистрации таких важ"ных параметров, как. Фактической работы, совершаемой оператором при выполнении той или иной операции, мощности воздействия на органы управления, 15развиваемой в момент выполнения .опера 1 ции, отклонение величины усилий, прилагаемых к органам управления от нормативных значений, отклонение величины работы, совершаемой операторомот 20нормативных значений, отклонение значений мощности воздействия на органыуправления от нормативных значений,суммарное значение фактической работы,совершаемой оператором за смену, суммарное нормативное значение величиныработы оператора за смену на данноймашине, суммарное значение отклонения фактической работы оператора отнормативного значения за смену на дан- З 0ной машине и имеет вследствие этого.ограниченные функциональные возможности. Цель изобретения - расширение Функ 35 циональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистрации операций, содержащее аналого-цифровой преобразователь, соединенный первым40 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-.Ф50 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 суммато 4 4ра, 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 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 импульсов, 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 формирователя, выходы - с соответствующими первыми входами вторых регистров, соединенных вторыми входами с соответствующимивыходамн 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, четвертыйдискриминатор 13, первый дифференциальный блок 14, вычислитель 15, второйдифференциальный блок 1 б, коммутаФормирователь 18 работает следующимобразом,С выхода дискриминатора 9 сигналпоступает на .регистр 20, где происходит запись кода органа управления,участвующего в данной операции приуправлении машиной. Во время сменыоперации по сигналу с дискриминатора 9, число перелисывается в дешифратор 21, который вырабатывает на одномиз выходов высокий потенциал, соот,ветствующий номеру, присвоенного орга 4 5 8304тор 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-передающийблок 27.Устройство работает следующим образом.Блоки 1-6 устанавливают в кабине 10машины опеоаиии по управлению которой исследуются на рычагах, петляхи других органах управления, блоки7-27 - на пункте наблюдения.При работе оператора блок 1 вырабатывает на первом выходе импульснапряжения, согласно алгоритму управления машиной, соответствующий дли- .,тельности текущей операции датчик 2напряжение, пропорциональное силе, 20действующей,на органы управления, ана выходе датчика 3 - напряжение, пропорциональное перемещению рычага илидругого органа управления.Эти напряжения поступают на вход 25преобразователя 4, где они преобразуются в число-импульсный код, формируемый в пачки импульсов, несущих информацию о каждом параметре: номереи последовательности операций, уси1 лии, прилагаемом к рычагам, перемещении рычагов. Количество импульсовв.каждой пачке пропорционально соответствующему параметру,35Импульсные напряжения преобразователя 4, а также сигналы с блока 1 поступают на соответствующие входы мультиплексора 5, объединяющего сигналыразных параметров н управляющего работой передатчика 6. Демультиплексор 8 разделяет сигналы с выхода приемника 7 и подает их на входы дискриминаторов 9, 1 О, 11 и 13. Дискриминатор 9 выделяет сигнал, соответствующий, 45коду операции, выполняемой машиной иподает 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 14и вход регистратора 12. Дискриминатор 11 выделяет сигнал, соответствующий длительности временного интервалавыполнения данной операции и подаетего на входы блока 14, вычислителя 15и регистратора 12. Дискриминат ор 13выделяет сигнал, соответствующий ве 04 6личине 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 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, соответствую- . щим 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 нескольким 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 2 для фиксации результатов расчетов.ввода информации, выходами - с первыми входами мультиплексора, второй вход которого соединен со вторым выходомблока ввода информации, а выход черезприемо-передающий блок - со входом демультиплексора, соединенного выходамис 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 неговведены четвертый дискриминатор, датчик перемещений, вычислитель, формирователь усилий, первый и второй дифференциальные блоки, сумматор и коммутатор, выход которого соединен совторым входом регистратора, первыевходы - с выходами сумматора, второйвход - 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 вторымвыходом вычислителя и вторым входомпервого дифференциального блока, шестой вход - с выходом второго дифферен сциального блока, соединенного первымвходом с выходом формирователя усиЛийи первым входом вычислителя, вторымвходом - со вторым выходом второгодискриминатора, третий вход которого соединен с третьим входом первого дифференциального блока, соединенного четвертым входом со вторым входом вычислителя и перым 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 8ну управления, участвующего в текущейоперации, который поступает на входсоответствующего элемента 22 совпадения, на второй вход которого в этотмомент подается сигнал с генератора 235импульсов, при этом с выхода схемысовнадения сигнал поступает на соответствующий вход регистра 24, по второму входу которого происходит записьчислового значения нормативного усилия по данному органу управления, выдаваемого задатчиком 25 усилий.Задатчик 25 имеет специальнуюпрограмму нормативных усилий. Передустановкой на конкретную машину, взадатчике 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 значениенормативного усилия, прилагаемогок органу управления, действующемув данный момент, из регистров 24 переписывается в регистр мультиплексора 26, с выхода которого сигнал поступает иа вход блока 16 и на входвычислителя 15.Таким образом, введение датчика 2 зодискриминатора 13, формирователя 18,блоков 14 и 16, вычислителя 15 и сумматора 19 расширяет функциональныевозможности устройства за счет формирования нормативных усилий, работыи мощности, измерения фактических,разностных усилий, работы и мощностивоздействия на органы управления машиной и их синхронной регистрациейс кодом операций, последовательностью, 40и продолжительностью операций, увели-.чивает объем информации и снижаеттрудоемкость работ при исследованииусловий труда операторов, что способ,ствует эффективному использованию по1 лученных данных в совершенствованииконструкций систем управления, а также,повышает эффективность профотбораи обучение операторов.1. Устройство для регистрации операций, содержащее аналого-цифровой 55 преобразователь, соединенный первым входом С выходом датчика усилий, вторым входом - с первым выходом блокаа ю щ е е с я тем, что, формировтель усилий содержит первый регистр,вторые регистры, генератор импульсов, задатчик усилий, дешифратор, мультиплексор и элементы совпадения, первыевходы 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. ОИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССРУ 390529, кл, 6 06 Г 15/46, 1973,2. Авторское свидетельство СССРУ 489141, кл, 6 09 В 9/02, 976.3. Авторское свидетельство СССРВ 529475, кл. 6 09 В 9/02, 1977 (прототип).830404 Подписнотета СССР каэ 3804/87 Тираж 745ВНИИПИ Государственного кпо делаи иэобретений и 13035, Москва, Ж, Раушск ткрытии наб., д. 4/ а ППП "Патент", г, Ужгород, ул, Проектная, 4 Фил Составитель В, ДворкинРедактор И. Касарда Техре И Асталош Корректор Е. Рошк