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顯控臺(tái)造型設(shè)計(jì)

顯控臺(tái)的整體造型是依據(jù)實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、美觀的造型設(shè)計(jì)基本原則，以造型形態(tài)為中心，綜合研究結(jié)構(gòu)、材料、工藝、色彩等因素與造型形態(tài)的有機(jī)聯(lián)系。固定式顯控臺(tái)造型設(shè)計(jì)解決了現(xiàn)有整體造型和熱設(shè)計(jì)割裂的問題，通過熱平衡計(jì)算，選用合理的散熱方式，強(qiáng)調(diào)了風(fēng)機(jī)選型與通風(fēng)口設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上，突破了現(xiàn)有的封閉式形式，開發(fā)了開放式顯控臺(tái)，進(jìn)行直線型、彎折型和弧線型的排列方式設(shè)計(jì)，使其具備更加優(yōu)良的散熱性能和靈活的顯示器調(diào)節(jié)角度。

顯控臺(tái)的熱設(shè)計(jì)在顯控臺(tái)內(nèi)各設(shè)備均為發(fā)熱源，由于設(shè)備較為密集，熱量若單靠自然空冷散熱效果不明顯，必須采用強(qiáng)迫風(fēng)冷的方式。顯控臺(tái)設(shè)備區(qū)采用強(qiáng)迫風(fēng)冷的方式，在顯控臺(tái)的前、后門底部開通風(fēng)口。在顯控臺(tái)后門上開通風(fēng)口的同時(shí)安裝了風(fēng)機(jī)，通過風(fēng)機(jī)強(qiáng)烈的氣流使發(fā)熱設(shè)備迅速散熱，將熱量排出，達(dá)到散熱效果。開放式顯控臺(tái)顯示區(qū)采用自然風(fēng)冷的方式，因?yàn)轱@示器裸露在顯控臺(tái)外，隨著周圍環(huán)境溫度的降低，可將顯示器的熱量排出。顯控臺(tái)設(shè)備區(qū)的設(shè)備發(fā)熱量較大，在此區(qū)域安裝風(fēng)機(jī)進(jìn)行強(qiáng)迫排風(fēng)。所選風(fēng)機(jī)需將熱量排出顯控臺(tái)外，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量應(yīng)能將全部熱量帶走。

顯控臺(tái)的整體造型顯控臺(tái)通常采用琴柜式結(jié)構(gòu)，一般有封閉式和開放式2種。設(shè)計(jì)采用框架結(jié)構(gòu)，通過多種拼接，形成不同的外觀整體造型，根據(jù)允許安裝的空間大小、操作者的操作要求和整體布局，一般有3種形式排列：直線型顯控臺(tái)、彎折型顯控臺(tái)和弧線型顯控臺(tái)。顯控臺(tái)內(nèi)一般安裝顯示器、通信設(shè)備和主機(jī)等設(shè)備。顯示器一般安裝在臺(tái)板的上方，所謂封閉式和開放式就是按照顯示器的安裝形式來劃分：顯示器暴露安裝為開放式；顯示器不暴露安裝為封閉式。直線型顯控臺(tái)是由多個(gè)相同的單臺(tái)框架互相連接而形成。彎折型顯控臺(tái)采用了由中間多個(gè)單臺(tái)框架連接，兩邊各連接一個(gè)按彎折角度設(shè)計(jì)成的角框架，展開的兩側(cè)分別安裝多個(gè)單臺(tái)框架，整體造型有內(nèi)折和外折2種。內(nèi)折造型如圖3所示，外折造型如圖4所示?；【€型顯控臺(tái)的造型采用具有美感的圓弧線為主，輔助適當(dāng)?shù)男本€，外觀新穎，體現(xiàn)時(shí)代感。顯控臺(tái)用于多人操作監(jiān)控管理，整體造型有圓弧形和外圓弧設(shè)計(jì)2種。

顯控臺(tái)的人性化設(shè)計(jì)

人性化設(shè)計(jì)是指在符合人物質(zhì)需求的基礎(chǔ)上，強(qiáng)調(diào)精神與情感需求的設(shè)計(jì)。它以心理為圓心，生理為半徑，用以建立人與物（產(chǎn)品）之間和諧關(guān)系的方式，最大限度地挖掘人的潛能，綜合平衡地使用人的機(jī)能，保護(hù)人體健康，從而提高工作效率。在顯控臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中引入人性化的設(shè)計(jì)思想，就是把人和顯控臺(tái)視為一個(gè)有機(jī)結(jié)合的系統(tǒng)，在滿足產(chǎn)品功能的前提下改進(jìn)產(chǎn)品的外形設(shè)計(jì)，強(qiáng)調(diào)人機(jī)工程設(shè)計(jì)、人的舒適性設(shè)計(jì)和較大操作空間的需求。

顯控臺(tái)的人機(jī)工程設(shè)計(jì)顯控臺(tái)內(nèi)設(shè)備布局應(yīng)使操作者在工作負(fù)荷、準(zhǔn)確性、時(shí)間、心理及操作方便性等方面的要求不超出其能力范圍。設(shè)計(jì)顯控臺(tái)時(shí)必須為操作員留出足夠的活動(dòng)空間，從而避免操作員長時(shí)間保持一個(gè)姿態(tài)而額外引起疲勞。首先，顯控員的座椅必須是前后位置可調(diào)，以方便操作員進(jìn)出；其次，顯控臺(tái)面高度不應(yīng)低于操作員坐姿肘高，寬度不應(yīng)小于操作員兩肘間寬；最后，必須為操作員下肢留出足夠的活動(dòng)空間［3－5］。由于工作時(shí)間長，操作員下肢不可能長時(shí)間處于彎曲狀態(tài)，所以應(yīng)該為操作員下肢留出向前伸展所必需的空間。除此之外，還應(yīng)該為操作員下肢活動(dòng)留出足夠的寬度。操作者與顯示器的視距滿足GJB3812－1999中4．1．2．1的要求，操作者眼位與顯示器的最大視距≤635mm，最小視距≥330mm，最好≥510mm。操作者與顯示器的視角須滿足GJB3812－1999中4．1．2．2的要求，顯示器與正常視線的夾角一般≥45°。顯控臺(tái)尺寸符合GJB2396－1995中3．12的有關(guān)規(guī)定。顯控臺(tái)須保證操作員的頭部處于正常姿態(tài)觀看對(duì)象，頭和眼睛保持不動(dòng)或眼睛輕松轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，眼睛能觀看正前方所能感受到光的刺激。依據(jù)國軍標(biāo)GJB2873－1997中5．7．3．2的要求，寫字臺(tái)面應(yīng)距地面740～790mm。GJB2873－1997中5．7．3．3要求設(shè)備顯控臺(tái)上的寫字臺(tái)面應(yīng)至少400mm深，610mm寬。顯控臺(tái)的各相關(guān)尺寸應(yīng)滿足以上要求。操作員在執(zhí)行任務(wù)時(shí)主要的操作姿態(tài)為坐姿，因此應(yīng)根據(jù)坐姿時(shí)的人體相關(guān)尺寸、按照國軍標(biāo)GJB2873－1997中中國成年男子人體測量值的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

臺(tái)面隔熱設(shè)計(jì)顯控臺(tái)人性化設(shè)計(jì)主要就是為操作員提供舒適的操作空間，使操作員獲得最佳的視覺效果，讓操作員可以方便地操作顯控臺(tái)上安裝的設(shè)備。顯控臺(tái)的臺(tái)面直接影響操作員的操作舒適度。以往臺(tái)板大多采用鋼板折彎焊接成型、鋁板折彎焊接成型和木質(zhì)臺(tái)板，鋼板折彎焊接成型的臺(tái)板質(zhì)量重，不隔熱；鋁板折彎焊接成型的臺(tái)板，因臺(tái)面內(nèi)要焊加強(qiáng)筋，容易變形；木質(zhì)臺(tái)板臺(tái)面上不能固定較多操作設(shè)備，而復(fù)合材料制作的臺(tái)板解決了以上問題。采用復(fù)合材料制作的臺(tái)板具有良好的隔熱性能，質(zhì)量輕、強(qiáng)度高。復(fù)合材料臺(tái)板由4部分組成：內(nèi)蒙皮、骨架、聚氨酯夾芯和外蒙皮。內(nèi)蒙皮采用2mm厚的防銹鋁板折彎成臺(tái)板所需的形狀。骨架采用截面尺寸為40mm×25mm×2．5mm的鋁型材6063－T5焊接成整體框架，外蒙皮采用2mm厚的防銹鋁板。聚氨酯泡沫夾芯將內(nèi)、外蒙皮連接成一體，承受由一塊蒙皮傳遞到另一塊蒙皮的載荷和剪力。

升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)針對(duì)現(xiàn)有顯控臺(tái)操作空間狹小，采用高精度絲杠傳動(dòng)與位置傳感器閉環(huán)控制，設(shè)計(jì)一種顯示器安裝平臺(tái)升降機(jī)構(gòu)，該機(jī)構(gòu)工作時(shí)顯示器上升到顯控臺(tái)的工作高度，在升降機(jī)構(gòu)停止工作時(shí)將顯示器收于顯控臺(tái)內(nèi)。與傳統(tǒng)顯控臺(tái)相比，具有操作空間大大增加、傳動(dòng)精度高和安全可靠等特點(diǎn)。

結(jié)語

隨著工業(yè)快速發(fā)展，固定式顯控臺(tái)設(shè)計(jì)不但追求功能需求，更將此上升到了對(duì)人的精神關(guān)懷，本文提出了新的固定式顯控臺(tái)造型設(shè)計(jì)與人性化設(shè)計(jì)理念，融入了人機(jī)工程設(shè)計(jì)、熱設(shè)計(jì)、臺(tái)面隔熱設(shè)計(jì)和升降機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)等專業(yè)設(shè)計(jì)思想，根據(jù)工程實(shí)際情況進(jìn)行組合式造型設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品增加了安全性、實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性、美觀性和舒適性，大大提升了產(chǎn)品核心競爭力。

作者：陳華單位：中國電子科技集團(tuán)公司第二十八研究所