2.2 Diseño y tipos de Controles

2.2  Diseño y tipos de controles

El control de los sistemas es el objetivo final del usuario, es decir, constituyen el último eslabón del sistema de circuito cerrado hombre-máquina.  Las funciones básicas con las que debe cumplir un control son:

• 1.  Activar y desactivar.
• 2.  Fijación de valores discretos.
• 3.  Fijación de valores contínuos.
• 4.  Control ininterrumpido.
• 5.  Entrada de datos

Tipos básicos de controles

        Por lo general los controles se clasifican en dos grupos, de acuerdo a su función.  El primero incluye aquellos que se usan para alterar discretamente el estado de la máquina. Por ejemplo, el sistema de interruptor de encendido o apagado, o cambiar de diferentes niveles a la actividad de la máquina.  El segundo tipo incluye aquellos controles que se usan para hacer ajustes contínuos; por ejemplo, el control del volumen de un radio permite al escucha aumentar gradualmente el volumen, y modular cualquiera del número infinito de intensidades dentro de su rango de operación.  A su vez, McCormick (1996) subdivides estas dos funciones en:

Discretas

• ACTIVACIÓN: por ejemplo, encender o apagar una máquina.
• ENTRADA DE DATOS: como en un tablero para introducir un numero o una letra.
• AJUSTE: por ejemplo, cambiar a estados de la maquina específicos.

Contínuas

• AJUSTE CUANTITATIVO: ajustar la maquina a un valor particular a lo largo de un continuo, por ejemplo, dar la vuelta a un control de frecuencia de un radio para escuchar una estación de radio especifica.
• CONTROLES CONTINUOS: alterar continuamente el estado de la máquina, por ejemplo, para mantener cierto nivel de actividad (comúnmente conocido como seguimiento).

Con frecuencia aparecen mezclados en el área de trabajo, o integrados en un mismo control:

• a.  Botón pulsador manual: es el control más sencillo y más rápido. Se usa para activar y desactivar.

• b.  Botón pulsador de pie: se usa para situaciones similares al anterior, solo que es cuando las manos estan muy ocupadas.  No posee la misma precisión ni velocidad que los de la mano.

• c.  Interruptor de palanca: se usa en operaciones que requieren alta velocidad y puede ser de dos o tres posiciones.

• d.  Selector Rotativo: puede ser de escala móvil y de escala fija.  Los de escala fija presentan menos errores.  Pueden usar valores discretos o continuos, pero son más precisos los discretos.

• e.  Perilla: son selectores rotativos sin escala.

• f.   Volante de mano o Manivelas: se usan para abrir y cerrar válvulas que no requieren excesiva fuerza, para desplazar piezas sobre bancadas por ejemplo.

• g.  Volantes: se usan tanto para control ininterrumpido (carros) como valores continuos (hormigoneras).

• h.  Palancas: su longitud se determina en base a la fuerza a desarrollar y de la estratosfera del puesto.

• i.    Pedales: el diseño depende de su función, de la situación, del ángulo que forma con la tibia y del esfuerzo que se considera necesario para ser accionado.

• j.   Teclado: se utiliza para entrada de datos y es rápido.

• k.  Ratón: tiene una o más teclas y constituye un sistema que se desplaza de acuerdo a las necesidades del usuario.

Diseño de controles

Para un buen diseño de controles es necesario contar con la siguiente información:

•    I.      La función del control
•   II.      Los requerimientos de la tarea del control
• III.      Las necesidades informativas del controlador
• IV.      Los requerimientos impuestos por el puesto de trabajo
•   V.      Las consecuencias de un accionamiento accidental

Factores importantes en el Diseño de Controles

Retroalimentación

Se refiere a la información que recibe el operario tanto del ambiente como de su propio cuerpo, y lo ayuda a precisar la posición especial tanto de el mismo como de las partes de su cuerpo; por ejemplo, en la relación del operario con los controles de mano, la retroalimentación que obtiene de sus ojos, sus hombros, sus brazos, sus muñecas y sus dedos le indican cuanto debe mover un control, cuanto se ha movido y su posición final.

Tamaño

El tamaño y las dimensiones del control deben relacionarse con las dimensiones antropométricas de las extremidades que se usaran.  Así, el diámetro de un botón de precisión deberá ser, por lo menos, similar al diámetro de la yema del dedo (aproximadamente 16 mm); el tamaño de una manija o de una palanca debe igualar a la amplitud del asidero (49 mm), etc. 

Peso

El peso de muchos controles se vuelve importante solo cuando la inercia es lo suficientemente fuerte para causar una resistencia excesiva (como con una manija de manivela); de otra manera, el peso será soportado por la maquina misma.  Sin embargo, algunos controles suelen usarse separados de la maquina (particularmente como herramientas de mano) en cuyo caso el peso de una herramienta puede desempeñar un papel importante.

Codificación del control

Para los tableros cualitativos con codificación de colores, cada área se muestra para producir incrementos en el desempeño y la reducción en los errores.  Por supuesto, es posible también tener controles modificados de colores; sin embargo, como por lo general son operados por una extremidad, probablemente sea más apropiado codificarlos a lo laro de alguna dimensión táctil y así permitir a los ojos que se liberen de aceptar otra información visual que les llegue.

Identificación de controles

En muchas ocasiones es fundamental la identificación de controles para accionar el necesario.  Por regla general, cuando el movimiento se hace sin mirar los controles, van a influir de forma importante el aprendizaje y la pericia, el tacto (forma y textura), esfuerzo, movimiento, disposición y displays de comprobación.

Se ha comprobado que para interruptores colocados en un plano vertical, es suficiente una separación de 13 cm entre ellos para evitar errores.  Si estan situados en un plano horizontal dicha distancia será de 20 cm.  En algunas ocasiones se pueden colocar displays cualitativos dentro del campo visual del operador, o auditivos que le concreten o señalicen el control sobre el que comienza a actuarse.  En este caso también es conveniente la existencia de un recorrido en vacío, en el cual actúa el indicador.

El color está indicado en la distinción de controles cuando estan dentro del campo visual.  Si la iluminación es tenue, o debe serlo, los controles tendrán iluminación localizada.  Asimismo, puede ser útil la utilización de señales o inscripciones.

Video recuperado de https://www.youtube.com/watch?v=z4k05okgCNw

El video muestra cómo se ofrece educación de ciertas especialidades en cierto centro educativo.  Sin embargo, lo que se alcanza a rescatar referente al tema de controles es la gran variedad de controles que se ven incorporados en las industrias.  En él se habla de las máquinas y los sistemas de control que estas poseen para controlar algunas variables físicas como temperatura, presión, etc. Para todo esto es indispensable un buen diseño de dichos controladores de las variables, de tal manera que sea más eficiente el enlace de la comunicación entre el hombre y la máquina.  Por consiguiente al tema referente a máquinas industriales, este video resulta muy interesante, ya que es un taladro horizontal en el cual podemos observar gran variedad de controles y tableros (en este caso el sistema está combinando a los tableros que ya se vieron en el subtema pasado, con los controles).  Se puede notar como el trabajador, para poder operar el taladro, tiene que hacer diversos ajustes, mediante los cuales utiliza controles selectores rotativos, en los cuales ya viene grabada una escala.  Pero también se nota como al girar una manivela, mediante un tablero visual se distingue la distancia a la que está siendo empujada dicha parte.  El objetivo principal del video es explicar el nuevo diseño de la máquina, pero en ello podemos observar los distintos tipos de controles y tableros que posee.

Video del taladro: https://www.youtube.com/watch?v=FhdXZ9CebLk

Por otro lado, la ergonomía no solo se aplica al diseño de controles de máquinas y equipos, sino también se aplica al diseño de productos que sirven como controles para los usuarios.  Tal ejemplo se proporciona mediante el siguiente video, en el cual podemos observar la comparación de dos controles para video juegos, en donde se explica principalmente las principales diferencias entre ellos, pero implícitamente podemos concluir que es tan importante el diseño de controles en el ambiente laboral, como en el ambiente de los productos que las personas normalmente adquieren.

Video control de videojuegos:  https://www.youtube.com/watch?v=dfKkHo8KzJs