人机工程学在工业设计中的应用研究

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1、人机工程学在工业设计中的应用研究浅析工业设计中的人机工程学摘要　就人机工程学的主要内容作了概述,并指出:人机工学对工业设计具有指导性作用,二者是相辅相成的关系,人机问题要放入产品生产及销售的整个系统中加以权衡考虑。关键词　人机工程学　工业设计　人机效率工程人机工程学又称人机工学,是工业设计中一个重要环节。它不仅能为工业设计提供设计依据,还能对工业设计提供指导性效用。工业设计和人机工学都是以人为核心,以人类社会的健康发展为最终目的,二者是相辅相成的关系。1980年国际工业设计协会举行的第十一次年会上给工业设计下了如下定义:就批

2、量生产的产品而言,凭借训练、技术知识、经验及视觉感受赋予材料、结构、形态、色彩、表面加工以及装饰的品质和资格,叫做工业设计。换句话说,工业设计就是为人设计产品。人机工学是根据人体解剖学、生理学、心理学等特性,了解并掌握人们的作业能力和极限,使器具的工作、环境、起居条件和人相适应的科学。简而言之它研究人机环境三者的关系。二战后,人机工学作为一门独立的学科被确立起来。其研究的范围已从狭义的人体尺度发展到包含尺度设计、人体运动生理、技术作业的运作研究,包括作业姿态、人机效率、心理研究、环境、材料等众多领域。随着人机工学日益成熟和完

3、善,它对工业设计的指导性作用也越来越明显。下面就人体工学中的几个重要组成作一简介。1人体尺度人体尺度和动作活动范围的研究是人机工学早期研究的重点。它为工业设计中产品使用的舒适性提供了理论依据。人体尺度对人的影响最直接。生活中没有合适的尺寸,就会存在很多工程不便,甚至麻烦。早在2000多年前,已经有人开始研究人体尺度问题了。最具代表性的是文艺复兴时期达芬奇创造的标准人体。在设计中,如果有一套正确的人体数据,一切都会变得容易起来。然而要获得一套具有代表性的数据却十分困难,因为人与人之间存在个体差异。所以要设计一件让大部分人使用起

4、来都感觉舒适的产品并不容易。当人们发现在实际生活中,很多尺寸是随着人体运动而不断变化时,动作活动范围这个问题也就应运而生了。动作的活动范围是从人体尺度的基础上派生出来的。人在生活中总是在不断运动,很多尺度都不是一成不变的。因此在人体尺度的测量中也不能局限在肩有多宽、腿有多长的表像上,还要关注人在运动中所需的空间、范围有多大。例如:门的设计如果仅仅为了能通过,800mm就显得太宽。然而在实际过程中,人的双手不停摆动或提着包裹时,其实际尺寸已发生变化,要顺利地通过,门的宽度至少也得设为800mm。2　人机效率随着信息时代的来临,

5、人们对人机工学在工业设计中的作用有了全新的认识。在人体尺度等问题的基础上更强调人机效率、个人心理等问题。在社会发展日新月异的今天,人机效率对工业设计的指导性作用越来越明显。任何产品的初始信息输入或运行,其调整控制部分总是需要人的干预,总有直接与人交换信息的人机界面。这些界面作用于听、视、嗅、味、触及体觉的信息传递系统以及接收人的操纵控制信息。产品有物理参数,而人具有生理和心理参数。所谓对产品作人机工程及美学设计就是在这些界面上协调人机之间的关系,使人机系统达到安全、高效、舒适、美观的状态。在第二次世界大战中,盟军的很多飞机由

6、于飞行员的操纵失误而坠毁,很大原因就在于飞机的仪表盘传达出的信息模糊。现今许多产品都安装了漂亮的按键式控制开关,一排形状及色彩完全相同的按键,可辨性极差,键数越多,排得越长,辨认时就越费时间。这是因为按键难以形成特征记忆,只能靠位置排序记忆,增加了知识信息的转换过程。相连的按键多于三个就超出了人的一次性瞬时计数能力,出现紧急情况时就可能发生操作失误。在控制面板色彩搭配时,原色最易记忆,间色次之,复色因色感不鲜明,记忆最为困难。此外作业姿态以及作业顺序也是人机效率在工业设计中起指导性作用的一个重要方面。要有效利用肢体的能力,达

7、到安全、高效的作用,设计师就必须对人的生理机能作深入的了解。如:人在静态的持续用力情况下会疲劳,双手抬得过高会降低操作精度等。这些生理需要都迫切地要求设计师设计出更加宜人的产品。另外人的生理存在着精力充沛疲劳恢复精力充沛这样的循环过程。而我们所需要的是精力充沛。因此设计出的产品要尽量减少劳动者的劳动强度,减少精力消耗,减少疲劳,缩短恢复期。1998年泰勒所作的铁锹作业试验已经说明了这一点。设计师要对使用者使用产品时的作业有一个统筹安排。华罗庚曾经以烧一壶水为例对统筹安排有过一段精辟论述。虽然它不是针对某件具体的产品,但其原理

8、是一样的通过一个适宜人的生理机能的工作顺序,达到更高的工作效率。很多时候完成一件事,可以通过很多种不同的顺序,但只有一种顺序是快速高效的。要设计出高效的工作顺序,就必须遵循动作经济原则:保留必要动作,减少辅助动作,去掉多余动作。如打的动作过程:查号码、拿起话筒、寻找字符、拨号,再是听、讲。