设计中的人机关系教学设计

设计中的人机关系教学设计（精选9篇）

设计中的人机关系教学设计 篇1

教师教育学院

金晓霞 【教材分析】

本节课《设计中的人机关系》选择江苏教育出版社出版的《技术与设计1》的第二章第二节，人机关系是进行设计必须学习的基本内容。人机关系又是“技术是为了满足人的需求”这一思想的具体体现，本身起到有技术的性质到技术设计的过渡作用。通过本节课的学习，使学生知道技术设计从何处着手，才能更好地为人服务，才能实现技术设计“以人为本”的核心设计理念。【学情分析】

高二的学生分析问题的能力见长，通过对第一章“走进技术世界”的学习，学生对技术有了较为深刻和全面地了解，基本形成了对待技术的积极情感和正确使用技术的意识，理解了“技术引人而生，为人服务”的技术理念。在本章的第一节中学生理解了技术与设计的关系，能够分析设计在技术发明和革新中的作用，了解了技术更新对设计产生的重要影响。通过前面相关知识的学习，同学们已经形成了“我要设计”的探究欲望，所以安排一定的动手设计环节，既丰富课堂内容，也调动他们积极性。【教学目标分析】

一、知识与技能

1、理解人机关系的含义

2、熟悉人机关系在设计中要实现的目标

3、了解在设计中如何实现合理的人机关系

二、过程与方法

1、通过举例分析和讨论，学会从人机关系的不同角度、不同层面进行设计分析的方法

2、通过讨论和实践，能够掌握实现合理人机关系的基本思想方法

3、通过学习，使学生形成技术设计应“以人为本”的核心设计理念

三、情感态度与价值观

1、通过案例分析，培养学生科学地对待技术设计的态度

2、通过学习“人机关系要实现的目标”，形成关爱他人的积极情感

3、通过本节的学习，培养学生技术应“以人为本、为人服务”的价值观 【教学重难点】

教学重点：使学生形成“以人为本”的核心技术设计理念

教学难点：人机关系的具体分析和应用 【课时安排】

1课时 【教学准备】

多媒体设备、课件、视频、削皮器、水果刀、苹果 【教学方法】

讲授法、讨论法、任务驱动法 【教学过程】

一、讲解故事，引入新课（10分钟）

师生问好

师：前面几节课我们已经学习了技术的价值和技术的性质。了解了设计与技术之间的关系，设计是技术发展的重要驱动力，同样的技术的发展也为设计提供了很好的平台，那么怎么样的设计才能满足人们的需求，技术才能真正做到“因人而生，为人服务”的目标呢？这就涉及到我们今天要讲的内容，我们先来看几则小故事（播放ppt）第一个故事是讲曹操的，设计时他嫌门太大了，对门的尺寸不满意，还出题考验工匠。第二个故事是出自论语的“割鸡焉用牛刀”说明用牛刀来杀鸡太大了，有点大材小用。我们再来看一个“猜一猜”（播放ppt）,儿童家住十楼，下楼选择坐电梯，而上楼时却是走路的，大家想一想为什么啊？ 生：.........师：很好，有同学已经猜到了，因为儿童身高比较小，只能按到最下面的按钮，大家都坐过电梯，有这样的经验，电梯的数字基本上都是下面的小，上面的大，“10”位于比较靠上面的位置，他够不着，那么以上这三个事例都说明了什么问题呢？（播放ppt）生：.........师：说明了这些设计的人机关系都不够合理，那么什么是人机关系呢？这就是我们今天要研究的第一个知识点（播放ppt）人机关系是指人在生活中接触到各种物品，人与物品之间的关系就称为人机关系，在这里要注意，人机关系中的“机”不仅仅是指机器，也包括工具、家具、衣物，甚至是我们周围的环境，比如说空气、水等，简单地说，机就是指我们接触到的一切物品。明确了人机关系的概念以后，我们再来看一组练习（播放ppt）练习一：找出下列活动中的“人”和“机” 生：........师：大家都掌握的很不错，我们在这里还要注意一下，人机关系是一种比较复杂的关系，我们以人开汽车为例（播放ppt）人坐在汽车里，那么，人的手与方向盘构成的人机关系，人的手与挂挡的杆子也构成了人机关系，脚与油门也是人机关系，还有人的背与椅子之间也是人机关系，所以这之间的联系是很复杂的。清楚了这一点以后，我们在来看书上的案例分析和马上行动，给大家3分钟左右的时间去完成，等一下，我们来校对答案。练习二：完成书本上的马上行动和讨论 生：完成书上练习

师：好，大家差不多都完成了，我们一起来校对一下答案，首先是讨论题，我们按照顺序来说，首先人站在门口接触到电梯门，所以他们之间构成了人机关系，然后人要进入电梯，必须先按下数字，所以人与电梯外按键构成了人机关系，人进入电梯后与箱体之间也构成人机关系，最后人要到几楼也必须要按下数字，所以又与电梯内的按键构成了人机关系。再来看我们的马上行动请同学起来回答一下 生：.........师：这位同学回答的很好，那么通过以上的这些学习，大家对于人机关系这一块的内容都有了比较深刻的理解。人机关系是人机工程学的一块内容，对设计者来说是很重要的，那么大家觉得合理的人机关系应该是怎么样的，它应该达到哪些目标呢？这就是今天这堂课我们要重点学习的内容。

二、讲授重点，突破难点（20分钟）

师：首先我们来看一个案例（播放ppt）从刚才的案例中，我们可以看到，当人们把多余的动作去掉时，砌砖的效率提高了很多，而随着机械化生产的发展，从当时研究动作及时间的分配，进而研究人和机器设备组合的利用率，从而提高了生产效率，所以人机关系要实现的第一个目标就是高效。再来看例子（播放ppt），我们如果要把这个水池给灌满，会选择哪个水桶? 生：.........师：有同学说选择最大的，可以装最多的水？这样做合理吗？最大的水桶装的水比较多，但是人不一定能提得动，所以在这里还要考虑人自身的情况。因此在实现高效目标时，要把人和机当作一个整体来考虑，最优地分配两者展开工作。接下来我们来做一个实验，用这个削皮器来削苹果，请大家记一下削完这个苹果需要多少时间，哪位同学愿意上来配合？ 活动一：学生上台削苹果，做实验 生：上台展示

师：这位同学完成的差不多了，我们来看一下两位的时间，他削的速度还是比较快的，我们用掌声谢谢他的配合，今天我还带来了一个削苹果神器，我们一起看一看（播放视频），大家看完这个的时候都发出了感叹，它削皮的速度相当快，效率非常高，而且它不仅可以削皮，还可以去核，切片，方便不同的人食用。削皮器的这样一个演变过程，充分实现了人机关系中高效这一目标。除了这个以外，这里还有一个神器（播放视频），这个是用来切西瓜的，一刀下去，西瓜很自然地全部被切开，而且每一块的大小都是比较均匀的，比起我们之前用刀来切是不是也高效了很多啊？那么这两件工具除了体现高效以外，还体现了什么？ 生：..........师：还体现了安全性，传统用刀来切和削都容易伤到手，有一定的危险性，但是有了这样的工具，手就可以被保护，相对安全了。所以人机关系要实现的第二个目标就是安全。我们一起来看一下具体的例子。比如说我们的安全帽，它的设计就是为了保护人的头部安全，还有楼梯上是扶手，儿童床的护栏都是出于安全这样的目的设计的。还有我们的汽车安全气囊，我们一起来看一下它是怎么工作的（播放视频），它在汽车发生碰撞的时候弹出来，可以保护人的头部和颈部的安全，请大家再来看一下我们学校的哪些设计考虑到了安全这个目标？ 生：..........师：大家都提到了很多，举的例子也很到位，我们继续往下看，要实现的第二个目标就是健康（播放ppt）这是一张高跟鞋的图片，大家可以看到它的鞋跟非常高，这么高的鞋跟对人的健康是很不利的。据美国调查研究表明鞋跟高度超过6厘米对脚踝的伤害是非常大的，而超过7厘米的高跟鞋对人的颈椎也有很大的伤害，超过8厘米的高跟鞋会使人视网膜承受的压力比普通人高几倍，从而引发一系列的问题，所以高跟鞋的设计是不利于人的健康的。我们再来看一张图片（播放ppt）,大家看这张桌子跟你们平时用的有什么不同之处？ 生：........师：这个桌面是倾斜的，我们看书的时候可以不用弯着腰，低着头，对我们颈椎的健康还是比较有利的。同时它的表面是绿色的，对我们的眼睛有好处，可以保护我们的视力，这样的设计是不是体现了健康这样的目标啊？我们可以发现这张桌子除了健康之外，用起来也是比较舒适的，舒适就是我们今天要讲到的第四个目标（播放ppt）还是来看具体的图片吧（播放ppt）我们平时用的鼠标都是下面这一种，比较普通，大家有没有见过上面那一组鼠标？它叫做人机工程学鼠标，比我们平时用的高级一些。我们平时用的是平的，人在使用的时候手臂是扭转过来的，这样手会很不舒适，因为经络不畅通，长期下去会得鼠标手的病，现在很多长期操作鼠标的人都有这样的问题。针对这一点，人们就设计出了人机工程学鼠标，把鼠标竖着，手臂的经络就比较顺畅，手也比较舒服。有了人机工程学鼠标那么自然而然地也诞生了人机工程学键盘，这个键盘与之前的键盘的不同之处就是它把键盘分成了两个区域，这样两只手之间的距离就不至于太拥挤，打字也会舒适一些。我们这里还有一双非常高级的鞋子（播放ppt）它的鞋底装有电脑芯片，可以测算你走路的状态，然后对鞋子进行调整，以保持最舒适的感觉。刚才我么提到的这些主要都是指生理上的舒适，那么同样的心理上的舒适也是非常重要的（播放ppt），大家看这个房间的设计，很整洁，很明亮，给人的感觉非常舒适，那么除了健康、舒适、安全、高效，大家觉得合理的人机关系还应该实现哪些目标？ 生：.........师：同学们还举了很多例子，我们这里也有一些典型的目标，一起来看一下（播放ppt）这是一部手机，看起来非常时尚、美观，相信大家在选购手机的时候也会考虑这些的。再来看最后一个这是竹编的收纳盒，它体现了什么目标啊？ 生：.........师：对了，它体现了环保或者说可持续发展的目标，我们刚才提到的所有目标说到底都是体现了一种“以人为本”的设计理念这些都是从人的角度出发，为满足人的需求而产生的。生：..........三、综合练习，巩固知识（6分钟）

师：现在大家对于人机关系已经很了解了，对于它要实现的目标也比较清楚了，下面我们就来看一组练习，找一找图上是哪些设计不够合理，你认为应该如何改进？ 练习三：找找图片上人机关系设计不合理的地方，并改进 师：大家都观察的很仔细，也提出了很多的修改意见，非常好

四、分析总结，课后练习（4分钟）师：总结知识点，并给出一些练习【板书设计】

设计中的人机关系

一、人机关系的概念

“机”接触到的一切事物

二、人机关系需要实现的目标

高效（把人和机作为一个整体进行考虑）

健康

舒适（生理上、心理上）

安全

【课后反思】

1、请学生回答后，要对他们进行鼓励和肯定

设计中的人机关系教学设计 篇2

随着科学技术的发展，工程设计的理论、方法和手段发生了很大变化。虚拟技术已越来越多的应用于装备的设计开发过程中。通过在计算机上建造出装备的模型，进行仿真分析，预测装备的性能，比较多种设计方案，进行优化，进而改进设计，提高产品质量，缩短产品开发周期，降低开发成本[1]。

越野群车加油车有一套非常复杂的管路系统，其零部件在车上的布置受空间约束较大，需合理优化；在平时使用及维护中需进行流程切换及更换维修管路系统多种零部件，需考虑操作性、维修性。通过计算机建立的虚拟人机关系可有效预测所设计的加油车在满足功能的前提下是否符合人的生理和心理特征，便于操作，便于维修。预测结果可有效指导相关零部件的精确设计和优化设计，并合理安排这些零件部件的位置，达到人一机最佳匹配和统一。

1 虚拟人机关系

人机关系是研究人与机器设备之间相互联系的科学。它应用人体生理科学、心理科学、技术科学以及管理科学等各门学科领域中有关的理论和数据，通过系统的最优选择和最佳设计等手段，使人与机器设备之间相互适应，功能分配合理，为人们设计合理、和谐的人—机作业环境系统。在装备设计过程中注重人机关系，可提高操作者安全感和舒适度，获得最高的工作效率。虚拟人机关系就是在计算机硬件技术支撑下，应用相应软件对人机关系进行可视化、生动逼真的研究。

随着一些主流CAD/CAE/EAM系统如CATIA、UG等的不断发展成熟，它们自带的人机工程模块可以方便地构建各种基于这些软件设计的产品虚拟人机系统，使所设计的产品和人达到最佳匹配和统一。

CATIA是一个集CAD/CAE/CAM于一体的综合性设计软件，其自带的人机工程模块可以方便地在CATIA环境下设计的产品虚拟样机中，建立虚拟人体模型来构造虚拟人机关系。其所建立的虚拟人体模型是基于不同百分点位的实际人体尺寸生成的，是对真实人的有效模拟。该模块可以方便地修改虚拟人体的尺寸来仿真不同操作者在操作或使用产品时的具体情况。而且它还可以调整人的关节来模拟真实人的作业动作和姿态。CATIA的人机设计与分析解决方案集成为4个模块：人体模型构造（CATIA Human Builder)HBR模块，人体行为分析（Human Activity Analysis)HAA模块，人体模型测量编辑（CATIA Human Measurements Editor)HME模块，人体姿态分析（CATIA Human Posture Analysis)HPA模块。这些模块把人体测量学中的各种知识和理论直接嵌入程序内部，使得在实际的设计过程中，只需把人体模型直接放入所考虑的设备或工程设计之中，省去了做人体模型的繁复工作。CATIA的人体模型可根据选取的百分位数或具体的人体数据做实时调整。根据不同的设备，人的作业姿势也不近相同。CATIA还可以快速、便捷的调整虚拟人不同的作业姿态，以满足不同作业姿态下的空间尺寸测定。同时，还可以考虑工作载荷、工作频率、工作空间等各种在产品设计过程需考虑的人机工程因素，人的整个身体及各种姿态可以从各个方面被全面系统地反复检验和分析并可与已公布的舒适性数据库中的数据进行比较，确定相关人体的舒适度和可操作性。可快速发现有问题的区域，重新做出分析，并进行姿态优化，还允许设计人员根据自己的实际应用，建立起自己的舒适度和强度数据库设计，来满足不同的需要[2]。

因此，可以利用CATIA人机工程模块在越野群车加油车设计中引入虚拟人体模型来构建虚拟人机关系，并以虚拟人的尺寸及作业姿态为参照特征，指导越野群车加油车一些零部件的没计和布置，进行可操作性、可维护性预测，使人机达到最佳匹配。

2 虚拟人机关系在越野群车加油车设计中的应用实例

具体以越野群车加油车的操作和维护工程为例。

操作和维护工程指的是人对装备结构和设备的装配、操作和维护活动。所涉及的各项因素都是与人的活动密切相关，如能否操作各个阀门的手柄、能否对各种设备和零件进行拆卸和目视检查、操作时人员所处的位置、适当的操作空间、良好的工作姿态以及人的各种因素，包括生理因素、心理因素和人体的几何尺寸与环境的关系等等。操作和维护工程设计的最终目的就是要使装备具备优良的可操作性、可维护性[3]。

2.1 可操作性和可维护性仿真流程

可操作和可维护性仿真技术的研究就是充分地考虑人机之间的关系，利用人机工程学的原则，正确处理产品研制过程中人-机-环境三大要素的关系，具体地说既是将人体模型作为一个“操作性实体”与数字化虚拟样机组合在一起，用来确定和解决执行某些操作任务和维护任务所需的空间要求和其他操作和维护性能，以获得最佳设计效果，可操作和可维护性仿真流程见图1。

2.2 基于虚拟人机关系的仪表板和多路换向阀可操作性和可维护性仿真

在越野群车加油车原总体设计方案中，仪表板和多路换向阀布置在后车厢板上，布置完成以后，引入虚拟人进行仿真分析评估其可操作性、可维护性。

首先按照国家标准GB10000-88中国成年人人体尺寸数据定义如虚拟人的各项参数，如图2a所示,图中A为手臂的最大可及的工作范围；B为手臂的正常工作范围；C为手臂的有效工作范围（活动频数应较低）；D为手臂的有利工作范围，然后在CATIA中分析虚拟人的可操作空间范围，如图2b所示；分析显示车厢板上的处于虚拟人的可操作空间范围，据此完成仪表和多路换向阀在车厢板上的布置；然后进行虚拟人的操作姿势定义，让虚拟人操作多路换向阀，如图2c所示；最后进行人体的舒适度和可操作性的测试评估，得到结果如图2d所示，结果显示虚拟人的该操作姿势舒适度和可操作性很差，必须改变操作姿势。这是由于后车厢板高度过高，处于手臂的最大可及的工作范围边缘，如要操作布置在后车厢板上的多路换向阀必须踮脚，仰头，前倾身体。并且仰头的角度超过了最适宜角度15°。

根据以上分析，多路换向阀布置在车厢板上不合适。

按照虚拟人的可操作范围，重新选择将多路换向阀布置在后车厢板下部，则操作姿势如图3所示，此时虚拟人双手侧向30°，处于最轻松、速度最快的运动方向；同时头部上仰12°，不超过最适宜角度的上限（15°）。

下面进行流量计、仪表盘可视性判断。在图3操作姿势下，进行虚拟人视野显示，如图4所示，为虚拟人在该操作姿势下的双眼视野。从图中看出操作人员可以清楚的看到流量计、仪表盘和多路换向阀。

图5为图3操作姿势下虚拟人左半身和右半身各个主要部位的舒适程度得分，如图5a、b所示。可以看到调整多路换向阀的布置之后，操作人员的操作维护舒适度得分大幅提高，分值处于舒适性数据库中，可接受，如图5c所示，符合人机工程要求，达到了调整优化的目的。

3 结束语

虚拟人机关系的研究已取得较多理论成果，应加强其在实际工程中的应用。在越野群车加油车设计中，本文运用CATIA人机设计与分析模块来构建虚拟人机关系，实例演示了其对零部件设计和布置的指导作用，优化了加油车操作和维修性能，使人机达到最佳匹配。

摘要：在装备设计中,利用计算机建立的虚拟人机关系指导设计值得关注。以越野群车加油车设计为例,应用CATIA人机工程模块对该车数字模型引入虚拟人体模型,建立虚拟人机关系,通过虚拟人机关系指导相关零部件的精确设计和优化设计,并合理安排这些零部件的位置。通过虚拟人机关系的应用,使所设计的越野群车加油车在满足功能的前提下尽量符合人的生理和心理特征,便于操作和维修,达到人机的最佳匹配和统一。

关键词：越野群车加油车,CATIA,人机工程,虚拟人机关系

参考文献

[1]陈定方,罗亚波.虚拟设计[M].北京:机械工业出版社,2002.

[2](美)Fred Karam,Charles Kleismit.Using CATIA V5.2005.6.

设计中的人机关系教学设计 篇3

关键词：人机交互；界面；实现过程

现代计算机软件设计是由多方面学科知识相互构成的一个综合性设计体.它所涉及到的知识一般涵盖信息科学、计算机程序设计、人机工程学、设计美学、以及多媒体制作等。这些知识通过软件设计师、视觉设计美工和多媒体制作三类人员共同协作完成。设计软件的好坏已不只是软件程序的稳定性和页面图示的赏心悦目所决定的，更多的则是取决于这个软件是否方便操作者适用、人机交互是否顺畅。

一、计算机软件界面的交互性

广义上的界面指的是人与物之间相互之间产生影响的地区。“界面”是硬件世界与软件世界综合在一起的产物。随着人类社会的发展和计算机技术的不断进步，两者之间相互交融，逐渐形成一种便于信息传达的界面交互概念。在计算机软件交互界面中一般包括三个方面的交互表现形式，即图示交互表现形式、实体交互表现形式和声音交互表现形式。这三方面的界面交互正是人类了解外界感知外界的重要途径，即视觉、触觉与听觉。

优秀的计算机软件不仅是用户在使用上取得一定的便利性，乐于接触。更多的则是使用者在使用过程中享受了人性化操作所带来的愉悦。人机交互设计在计算机软件设计领域，实际就是计算机软件与人之间的信息释放及信息获取的过程。

二、人机交互设计在计算机软件界面设计中的基本原则

在计算机软件界面设计中交互设计应遵循基本意义上的通用原则，也就是说使用计算机软件的人能够在使用过程中得到最大的应用便利。例如：告知用户在使用软件时所处的位置；用户当下如何进入操作，如何撤离操作；用户目前操作进程所处的位置；用户在使用过程中出现的等待实效等。人机交互设计在计算机软件界面设计应本着如下几点原则进行相应设计。

（一）简易化原则

一个好的应用软件除了有强大的专业解决功能外，在应用时的简易化也是评价其优劣的主要标准。一个软件在用户接触使用界面的第一时间内，应该带给用户一个又快又容易使用的好感。因为对于计算机软件的使用者来说过于复杂的软件使用，会使他们在使用时耽误较多的时间，降低工作效率，产生厌恶感。所以说应用软件的界面应本着简易化为交互设计原则。在这一原则的指导下计算机软件界面设计应该尽量简便，符合常规使用原则。

（二）一致性原则

这里所提出的一致性原则实际上是指整个软件在使用过程中风格统一。这种风格上的统一并不要求界面布局的一致，而是要求整个软件的图形、色彩、文字、人机交互感应上的一致性。软件界面在统一的大前提下，适当调整子页面的合理布局，用以调节观者的视觉意象。软件的使用命令自始至终以统一化原则执行运行计算。

（三）明确的导向性原则

在计算机软件设计中，使用界面上的各种操作信息提示应该做到具有明确的导向性。让软件使用者在具体使用过程中明确自己所处的位置及操作的步骤。例如：“下一步”、“上一页”、“撤销”等提醒操作。允许使用者在相关联的界面间随意挑转。这样可以加强软件的交互性。

三、人机交互设计在计算机软件界面设计中的实现过程：

（一）调查分析

计算机软件界面设计的首要任务就是对于使用客户的调查分析。这类调查与分析主要内容就是了解软件潜在使用者的用户特征、技能与经验及其对不同交互方案的使用反馈。只有进行这样的调查分析，才能确保软件交互活动的顺利有效进行。对于一个应用软件的合理评价，很大程度上取决于软件潜在使用者的意见。

（二）原形设计

计算机软件界面设计中的原形设计应包括交互界面模型的确立、应用任务的交互程序设计、交互界面的环境设计以及软件交互类型的设计等。在应用软件的设计研发中，依据客户的使用特征和任务类型来分析软件应使用的交互类型，详细分解任务进程及使用动作。

（三）设计方案的制定

通过对软件使用市场的具体情况调查以及软件原形模式的制定，依据交互规格类型的设定来进行交互结构模型的整体设计，形成交互功能结构图。在设定交互结构模型时，必须考虑软件界面的模块结构、存取机制及内容层次。然后进行软件界面的总体布局和交互元素的结构分配。

计算机软件交互性设计的优劣将直接影响到软件使用者的使用效率。一款优秀的软件界面的交互设计，应该最大化的减少使用障碍、提高使用效率。让使用者以最快的时间适应软件操作，掌握使用技术，从而在最有实效性的情况下积极稳妥地进行相应活动。人机交互设计在计算机软件设计中的应用，能够使使用者以最佳状态的感官刺激，积极主动地进入适用状态，从而获得最佳的软件使用效果。

【参考文献】

[1]Ben Shneiderman.用户界面设计——有效的人机交互策略[M].北京：北京电子工业出版社，2004.

[2]彭泉.基于人类认知规律的应用系统人机界面设计[J].计算机工程与应用， 2001，（19）

第九课时 设计中的人机关系2 篇4

（第2课时）

一、教学目标

1、知识目标：

理解人机关系的含义；熟悉人机关系在设计中要实现的目标；了解在设计中如何合理运用人机关系。

2、能力目标：

使学生能够对生活中所存在的人机关系进行简单分析，掌握一些设计分析方法的知识，形成“以人为本”的设计理念。

3、情感、态度与价值观：

通过人机关系的分析，从中体会到在产品设计中人性化、人文关怀的设计思想，并形成认真严谨的态度，一定的创新精神和实践能力，进而树立起正确的设计观念。

二、重点与难点

1、重点：

理解人机关系。

2、难点：

人机关系在设计中的具体应用是隐含在产品的设计中，需要通过体验去感受，反映的是一种理念，一种较为重要的分析方法。

三、教学过程

（三）如何实现合理的人机关系

前面已学过，在设计中，合理的人机关系应该达到高效、健康、舒适、安全等目标。如何实现这种合理的人机关系呢？首先应该明确设计涉及哪些人机关系；其次要考虑这些人机关系涉及哪些因素和技术指标。

例如：要实现人与门之间的合理的人机关系，就要考虑门的高度、宽度等，而要实现人与门把手之间合理的人机关系，除需考虑门把手的大小、安装的高度外，还要考虑人旋动门把手时所需要施力的大小。

在实现合理的人机关系的设计中，我们还应该注意处理好以下几个方面的关系。

1、普通人群与特殊人群

特殊人群：是指人身体有缺陷或与常人不同的一类人。多数产品是针对普通人群的特点和需要进行设计的。设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。如常见门，门高200cm，宽70—80cm,门把手高100cm。这些都是以普通人群的身高，体宽以及左右手习惯等标准设计的，适于普通人群的操作、使用。课本P32页,马上行动中,地下通道图片中,它的设计忽略了哪些人群的需要(忽略了特殊人群的需要:右边没有扶手,没有婴儿车、残疾车上下的通道和盲道等）同学们都知道特殊人群也是我们社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。设计时，还应该充分地考虑特殊人群的特点和需要，产品设计中不可将普通人群和特殊人群完全对立起来。

那么现实产品设计中考虑特殊人群有哪些呢？ 展示图片：

A、教学楼残疾人上下通道； B、人行道中设置的盲人道； C、宾馆大门的入口及感应推拉门； D、医院内病人的电梯。

2、静态的人与动态的人

人们使用产品时处于静态和动态两种状态交替之中，因此，设计的产品不但要符合人体的静态尺寸，也要符合人体的动态尺寸。概念理解：

静态尺寸：是指人的构造尺寸。

动态尺寸：是指人的功能尺寸，包括人的动作范围，体形变化等测量数据。案例

（七）讨论：同学们坐的座位的人机关系及课本P33页马上行动中，人与床之间的人机关系。动态与静态所涉及的空间范围是不同的，在物品摆放时，要考虑动态与静态的协调。

为了形成良好的人机关系，不仅要使产品符合人体静态尺寸，而且要人在使用它时，能够方便施力，有足够的空间等。这样的设计有利于减少人体疲劳，提高效率，满足健康，舒适的要求。

3、人的生理需求与人的心理需求

设计中的人机关系，不仅要满足人的生理需求，而且要满足人的心理需求。例如：（1）茶座、咖啡屋的设计：以暖色调为主，将空间处理得小一点，以营造温馨、宁静的效果。

（2）办公室设计：以冷色调为主、空间处理要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围。

（3）教室设计：以冷色调为主：将空间处理得纯洁高雅，严肃认真，以营造、活泼、奋发向上的氛围。

案例讨论

（八）居室、家具的造型设计及装饰、图案等是如何考虑人的心理需求的？（小孩、成年人、老年人心理要求是不同的，在设计时应分别对待）

此外：还有视觉、听觉、触觉、味觉等都影响人的心理感受。如果能在设计中注意满足人的心理需求，就可以将人机关系处理的更好。

4、信息的交互：

人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程，即人机之间的运用信息语言交流的过程。

例如：前些年的按键式固定电话，只有按键而没有液晶显示屏，无法显示拨号信息，人们只能通过听电话按键提示音判断是否按下按键。现今出现的液晶显示屏电话，可以提供给人们视、听觉双重信息传递途径，大大地方便了用户的操作。

教材P35页，汽车的颜色，说明开银灰色车最安全；其次是红色、黄色、蓝色的车；再次是绿色和灰色的车；最不安全的是棕色的车。

说明人机之间的信息传递是有选择的，不恰当的信息传递，往往会导致不良的人机关系。改善信息传递的信息源或途径能够获得更好的人机关系。课堂小结：

设计的目的是为了满足人的需求，而人机关系是满足人的需求的方法。因此在产品设计中要注意人机关系，这是设计的重点。通过本节的学习能够从人机关系的角度对日常生活事件进行思考，能够理解什么是人机关系，人机关系在设计中要实现的目标，了解设计中如何实现合理的人机关系，树立“以人为本”的设计理念。课堂讨论：根据上面所学知识，对学校校门口、教室及教室走廊等场所或设施，还存在哪些不符合人机关系目标的问题展开讨论。

（校门口：离公路距离太近；进校门有一定陂度<内低外高>。教室：学生数多，座位间距狭窄；环境太单调；第一排桌位离黑板太近。教室走廊：护栏低；走廊宽度不够宽等）

四、作业设计 观察研究：

工业设计中的人机工程学 篇5

工业设计是一项综合性的规划活动，是一门技术与艺术相结合的学科,同时受环境/社会形态、文化观念以及经济等多方面的制约和影响,即工业设计是功能与形式、技术与艺术的统一,工业设计的出发点是人,设计的目的是为人而不是产品,工业设计必须遵循自然与客观的法则来进行.这三项明确地体现了现代工业设计强调“用”与“美”的高度统一，“物”与“人”的完美结合，把先进的技术科学和广泛的社会需求作为设计风格的基础，概而言之，工业设计的主导思想以人为中心，着重研究“物”与“人”之间的协调关系。

人机工程学，在美国有人称之为人类工程学“HUMAN ENGINEERING”，人因工程学“HUMAN FACTORS(ENGINEERING)”，在欧洲有人称之为“ERGONOMICS”，生物工艺学，工程心理学，应用实验心理学以及人体状态学等待。日本称之为“人间工学”，我国目前除使唤用上述名称外，还有译成工效学、宜人学、人体工程学、人机学、运行工程学、机构设备利用学、人机控制学等。人体工程不的命名已经充分体现了该学科是“人体科学”与“工程技术”的结合，实际上，这一学科就是人体科学，环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物，它是以体科学中的人类学、生物学、心理学、卫生学、解剖学、生物力学、人体测量学等为“一肢”；以环境科学中的环境保护学、环境医学、环境卫生学、环境心理学、环境监测技术等学科为“另一肢”，而以技术科学中的工业设计、工业经济、系统工程、交通工程、企业管理等学科为“躯干”，形象地构成了本学科的体系，从人机工程学的构成体系来看就是一门综合性的边缘学科，其研究的领域是多方面，可以说与国民经济的各个部门都有密切的关系。由于社会分工不同，分为职业性和非职业性两类。职业类指从事物质文明和精神文明创造活动中对工具、设备、环境进行设计、加工的专业活动，在这个范畴中运用人机工程学以便创造符合人的生理及需求的、高效、优化和完美的“人－机－环境”系统；非职业范畴指自我服务性范畴，如家务活动，休息及娱乐活动等，在这个范畴中，运用人体工程学以便创造出高效率，减少疲劳，有利于身心健康的高质量生活。总而言之，人体工程学不仅有利于专业化分工的专门性创造活动，也有利于人类大的生活领域；不仅适合对生产工具、设备及环境的创造，而且适合人们整个生活、娱乐、休息、工作、学习等各领域。显然研究和应用人体工程学原理和方法成为工为设计人员所面临的新课题。

人机工程学研究内容及其对于设计学科的作用可以概括为以下几方面：

为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数：应用人体测量学、人体力学、生理学、心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和肌能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体重、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时相互关系和可及范围等人体结构特征参数提供人体各部分的发力范围、活动范围、动作速度、频率、重心变化以及动作时惯性等动态参数分析人的视觉、听觉、触觉、嗅觉以及肢体感觉器官的肌能特征，分析人在劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳程度以及对各种劳动负荷的适应能力，探讨人在工作中影响心理状态的因素，及心理因素对工作效率的影响等。人体工程学的研究，为工业设计全面考虑“人的因素”提供了人体结构尺度，人体生理尺度和人的心理尺度等数据，这些数据可有效

地运用到工业设计中去。

为工业设计中“产品”的功能合理性提供科学依据：现代工业设计中，如搞纯物质功能的创作活动，不考虑人机工程学的需求，那将是创作活动的失败。因此，如何解决“产品”与人相关的各种功能的最优化，创造出与人的生理和心理肌能相协调的“产品”，这将是当今工业设计中，在功能问题上的新课题。人体工程学的原理和规律将设计师在设计前考虑的问题。

设计中的人机关系教学设计 篇6

3.1生理要素应用

人体尺寸是产品设计的基本资料，通过人体测量可获得人体的静态尺寸和动态尺寸。人体的静态尺寸是结构尺寸，而人体的动态尺寸是功能尺寸，它包括操作者在工作姿态或某种操作状态下的测量尺寸。动态人体尺寸测量的重点是人在执行某种动作时的身体特征。动态人体尺寸测量的特点是在任何一种人体活动中，身体各部分协调而连贯的完成动作指令[3]。但是对于大小不一的人体尺寸，其指令也有差异，设计不可能全部实现。根据尺寸的性质，在同一个产品的各个部分，为了适应不同的人体尺寸，满足大部分的人体需求，必须参考不同的数据[2]。例如由PeterOpsvik设计的.Balans凳，考虑到不同乘坐者年龄、坐姿。这款人体工程学椅子看上去似乎不稳想小孩玩的木马，但是坐上去却不是如此。坐上去以后椅子会子安前倾一个角度，保证你的脊柱是一条直线，脖子自然伸直，想弯都弯不了，而且肌肉完全不受力不紧绷。

3.2心理因素应用

根据用户的感觉、知觉特性、认识、学习和出错情况进行产品使用方式、操作界面的设计，以适应用户的职业需要、行动方式需要、认知需要和操作需要，以减少用户学习的时间，减少操作出错[3]。如：Nissan日产Pivo概念电动汽车设计，Pivo最特别的地方是革新式的360度车仓旋转功能及90度车轮旋转功能，当你驾驶Pivo时，从此不用再倒车入库，只要将车头做180度旋转，即可正向开车入库。这一操作方式的设计，完全从用户感知特性出发，做到轻松驾驶。

3.3产品造型设计流程中人机工程学的并行应用

传统的产品造型设计采用阶段性的流程进行，各阶段的工作按时间组织顺序进行。人机工程学被放在第一阶段的概念设计中作为基础数据使用，这容易导致在结构设计和工艺设计及后期模具设计中出现数据不足数据不符的现象，造成设计的变更和制造成本的提高。本文认为应将人机工程学的使用作为一个系统、集成的过程，在产品造型设计的各个阶段设计中同步进行，相互协同。从全局优化的角度出发，达到缩短产品开发周期、提高质量、降低成本的目的。

4结语

设计中的人机关系教学设计 篇7

资料记载, 情感计算这一新兴词汇的产生于20世纪80年代末, 耶鲁大学的老教授在分析了相关参数后, 开辟性地将情感计算这一全新的领域展现在了人们面前。概念一出, 便引起了学术机构的各种研究。很快, 随着对情感计算的不断深入和延伸, 该概念随后被戈尔曼演化成为新一层次的概念, 也就是现在年轻人口中常说的智商和情商, 并随着戈尔曼的研究成果公布于世而在全球范围内刮起一股情感计算风, 在心理情感领域, 计算机智能方向掀起了学术研究的热潮。美国某科研机构根据戈尔曼对于情感计算方向的认知和对概念的更加深入剖析, 国外某知名教授根据自己的见解和前人资料的搜集铺垫, 在1998年将自己的研究成果印刷成册并取名为《情感测算》, 希望让情感因素和人机交互有机地结合起来, 从而更好的通过机器来传达人类的情感。

随着新时代智能化技术的不断进步, 普适计算、人本计算、社会计算等概念不断地进入人们的眼帘, 趋于人个性化和自然化的人机交互设计成为当今各领域竞相研究和兵家必争之地。而基于人体复杂自然情感的情感计算由于其概念的新颖性也逐渐成为舆论讨论和关注的焦点。我国国家自然科学基金委员会也不例外, 不久前就发表了一篇名为《情感测算的理论与方法》的研究文章, 在国内学术界引起不小的轰动。

情感计算从某种角度来说, 是一类经典的最科学模式进行分析整合识别的过程。随着智能手机硬件技术的不断发展, 通过各种传感器及交互设备进行人机交互从而获得用户的神态、姿势、音色音调, 甚至血压、脉搏等各类自然人类数据, 并结合深处的大环境进行对数据的全面双层次多角度的分析, 最后利用一套完善的算法机制识别和帮助理解用户当时的心情。然而, 针对实际的交互环境, 智能设备需要做的还没有那么简单, 其难点在于需要针对传感器获得的人体信息作出及时、恰如其分、情感化的反应。情感类别之间距离的定义和计算方法是情感计算的重点所在, 例如若采集到的数据是对笑的程度分类时候, “微笑、憨笑、大笑”之间的距离认知是一个难点。设备需要准确认知他们之间的距离参数, 以便将其分门别类, 以此帮助系统对于程度不同的笑都能进行一个有效的认知分析和识别。现在局限在于, 情感计算领域的技术性仍然停留在对数据目标进行大致的分类, 即七种最基本的情感分析, 而更进一步的是情感计算在今后所要走的路的放向。

当前信息化时代, 我国情感测算领域的研究主要方向依旧是对人脸的分析和识别方向。选取人脸作为主流分析和识别媒介的原因在于一方面人类的脸部表情相对来说还是较为方便获取数据的, 也有相对完善的技术对其进行基础铺垫。当然其应用前景的重大也是情感计算选此作为主流方向的原因;另一方面, 此现状也凸显出目前我国情感计算领域一个不可避免的难题:虽然用户以手势、动作、表情等作为信息传递的媒介来进行情感的传递, 但目前众多情感模式的获取思路和分析以及针对内外部环境等上下文信息的融合问题依旧是情感计算研究中最让学者头疼的难题。如何真正科学化的实现具有情感反馈功能的人机交互是情感测算领域不变的目标。这需要针对以后的情感理解基础, 做出对人类情感反馈和表达的机制, 并建立模型分析整合。

当前我国在上述领域已经有了重大进展, 即基于以后的理论知识技能和模型建立一个虚拟化人物的认知结构, 并借此生成一类新方向的以动机驱动为支点的自我情绪调控结构。中科院有发布过相关论文, 文章详细地讲解了一种新概念的人脸表情合成技术, 并生成一个和人脸部一样机构特征的能做出表情的虚拟说话用户。由此可以得出结论, 对于人类情感的虚拟化研究在情感计算机构中仍然是一个新兴富有生机的方向, 虽然研究面临着许多待解决的难题, 若将目光拉长, 此方向无疑具有广阔的应用前景。

二、情感计算研究方向细分

凭借对情感分析的理解, 我们将情感计算的主要研究方向分解成八项:信息的获取, 计算模式的认知, 情感计算的端口, 情感传递的途径, 等等。

以用户情感的交流认知为入口, 情感计算可以粗略分割成四块:

(一) 借助传感器进行高效的人机交互从而达到用户信息的获取和认知。

(二) 将交互信息进行模型建立分析和数字化处理。

(三) 将分析结果进行处理对比学习从而达到正确的理解。

(四) 将计算机所获取和转化的信息通过有效的方式呈现在用户面前, 从而完成人机情感交互的全过程。

通过上述步骤可以总结出, 情感计算的内容可分为以下几部分:用户信号的提取, 用户信号的识别和转化, 机器将理解到的东西反馈给用户。

针对用户信号的获取, 现代科技主要通过传感器进行设备输入的采集, 例如面部神态的获取, 手势变换的动作, 此类动作在科学上被称作特征提取。除此以外人体的各方面指标诸如脉搏、血压、瞳孔大小等都被机器进行情感化的记录识别和理解。用户信号的识别和转化的具体工作就是对信息进行处理加工, 从而达到易于算法测算的要求。情感信号的表达就是将上述理解的内容再次反馈给用户, 进行人机交互。在这四个方面的研究中情感的识别和转化是目前的关键部分, 也是当今情感计算的瓶颈和难点所在。

三、情感模型的描述语言

智能型计算特性大多采用普遍的分布式计算模型, 这一特性直接导致其环境数据的来源广泛, 而通过系统推导所得出的情感模块, 也应通过联网技术将其转化到其他感兴趣的板块。所以, 通过怎样的方法建造出外显的情感模型描述语言, 并借助适当的网络技术把用户的个性情感完整高效地传递, 是情感计算的重点所在。以当下的技术能力, 大多数情感语言都成为虚拟用户描述语言的一分子, 下面通过集中包含情感标记的人体描述语言例子作一个进一步的阐述。

AML (Avatar Markup Language) 是一种基于XML的多形式脚本语言, 此脚本的可贵之处在于易于解读, 也易于接触软件生成。AML语言可通过算法的整合将面部表情动画和手势动画并存于一个附加的同步化表达式中。以MPEG4标准为例, 将面部和人体的动画参数进行了新方向的识别。然而却未对用户的更深层次交互控制技巧进行进一步挖掘。当系统处于此环境时, 也正是体现中介层价值观的时候。

PAR (参数化行为表示) 参数化行为表示认同这样一个观点:要表述一个行为, 必须要先知道其行为所构成的要素。行为要素是一个行为的基础构成, 理解了行为要素的特征就能很好地表述一个行为的认知度和操作性, 从而能理解行为更为本质的特征。同时也给出了行为的主要语义组成和行为的时间信息, 从而既能够凭借语义对行为分类, 也为行为推理的实现提供了很大的便捷。

四、情感计算在人机交互设计中的应用

(一) 交互界面设计

对情感计算的研究成果也有对人机界面的整合优化有不小的帮助, 使界面更具有人性化且更加实用有效。而实现有效交流与沟通这些目标在很大程度上是由于心理学和对用户情感的认知所决定的, 对心理和智能情感研究能推动情感交互的实现。首先最重要的一点就是我们要搞清我们与周围环境进行感知的途径:即用户产生情感的源头以及目的是什么。用户究竟会对什么样的行为作出什么样的反应, 从而帮助计算机正确认知环境, 理解人类不同情感的想法, 并给出合理的反馈。由此可以看出, 人机界面的关键在于其智能化是较高的认知思维能力和较高的情绪思维能力的结合。兼顾好这两点便能很好地解决人机交互中对用户情感认知的难题, 使用户的情感意图更容易被计算机所理解接受。以语音端口为例, 将语速调整为易于用户识别的相关信号时, 能很好地吸引用户的注意力, 这对用户的阅读和人机交互是有极为明显的帮助的。而相对缓和的环境, 语速恰如其分的更换也能很好地帮助用户自然而然地进入计算机营造的舒缓安静的情感状态。

(二) 人机接口设计

心理学分支上人类表达情感的方式主要分为语言、神态、肢体语言等。就目前的科学技术水平, 将人类情感进行准确地辨别分类仍然不是易事。机器往往在两个相似表达方法之中会丧失自主选择性, 分辨率大致保持在75%上下。针对这一情况, 建立多重模型进行分辨率的多层次解读是一个很值得深入研究的方向。然而, 情感测算的最终目的还是为了更为有效地了解用户对于环境做出认知和反应的意向。因此能否进行情感的辨别分类也不是最必要的流程, 最主要的流程在于要根据算法的特征, 检测出使用情形的感情状态, 并将此情感状态进行人机对接植入一比一的相应程序中, 这也是目前科学界普遍采用并且值得深入探讨的做法。比如可以设置一种“情感鼠标”, 该鼠标能够有效测试使用者的脉搏, 想要实现这一功能, 可以通过应用红外线侦测技术。同时还能够有效检测使用者的体温, 这一功能可以通过热感应芯片量取来实现, 通过对使用者的皮肤流电变化进行量取, 从而有效了解用户的情绪变化。鼠标可识别六种状态情绪, 包括生气、害怕、悲伤、厌烦、高兴、惊奇等。鼠标通过对这些情绪进行有效的感测, 然后将相应的信息反馈给系统, 为系统做出判断提供必要的依据。

另外, 该鼠标还能够对接触了鼠标的使用者的心跳频率、手部的温度、皮肤的导电性等生理信息进行感测。同时使用者的使用行为的不同也能够表达出不同的信息, 此时鼠标就可以处理不同的信息, 如鼠标的移动、点按键的频率、手指的姿势信息等, 都能够应用在智能型情感界面上, 进而提出有效的表达方式, 提高使用者的学习兴趣。

(三) 人机界面设计

情感计算能够被有效应用到一般的人机界面的设计上, 从而极大地提升其应用效果。而想要达到和谐的智能化人机界面, 就需要对其沟通能力进行研究, 要了解其特征, 主要包括有自然沟通、主动沟通和有效沟通, 而想要有效实现这些特征, 就需要充分地利用心理学以及认知科学的信息, 然后同计算机科学加以整合。在这种背景下, 人机界面想要实现智能化, 一方面需要有非常高的认知智力, 一方面也应该要有非常高的情绪智力, 这样才能非常有效地解决人机交互中的情境感知问题、情感与意图的产生与理解问题, 以及反应应对问题。在设计人机交互界面时, 计算机需要对需要的信息进行快速捕捉, 能够有效发觉人的情感变化, 并且形成有效的预期且进行必要的调整, 进而有效做出反应。在此过程中, 可以有效建模, 建模对象为不同类型的用户, 可以对操作方式、表情特点、态度喜好、认知风格、知识背景等内容进行建模, 在此背景下能够很好地识别用户的情感状态。同时在有效应用线索的前提下, 选择适合用户要求的模型, 比如可以有效建立用户模型来提供有效的信息预期, 然后可以利用有效的类型用户呈现出相应的信息 (例如呈现方式、操作方式以及与知识背景有关的决策支持等) 。不仅如此, 在对当前的操作做出即时反馈的同时, 还需要形成新的预期, 预期的对象为情感变化背后的意图, 且需要有效激活相应的数据库, 及时主动地提供用户需要的新信息。从而有效地提升系统的智能化水平, 实现人机交互。

(四) 智能代理人

智能型教学代理想法的提出, 有效地帮助使用者更好地与普通的计算机软件进行学习状况的交互, 从而生成更为有效的表达模式, 提升用户的学习热情。根据模块细分, 代理人可分为沟通者、分析者和教学者。沟通者的主要任务便是对问题的特征进行盘查、询问、诊断和记录。再往下细分, 沟通者也能通过对代理人的询问、诊断和记录进行数据的获得, 由此取得与学习者交互的方式及画面。分析者分为数据查核代理人、评价检查代理人及学习检查代理人, 经询问、诊断及记录代理人取得的数据, 由分析者进行分析。分析后, 分别将结果储存于学生模块基本数据库、学习成就数据库及学习数据库。

五、情感计算的延伸应用

情感计算及其相关研究对电子商务的发展也有较为明显的推动作用。实践表明, 图片的差异能引起人类不同的情感认知。例如:老虎、蟑螂、子弹之类的图像较容易引起用户的恐惧心理, 而印有大量人民币的图片则会让人类产生十分强烈的欲望反应。将此特征应用到电子商务的模式中, 比如在大型线上购物网站上充分地考虑这些因素所带来的人类情感认知变化, 能很好地控制用户流量, 某种程度甚至能影响用户的操作, 起到一个统筹全局的作用。在现代化电器和智能设备的设计中, 若也能恰如其分地加入人类情绪状态这一因素, 能帮助用户更好地进行对设备的使用。信息检索方面, 通过对情感的概念分析, 能够有效提高信息检索的准确度和效率。针对时下十分流行的远程教育平台, 情感计算能很好地帮助用户解决情感流失问题, 吸引学习者的眼球, 达到更好的教学效果。通过各种方式的情感交互技巧, 帮助用户构建更加贴近生活的场景和智能空间。除此之外, 情感计算也可深入机械设计、智能玩具、网络游戏等众多领域, 为更加人性的服务打下扎实的基础。

六、总结

总的来说, 情感计算还是作为一个多方向多层次的新交互领域。要进行此项目的研究就要涉及诸如物理传感、哲学、心理学、计算机软硬件技术、网络传播媒介等技术。但最终目的仍然只有一个——让计算机能够更加智能化的读懂人类的情感语言, 并对相应的语言做出反馈以调节人的情感方向。为了实现这一最终目的, 很多尚未解决的科学难题仍是绊脚石。换个角度说, 智能信息化时代的到来推动了人类对人机交互情感智能化的研究, 而这也是未来研究的一个大方向大趋势。情感作为人们心理活动的主要内容之一, 仍然有很多未解之谜, 人类无法认知。但唯一可以确定的便是, 通过情感计算从而延伸开来的科研成果必然将对人类日后的发展产生广泛的影响。

摘要：随着科学技术的不断进步和完善, 情感计算对于人机交互设计的重要性也日益显著, 将情感计算能力与计算设备进行有机地整合能够较好的整合人机交互, 使人体的相应操作变得更智能更容易识别, 让用户感到更为亲切和易于操作。

关键词：情感计算,交互设计,情感模型,智能化

参考文献

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人机工程学在人性化设计中的应用 篇8

关键词:人性化设计 人机工程学 系统 环境

随着社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。

所谓人性化首要的一点就是以”人”为核心,也就是我们当今所广泛提及的”以人为本”,就产品设计而言，就是包含人机工程的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。我们可以将它们描述为：以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物(产品)之间和谐关系的方式，最大限度地挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人体健康，从而提高生产率。仅从工业设计这一范畴来看，大至宇航系统、城市规划、建筑设施、自动化工厂、机械设备、交通工具，小至家具、服装、文具以及盆、杯、碗筷之类各种生产与生活所创造的“物”，在设计和制造时都必须把“人的因素”作为一个重要的条件来考虑。若将产品类别区分为专业用品和一般用品的话，专业用品在人机工程上则会有更多的考虑，它比较偏重于生理学的层面；而一般性产品则必须兼顾心理层面的问题，需要更多的符合美学及潮流的设计，也就是应以产品人性化的需求为主。

一、人机工程学的特点:

人机工程学的显著特点是，在认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而是将使用“物”的人和所设计的“物”以及人与“物”所共处的环境作为一个系统来研究。在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。这个系统中，人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。本学科的人机系统设计理论，就是科学地利用三个要素间的有机联系来寻求系统的最佳参数。

二、实际中应用的要求：

1)产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合；

2)产品是否顺手和好使用；

3)是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险；

4)各操作单元是否实用；各元件在安置上能否使其意义毫无疑问的被辨认；

5)产品是否便于清洗、保养及修理。

2.2人性化设计是以人机工程学的发展为前提和基础的:

从根本上说，人性化设计应该是功能主义的，它是在保障产品功能的前提下改进产品的外形设计以达到符合人机工程的一般原理的设计理念。人机工程学是一门多学科的交叉学科，研究的核心问题是不同的作业中人、机器及环境三者间的协调。研究方法和评价手段涉及心理学、生理学、医学、人体测量学、美学和工程技术的多个领域，研究的目的则是通过各学科知识的应用，来指导工作器具、工作方式和工作环境的设计和改造，使得作业在效率、安全、健康、舒适等几个方面的特性得以提高。例如美国设计师亨利•德雷夫斯就坚持工业产品的设计首先应该考虑的是高度舒适的功能性，设计必须符合人体的基本要求即人机工程学。他在研究和应用的基础上发表了著名的《人体测量》，为设计界在人机工程学方面提供了主要的数据资料。社会发展，技术进步，产品更新，生活节奏紧张，这一切必然导致产品质量观的变化。人们必将会更加重视产品人性化方面的评价，人机工程学等边缘学科的发展和应用，也必会将工业设计的水准提到人们所追求的那个崭新高度。

三, 设计中人性化的表达

设计的目的在于满足人自身的生理和心理需要，需要成为人类设计的原动力。美国行为科学家马斯洛提出的需要层次论，提示了设计人性化的实质。他将人类需要从低到高分成五个层次即生理需要、安全需要、社会需要(归属与爱情)、尊敬需要和自我实现需要。马斯洛认为上述需要的五个层次是逐级上升的，当下级的需要获得相对满足以后，上一级需要才会产生，再要求得到满足。人类设计由简单实用到除实用之外蕴含有各种精神文化因素的人性化走向正是这种需要层次逐级上升的反映。我国古代著名思想家墨子所说的“衣必常暖，而后求丽，居必常安，而后求乐。”即多少阐述了人类需要满足的这种先后层次关系。作为人类生产方式的主要载体——设计物，它在满足人类高级的精神需要、协调、平衡情感方面的作用却是无庸置疑的。设计师通过对设计形式和功能等方面的“人性化”因素的注入，赋予设计物以“人性化”的品格，使其具有情感、个性、情趣和生命。当然这种品格是不可测量和量化的，而是靠人的心灵去感受和体验的。设计人性化的表达方式就在于以有形的“物质态”去反映和承载无形的“精神态”。一般而言，设计人性化的表达方式有如下几种：

3.1 通过设计的形式要素(如造型、色彩、装饰、材料等)的变化，引发人积极的情感体验和心理感受，是设计中的“以情动人”。 在设计中色彩必须借助和依附于造型才能存在，必须通过形状的体现才具有具体的意义。但色彩一经与具体的形相结合，便具有极强的感情色彩和表现特征，具有强大的精神影响。当代美国视觉艺术心理学家布鲁墨说：“色彩唤起各种情绪，表达感情，甚至影响我们正常的生理感受”。因而色彩是一般审美中最普遍的形式，色彩成为设计人性化表达的重要因素。现代设计秉承包豪斯的现代主义设计传统，多以黑、白、灰等中性色彩为表达语言，体现出冷静、理性的产品特性。现代设计极力反对虚饰，以少装饰、反装饰著称。但在适应机械化大生产技术条件的前提下，适当的装饰确可以增加设计的情趣和个性，使设计物灿然生色。现代设计师常在工业设计中采用或加进自然材料，通过材料的调整和改变以增加自然情趣或温情脉脉的情调，使人产生强烈的情感共鸣。

20世纪80年代由西德人为发育迟缓儿童设计的学步车，曾获国际工业设计大奖。该设计没有选用伤残人器械上常使用的那种闪着寒光和铝合金，而采用打磨柔滑的木材制作，再涂上鲜亮美丽的红漆，配上一部玩具的积木车，产品工艺简单，却受到国际工业设计界的好评，其根本原因在于设计者通过对材料的用心选择、色彩的精心搭配和功能的合理配置表现了一种正直的思想和对人性的关怀：让孩子不感到它是医疗器械，而是令人亲近和叫人喜爱的玩具，从而打消自卑感，增加生活的勇气，也有利于孩子健康人格的形成。

造型设计与人机工程带来的艺术文化气息和人机相宜的使用界面使产品更具人性化，人类的自我在逐渐回归中改造着物质世界，创造着逐渐属于人类自己的生活空间。

3.2 通过对设计物功能的开发和挖掘，在日臻完善的功能中渗透人类伦理道德的优秀思想如平等、正直、关爱等，使人感到亲切温馨，让人感受到人道主义的款款真情，可谓是设计中的“以义感人”。

现在，设计师对人性的关注已扩展到为残疾人设计的领域，成为人类工业设计最具人道主义和人情味的一面。德国设计师设计的盲人阅读仪，小巧轻便，可随手拿着在报纸上进行扫描图、阅图和贮存，避免了残疾人的心理障碍，盲人也能与正常人一样读报。他们还为残疾人设计了可利用空气升高的轮椅。这一设计使残疾人在与正常人谈话时，可随意提高轮椅达到与正常人同样的高度，还可像正常人一样使用酒吧台，享受与正常人同样的待遇和权力。这一充分考虑残疾人自卑心理的设计受到了他们的欢迎，也真正的做到了“以人为本。” 设计师已在逐步转换自己的设计思维，消费者已成为设计师的“上帝”。“为人而设计”不再只是泛泛而谈的口号，而是深深扎根于设计师心中。

四,人机工程学在产品中应如何表现

1、卫浴设备的平面布置

随着人们生活水平的提高，卫浴间将迎来一次彻底的革命，新一代的卫浴间将一改以往卫生间仅只能将洗浴区、坐便器、洗脸盆三要素摆出来，满足基本洗浴排泄功能的局面，取而代之的是大空间、功能齐全细化、室内外沟通、舒适度大幅提高的大卫浴间。卫生间的面积也从原来的4~5m2 发展到7~10m2 左右，这样使多功能、干湿分区的卫浴间成为可能，居家的卫浴间比较全面的功能包括洗浴、化妆、排泄、洗衣、临时衣帽架放置。随着住区集中管道供热水及热水器的普及，每天洗澡已成为多数人的习惯，沐浴区采用整体浴室或采用分隔处理，避免沐浴后坐便器及洗衣机、地面全被打湿带来的不便；坐便器也应用轻质材料分隔开，使这个私密空间免受干扰，更加人性化；而洗漱、化妆、洗衣、排泄、进出更换的衣帽可以放在敞开的空间。

2、卫浴间配件的设置

配件对于卫浴间，就象女人佩戴的珠宝、华服，对营造卫浴间气氛有着画龙点睛的效果，配件应创意性强、简洁大方、品质高雅，与卫生间整体搭配相宜。悬空的小化妆盒，可以放置一些常用的小物品；金属挂环和杆子，可以钉入墙体内，用来放置毛巾、卫生纸；晶莹透明的肥皂盒、刷牙杯等直接用吸头吸附在墙上，方便随意更换位置；藤制的小篮子挂在浴缸边。旗浴盐、香熏油还是鲜花，悉听尊便。还有一些非主流材质的配件，如陶瓷、磨砂玻璃、实木等材质对丰富配件产品的款式、色彩、造型等都起到了锦上添花的作用。

*空间配置: 装饰色彩与效果

为了在视觉上产生暖烘烘的感觉，应选择明亮的色彩为主要背景色，对缺乏透明度与纯净感的色彩要敬而远之。在搭配上，要强调统一性和融合感，异常鲜艳夺目的色彩在这个季节也可以大胆地大面积使用，尽管对人的心理会造成一定的冲击，但“温室”效应亦非常明显。如果是几种颜色搭配，最好也采用大色块穿插装饰，如白色瓷砖墙壁配上红色的浴缸和面盆，再搭上几块粉红的毛巾映衬，这样的搭配在视觉上既不拥挤，还暖意融融。

色彩若运用得当，能改变整个卫浴空间的气氛，很多人希望洗浴环境有温暖的感觉，因此常采用暖色，如咖啡色、橙色和黄色等。但有些年轻的家庭，则不单采用一种色彩，而是大胆运用对比色系，或者使用新颖的现代画使小空间同样温暖如春。

*采光与照明

卫浴间的照明设计由两个部分组成，一是沐浴空间部分，一是脸部整理部分。沐浴空间是以柔和的光线为主，光亮度要求不高，只要光线均匀即可。脸部整理部分，由于有化妆功能要求，对光源的显色指数有较高的要求，一般只能是白炽灯或显色性能较好的高档光源。对照度和光线角度要求与较高，最好是在化妆镜的两边，其次是顶部。如果你希望在洗浴时增加些浪漫情调，也可以在顶部安排射灯，或者在玻璃后安置背景灯。

卫浴间的照明方式采用整体照明和局部照明相结合的方式来完成光明的重任。镜旁必须设置独立的照明灯作局部灯光补充，镜前局部照明可以选日光灯，以增加温暖、宽敞、清新的感觉。

结束语：

设计是一种把人们的思想赋予形态的工作，设计就是将所有的人造物赋予美好的目的并加以实现，优秀的设计是真善美的体现。设计从过去对功能的满足进一步上升到了对人的精神关怀，这是在设计中融入文化，增加产品的文化附加值的根本所在，这也是设计师的责任。随着人类认识水平的逐渐提高、深化和上升，人类认识将由“必然王国”走向“自由王国”，这是认识发展的必然规律。而人类的设计也必将随着自身认识的提高走向更高的境界，即人类社会所孜孜以求的理想化、艺术化的造物方式和生活方式，由不自觉走向自觉，由追求物质需要为主到两者兼顾并以追求精神享受为主。由设计的“必然王国”通向设计的“自由王国”，“随心所欲而不逾矩”，这是设计师及消费者的共同梦想。设计的层次越高，其精神性的因素就越多、越圆满，物质性和精神性、理性化和人性化的结合就越完美、越融洽。可以预言，设计人性化将是未来设计的必然趋势和最终归宿。让我引用一位美国设计师普罗斯说过的话来结束本文：“人们总以为设计有三维：美学、技术和经济，然而更重要是第四维：人性。”

参考文献:

[1] 丁玉兰．人机工程学[M]．北京:北京理工大学出版社,2006

设计中的人机关系教学设计 篇9

课 程 设 计 说 明 书

（2014~2015学年第一学期）

课程名称：人机工程学

题

目：个性化餐厅的谈话椅设计 专业班级：工业设计1201 学生姓名：孙潞潞 学

号：2012000472 指导教师：姚静媛 设计周数：2周

2014年1月10日

目 录

一.设计任务书„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„1.1设计题目„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.2设计客体分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„4 1.3设计目标„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„5

二.调研与分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.1调研概要„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6 2.2调研结果分析„„„„„„„„„„„„„„„„„„„6（1）存在的问题„„„„„„„„„„„„„„„„„„6（2）现有谈话椅的优点总结„„„„„„„„„„„„„10 2.3分析归纳„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„11

三.设计的展开„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 3.1方案构思总述„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12 3.2方案说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12（1）.方案一„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„12（2）.方案二„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„13（3）.方案三„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„14（4）.方案四„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„15（5）.方案五„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„16 3.3方案总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„17

四．设计的深入„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 4.1最终方案的选择„„„„„„„„„„„„„„„„„„19 4.2最终方案说明„„„„„„„„„„„„„„„„„„„19

五． 确定尺寸„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„22

六． 设计小结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 6.1方案总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 6.2设计感悟„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 七． 参考资料„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„26

设计任务书

1.1设计题目：个性化餐厅的谈话椅人机学设计。

1.2设计客体分析

在设计重要考虑到人-机-环境系统问题，即座椅设计首先考虑到人与机器的相互作用问题，再结合环境问题加以设计。

（由于主题是对谈话椅的设计，将人体在座椅上做的时间定为长时间，如三个小时左右，设计过程中涉及到的人机问题均按长时间处理。）

人与机器的相互作用问题，首先考虑人体坐姿。从生理学、解剖学和人体力学几方面分析，坐姿有以下特点：（1）坐姿解除了包括上肢在内的整个上身重量对双腿的压力，减轻了足踝、膝、髋等关节所受的压力，也减轻了全身肌肉。尤其是腿部肌肉的负荷，可减少人体能量的消耗。（2）站立式血液向腿部汇集，而坐姿放松了腿部肌肉组织，使腿部血管内压降低，血液较易向心脏回流循环，能缓解疲劳。（3）坐姿有利于维持身体的稳定，也有利于情绪的安定。（4）坐姿解放了双脚，使腿脚易于参加操作，还能利用靠背发挥腿脚的蹬力。（5）坐姿的不利方面有：操作范围、动作幅度小于立资操作：不能借助体力、腰力，因此双臂操作力小于立姿：坐姿增加了人体对于环境震动的敏感度等。谈话椅可当做工作椅也可做休闲椅，普通坐姿时可当做工作椅，后仰时可当做休息椅，于是在设计时要同时考虑

到两种情况，并做出设计。座椅设计的人与机的结合就要从坐姿出发进行设计。

座椅设计与环境问题：餐厅不仅是人们进餐的场所，同时也是重要的社交场所和公众汇集的地方，在餐厅中，人们不但在吃，同时还在说。餐桌上的交谈，人们总是希望能相互听请对方，但又不希望本桌上的交谈内容被邻近的餐桌听到，餐厅中嘈杂的声音对听请讲话是不利的，但对保障交谈的私密性又有帮助，在餐厅环境及造型不易改动的前提下，可通过对座椅的设计来改善这种情况。

在确认以上两个设计原则后，再加上与主题个性化餐厅的结合，满足各方面要求，即可进行设计。对于个性化餐厅谈话椅的人机学设计，首先需要的是足够多的对现有谈话椅进行研究，以缺点列举法为主进行设计，如果有必要则需要对座椅进行全新的设计。其次运用希望点法，开发更符合人机要求的完成工序的结构。1.3设计目标

本设计旨在建立一个与环境相合能完成必要目标且又符合人机学原理、让更多的人对就餐谈话感到舒适满意的座椅。

通过本课程设计实践，要培养自己独立完成文献资料检索和解决实际问题的能力，更好地理解和掌握人机学设计的原理和方法，掌握运用人机学设计的基本技能，熟悉运用绘图（包括计算机绘图）表达设计意图的方法，进而培养自己运用设计原理分析问题、解决问题的能力。

二．调研与分析

2.1调研概要

调研地点：太原理工大学周边酒店及餐馆。调研时间：人机工程课程设计课时以内的所有时间。

调研方式：主要是观察法，再有询问的方式。以及网上查阅资料的方式。

调研目标：自身体验餐厅中的谈话过程，尽量了解谈话过程中出现的问题，在长时间体验时可能会出现的对于平衡调节理论的要求：对已有的设施进行细致的优劣判别，是否解决了一些问题,有没有必要存在，对不足，能如何合适的进行改进，哪些东西有必要保留；列出现行谈话椅的不足。如在设计过程中运到问题，进行再次调查，同样的问题有没有得到解决，是否有改进的空间，利用一切机会去观察在餐馆中存在和发生的一切。对餐馆谈话椅有足够的认识，为接下来的设计阶段做好各方面的准备。事实证明在接下来的设计中，因不断对座椅的深入了解，我发现了更多需要解决的问题也得到了很多设计的启示。

2.2 调研结果分析

（1）、存在的问题

1、椅身的外形尺寸角度设计问题

a.椅面，外形：有些椅面被设计成弧凹形，本是想与人的臀部形状保持一致，但弧凹形的高度差较大（大于25cm），人坐在一面伤时，股骨两侧会往上移，使髋部肌肉受到挤压，造成不适，因此并不合适。尺寸：一般餐厅座椅不可调节，椅面前缘高度或翘起，或平角，但对于谈话椅来说，在餐厅除了就餐外，还有的是时间更为长久的交谈，在交谈过程中，整个人处于一种放松的状态是较为舒适的，因此，在设计中，要同时考虑到就餐及休闲两种不同状态下的椅面倾角。b.椅背，外形：坐下后脊柱曲线形态与站立时相比发生变化，腰椎段的曲度变化最大，由向前凸趋于变直，甚至略向后凸，因此腰椎间的压力不能在维持正常均匀的状态，这种影响主要发生在伤神没有依靠的情况下，因此，在座椅设计中，加上靠背设计，会使人在长时间坐时保持舒适。若座椅靠背有一定的后仰角度，是整个上身的体重能较多的由后仰的靠背承担，脊柱形态变化对舒适性的影响程度有一定的缓解。尺寸：有些餐馆椅子虽有靠背，但在实际感受中并不舒服，原因是角度没有掌握好，是人体在坐姿后仰时脊柱有了较大的弯曲变形而不舒适。当椅背与椅面成120度角时，腰椎处有腰靠支撑，坐直腰椎形态变化小，腰椎椎间盘压力小，是较为理想的状态。

c.头枕，在很多餐馆中，靠背的长度一般较短，后仰时只能使背部休息，而脖子处一直处于工作状态得不到休息，为缓解颈椎的压力，可在椅背处安装头枕，头枕的位置一般处于颈椎之上、后脑勺的下部，这一位置因人体身材高矮不同有很大差异，因此在设计过程中可设计为可调节式设计。d.扶手，扶手外形并无特殊规定，一般与椅面平行。尺寸：在实际感受中，有的扶手设计很不舒适，有的扶手设计过高，肩部肌肉紧张，时间稍长，就会感到酸痛，是不适宜的，有的扶手设计过低，使肘部“追”着扶手走，自然使脊柱弯曲，时间稍长会使人体不舒服。扶手的高度在设计时一般略低于“坐姿肘高”。扶手的长度过短则起不到扶手的作用，过长既让人不舒适又浪费空间，所以扶手的长度一般约为肘长，扶手前端设计为弧形，大致符合人手自然状态的弧度。e.座面高度，有些坐椅在感受过程中，小腿够不到地面，或者刚好够到而无法施力，全身重量由大腿与座面前缘之前的接触点或面来承担，背肌处在一个紧张的状态。就餐时短时间内不会感觉到背肌的负荷，但时间一长便能感觉出背部酸痛。若座面高度设计合理，可使小腿获得支撑，降低大腿与椅面前缘之间的体压，降低背肌的紧张。

2、座椅材质的选择问题

在材质这一方面，几乎每个餐馆都有不同，大多数餐馆选用木质材料，部分餐馆为了顾客的方便舒适采用很软的棉垫。一项研究报告指出，人坐在硬椅面上，上身体重约有75%集中在左右两坐股骨尖下各25cm2左右的面积上，这样体压分布过于集中，若在椅面上加上适当材料的垫子，一面与人体接触面积会增加，坐骨下的压力峰值将大幅度下降，即可改变体压分布情况，但是有些餐馆坐垫太软，不利与生理调节。在一些餐馆，就坐时间太长，椅背椅面处温度会攀升，湿度增加，使人感觉不舒服。优良的椅垫应避免人体接触部分湿度的攀升，保持皮肤的干爽，同时保温性能适当，不宜过强或过弱，以特拉纶长毛绒、聚酰胺丝绒、聚酰胺制长毛绒作为蒙面材料较符合人机学。

3、就餐谈话过程中外界干扰问题

前面提到过，在交谈过程中，人们总是希望交谈双方可以相互听清对方，却又不被外界其他人所干扰。于是在设计过程中便需要考虑到抗干扰这一方面的东西。抗干扰主要考虑后方以及两侧的干扰，需在两侧加以遮挡，挡住眼部及耳部，即可起到阻隔干扰的作用。

（2）现有谈话椅优点总结

1、一般餐馆谈话椅坐宽足够宽，椅面面积较大，坐在椅面上使臀部较为舒适。

2、有些餐厅针对不同地点的座椅进行了不同的设计，如在餐馆中间，一般座椅设计较为小巧，不会太占空间，靠近窗户的地方，一般都被人们选来作为交谈的地方，设计舒适，占地面积较大。

2.3 分析归纳

座椅设计经过很多年的发展已经积累了很多好的因素，已经能够很好的完成它的功能目标。但现在的座椅还是存在一些有待解决的人机问题。在接下来的设计中，主要是对座椅的分析中去解决一些问题，从座椅的原始功能出发一层一层的去分析那些解决了的和没解决的问题，在对那些有待解决的问题进行再设计。

三．设计的展开

3.1方案构思总述

在设计初期，综合考虑各个问题后，结合餐馆实际情况加以设计。根据设计任务的要求做出了五个初步方案，并绘制了一些草图。我将谈话椅的位置固定在包间以及窗边，包间的座椅设计可排除外界环境的干扰，窗边的设计在考虑到座椅本身的设计之外，还要考虑与个性化餐厅主题的结合以及与周围环境的结合。将窗边座椅设计固定为两人谈话，即相互面对的两人，排除一切外界干扰因素，只留下对面互相交谈的双方。

3.2方案说明

（1）方案一

1、这个方案的设计主要考虑在包间内的座椅设计，不考虑再接环境的干扰因素，除了加入设计座椅本身需要的考虑的问题之外，对外形加以创造设计。

2、这个方案取自中国传统的八卦阵图，将图分割之后即可得出座椅的大致造型，在左侧凹处加入固定座垫，改善椅面的弧度，使之更符合人机学。

3、右侧突出部分可作为人体休息时侧倚之用，人们在坐的时间长了之后，恰好后背没有可以休息的地方，便会自然而然的向侧方倒去，八卦图一分为二之后所得的造型可以让人在休闲时获得依靠。

4、鉴于八卦图原图为圆形，自然方知是不稳定，所以在底部加以支撑，支撑处主要放在就坐处，即按图示来说，偏左方一点，使整个座椅更为稳定。

（2）方案二

1、这个方案同第一种方案，都是为了包间内的座椅设计。

2、这个方案外形取自象征百年好合的百合花，将其中一片花瓣作为靠背，相邻的两片花瓣作为扶手，剩余两片花瓣作为座椅支撑，为了使整个座椅稳定，在座椅后背处加固定处理。

3、座椅材质选取较为柔软，主要为交谈一段时间后休息之用，造型优美。

（3）方案三

1、这个方案除了对上述调研过程中提出的问题进行设计改进之外，同时考虑进了外界环境的干扰因素。

2、设计造型取自英文字母大写“V”,对字母做加厚处理即得出基本造型。在底部加上支撑后，往上在适当的坐深处设置坐面，并加上相应的扶手。对字母V的高度加以延伸，将椅背与椅侧高度同时延伸过头，可阻隔外界干扰。

（4）方案四

在综合考虑了各个方面的因素后，做出了如下方案：

人体在普通就坐时，座位角为6°即可，而在休息的时候，一般整体后仰，为了配合人体各方面因素的变化，在休息时，座位倾角增大为10°，靠背角度变为120°，此时，能使人体得到最大程度的休息。在椅背与椅座间设置装置，使靠背没有压力时处于115°角状态，有压力时，向后倾斜5°，变为120°。因为需要考虑环境因素，因此在外围加上外罩，外罩仿照一般的吊椅造型，在需要隔音时加上外罩，不要隔音时去掉即可。

（5）方案五

这个方案是在方案四的基础上加以造型改进，考虑到个性化餐厅的主题，我将主题定为“你好，阳光”，这款椅子是在窗边摆放的椅子，好友或家人一起去餐厅时，坐在窗边，享受温暖的阳光，坐在独特的纯木质且符合人机的座椅上聊天用餐，会让人更好的享受生活。所有材质换成木材制作，与主题相得益彰，材质改进之后，对造型加以改进，即可得最终的方案。

3.3方案总结

以上的五个方案采用循序渐进的方法，在一步步的设计中加入了更多人机因素，一步步走向完善，在方案中有可能因为特别重视某个问题而忽略了其他方面等等一些不足，但通过这样的探索一些问题也找到了能解决的相应办法。我的方案大多数太过注重造型而忽略了一些实际的东西，因此在一步步改进中，一步步加入调研做提出的问题

并找出相应解决方法，看上去是五个不同的方案，其实内在过程一步步联系，最终得出较为可靠的方案，在对五个方案进行分析总结后我进入了更为深入的方案设计中。

四．设计的深入 4、1最终方案的选择

几个方案之间相互独立又相互联系，每个方案都有自己的独到性，而又有一些不足，在一次次提出问题后又想办法解决问题，在对几个方案进行认真分析之后，我取其精华去其糟粕，组合设计之后，得出了最终的方案。4、2最终方案说明

椅身方面，在遵循人机尺寸的基础上，椅座处先用两边框架打好结构后，再在内部空间加以细化，木材相互穿插而过，形成了网格状的造型，木材穿插时不是单纯的垂直交叉，而是在原有垂直基础上稍微做弧度处理。每一根穿插的木条截面均为椭圆形，在穿插胶结好之后使人坐起来更舒适。椅背采用木条并列的方式制作好，在上部下部加

上直木条加以固定，既美观又大方。扶手处前端做了圆滑处理，使人在扶手时更为舒适愉悦。椅腿部位直接用一根木条弯曲而成，并稍微向外偏移一个角度，使其更加坚固。

椅座与椅背连接处，左右用一根木条固定，这两根木条的作用是在椅子闲置不用时通过回弹作用使椅子恢复原状，在人进行倚靠时，椅背会稍微向后偏移一个角度，但在扶手与连接处木条的作用下，不会因用力过猛而导致椅子损坏。

椅子的框架结构除了用较为粗壮结实的木条外，在外部均加了一层螺旋结构，不仅美观，更增加了框架的坚固性。

在外罩方面，仍然是边缘框架采用坚固的木材换成一周，再在外部加上一层螺旋结构，与椅子相得益彰，增加美观程度与坚固性，后罩部分采用镂空形式，若为全实的外罩，人坐在里面会感到憋闷不已，但若是镂空状，不仅可以有效地隔音，增加美观性，还能使人更加舒适。

外罩与椅身没有连接设计，是为了方便两者分离，在不需要隔音的状态下，直接使用椅子就好，若需要隔音，只需将两者简单拼装即可。选择木材的主要原因，除了其具有独特的色泽与花纹外，还因为选用木材能更好地衬托主题。在功能方面，木材本身具有调湿特性，可调节餐厅内的湿度，而且其吸声隔音的效果好，即使是镂空外罩，也能起到一定的隔音效果。

五．尺寸的确定

1、坐高工作椅坐高比坐姿人体尺寸中的“小腿加足高”低10~15mm,取适合男女50百分位数身高的座高，男子：413+（25-6）-10=422mm,女子:382+(20-6)-10=386mm,将数值四舍五入为圆整的数值后，得工作椅的座高范围为380~420mm，休闲谈话椅是为了舒适之便，一般座高较工作椅低一些，取370mm。

2、根据阿克布罗姆靠背曲线以及人体坐姿生理分析，可知，就餐时，座面倾角取6度，椅背与椅面夹角为115度，在谈话休闲时，座面倾角取10度，椅背与椅面夹角为120度。

3、单人椅坐宽宜略大于人体水平尺寸的“坐姿臀宽”，根据 “GB/T14774-1993 工作座椅一般人类工效学要求”给出的坐宽数值范围为370~420mm，谈话椅为了舒适之便，将其范围加大一些，取500mm，座长取500mm。

4、扶手高度宜略小于坐姿人体尺寸中的“坐姿肘高”，“GB/T14774-1993 工作座椅一般人类工效学要求”推荐的扶手高度为210~250mm,我们取210mm。

5、整个椅身为纯天然木材制作，没有椅垫，因此直接取椅座厚度为100mm,椅背的厚度一般比椅座稍小一些，取90mm。

6、根据阿克布罗姆靠背曲线，腰靠突出部位距椅垫长度取175mm,凸起角度约为20度。

7、椅背为全靠背形式，椅背长度应大于人体坐姿尺寸的头长+身长，经研究计算后，取mm为宜。

主要的尺寸结果如下图：

六.设计小结

6.1方案总结

设计方案循序渐进，一步步从原有状态下提出问题解决问题，虽然可能有某些问题没有考虑到或者无法解决，但整体来说已经对现有座椅进行了深入改造。椅身与外罩部分可以分离或组合，若在包间内，可直接将外罩拆下，防止阻碍同伴间的交流，在外部大厅内，将外罩组装上，便可阻隔外部环境干扰。6.2设计感悟

这次的设计过程是第一次自主完整地设计成品的一个过程，在之前的一些设计方案中，大多数只考虑造型，设计较为简单，但在加入了人机与功能因素时，设计难度便大大增大了。而且老师提出的五个方案中选取一个着实让人有些应付不来，平时看得少了解的知识少，设计中有点没有思路，不过在广泛的查阅后便大致有了一些思路。这次的设计不仅仅是空想，而是实实在在的对于问题的解决，在实践过程中一步步遇到问题提出问题解决问题，慢慢完成对方案的设计。

七.参考资料

1.阮宝湘、邵祥华主编，《工业设计人机工程》，机械工业出版社，2005 2.GB/T16251-1996 工作系统设计的人类工效学原则 3.GB/T10000-1998 中国成年人人体尺寸

4.GB/T12985-1991 在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则