083731222 人机工程学（共10篇）
姓名：吕超
学号：083731211
学院：机械交通学院
班级：机制082
日期：2011-12-23
目录
一、摘要 …………………………………………………………………2
1、前言 ………………………………………………………………2
2、关键词 ……………………………………………………………3
二、人机工程学简介……………………………………………………3
1、人机工程学定义……………………………………………………3
2、人机工程学应用……………………………………………………3
三、鼠标的分析与设计…………………………………………………4
1、人类手部结构………………………………………………………4
2、手臂的人机工程学分析 ……………………………………………5
3、鼠标的人机工程学分析和设计………………………………………6
4、人机工程学鼠标图片 ………………………………………………7
四、总结…………………………………………………………………8
五、附录…………………………………………………………………9
参考文献 …………………………………………………………9
摘要 ：
通过对人性产品设计具体实例来说明人性化设计中所包含的人机工程学因素，指出中国未来的产品设计必以创新和革新为首要条件，人机工程学，使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐结合。社会的发展，技术的进步，产品的更新等等都与人，机，环境有密切的联系，所以要实现“以人为本”人性化设计思想，必定以人机工程学为参照。
1、前言 ：
人机工程学是我们专业选修课，从这门课程中我们必须理解，明白，并且深切的感悟出人体工程学与我们专业，设计的相关性。使我们在产品设计过程中应充分考虑人和所设计的产品及他们所处的环境的协调及统一，提高产品与人之间的和谐关系，尽量满足舒适和安全的使用要求，以实现 “ 以人为本 ” 的人性化设计思想，使我们在设计方面得到了启迪和发展，使我们对我们的专业的认识也加深了一步。
特别是计算机和家具等与人体直接接触的产品更为突出。实际上，让机器及工作和生活环境的设计适合人的生理心理特点，使得人能够在舒适和便捷的条件下工作和生活，人机工程学就是为了解决这样的问题而产生的一门工程化的科学。
所以，根据我自身的实践体验，深深感受到从事计算机行业的人员，可能会有一点点的职业病，如：颈椎、尾椎、膝盖等部位的麻木和酸痛！最令人们忽视的还有手腕，由于长期使用普通鼠标带来的手腕僵硬等不适症状。因此，我想从人机工程学论述一下，鼠标的设计
和应用。
系统设计的一般方法，通常是在明确系统总体要求的前提下，着重分析和研究人、机、环境三个要素对系统总体性能的影响，如系统中人和机的职能如何分工、如何配合、环境如何适应人、机对环境又有何影响等问题，经过不断修正和完善三要素的结构方式，最终确保系统最优组合方案的实现。
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。人性化产品，就是包含人机工程的的产品，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。
2、关键词 ： 人机工程学；人性化设计；舒适健康；鼠标设计。
二、人机工程学简介
1、人机工程学定义
所谓人机工程学，亦即是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数；还提供人体各部分的出力范围、活动范围、动作速度、动作频率、重心变化以及动作时的习惯等人体机能特征参数，分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性；分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人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以及心理因素对工作效率的影响等。
2、人机工程学应用
人机工程学的范围是很广泛的，其基础学科是研究人的生理、心理。就是实用科学，把技术科学直接应用的实际的操作之中，也是人体工程的本源之处。人机工程学以人为最根本、最直接的研究、服务的对象，所以一切信息必须从人的自身中去获得，综合了这些信息才能做出判断。人类工程学是与人相关的科学信息在对对象、体系和环境进行设计中的应用，它涉及到人类生活的方方面面。理想的设计应当在工作体系、运动、休闲、健康和安全等诸多方面充分体现人类工程学的原理。
三、鼠标的设计和应用
1、人类手部结构
鼠标的人体工学设计，主要就是鼠标的造型设计。而要研究这个问题，首先需要研究人手的自然结构。
人手的结构中，与鼠标相关的部分向上包括前臂，而向下则有手腕、手掌、手指等结构。前臂内部包括尺骨、桡骨等主要的骨骼人就是依靠这两根骨头的交错来完成手腕的旋转的。而手腕结构中主要是一快腕骨，它的转动使得人的手腕可以仰俯。而人的手掌则主要由两组肌肉组成，一个是拇指屈肌和外展肌组成的肌群，一个是小指屈肌及展肌组成的肌群，在两个肌群指间有一条沟壑。对于不同的人，这条沟的深度和宽度是不同的。而这条沟内部，则是人手主要神经和血管所走的地方。手指的结构则相对
比较简单，每个手指包括三个指节，并在一定范围内可以
人手的自然形态
作横向的展开。
2、手臂的人机工程学分析
首先，对于上臂来说，它的自然形态应该是使尺骨和桡骨接近平行的状态，这种状态，也就是当上臂和手掌平放桌上的时候，上臂和手掌呈接近垂直的倾斜状态，使用掌外侧触及桌面的形态。
因为这种形态下，上臂的主要肌肉和血管不会发生扭曲，所以即便长时间保持这个姿势，也不会出现肌肉疲劳和缺氧情况――曾经推出过一款“竖着”使用的鼠标，虽然由于和大多数人的使用习惯不合而没有普及开来，但这种设计思路的确是符合人体工学要求的。
而对于手腕结构来说，多次试验证明，当人的手腕呈“仰起”状态时，则“仰起”的夹角在15度－30度之间的时候，是最舒适的状态，超出这个范围，会 导致前臂肌肉处于拉伸状态，而且也会导致血流的不畅。而对于手掌来说，其最自然的形态就是半握拳状态。
3、鼠标的人机工程学分析和设计
而鼠标的造型设计，实际上就是要尽量贴合这个形态。
（1）、要使鼠标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群――拇指肌群和小指肌群。使它们能够贴紧而又不受压迫。受压迫会导致手掌处于疲劳状态，而贴不紧又有握不住的感觉。
（2）、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。也就是鼠标外壳要贴紧手掌中间的那条“沟”。如果它不能贴紧，那么手心就会有“悬空”的感觉，而如果压迫了它，因为下面是手的主要动脉和神经的必经之地，时间长了会导致手缺氧。
（3）、鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓，否则会造成手掌产生压迫感。
（4）、对于手指，手指的自然形态应该是五个手指都不悬空，而且处于呈150度左右的自然伸展状态。而对于鼠标设计来说，手指部分的一个特别要求，就是当手指自然伸展时，第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上，这样才能获得最佳的按键手感。
（5）、对于手腕，还要搭配带有护腕功能的鼠标垫，以避免手腕长期与坚硬的桌面摩擦带来的不适感。而且鼠标垫也要用健康环保的材料制作，这样才会更全面的保护我们的健康。
（6）、另外，还可以设计更多类型、更多功能的鼠标或者无线鼠标，以满足不同类型的用户的需求。
4、人机工程学鼠标图片
普通鼠标
护腕鼠标垫
人机工程学鼠标
科学操作
四、总结
人体工学，在本质上就是让工具的使用方式尽量适合人体的自然形态，这样就可以使用工具的人在工作时，身体和精神不需要任何主动适应，从而尽量减少使用工具造成的疲劳。
随着机械化、自动化和信息化的高度发展，人的因素在产品设计与生产中的影响越来越大，人机和谐发展的问题也就越来越显得重要，人机工程学在产品设计的地位与作用愈显出其的重要性。
在新的世纪里，我们以新的方式来感知世界，人们越来越多的在追求一种新的生存环境和生存空间，毫无疑义，未来的人性化设计具有更加全面立体的内涵，它将超越我们过去所局限的人与物的关系的认识，向时间、空间、生理感官和心理方向发展，同时，通过现代高科技技术如虚拟现实、互联网络等多种数字化的形式而扩延。符合人机工程，人性化的设计是最实在，同时也是最前沿的潮流与趋势，是一种人文精神的体现，是人与产品完美和谐的结合。使人性化的设计真正体现出对人的尊重和关心。
所以，对于从事计算机行业的人员来说，一款舒适方便的人机工程学鼠标会带给我们跟多的舒适和健康。
五、附录
参考文献：
[1] 《人机工程学》．丁玉兰．主编．北京理工大学出版社．
[2] 《人机工程学设计应用》．严扬．编著．中国轻工业出版社．
[3] 《世界著名设计公司卷》．蔡军．徐邦跃．编著．黑龙江科学技术出版社．
1 安全人机工程学的基本概念
安全人机工程学是人机工程学的一个分支, 人机工程学也称工效学、人类学或者人类因素工程学。人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案, 研究人在作业中与有关机械的所处环境的相互配合。劳动者在劳动过程中是否安全, 主要取决于安全条件、安全状态和安全行为。现代化生产中的“机“向着高速化、精密化、复杂化方向发展, 对操纵“机“的人的判断力、注意力和熟练程度提出更高的要求, 而人类的生理、生物能力学特性等却没有多大变化, 相反, 可能会随文明进步而出现退化现象, 必然出现了人与“机“之间的不协调、不平衡。因此, 所设计的“机“必有符合操作者的身心特征、生物力学特征, 把人机作为一个整体、作为一个系统加以考虑, 使“机“与人经终处于安全卫生、合适、高效率的状态, 这就出现了安全人机工程学。
安全人机工程学研究的内容包括安全人机工程学研究人的生理、心理特性和能力限度、人机功能的合理分配、人机相互作用及人机界面的设计、环境及其改善、作业及其改善、人的可靠性与安全六个方面。
2 安全心理学对安全生产的影响
安全心理学从心理学分离出来, 形成一个完整的研究领域, 安全心理学是研究人们在生产活动过程中的心理现象及其发展、变化规律的科学。主要研究两个方面的内容:一方面揭示人的心理特征:如兴趣、爱好、气质、性格、情绪、情感、动机、态度和能力等, 从而进行事故预测、预防、安全管理和安全评价;另一方面是研究怎样调动劳动者对安全生产的积极性。
安全心理学在组织安全教育、安全培训的活动中, 使人的心理活动走向更科学、更切合实际的轨道;帮助安全监察人员及时发现人的不安全动作的心理状态, 揭示安全事故的本质原因;对事故的主要责任者、肇事者的思想状态、精神状态、行为习惯进行研究, 以便于认清他们重复发生事故的内在原因;从知觉、情绪、意志、行为四个方面进行研究, 对易于重复发生事故的工作, 给予积极的心理矫正, 从心理角度预防同类事故在工作中重演;通过对肇事者的不安全行为的研究, 让大家心悦诚服地认识到防止事故的发生、杜绝不安全行为的关键是事在人为, 进一步加深对安全生产的认识。
企业文化就是安全心理学在现代企业管理中的一个很好的应用。化工集团甲醇分公司大力提倡“亲情家文化”就是从安全心理学角度来正确地引导员工, 使员工的心理活动更科学、更阳光。甲醇分公司形成“亲情家文化”氛围, 让每一名员工来到公司就像来到自己家里一样, 温馨的公司, 舒适的环境, 和谐的氛围, 让员工不由自主感受到快乐、阳光;从而引导员工的心理活动向着科学, 阳光的方向发展, 极大地发挥员工的潜在能力, 减少了员工实际操作中的失误, 保证了员工的健康, 提高了生产效率。尤其是采取了人机对话管理模式, 将每一台设备与员工有交流、有感觉, 将设备拟人化, 通过操作者与设备的对话, 感受到机器的脾气、性能, 使员工能够准确地掌握机器的特性, 轻松愉快地控制机器, 达到人与机有机地结合, 人与环境有机地结合, 从而从心理上引导员工安全完全是可以控制地, 是可以避免地, 最终达到了员工安全生产的愿望, 保证了员工健康的操作环境, 提高了生产效率。
3 安全生理学对安全生产的影响
安全生理条件是机械设计、作业空间和环境设计的依据, 只有适应于人的生理条件的工作环境和机械等, 才能保证生产顺利安全进行。安全生理学就是研究劳动中人体的变化、劳动者在劳动过程中是否处于最佳状态的科学。研究在保证劳动者充分休息以后, 恢复原来的生理状态, 以此作为制定劳动量和休息标准的依据。
安全生理学包括由休息状态到工作状态时生理功能的变化、环境物理因素的生理效应、环境化学因素的生理效应、采光与照明、人体的信息处理系统、疲劳与恢复、人体节律周期。劳动作业能力就是在不降低作业质量的前提下, 尽可能长时间地维持一定作业强度的能力。在以劳动为主的作业中, 作业能力可用劳动生产率来表示;而在以脑力为主的作业中, 目前还没有找到确切表示作业能力的具体指标。劳动作业能力的生理基础是在中枢神经调节、控制下的肌肉收缩。肌肉的收缩以及由于肌肉收缩而完成某项工作, 这正是劳动作业能力的表现。因此, 可以说人的劳动作业能力就是在高级神经活动参与下的肌肉活动能力。至于脑力劳动能力, 则是在高级神经活动起主导作用的条件下完成某项工作的能力。劳动作业能力的动力源泉应为营养物质和氧。社会因素、劳动时间与劳动组织、生产设备与工具、锻炼与练习、健康与营养、个体因素、心理因素、疲劳、劳动环境都影响劳动者的劳动作业能力。
4 采取有利措施, 保证劳动者的工作状态, 提高生产效率
劳动者只有在最佳状态中进行劳动才能保证生产顺利进行, 生产过程中的生理疲劳导致工作效率的降低, 很多生产事故都是因为生理疲劳造成的。疲劳会使动作不协调, 力量减少反应迟钝, 导致劳动能力下降, 甚至会损伤身体。
化工集团甲醇分公司根据安全生理学全面改善员工生产环境的安全条件, 消除员工的生理疲劳, 提高劳动生产率。甲醇分公司给排水车间清排水段罗茨鼓风机安装后, 噪音很大, 严重超出了标准。这种噪音导致清排水工段岗位员工生理疲劳, 影响清排水工段员工的反应能力, 甚至会伤害身体。甲醇分公司领导及技术人员采取将风机加变频器降低风机转速的办法降低了噪音, 消除了清排水工段岗位员工的生理疲劳, 提高了劳动生产效率。去年, 甲醇分公司通过对全公司的维修工操作间进行了改造, 增加了维修工洗浴设施、改善了维修工的休息室, 使维修工能够尽快地消除由于修理设备造成的疲劳, 极大地改善了维修工的安全生产条件, 保证了维修质量, 保障了装置长周期运行, 从而提高生产效率。
5 结论
通过对人-机械-环境三者之间的相互关系, 采取使机械、人、环境符合人的生态学、生理学、心里学方面的特性的措施, 不仅能创造舒适、高效安全的劳动条件, 而且还能提高劳动生产率, 为企业创造更高的效益。
摘要：通过对人-机械-环境三者之间的相互关系, 探讨如何使机械、人、环境符合人的生态学、生理学、心里学方面的特性, 以求达到人的能力与作业活动要求相适应, 创造舒适、高效安全的劳动条件。
关键词：人,机械,环境,安全
参考文献
[1]《企业安全管理》编审委员会.企业安全管理.黑龙江省劳动保护教育中心, 2003, 7.
关键词：人机学 市场特点 手部尺寸 心理特征
1、前言
氩气刀是近几年来在临床应用的新一代高频电刀，其工作原理是利用高频电刀提供的高频、高压电流，再利用氩气的特性达到一种完善的临床效果。与一般高频电刀相比，具有止血快、失血少、无氧化和焦痂等的特点。随着科学技术的发展进步，对医疗器械的设计要求不仅仅停留在制造和使用上，还要求具有人性化的特点，要求考虑到医护人员和患者的使用。
中国古代设计有着悠久的文化历史，广泛表现出设计严谨、结构流畅、使用方便舒适的特性，在体现古人智慧光芒的同时，也映射出中国传统人机工程学的思想。目前，关于这方面的研究，国内学者多集中于制作、形态设计等领域，成果颇丰，但从工学、人机学角度的研究较少。本文希望通过传统人机学角度对手术刀笔进行深入思考。
2、手术刀笔现有问题及市场特点分析
2.1 市场调研反馈分析
在做产品的市场调研的同时，对产品的使用环境以及使用过程进行调查，其中包括深入了解产品的误操作过程、产品的工作状态，以及医生能够熟练使用产品的时间、工作环境对产品性能和材料以及色彩的要求等方面。
在调研过程中，对目前市场上的氩气刀进行总结归纳，并且调研了类似产品和周边产品，发现了氩气刀存在的一些问题：例如形态太过方正，并且扁平，抓握不方便；按键位置不合理；手握位置触感不强；按键反馈不明显；材料易发生开缝断裂；整体形态设计感不强，形态有待推敲。
2.2 市场特点分析
首先手术刀笔是一种相对公众化的产品，下面对“公众化，个人化”做了意象尺度分析，得出医疗产品尤其是手术刀笔产品在服装、消费类电子产品、家用电器、办公机械等产品类别中的分布位置。由于其面对的是相关科室的医生集体，医疗器械相对于别的产品而言是一种公众化的产品，而非个性化产品，因此医疗器械的设计相对保守，造型设计非标新立异，反映的应是社会主流审美文化。
其次是对医院的特殊环境、医生特殊的社会属性进行分析，在医院的环境里，考虑到医生和病人特殊的心理状态，对医疗产品有专门要求，过分鲜艳的色彩和过分激烈的形态是不允许的，所以医疗器械只能有选择性的接受时尚审美文化因素。
3、氩气刀应用人机工程学的重要性
人机工程学是研究如何使机械设备系统、人机系统和人机环境最大限度地适合人类的形态、生理和心理特征，以求达到安全、舒适、高效生产和工作的目的。同时医疗器械品质的优良，直接关系到我们的生活水平和品质的好坏，所以医疗器械的设计就变得非常的关键，而应用人机工程学来研究医疗器械，可以提高产品的使用安全性，减少使用过程中对人体的危害和降低损耗，从而减少不安全的因素。人机工程学重点在于用户研究，也就是对人的研究，强调“以人为本”，研究的是人的能力、极限、缺陷以及与机器之间的利用关系。
氩气刀在外科手术中具有非常重要的地位，在治疗气道狭窄、食道癌和腹腔镜胆囊切除术等手术中具有非常重要的作用。如果氩气刀设计不合理，就会使医生在长时间手术的过程中容易感到疲劳，甚至在高强度的工作下产生痛觉、麻木等感受，严重影响医生的情绪、操作效率和操作质量，并直接关系到患者的健康。研究表明，医生在手术过程中由于误操作而造成的医疗事故远高于产品本身故障造成的医疗事故。因此，在对氩气刀设计和改良的过程中必须要考虑人机因素，从而减少和避免发生误操作的几率，进而保障产品使用安全。
4、氩气刀人机学分析
医疗人员是氩气刀产品的使用者，因此对医疗人员的手部尺寸参数，特别是手部对产品操作适应性的研究是非常重要的。
4.1 手的生理特征分析
在刀笔设计中，要考虑刀笔的长度、刀笔直径、手握状态和触觉的舒适性。刀笔的长度应接近或者略超过手弯曲工作时的长度，这样可使手在工作时有适当的活动范围。刀笔的直径要与正常的人们所使用的笔尺度大小相符或者略粗，直径太大会影响抓握；直径过小会使肌肉紧张而疲劳，并且降低稳定性。另外，刀笔的结构应该使手保持较自然状态，这样既可以使操作者操作灵活并且舒适。
手掌的掌心肌肉最少，指骨间肌和手指部位是神经末梢布满的区域。指球肌、大鱼际肌、小鱼际肌是肌肉较多的部位。氩气刀在操作的过程中，直接接触部位有拇指、食指的指球肌、中指第一关节内侧和虎口位置，而几乎每一块肌肉都会用力，呈握笔姿势，其中力量集中在拇指和食指，而为保证使用稳定性手腕还要保持用力，高强度工作下会造成手指疲劳、手腕僵直和疼痛。
4.2 触觉与手指接触部分分析
虽然指球肌部分是指尖布满神经末梢，触觉最敏感的部分，但医生在操作氩气刀的时候会戴手套，使敏感度降低，所以在刀笔与手指接触部分应用适当的材料以增加触觉灵敏度。
在手抓握部分，有拇指、食指和中指三部分的生理机能面，刀笔与手指接触部分截面的基本形状应为三角形或者圆形，或者由圆形拓展开来的六边形和有很大圆角的四边形。这是因为在使用过程中，过于扁平的刀身使抓握截面变得细且窄，从而使抓握的稳定性大大降低。
在产品使用过程中，主要靠拇指和食指用力，并且极容易造成疲劳，长时间使用还会使手指麻木，若能使其他手指分担拇指和食指的用力，则可大大降低使用的疲劳度。虎口是一个非常好的助力部位，然而在很多手持器械的设计上虎口部位的设计常常被忽略。刀笔在设计时应充分考虑到虎口位置的特殊性，并借助虎口力量来增加产品使用过程中的稳定性，同时也可使手腕得到一定程度的放松。刀笔抓握后端截面既要拟合虎口形状，也要使刀笔在虎口部位的截面半径变化，其变化尺寸符合手指的活动范围，使其在使用过程中，借助虎口的位置增强刀笔在使用过程中的稳定性且对刀笔在使用中的活动范围不造成影响。
4.3 从心理情绪对设计的思考
和谐观是中国人文精神的价值形态。传统造物思想追求“人”、“物”、“天”整体和谐，这正是如今人机工程学追求的人一机一环系统的协调与优化。古人主张“人第一，物第二”，重视人与物间的有机联系，试图在人与物间建立一种人性化的关系：—方面从人的生理结构出发，注重物的功能性；另—方面又关注人的心理特征，注重人在使用物时的感受。
医生日常的工作异常繁忙，且工作压力很大，手术本就性命攸关，气氛紧张，而如果医疗器械总是冰冷而不近人情，难免会使医生产生焦虑、不安、烦躁等负面情绪。因此从视觉角度分析，要求产品在设计的时要分别从形态、材料、颜色等充分考虑，使产品具有亲和力，从而减少医生在使用过程中因产品外观设计不良而产生的负面情绪。人『生化设计中的情感性考虑。
医疗器械产品的形态设计的定位应考虑到医生及病人在仪器的使用过程中的心理感受，追求产品设计的情感化，使产品透露出亲和力是医疗器械工业设计的趋势。这类产品的形态表情不能太生硬，更不能让人产生面对刑具的恐惧感，太生硬会造成拒人千里之外的冷漠感。产生这种心理感受的原因是人们头脑中固有的形态符号语义错位。产品的亲和感是指产品的形态给人一种安全的、对人无害的、易于亲近、可以和平相处的心理感受，以利于产品与人沟通。
5、结语
1 人机工程学的含义
国际人机工程学学会对人机工程学的定义是:“研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等方面的因素, 研究系统中各组成部分的交互作用 (效率、健康、安全、舒适等) , 研究在工作和家庭中、在休假的环境里, 如何实现人-机-环境最优化的问题的学科”。人体工程学以人为本, 一切为人服务, 运用人体生理、心理测量和计量等方法, 研究人体结构、功能、心理、力学等方面的因素, 以适合人的身心活动要求, 取得最佳的使用效能。
2 老年人生理及心理特点
步入老年以后, 人体各方面的功能逐渐衰退, 在生理和心理上都发生了相应的变化。生理方面, 身体机能衰退, 视觉、听觉和触觉等器官退化, 感觉迟钝, 反应迟缓, 记忆力减退, 创造性下降, 学习、接受新知识比较困难。心理方面, 退休以后, 子女成家立业, 老年人缺少陪伴, 容易产生孤独、失落、自卑、焦虑、恐惧、抑郁等心理。有的老年人还多疑、敏感、固执、偏激等。正是因为离开了工作岗位, 对衰老恐慌, 老年人特别希望有适宜于老年人使用的专属产品, 让老年人在使用过程中获得自信, 重新融入社会。
3 人机工程学在老年手机设计中的具体应用
老年人特殊的生理和心理特性, 决定了老年手机设计的特殊性。老年手机的设计要以老年人为本, 充分运用人机工程学的原理进行全面系统的设计, 在设计上充分体现出对老年人的关怀和尊重, 让他们在视觉上感到亲切友好, 在使用上感到方便舒心, 在精神上感到愉悦快乐, 并产生良好的情感体验。
3.1 老年手机的功能设计
3.1.1 老年手机功能设计的基本原则
随着老年人生理机能逐渐衰退, 学习能力下降, 一些功能复杂、操作麻烦的产品对老年人来说很难学会, 操作不便, 进而令老年人产生受挫情绪。因此, 人性化的老年手机的具体设计原则为:1) 手机定位清晰, 以满足老年人的需求为出发点, 专门为老年人而设计;2) 手机功能不要太过复杂, 尽可能简单明确, 为老年人生活提供便利。
3.1.2 老年手机功能设计的具体要求
老年手机在功能设计上要以功能实用, 操作简便为核心, 从人机工程学的角度出发, 制订一些专门针对老年人需要的特殊功能, 从而很好地弥补老年人生理上的缺陷, 让老年人容易上手, 感觉自己和健康人没有什么区别, 从而维护老年人的自信。
超长待机。手机电池待机时间一般在十天以上, 减少老年人充电的麻烦, 省力省心;超大音量。按键带有响亮提示音, 来电铃音超大, 老人不必担心听不到电话铃音;语音朗读功能。语音报出来电姓名、电话号码, 语音报出所有菜单和短信内容, 当老人看不清, 读不懂时, 语音可为老年人提供协助, 实用贴心;FM收音机功能。FM可用免提收听, 外置伸缩设计的天线, 达到专业收音机效果, 使老年人随时随地都能享受收音机带来的快乐;高清的MP3或MP4功能。将经典老歌、戏曲名段、相声小品存入手机存储卡, 可随时赏听, 丰富老人的娱乐生活;智能定位功能。通过智能定位技术, 子女可通过手机客户端智能定位老人的位置。这样一旦老人遇到紧急情况, 只需用设置好的亲人电话发个短信给老人, 即可收到老人实时方位, 安全放心;丰富的“一键通”功能。一键求助:在手机背面设置红色SOS紧急求救键, 长按3秒自动给预设号码发送求救信息, 同时自动发短信和打电话给预先设定好的求助联系人。一键拨通亲情号:可以按*或者#键号键自动拨打设定好的亲人电话。一键收音机:一键即可打开收音机, 清晨散步锻炼, 非常惬意。一键助听:设定专门的按键为助听键, 当接通电话后, 可按助听键扩大对方的声音。一键手电筒:长按手电筒按钮, 前置手电灯泡即亮, 再次长按按钮灯泡即灭, 给老人夜间行动提供方便;定时开关机。可设置每天自动开关机, 节约时间, 给老年人提供更多便利。
3.2 老年手机外观设计
一个好的老年手机设计除了有实用功能外, 还要有审美功能。手机的外观主要包括形态、色彩、材质这三个方面。老年手机外观设计以美的外形、结构和色彩向老年人传播审美信息, 满足、激起和发展老年人的审美需要, 给老年人带来美的感官享受。
3.2.1 老年手机外观造型设计
老年手机整体造型应大气稳重, 忌小巧新奇;手机键盘布局设计。对键盘的布局进行定量化研究, 通过绩效实验的方式获得各手指的工效最佳范围参数, 优化键盘设计, 从而减轻拇指的劳动强度, 将一部分工作分配给拇指以外的手指去做, 各手指分工合作, 操作协调;超大按键。设计超大的凸出按键和字体, 每一个按键都达到1.5平方厘米以上, 可让手指快速找到按键, 防止误按相邻键位, 操作准确, 手感舒适。同时, 按键上的数字符号和按键底色形成鲜明对比, 大而清晰, 不戴老花镜一样看的清楚;大屏幕。设计超大屏幕, 分辨率高, 对比强烈, 高画质, 明晰直观, 富有立体感。设计超大屏幕字体, 比普通手机字体大4倍以上, 一目了然, 易于识别。输入电话时, 用超大字体突显正在输入的数字, 确保老年人输入正确号码;外壳和按钮的材质宜选择具有防滑效果的磨砂材质, 比如磨砂漆、钢琴漆等, 防刮耐磨, 手感良好, 便于握持, 经久耐用;防脱设计。手机机身侧面采用条纹式的防滑、防脱纹理, 能够解决老年人因生理机能衰退而出现手机容易滑脱的问题。
3.2.2 老年手机色彩设计
色彩设计在整个老年手机开发流程中必不可少, 美观宜人的手机色彩设计能对老年人的生理和心理产生良好的影响。其设计原则主要包括以下两方面:1) 满足老年人的心理需要。根据老年人宁静、安详、不喜繁杂的特点, 老年手机色彩一般以低明度和低纯度、淡雅柔和的色彩为主色调, 比如米白色、粉色系、米黄色系、清新的黄绿色系等。这些颜色令人感觉亲切舒适, 对缓解老年人的心理压力和心理负担有明显帮助。2) 满足老年人的审美和情感需求。现在老年人在审美上的追求日益提高, 老年手机的色彩设计要改进以往色彩单一的特点, 可在素雅柔和的主色调上搭配明快的暖色系, 比如红色、橙色等鲜艳色彩。增加老年手机的个性化和时代感元素, 帮助老年人塑造热爱生活的积极心态, 令老年人心情开朗, 保持活力。
结论
综上所述, 老年手机设计应充分应用人机工程学的原理, 尊重老年人生理和心理的具体需求, 为老年人量身设计方便、实用、美观、舒适、体贴的老年手机, 确保老年人能顺畅开心地与亲友进行沟通联系, 更好地感受现代生活的气息, 体验现代科技的便利。
摘要：随着经济的高速发展, 中国正迈入老龄化社会, 截至2009年底, 中国60岁以上的老人有1.67亿, 居世界之首。我国的老年产品设计现状还远远不能满足当代老年人的需求, 老年产品的设计、开发和生产被长期忽视, 设计形式枯燥单一、科技含量低、缺乏人文关怀。本文从人机工程学的角度出发, 对老年手机设计进行探讨, 充分考虑老年人的需求, 设计出便捷、宜人、身心愉悦的老年手机。
关键词：人机,老年手机,设计
参考文献
[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京理工大学出版社.2005.
[2]张峻霞.人机工程学与设计应用[M].国防工业出版社.2010.
[3]张品.老年人家居产品调查与无障碍设计研究[J].山东师范大学学报.2010.
关键词：产品设计 人机工程学 教学实践 课程设计
人机工程学是产品设计专业必不可少的教学内容。然而，作为一门传统的工学课程，人机工程学却很难真正融入艺术类院校产品设计专业的教学体系中。在查阅的多本关于产品设计中的人机工程学的专著和教材中，发现其教学内容多数还是工科体系中的人机学内容，知识范围广泛庞杂。在多篇关于产品设计中人机工程学的教学实践的论文中发现，在以往的教学中，多数还是从知识体系出发进行理论学习，也有的根据知识单元，进行了分散的实践练习。这显然是难以达到在具体项目实践中，应用人机学理论、原理、数据和方法进行产品设计的要求的。
基于以上这些问题的考虑，在最近两年的人机工程学课程的教学中，作者从人机工程学与产品设计的关系出发，基于课程设计组织教学内容，进行教学实践。
一 产品设计应用人机工程学
人机工程学是研究人、产品（物）及其使用环境之间相互作用及具体应用的学科，它在许多领域具有广泛的应用价值。从产品设计角度来看，产品是为人使用为人服务的，因此产品的设计必须满足人的生理、心理需要。人的因素已经成为工业设计的主要甚至决定性因素，人机学的内容包括人体测量、人的行为、感知科学等。这些科学知识在设计过程的不同阶段会有不同层次的应用，如何将科学知识转变为在从事具体设计时有效解决问题的能力，是这门课程的主要目标。
在《工业设计应用人机工程学》（胡海权编著）一书中，作者提出了“工业设计应用人机工程学”的概念，把它看作是一种以人机工程学为研究对象的设计方法，“作为工业设计师的我们毕竟不是人机工程学的研究者，而是其应用者”。从这一角度出发，我们可以将产品设计中的人机工程学理解为人机学的一个分支，或可称之为“产品设计应用人机工程学”。对于产品设计师来说，人机工程学是一种关注人的设计理念，是注重行为分析的设计方法，是能够为产品的合理性提供数据的科学工具，也是设计方案人机关系优劣的评判依据。
因此对于产品设计专业，人机工程学的教学应该注重应用，而且应该将人机学知识的学习融入完整设计过程之中，并逐渐将对知识的应用转化为自觉的设计理念和设计方法。
二 课程特点
（一）教学思路
在作者所在的院校产品设计专业为艺术类招生，学生的优势在于感性思维和形象思维，而大部分学生的逻辑思维能力较差。作为工程学科的人机工程学的教学，如果以理论讲授和人机实验为主要内容，会显得枯燥且学习效果不佳，难以达到预期的学习结果。因此“工课艺学”成为这门课程教学的总体思路。即在教学中引进合适的课题，由学生自定题目进行产品设计实践，在实践过程中应用人机工程学的基本原理和研究方法。理论学习的内容和进度也围绕项目流程而展开，进行相应的讲授和指导。
（二）教学内容与教学方法
人机工程学是一门独立的学科，有完备的理论体系，知识内容广泛。而对产品设计来说，主要是对其理论和原理的应用，所涉及的相关知识只是其中的一部分。为了更好的把握教学内容，有必要在了解整体理论体系的基础上，从产品设计的一般流程出发，结合产品设计不同阶段对人机工程学不同层次的应用，对教学内容进行取舍和重新组织。
产品设计是一个复杂的非线性的过程，而且在不同企业其开发流程也有所区别。为了便于讨论，这里将产品设计流程根据工作内容简化为以下几个阶段，即：立项、设计调研、分析定位、概念方案设计、方案细化和模型制作。在设计过程的不同阶段，人机工程学皆有不同层次的应用，如（图1）所示。
1 设计立项。对于课程设计，主要是教师拟定主题，学生再选定具体的产品类型或方向。在第一次课通过讲授“人机工程学与产品设计”的内容，帮助学生认识人机系统，识别产品使用过程中的人机交互关系，也为正确选题作准备。
2 设计调研与分析定位，对应的教学内容为“产品设计中的人机分析”。首先需要强调的是，人机工程学从理念和方法上，为设计师提供了关注用户及其使用行为的视角，但并不是所有项目都需要进行人机调研与分析。因此在项目开始时，需要考量产品的人机系统关系，当人机关系的改进可以成为创意点或创新的突破口时，或者改进产品的可用性成为设计的主要目标时，才需要将人机关系的调研与分析作为设计调研的重点。
在人机调研分析阶段，首先需要对限制条件进行分析。所谓限制条件，是指由人机系统的工作目标决定的那些影响人机关系的外界因素。凡是在系统目标规定内无法改变的因素，都是设计的限制条件。分析清楚了限制条件，也就给人机问题的研究和解决划定了明确的目标和界线。
其次是对使用者的调查分析，包括：对使用者的生理特征、心理特征、动作特征以及产品使用环境的调查与分析。
人机调研与分析是重要内容，在教学过程中，这一部分内容采用了“设计师的方式”进行。如用摄影法进行人的尺度的调查，或通过影像记录产品的使用环境、使用过程以及使用者的动作特征等。甚至可以在调查的基础上，模拟并记录典型的使用情境，以便更好的发现人机问题，将其与设计方案对接。
3 概念方案设计。在调研分析阶段，已经逐渐明确主要的人机问题，形成初步的设计定位和解决方案。在进行概念设计时，就需要将人机分析与产品形态的构建相结合，将抽象的或文字描述的解决方案，转化为表达产品形态的手绘草图或简单的实物模型，可称之为概念的视觉化。
4 方案细化。在草图方案的基础上，利用计算机软件按比例绘制2D效果图或建立3D数字模型，结合相关的人体测量数据和人体模板，对产品形态的尺寸进行调整。随着虚拟现实技术的发展，利用计算机进行人机交互分析也成为可能。但限于教学条件，该部分的教学内容主要还是利用人体测量数据绘制二维人体模板，用来对产品尺寸进行调整与确认。所以从概念设计后期开始讲授“人体测量与设计应用”、“应用人机学的一般参考准则”、“设计案例分析”等内容。
5 模型制作。对于人机工程学课程来说，制作全比例模型进行使用体验和感性的人机测试是必不可少的。要求用泡沫、油泥或木材等熟悉的材料，制作实物模型，但对于色彩、材质等只在效果图上体现，在实物模型中不作要求。模型完成后，各小组之间进行使用体验并记录，以作为进一步修改的依据。该部分课程内容为“人机测试评价”，主要还是通过设计案例的分析讲解。
在课程结束后，会要求学生将设计过程整理PPT进行作业汇报，教师除了点评之外，还会制定评价标准，由学生之间进行互评和答辩。
三 教学实践
（一）课程设计与进度安排
在作者所在的院校，人机工程学课程共8周，课内有32学时。以2013年～2014年度秋季学期的人机工程学课程为例，学生为大学本科三年级，已经学习过一些产品设计的专业设计课和专业基础课，在产品造型、材料加工和模型制作方面有较好的基础。在总体教学设计上，采取以学生为主体，以课程设计为导向的课程组织形式。将课程内容按设计流程分阶段，同时也将课程设计分解成若干个阶段性任务，给定完成的时间节点，其余的由学生自主安排。除了课堂上的理论学习和方案讨论之外，学生还需要利用课余时间来完成每次课的作业。
在这次课程中，给学生拟定了“手——与手有关的产品研究与设计”课程设计题目。要求学生每2～3人为一组，自定具体产品，应用人机工程学进行调查分析与设计。设计结果可以是对现有产品的改良设计，也可以是探索性的概念设计。
此外，还规定了具体的作业内容和完成时间，在每一项内容完成之后进行一次汇报，使教学有序的进行，如（图2）。
（二）学生作业分析
课程结束后，学生提交了课程设计的汇报PPT。学生在拟定的题目范围内，选择了开瓶器、鼠标、灭火器和雨伞等产品作为研究和设计的对象。这些产品主要是实用工具，注重功能性和可用性。就人机工程学这门课程而言，作业的核心内容在于“人机调研与分析定位”及对应的“人机解决方案”。
从作业的结果看，大多能按照设计的需要进行人机关系分析并提出相应的解决方案，达到在设计中应用人机学原理和方法的教学目标。作业中表现出了这些特点：
a 对产品的使用过程和使用方式进行观察，并用视频或图像的形式进行记录，分析其中的人机关系。或通过情境模拟和故事板的方式再现产品的使用，帮助发现所存在的人机问题。如（图3）所示，是对开瓶器使用方式的调查分析。（图4）为灭火器设计中的情境模拟和故事板。
b 结合产品的使用过程，用摄影法对手的生理结构、动作特征进行调查，根据所设计的产品进行特定的分析，在调查和分析中指出产品使用过程所存在的人机问题，为产品设计提供依据。有的小组还根据设计的需要尝试了新的研究方式，如用油泥模型研究手的抓握空间。如（图5），用摄影法研究使用开瓶器时手的动作特征，并用油泥模型研究手握空间。
c 在方案设计时，通过草图、模型等，尝试将人机问题的解决方案通过产品形态表现出来。进而通过查阅人机数据，绘制二维人体模板，进行相关人机尺寸和操作空间的研究，辅助完善设计方案。如（图6），用二维人体模板辅助研究使用鼠标时的动作特征。
d 设计方案大多是对现有产品的功能、使用舒适度和使用方式等进行改进，提出了产品原型，在造型、色彩、材质和可行性等方面还可以有很大的提升空间。最后的实物模型也比较粗糙，各小组之间进行了简单的使用体验和感性评价，没有就人机测试作进一步的研究。（图7），展示的是开瓶器方案设计阶段的概念草图、效果图、实物模型和使用体验。
四 教学效果分析
【关键词】人机工程学 生活运用 分析和探讨
0引言
人机工程学所注重的是科学分配人和机械设备的操作能力，让人与机械设备完美契合，达到省时、省力、高效的目的，正如美国的人工程学专家所定义的那样：“设备的设计必须适合人的各方面的因素，以便在操作上付出最少能耗而求得最高效率”在我们日常生活中，也融合着一些简单的人机工程运用，例如：人使用笔完成书写操作，其中的“机”就是笔，人在进行操作时与笔结合成一个整体，完成了操作过程，而笔者将通过本文，就人机工程学在生活中的应用进行分析和探讨。
1.人机工程学的运用原则
1.1 人性化
人机工程学的设计目标是以人主体，所以在设计方面要从人性化的角度进行分析和考虑，从而保证设计能够适应人的需要，例如：电视遥控器的设计，是按照人用手握东西的习惯，展开人性化设计，例如：指示灯的作用是给人提示，不需要进行操作过程;频道调换以及声音调整是人们经常需要使用和操作的功能，所以靠近手心，并且整个遥控器的设计大小正好可以让人完全握住[1]。
1.2 可操作性
由于与自动化工程的完全机械操作不同，人机工程的设计和改造需要适应人的操作性，即操作时间在人的反应时间内，又不能太长。例如：现在常见的触屏手机，人们在进行触屏的拨号，查看，选择过程中，操作过程的实现都是有一定的时间滞后，但是这个时间正好是在人的反应时间内，所以人通常在操作过程中根本感受不到实际操作中的延时性，也能让反应速度不是太快，让反应时间和反应动作达成一致
2.人机工程学在生活运用
现代人们的生活需求可以按期类型归类可以分为“衣、食、住、行”四个方面，而笔者也将通过人机工程学在这四个方面的运用，进行描述和描述体现[2]：
2.1 衣着设计方面
衣服穿着是人们基本生活的一部分，以往衣服都是采用纽扣进行扣合，虽然采用纽扣可以增加衣服的透气性，但是却增加了人们重复操作的次数，而且纽扣在使用过程中容易掉落，缝合上去还需要一定的时间和人力。而拉链的出现也是和穿着有关系，是19世纪人们喜欢穿着长筒靴，但是那时长筒靴足足需要20个扣子进行扣合，导致穿脱都有很大困难，后来一个叫贾德森的美国人发明了名为“滑动氏没紧装置”的专利，也就是拉链的雏形，经过后人不断的改革，演变成现在的拉链——包含密密麻麻分布两侧的排齿以及负责咬合的拉链头，它与纽扣最大的区别在于操作的便捷以及对衣服的适应性，即一次就能完成衣服的拉合工作，减少重复的无用操作。
2.2 饮食方面
饮食是一种古老文化，从人类起源时就出现，伴随着我们走过了千年的历史，餐饮文化就是现代社会发展出现的产物，而人机工程学在我们日常餐饮文化也有广阔运用，例如：在酒店就餐前，服务员会提前将餐巾放置在桌上，但是未曾经过人性化的规划和管理，导致出现一些问题：即人们的个体差异和使用习惯不同，所以他们使用餐巾的方式也有所不同：有的顾客是习惯左手使用餐巾，而有的顾客习惯右手使用，而有的顾客甚至会交替使用。但是当两个顾客坐在一起时由于使用方法不同，会导致餐巾混用的尴尬局面，而根据人机工程学原理，可以通过将餐巾进行两两集合摆放进行管理，而客人也会由于“就近”原则，不会越过前一个人，拿去远离自己的餐巾。
2.3 居住方面
居住也是人们日常需要注重的一个问题，为了能够更好地生活和享受，人们也在对自身的居住环境进行改造，例如在厨房的结构中，最常见的就是操作台，当前多数的操作台的高度都是介于80至80cm之间，通过这样合适的高度让身体的力量被充分调动起来，也提高双手操作的过程。从人机工程学角度分析：男性的常用操作宽度为70cm，而女性的是66cm，并且手进行操作与身体的夹角达到15°时，操作最轻松，所以操作台的宽度也约为76cm，深度要大于45cm且小于60cm，同时使用三角形活动区，减少身体活动的幅度，在操作过程中更加省力。
2.4 行动方面
在生活中，“行”方面的人机工程学运用有很多，以我们常见的汽车为例：现在大部分汽车驾驶室的内部的座椅是依靠人体最佳的骨骼曲线进行设计，同时可以根据乘客的需求调整座椅靠背的角度，以实现靠背和躺卧的功能，常用的材质也选用了柔软的海绵材料，可以自动根据驾驶员自身的身体情况以及驾驶过程中的身体高度、姿势进行合适的调整，保证驾驶行动过程的舒适性和持续性。
3.结语
人机工程学是一门包含人体、心理、环境以及需求研究的重要科学，也随着科技发展的脚步被广泛运用到我们的生活中，为我们的日常休闲、工作、娱乐以及购物等都带来了较大的心理舒适度以及身体适应，同时降低了无意义做工的时间和出错率，在我们社会的发展中起到了重要的推动作用。
【参考文献】
[1]鲍凌寒.厨房空间中的人机工学[J]，河南科技，2013，04（04）：17-18.
[2]李姝瑶，金昕.人机工程学下轿车座椅舒适尺度设计研究[J]，机械设计与制造，2014（06）：188-190.
1 叉车的人机工程设计
叉车人机工程学设计涉及到人体与机器多方面领域, 包括人体测量学, 工程心理学, 行为科学, 最重要的是人体测量, 测量数据在安全设计中起到至关重要的作用, 在人体测量中, 多用百分数来表示。
2 人体测量数据的统计
任何产品都必须消费, 有其受益人群, 这些人就是使用人群。产品设计中使用群体的人体测量数据是重要的参数和依据, 主要是身材较大的人和身材娇小的人进行类比, 依此来统计处理得到使用群体的主要人体测量数据。人体测量数据习惯用百分比来表示, 这是一种数据测量指标, 一个百分数把数据测量分为两个部分, 有百分之五, 百分之五十, 身材较大的用百分之五十表示, 身材小的用百分之五表示。人体参数也是可以建立人体模型的依据, 人体模型可以描述人的体态特征和生理特征, 是进行分析研究的试验对象, 广泛应用于仿真学, 在仿真学中, 可以模仿人的工作姿势和运动姿势, 根据百分位来作出不同的人体模型, 人体模型分为二维人体模型和三维人体模型, 二维人体模型是人机时最常用的仿真模型, 通过有效的关节点连接来进行仿真。而三维人体模型, 是随着计算机高科技发展迅速而生成的仿真模型, 它相对于二维人体模型对比, 是更直观, 方便准确的模拟人的行动。
3 研究坐姿相关理论分析
相关研究表明, 人体坐姿状态下, 人体的脊椎, 骨盆, 腿和脚是主要受力的。它们是人体主要受力关节, 其中脊椎是人体背部中线处的依靠, 受力部分最大的应该是腰椎和椎间盘, 为了保持身体生理弯曲形式, 压力会均匀分配椎间盘各个部分, 而且压力平滑绝不是平均压力分配, 座椅的舒适性分为两个情况分析, 这里主要是静态分析和动态分析, 经过专业的操作分析, 静态分析是通过前期对于人体生理学和生物力学的研究结果, 进行仿真实验, 综合人体尺寸模拟, 通过人体模型来优化座椅尺寸, 结构, 使驾驶员身体主要承受结构与人体压力分配更为舒适, 动态分析主要是车辆运行中状态对于座椅舒适性的影响驾驶者, 对于叉车这里主要研究振动和座椅位置移动对于座椅的影响, 在叉车这里主要研究振动和位置移动对于座椅的影响, 在叉车运行中路和动力振动都会产生颤动, 为了减小驾驶员的影响安装座椅悬挂系统, 这种系统通过科学规律以改变座椅振动传递频率, 使数值一直处于驾驶员能承受范围。
4 叉车座椅人机安全设计
座椅是叉车驾驶员关系最直接接触的装置, 驾驶员采用坐姿操作叉车, 身体直接和座椅长时间接触, 直至工作完成, 叉车的工作效率主要是由座椅的舒适度所决定, 因为良好的舒适度才可以减少司机的疲劳程度。所以叉车座椅是需要进行不断完善的。
5 方向盘的人性化设计
叉车最重要的操作装置之一是方向盘, 它的作用可以控制叉车的行驶方向。方向盘位于驾驶员正前方, 方向盘圆心在驾驶员最舒适位置, 方向的人机设计原则, 主要考虑了尺寸一定合适操作者的不同人体尺寸, 还有一些外力作用, 比如转向力和轴向力, 转向阻力是重要的外力, 它与方向盘的倾斜角度要符合驾驶员的生理, 要求更为舒适, 方向盘的形式选择显示多为盲区, 操作方式要同叉车相互配合。叉车方向盘形式主要采用两幅式, 单幅式, 三幅式。
6 叉车操作杆的人性化设计
操作杆是叉车操作装置, 主要用于门架倾斜、叉架起落和换挡操作。操作杆的设计, 主要考虑其形态尺寸、操作形式与行程、扳动角度以及布置位置, 一定要适合操作者的人体尺寸特点和舒适条件, 要符合操作者的生理特征。操作杆的行程和扳动角度基本做到仅需要手臂就能完成, 尽量减少身体不必要移动, 减轻操作者的疲劳程度。
7 叉车踏板人机人性化设计
一般当操作力超过不超过147N, 且连续使用时, 可以选着踏板控制器, 叉车中一般加速, 制动选用踏板操作, 此机械传动叉车的变速离合器也使用踏板控制, 所以踏板叉车的人机操作是很重要的, 在叉车设计中有重大意义。
8 叉车的显示装置
在叉车人机系统中, 还有显示系统是更加直观的, 显示系统作用是信息输入阶段和反馈阶段提供的车辆运行, 状态的信息, 显示系统设计是否符合人机协调原则, 这些信息直接影响着司机的识别阶段与执行阶段的高效性, 安全性。所以驾驶者必须认读准确, 快速又不易使驾驶员披览信息的显示的重点, 这是驾驶员需要熟练的, 显示装置的原则, 再设计中, 信息显示形式一定要简单, 不复杂, 形象有层次符合识别的习惯, 分辨性给出的信息被驾驶者感知并闹钟形式或者下意识动作相关认知的容易程度。主要有反应时间和识别的习惯, 但不宜过长, 即可分辨优良, 可分辨性即可仪表给出的信息被操作者感知并在相关认知容易程度, 主要有时间和识别准确性等指标, 这些也是极其重要的。
9 研究叉车仪表分析选型
叉车的仪表是显示装置的直观体现, 叉车前仪表与汽车类型不同, 仪表比正常汽车要多的多, 其中主要有燃料表, 电量表, 冷却水温表, 油压表, 工作计时器, 各种信息提示, 这些是直观的信息, 由于叉车一般进行速度较为缓慢, 一般不单独设置时速表与转速表减少仪表内容, 主要是整体表盘简洁和清晰。在众多仪表中油压表示要读取瞬时数据的仪表, 他们是数量仪表。仪表盘的尺寸设计也是人性化的, 刻盘的大小和刻度标记数量与人的观察距离有关, 刻度盘大小的刻度要满足识别准确, 快速的要求, 刻盘直径25毫米开始增大, 具体大小还要与显示系统的观察距离而定。
1 0 叉车的视野盲区
由于叉车的结构特殊性, 除了侧叉车, 门架机构一般位于驾驶者正前方, 且包括起升链条, 油缸的合理布置, 现在大多数叉车使用了这种宽视野门架, 门架的高度仍然会不同程度遮挡驾驶员前方视野。盲区是指在野区或视野内被遮挡食物的区域, 由于盲区会遮挡工作实现, 产生市区窄小, 不利于叉车安全工作作于, 所以要在视野设计时尽量扩大视野, 减小盲区。同视野, 盲区也分为单眼盲区与双眼盲区, 在设计时根据实际情况选择。
据权威调查显示, 驾驶员工作时候, 有百分之30时间开倒车, 因为前方视野被货物挡住, 这样叉车只能开倒车了, 这样就造成了驾驶员长时间扭头是司机严重疲劳, 就会产生脊椎或者腰椎的疾病, 目前国外研制一种叉车来解决这种问题, 就是在车后面有显示装置, 这种设计理念可以减少腰椎的毛病。
1 1 叉车的外观造型设计
叉车外形的造型设计是叉车工业设计的重要组成部分, 现代叉车的造型趋势要求视觉上更有亮点, 有创新, 比如体型轻便、线条简洁, 造型整体性和个性强, 从视觉上看上去比较协调美观, 整体造型流畅统一, 整车的设计亲和力强, 能给用户带来购买的欲望。
1 2 叉车的外观色彩设计
叉车的色彩依附于车体, 但是色彩更具有简单的冲击力, 是产品竞争的主要手段之一, 色彩和造型的相互配合可以给外观以更直接的整体性, 给人以视觉协调的感觉, 色彩和造型的相互融合才可以使外观更直接体现在人们的视野中。
1 2.1 满足环境的要求
叉车是在室外和室内都能使用到的产品。所以叉车主要在室内与室外使用其外观应有所不同。如果使用场合在室内的话, 一般都会用比较有亮度的颜色体现光感, 比如黄色, 绿色。如果使用产品在室外的话, 这样容易接触水泥, 灰尘容易被污染, 这样为了耐脏, 就跟衣服也一样, 使用光感比较暗的色彩, 黑色, 紫红之类的。
1 2.2 满足叉车功能的要求
主色调的选择最重要, 根据驾驶者的喜好和产品的功能不同而定, 其余色彩必须围绕主色彩进行包装, 形成统一的整体感, 从而满足功能要求和不同客户的需求。叉车是一种工业机械产品, 颜色不要求花哨, 但是叉车工作时对工作环境下非操作人员具有一定危险性, 所以从调节颜色方面应该考虑醒目色彩为主色调, 这些色彩可以有警示作用。驾驶室内的色彩选用低透明度, 无反光的中性色, 这样对人无干扰, 有利于驾驶员集中精力, 安全操作, 且不容易疲劳。对这种显示器和操作装置的产品, 其控制面板的色彩要具有良好的视觉, 辨认度高, 保证工作时反应快捷, 操作精准。
1 3 结束语
工业机械中常常用叉车进行作业, 这是比较方便的, 它广泛与码头港口, 还有货场, 工厂车间, 流通中心和配送中心, 并进入船舱和车厢内进行托盘, 搬运, 并且实现机械化作业, 主要是减轻工人搬运劳动强度, 作业效率提高的主要工具。在设计叉车时要保证安全, 如今社会比较重视社会分子, 在日常生活中更要强调工作舒适性。
摘要：叉车的人机工程设计还有色彩以及造型设计是叉车设计的主要部分, 这三个方面进行分析与研究, 给出更为合理的设计思路, 以人体模型为模板进行相应的验证, 叉车的参考价值是由一些设计思路对不同类型的工程机械类型的设计是大同小异的。
关键词：叉车,人机工程,造型设计
参考文献
[1]时元福.人机工程学在叉车上的应用[J].工程机械, 2003 (34) .
[2]严波.人机工程学在叉车设计上的应用研究[J].机械设计与制造, 2007 (12) .
1 人机工程学简介
人机工程学是运用劳动生理学、劳动心理学和人体力学等有关学科知识, 研究人与机器、环境之间的关系, 使设计的机器与环境系统适合认得生理、心理等特点, 以提高整个系统效能的新兴边缘科学。目前人机工程学的前沿领域研究包括:人机关系;人与环境关系;人与生态;人的特性模型;人机系统的定量描述;人际关系、直至团体行为、组织行为、心理状态等方面的研究[2]。
2 安全人机工程在汽车制造中的应用
2.1 基于人体感官的设计要求[3]
人的感官包括视觉、听觉、触觉等, 而视觉在汽车安全工程中的应用最为重要。在汽车高速行驶时, 驾驶员的视角、视野受汽车本身影响, 在该过程中人对颜色的分辨力、视物的灵敏度等都将受到影响, 因此就需要充分考虑到汽车的前挡风玻璃、仪表板以及仪表的设计, 通过具体的设计, 保证驾驶者能够拥有足够的视野, 帮助驾驶者迅速辨别信号, 降低失误等, 确保驾驶者的人身安全。
第一, 根据人的正常视角、视距确定仪表的大小、位置、距离, 通常来讲, 普通人的正常视距为45~70cm, 视觉效率最高的视角为40°左右, 其中又以视野中心30°的范围内影像最为清晰。基于此, 需要将最重要的、使用频率最高的仪表设计在视野中心30°的范围内, 次要及使用频率较低的放在视野中心30°~60°之间。
第二, 按人的视觉惯性排列仪表的顺序。从空间角度来讲, 人的观察顺序一般为从上往下, 从左往右以及顺时针转动, 因此仪表设计时应遵从这一规律。随着汽车智能化程度的增高, 仪表逐渐增多, 为了方便驾驶者观察数据, 应对仪表进行功能区划, 并且仪表的刻度线应粗细分明, 间距合理。另外, 仪表盘上应具备相应的照明装置, 改善驾驶者的用眼环境, 减轻驾驶者的视觉疲劳。
第三, 为了提高行车安全性, 必须提高汽车的视野性能。汽车的后视野与后视镜的布置、尺寸、可调角度及镜面光学特性有关, 还与人眼的视觉规律、人体测量的统计尺寸及驾驶员的眼椭圆等有关, 设计时必须考虑这些因素。
除了视觉之外, 针对听觉、触觉等感官因素, 汽车设计和制造中也大量应用了人机工程学的理论。
2.2 基于人体形态的设计要求[4]
人的身体尺寸因地区、年龄、性别、种类的不同而有差异, 为不同地区和群体设计的汽车就要参考特定对象的人体参数, 在当今社会, 想以一种产品规格占有不同地区的市场是很难的。人在生活和劳动中又具有各种不同的形态, 在不同的姿态下工作, 人体全身的骨头和关节处于不同的相对位置, 全身的肌肉紧张状态不同, 心脏负担不同, 疲劳程度也不同。设计一台机器首先要考虑采用什么身体形态来操纵, 选定姿态后, 还要考虑到对人体进行支撑的最舒适的方式, 并合理布置被操作对象的位置, 可以减少人的疲劳和失误。例如司机采用坐姿驾驶汽车的时候, 座椅的设计要符合人体背部、腰部、臀部等的最佳轮廓, 操纵杆的位置要在人的肢体灵活运动的范围内, 仪表的安装应在视野良好的地方。
2.3 基于力学特性的设计要求
人在坐姿不同时, 用力的大小不同。比如:转向助力器就是为了操纵轻便而设计的。人体在不同姿态下的最大拉力和最大推力也不相同, 例如:人平坐下时腿的蹬力在过臀部水平线下20°时较大, 操纵性也较好, 因此制动踏板就装在这个位置上。人体在不同姿态下使用不同的肌肉群进行工作, 动作的速度、灵便性和最高频率都不相同。例如:手指可以较高的频率进行敲击, 而腿的反复伸缩具有较低的频率。因此, 在操纵频率不同的情况下, 要选用不同的动作方式来完成。
结束语
虽然目前许多汽车在安全设计方面已有比较成熟的理论与方法, 但是随着科学技术的进步与发展, 又有新的课题需要解决。符合人机工程、人性化的设计是最实在, 同时也是最前沿的潮流与趋势, 是一种人文精神的体现, 是人与产品完美和谐的结合。可以预见, 在我国, 人机工程学应用在汽车安全方面的潜力非常巨大, 必将产生巨大的经济效益和社会效益。
摘要：人机工程学在汽车产品设计过程中的应用越来越被人们重视, 在现代社会汽车研发生产中受到了高度的重视。从人机工程相关技术角度出发, 对汽车车身安全设计等进行了论述。
关键词：人机工程,安全设计,操纵装置
参考文献
[1]朱虹, 李妍.人机工程技术在机械安全设计的应用[J].林业劳动安全, 2007, 11 (4) .
[2]李鹏.论人机工程学优化在汽车工程中的应用[J].价值工程, 2010.
[3]何海泉.人机工程学在汽车工程中的应用[J].新视野, 2013 (1) .
人机学原理
人机学的研究十分广泛，实际上是对人体解剖学，生理学，心理学，人体力学等学科的综合研究方法。也是一种实用科学原理。对人体的各个特征和包括结构进行研究，得到人体各部分重量，尺寸，面积等，获得人体各个技能的相关特征参数。分析人在运动实的各种生理变化、心里变化等、探讨人在使用中影响心里状态变化的因素和心里变化因素对于使用效率的影响等。
数字媒体平台与传统平台的区别
随着科学技术的发展目前的新媒体呈现方式在视觉上有了新的突破，视觉交互不会像以往的交互方式那么孤立，在视觉交互的同时，往往会结合触觉和听觉共同来产生交互方式，因此视觉交互也有着它的人机工程因素的变化，在之前的传统的视觉交互手段当中，我们以一个案例为主来介绍：（如图1，图2所示）
在之上的视觉交互案例中我们往往考虑的是色彩、图形比例、字体的大小等等这些基本元素，但目前随着触屏技术的发展，新的交互媒体逐渐有了以触觉基础围绕下的基础反应。什么叫做触觉基础围绕下的基础反应呢？
手写板绘制中的压杆在触屏电脑上是可以通过手的触觉实现的，由于新技术的研发和更新，会带来很多人体与机器之间的交互，因此视觉图形上的形状会与人体操作上的行动形成相互关联。视觉交互中的人机运用就不在只是色彩图形那么简单了。
随着计算机技术的发展，我们基于人机学的交互设计产品也操作命令也越来越多，功能也越来越强。使用模式的识别，如识别语音的方法、汉字识别汉字等输入设备快速更新，使用者和媒体设备在类似于自然语言或受限制的自然语言这一级上进行交互成为可能。此外，设计师们已经开始注重从图形语言来进行交互设计的研究。这种人机交互是一种既能满足使用者应用需求又能满足使用者审美需求。
数字媒体产品的合理性探究
1.产品尺寸的合理性
从工业革命时代开始，在设计领域就存在着一种“产品设计要符合人体工学原理”的理念。严谨的德国人更是在他们设计的大多数产品中都体现的这一理念。
当代的客户终端产品的设计实际上也传承了这一理念，在产品与人体的尺寸方面所体现的就是，产品的尺寸必须符合人体工学原理，必须便于完成目标人群的特殊需要，同时提供舒适的用户感受。在产品与人体尺寸的契合方面，成功与失败的案例都是比比皆是。
2.产品用法的便捷性
在用户使用交互操作半小时百60%以上的人会有不同程度的手部、视觉的疲劳感。有25%的人出现玩法出错中的轻点出错，8%的用户出现滑动出错，42%的用户出现拖拽或挤压出错。一款触屏游戏百分之六十九点三的用户只需要一到两分钟就可以学会。
3.产品的形式多样性
当人们的生活开始有各种可视化的信息传播形式开始，视觉传达成为影像表现的方式之一。各类媒体平台成为了影像信息传播的视觉表达方式，单一的平面性图片的传播表达也开始转向由视频组合的立体表现，这些视觉传达的由平面走向了立体迁移，是由多媒体影像传播的大众审美需求决定。在IPAD平台应用软件中，曾经做过这样的尝试和训练。在一个简单的见面连贯的部分中，使用平面的画面分界和立体转向哪一个更能产生视觉上的画面冲击。以《墨宝》项目为例，墨宝的界面更替中，开始打算采用平面移动方式，在平面移动方式下，界面导向性不明确，略显呆板。或多或少降低了受众的兴趣，在之后的过程中尝试立体的方式，画面层次更加丰富，再加上中国水墨画平面与立体的对比，使得界面交互更加生动。
由此可见大众对于影像信息的需求增大，简单的单一图片即使拍的再有艺术表现力也不能满足大众的需求。平面化的视觉传达很难长时间受到大众的认同，更重要的是，视觉传达的平面化单一化的方式使得信息的滞留变得难以实现。
总结
作为新媒体的重要手段之一的交互方法不是简单的人机互动，而是帮助人类发现自我创造自我，探寻自己本源想法，满足人类的需求的全新体验，但同时我们也要注意由于虚拟世界给人类带来得易于实现的满足感不一定会给人类带到现实世界中，因此，我们在明确真实和虚拟世界时候，更应该明确未来的研究方向，更充分的利用先进的科学技术，将虚拟世界带进现实世界中，进而大大补足现实世界中关于美和平衡的不足。
最早将人机工程应用到设计中的设计师是提格, 他是美国最早的职业工业设计师也是也是一位很成功的平面设计师。而奠定了人机工程学基础的是设计师亨利·德雷夫斯。在现代设计的初期, 人们往往为了追求商业的价值, 进而忽视了设计的最终目的是人。德雷夫斯原本是和贝尔电话公司共同合作设计电话机, 他渐渐的发现, 几乎所有的设计都是没有充分考虑到人的感受的, 例如最早的电话机是分离式的, 人在打电话时还需要一手拿着麦克风, 一手拿着听筒, 这无疑给使用者带来了很多不便之处。真正的人机工程学是在设计的过程中, 充分考虑人的生理、心理需求, 设计出最适合人的产品。早期的设计虽然从主要注重产品的功能, 慢慢过渡到在设计中注入一定人文主义的元素, 使得产品并不是冷冰冰的, 然而这个人机工程是有区别的。人机工程学是多门学科相结合的混合型学科, 包括生理学、心理学、材料学、力学等学科共同协作下形成的。
在设计早起较具备人机工程学意义的产品就是德雷夫斯设计的合体型电话机。在整个现代设计史中, 家具设计是人机工程学应用较多的领域, 这是因为家具的方方面面都和人的生活相关, 人们往往都热衷于设计家具。人机工程学在家具设计中提供了理论依据, 不仅是人们对于功能的追求, 还反映了大众的审美情趣。例如著名设计是沙里宁 (Eero Saarinen) 设计的胎椅和郁金香椅, 将人机工程学在功能和形式的有机结合中表现得淋漓尽致。其实人机工程学的运用典范在我国明代家具中就有所表现。明代家具的设计不单单是设计师——也就是工匠所决定的, 在国立鼎盛的明代, 各家思想流派呈现出别样的生命力, 文人已经从诗歌中走出来, 将理想主义转化为现实中的造物精神。于是明代家具的设计中就掺杂着文人的情怀——流畅、雄劲的线条, 搭配寥寥几根骨架, 一个简约又合乎人体长宽比的家具便呈现在世人的眼前。
二、3D打印在人机工程学中的运用
3D打印技术的出现可谓是为人机工程学的发展提供了新的机遇。3D打印技术能够使人机工程更精准化。一般来说具有人机工程学特点的产品是符合一般大众的、能被社会上大部分人所接受的。在3D打印技术的支持下, 设计师能通过收集电脑扫描的人体结构, 研究标准化的人体数据, 更加精确的分析人体构造, 设计出符合人体结构的产品, 并通过3D打印技术直接打印, 一般情况下都会根据初步打印出来的产品进行修改调整, 进一步精确化产品的参数。3D打印技术有助于个性化人机工程。传统的人机工程学往往都是大众化的标准, 在这个追求个性化和多元化的时代, 人机工程应该具备一些个性化的元素, 这是因为人与人之间总是存在差异的。如何将人机工程个性化?一般的企业是通过批量化生产来占据市场, 但是现如今大部分的市场趋于饱和, 这就需要个性化的产品给推动市场发展。制造商可以通过接受个人的订单, 将用户的身体通过计算机扫描建立数字模型, 再通过3D打印技术打印出来。例如, 苹果公司的产品是人机工程学的典范, Iphone所配置的耳机也和其他一般耳机在外形上有很大的差异, 其特有的外形是根据人耳的结构所设计的, 但是我们不能忽视的一个问题是, 每个人的耳廓及外耳道大小都是有差异的, 标准化的人机工程设计, 并不一定能够满足所有人的需求。
现代设计中越来越注重伦理设计, 为弱势群体设计, 包括残疾人、老年人、以及妇女儿童。3D打印的出现为身体有缺陷的群体量身定制符合其个人的人机工程学产品, 即所谓的定制产品, 来减少其使用负担。一般来说, 定制的产品往往需要更高的成本, 例如, 大部分人的鞋码是在一个范围之内的, 但是相对于身高较高的人来说, 必须花费相对一般尺寸产品的两倍以上的价格来定制适合其身体因素的鞋。不过对于3D打印来说, 定制的成本并不会过高, 这是因为3D打印的产品其成本较低, 相比于一般的定制产品来说要便宜很多, 也能够被大众所接受。
人机工程学所关注的不仅仅是人本身, 还包括与人相关的环境。虽然根据一项调查显示, 3D打印技术会消耗较多的电能, 但是从长远的角度来说, 3D打印技术的广泛普及将极大程度的减少对环境的污染。当然这需要技术的进一步发展和革新。现代制造业往往会造成大量的资源浪费, 在传统的制造模式中这一过程会消耗大量的原材料, 但是3D打印技术的介入, 改变了这一现象——所有用来测试产品的初步模型都会被重新再利用, 用剩下的边角料也可以回收利用, 3D打印技术促使人机工程在应用的过程中真正做到环保化。
三、关于人机工程学和3D打印在未来的展望
3D打印作为一个发展不过30年的新兴制作工艺, 之所以能在今天得到人们的重视, 是有一定原因的。不可否认的是3D打印技术在能耗、普及度方面仍然存在一些问题, 但是随着科技的发展, 这些问题势必得到改善。3D打印技术在人机工程的应用将变得更为显著, 例如为儿童设计的产品往往因为儿童的生长速度过快而使得产品本生的使用周期缩短, 造成资源的浪费, 如果利用3D打印技术通过重复回收利用来改变打印的产品的尺寸, 适应儿童的生理需求, 即便是年龄变大也可以继续使用。除此之外还可以利用3D打印技术根据用户的需求来改变产品的基础外观, 包括色彩和肌理, 因为产品的外观也是人机工程学的重要研究范畴, 影响着人们使用的心理。
不管是3D打印技术还是人机工程学, 都为人类的设计进步提供了技术或者理论上的支持, 随着这些科学技术的发展, 未来的设计势必更为多元化。
摘要：现代设计在经历了多次技术上的革新之后, 终于在20世纪末期引来了一个新的技术颠覆——3D打印技术, 这是一种基于数字模型和人工智能技术的新型制作工艺。这一工艺的出现, 为现代制作业开辟了新的道路, 也为人机工程学的发展指引了新的方向。本文旨在通过研究人机工程学在3D打印领域的应用, 探讨如何更好的在设计中协调好人-机之间的关系。
关键词：人机工程学,3D打印技术,个性化设计
参考文献
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[2]王金凤.人机工程学在家具设计中的应用[J].包装工程, 2007 (11) .
[3]王熙元.人机工程学中的心理机能研究[J].包装工程, 2010 (4) .
