设计中的人机关系关

设计中的人机关系关（共8篇）

设计中的人机关系关 篇1

一、课程标准对本章的要求

1，理解技术与设计的关系，能分析设计在技术发明和革新中的作用。

2，知道技术是人类为满足自身的需求和愿望对大自然进行的改造。

3，了解1---2类产品的常用测试方法，能根据设计要求使用简单的方法对产品进行测试。

二、教学目标 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．了解在设计中如何合理运用人机关系。过程与方法

1、通过举例分析，加深对人机关系的含义及其所要实现的目标的理解。

2、通过讨论和实践，切身感受“以人为本”的技术设计理念。情感态度与价值观

培养学生的兴趣、激发学生的学习热情，树立“以人为本”的技术设计理念。

三、教学重点、难点。

•在学生学习了技术的价值和技术的性质后，使学生进一步形成“以人为本”的核心设计理念.•熟悉一些有关技术设计的分析方法方面的相关知识，为今后技术设计的构思打下坚实的基础。

四、学生情况分析

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。

五、课时安排：

2课时

六、教材分析：

在前面的一章的学习中，学生通过感悟技术的价值、理解技术的性质、展望技术的未来，逐渐懂得和理解了“技术因人而生、为人服务”的技术理念，但是如何在具体的设计中体现这种技术思想和理念，还是无从下手。“设计中的人机关系” 一节通过对“人机工程学”中人机关系的核心理念进行的逐步分析，使学生知道了什么是人机关系、人机关系要实现的目标是什么、如何实现合理的人机关系，知道了技术如何才能更好地为人服务.教材中指出“我们设计的产品都是从人的需求出发，最终实现为人服务的目的，因此，人机关系也就成为设计活动中必须考虑的核心问题之一”这一句话恰当的点中了我们为什么必须要学习人机关系这一重要问题，使学生在一开始就明白，只有认真地研究和分析人机关系，自己的设计才能更好地为人服务，从而产生“我要学”的愿望和需求

书中从人和物的关系分析入手，逐渐过渡到人的不同部位、不同层面与物的不同部位和不同层面之间的关系分析，使学生在设计分析时能正确地找到要解决问题的根源和着手点。在对人机关系进一步分析的基础上，还要告诉学生，环境也是人机工程学中的重要要素之一。

人机关系即是理念又是方法，它既是技术的价值和技术的性质的延伸又是技术设计构思的前沿，他为学生提供了设计分析的基本思想与方法。对人机关系的分析，最终还是在如何实现合理的人机关系部分落实到了人，落实到了技术为人服务这一最终目的。具体的体现了教材人文引领的独特特色，也为后面的发现问题等内容的继续学习作好了充分的准备。教材中选择的案例十分贴近学生的实际生活，能够使每一个学生在学习时都有话可说，有事可做。

七、教学用具

旧桌腿、水果刀、削果皮器、分果器、多媒体等。

八、教学方法

多媒体课件，案例引入，小组讨论，演示试验，理论解析，探究与练习、课内外调研。

九、教学构思与流程

以课程的标准相关内容为依据，重点突出教材的“以人为本的”的技术设计理念，结合实际情况，进行教学设计。我的教学构思如下：

1，用“板凳腿作教鞭”引发的思考，导入人机关系的课题。

2，用老师与教鞭之间的关系就是“人机关系”来引入人机关系的含义。接着开始马上行动，进行练习。

3，用要研究老师与教鞭之间的人机关系实际上是要研究老师的手与教鞭抓手之间的关系，引入机和人的含义。通过具体的案例分析使学生理解“人机关系是设计活动中必须考虑的核心问题之一”这一重要问题。

4，用如何提高削苹果和切苹果的效率的演示试验，让学生自己分析出人机关系要达到的目标是“高效”。并通过书中案例分析和比较，进一步理解高校这一目标。

5，用学生拍摄的我校外面的秦淮河护栏的照片，让学生分析除了要达到舒适这一目标外还要达到什么目标，引出“安全”这一目标。并鼓励学生有所拓展。

6，如何才能实现人机关系要达到的目标，第一条中的关于“特殊的人”用多个案例，从不同的角度来进行分析，拓展学生的视野

7，让学生找书桌抽屉内的物品，让学生通过亲身感受总结出要考虑“动态的人与静态的人”。

8，用案例分析来讲述其他几个要考虑的因素。

9，总结。

10，课堂练习通过预设情景让学生“找出人机关系设计不合理的地方，并简单叙述其理由。

11，作业：

12，教学反思。

十、教学过程 新课导入

前面我们已经学过了技术的价值和技术的性质，知道了技术因人而生、为人服务这一设计的基本理念，如何才能使技术实现为人服务这一目的呢？我们就要从研究人机关系入手。用老师需要一个教鞭，后勤的老师就给我了一个这样的教鞭。来引发学生的思考，引入“人机关系”这一节的主题 1，什么是人机关系？

生活中，我们每时每刻不与身边的物品发生联系。当我们使用这些物品时，物品就与人产生了一种相互的关系。这种相互的关系就称为人机关系。（2）机的含义

除了人们通常所说的机器外，还包括各种各样的工具、仪器、仪表、设备、设施、家具、交通车辆以及劳动保护用具等，（3）我们设计的产品都是从人的需求出发，为人服务的，因此，人机关系也就成为设计活动中必须考虑的核心问题之一 马上行动： A、课本第28页

B、请学生 举例说明自己与周围什么物品构成了人机关系？（就身边的笔、桌凳、衣服、书、水壶、教室等物品回答）

（3）“人”有不同的部位、不同的层面，“机”也有不同的部位、不同的层面，人机关系具体化。

以进教室为例，讲述人与门板、门把手、门框及门的颜色等构成的人机关系，分析人与产品构成的多方面多层面的人机关系。马上行动：

A、讨论教材第29页探究人与电梯存在哪些方面的人机关系。多方面的人机关系。

B、论人坐在椅子上的时候，人体的一些部位与椅子构成了哪些人机关系。

2、人机关系要实现的目标

人与机之间存在着复杂的关系,我们在设计中考虑人机关系,需要实现哪些目标呢。

高效在设计中，应把人和机作为一个整体来考虑，合理或最优地分配人和机的功能，以促进二者的协调，提高人的工作效率。

思考：

铁锹作业试验 ”改进了哪些具体的人机关系而使工作效率大大提高 ?

（2）健康 是指人在长期操作或使用产品的过程中，产品不会对人造成不良的影响。例如：如果课桌设计不合理，就会使学生处于不恰当的学习姿态，长时间的使用它，不仅使人感到疲劳，还会影响人的身体健康。

（3）舒适——在设计中考虑人体处于自然的状态，操作或使用的姿势能够在人们自然、正常的肢体活动范围之内，从而使人不致过早地产生疲劳。心理上的舒适感受也是人机关系应当考虑的目标。

（4）安全 在设计中考虑人在操作和使用过程中，产品对人的身体不构成生理上伤害.例如：产品与人的接触部分不允许有尖角和锋利的边槽，容易产生危险的地方应进行安全保护的设计，汽车的安全带设计，冲床的安全保护设计，儿童座椅前的护栏设计等。

除了这四个目标，人机关系还可以考虑哪些目标？

备：美观、实用、成本等

3、如何实现合理的人机关系

如何实现合理的人机关系呢？

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。

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

结论：大多数产品是为普通人群设计的，设计参照的标准是依据普通人群的数据确定的。但是特殊人群也是社会的重要组成部分，他们往往有着独特的需要。设计时，还应充分地考虑特殊人群的特点和需要。

（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。

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，而且要让人在使用它时，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 例如：

l茶座、咖啡厅的设计：

应以暖色调为主，空间要小一些，以营造温馨、宁静的效果 l办公室的设计：

以冷色调为主，空间要简洁明快，以求产生严谨、高效的工作氛围 l医院的设计：

以蓝色、白色为主，使病人产生平和的心态

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，产品的色彩、材质等都会对人的心理产生影响。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在这些方面的心理需求，就可以将人机关系处理得更好。（4）关注信息的交流

人与产品的互动过程就是人与产品之间信息传递的过程，即人机之间运用信息语言交流的过程。改善信息传递的途径能够获得更好的人机关系。

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别是否按下按键。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。来电显示，4、小结：

技术因人而生、为人服务，技术设计的最终目的是为了满足人的需求，达到人机关系的合理化，人机关系是设计时必须考虑的核心问题之一，因此在产品设计中要注意对人机关系的深入研究。人机关系在设计中要实现的目标来源于人的具体需求，它包括高效、健康、舒适和安全等诸多方面。要达到人机关系在设计中要实现的目标，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。在实现合理的人机关系的设计中，我们还应该注意处理好普通人群与特殊人群的关系、静态的人与动态的人之间的关系、人的生理需求和心理需求之间的关系等。

5、课堂练习：

仔细观察下图，找出人机关系设计不合理的地方，并简单叙述其理由。

6、作业。

书中35页，第1、2题

十一、教学反思

1、一节好课首先要以课程标准为依据，村份利用好教材和教师用书，结合学校和当地的教学资源与学生的实际情况，适当调整教材的内容和添加必要的教学手段，以期收到更好的教学效果，让学生最大的获益。

2、通用技术课程就是要学生更多的亲身体验和感悟。所以课堂上要尽可能多地让学生面对实物进行探究、分析、学习。

3、学生情感态度价值观目标的实现，最好是通过课堂活动来达到。

4、所举案例要尽可能的是发生在学生身边的事例，这样学生才会有亲身的感受。

设计中的人机关系关 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.

设计中的人机关系关 篇3

摘 要：文章主要围绕车辆人机工程设计的相关问题，在提出合理改善意见的基础上，形成对人机工程设计作为汽车设计的主要技术，在不断提升汽车舒适度的追求中，确保汽车在使用过程中的安全性与舒适度。

关键词：车辆；人机工程；问题；建议

中图分类号：U462 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）15-0018-01

随着汽车运用的不断增多，在促进汽车企业在外观与性能多方面发展中，更加注重对汽车使用效率与舒适度的控制，在提升市场竞争力的基础上，全面实现对车辆人机工作的优化设计，将有很大的实践意义。

1 人机工程概述

人机工程作为现代的一种新兴学科。主要就是在探讨人鱼机械之间的相关性，并阐述其中的规律性问题。在当今经济社会发展中，汽车在人为的操纵与使用中，带给人们更多的方便，成为了当前人工作与生活中的一个重要内容。因此，在积极矫正汽车在舒适度方面的内容，满足人的生理特征以及心理需要，可以形成更好的发展前景。人机工程的提出，是在1961年美国政府军用汽车中提出来的，最主要的就是实现在座椅的舒适度、操纵方面的简便性，仪表板警告指示的可视性等，更好的形成汽车运行的安全与方便性。

2 车辆人机工程设计中的问题分析

2.1 满足对象

车辆人机工程的主要设计原则便是以人为本，即满足人们在车辆运行过程中的舒适程度，并且保证车辆运行过程中的乘客安全，这是人机工程的主要目的，也是人机工程的最终目的，所以，车辆人机工程的满足对象是消费者，需要从消费者的角度进行考虑，掌握消费者对车辆的需求，进而在调查结果上进行反复研究和完善，保证车辆的实际使用效果。

2.2 人体影响因素

车辆人机工程设计过程中，需要充分结合人体构造来进行车辆设计，以确保用户对车辆设计的满足程度，确保车辆设计的有效性和科学性。一般来说，人体具有一定的适应性，即能够根据外界环境的变化和复杂程度来改变自身的某些特性和习惯，从而保证人体能够适应外界环境。但是我们不能够因为人体的适应性而忽略车辆舒适度，应该让车辆去满足用户的需求，而不是由用户来适应车辆。

2.3 人机工程关键硬点定义

主要包括两个方面的内容。一是头部包络面。在这个关键点的控制中，要形成车辆中头部占据的三维空间。在座椅移动的头部位置中，对于包络面的应该形成在水平面前后可以调动的座椅的驾驶员。不能移动的主要是在固定座椅以及乘客方面。二是在头部包络面的面积大小。一般都是控制在95分位与99分位的头部包络面，大概就是椭圆三个轴的长度。

3 车辆人机工程设计的整体运用

3.1 人体坐姿校核

①校核目的。在坐姿的核对中，要结合整车的合理设置与布置，在具体设计的过程中，为了更好的降低驾驶员的疲劳程度，可以结合坐姿的改变，在人体的生理结构的过程中，适当的调整人体的舒适的架势姿态。在总体布置与设计的过程中，尊顺相应的依据，提高整体的空间利用率，及时调整整体尺寸，形成人性化的设计。

②校核内容。在核对的内容上，主要要针对驾驶员SAE人体坐姿的舒适度进行调整，在后排的乘客中，形成舒适度核对的运用，针对这些具体的调整参数，形成人机工程舒适度的整体实现。

③引用标准。

SAE J1100-2005；Motor Vehicle Dimensions（汽车尺寸）。

SAE J826-2002；H点机械和设计工具规程和规格。

④输入条件。在条件输入的运用中，形成汽车表面的CAS数据、加速踏板参考点等要素的整体调节，在驾驶员H点、驾驶员重点、后排成员踵点等，形成在可调节的范围之内。

3.2 人体坐姿校核尺寸

人体坐姿校核尺寸具体如图1所示。

从图1的人体坐姿校核的分析中，在不同位置的控制中，形成与身体位置、坐姿位置等方面的整体融合性，形成在技术控制中的数据化处理。

3.3 人体坐姿校核注意事项

在驾驶员坐姿的核对过程中，要综合各方面的要素，形成对驾驶员SAE（95%）的人体坐姿的舒适度调整。①在踏板参考点与踵点的相对关系上，形成踏板参考点与踵点在连线上与Y方向中，形成向上的投影长度，长度控制在200 mm，并且在踏板与踏板参考点形成相切的处理。在Y方向中形成踏板参考点与踵点的重合。对于地板中通道呈现出一定干涉，在脚模型的处理中，可以沿着脚模型沿着Y方向平移到地板中通道中，形成位置空间不发生相应的干涉。

②槐角的定义运用。槐角主要就是在小腿线与槐脚线的夹角，并形成裸脚线与地板平面6.5 ？觷的夹角，在AHP的方向点上面，形成32.7 mm的点控制，与AHP向前的286.9 mm的点进行相应的连线。

③在头部有效空间的定义运用中。形成头部有效空间在超过H点与Z轴之间的夹角，夹角的度数在8 ？觷，并在夹角的方向上，形成H点与顶蓬的最小距离，控制在102 mm。

3.4 视野校核

①校核目的。在视野核对的过程中，要结合汽车设计的相关要素，突出驾驶员直接视野对于汽车使用安全性能等方面的影响，在整体布置的过程中，要全面进行布设的优化设计，实现视野调整在相关的规范化范围之内。

②校核内容。在具体的核对过程中，要实现多方面的要素控制。其中，最主要的就是在前风窗基准核对方面，在驾驶员前方的180度范围之内，形成对视野核对A柱双目的障碍角进行综合调整，形成在不同角度的视野障碍控制，并通过对后视镜的核对视线整体方位的有效矫正。同时，在要结合多方面的引用标准，其中，主要是I结合GB15084-2006汽车后视镜的性能和安装要求以及GB 11562-1994汽车驾驶员前方视野要求及测量方法等方面的核对要求。

③输入条件。针对这些条件的运用，主要是对汽车运行中的一些相关要素，注重在加速踏板参考点、方向盘中心、驾驶员座椅、驾驶员踵点等方面的内容，并实现在可调节的范围之内。

④前风窗基准点校核。在严格按照相关标准的基础上，要兴曾对前风窗基准点的校对。并且要注意前风窗玻璃透明地域中的有效控制，要在规定的风窗玻璃基准点连线所包围的面积。在基准点的控制中，形成各个角度的关键要素控制，并形成汽车纵向对称平面对称的有效管理，实现对整个技术控制的有效性。

4 结 语

在车辆人机工程设计中，主要就是实现车辆的整体使用效果，在提升安全性能与舒适度的基础上，形成对车辆人机工程的优化处理，实现高标准的运用，可以全面提升车辆人机的整体使用功效。

参考文献：

[1] 江建，张文明.人机工程学在车辆安全性设计中的应用[J].拖拉机与农用运输车，2008，（5）.

[2] 张立斌.人机工程学及其在汽车设计中的应用[J].汽车运用，2009，（7）.

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。

设计中的人机关系关 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

设计中的人机关系关 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

[1]陈飞翔, 杨崇俊, 申胜利.基于LBS的移动GIS研究[J].计算机工程与应用, 2006, 42 (2) :200-202.

[2]孙名奎, 王直杰, 张珏.基于PDA-GPRS/GPS/GIS的移动查询监控导航警务系统的设计[J].测绘与空间地理信息, 2005, 28 (5) :70-73.

[3]李晓丽, 王晓军.移动学习模式探讨及系统架构设计[J].北京邮电大学学报 (社会科学版) , 2007, 9 (5) :10-13.

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