淺談人機工程學在工業設計中的應用

中圖分類號：TB 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2011)O7-0040-02

摘要：本文以電視機遙控器的設計為例，基于人機工程學的原理，分析遙控器在設計方面應該注意的問題。

關鍵詞：人機工程學 工業設計 電視機遙控器

一、人機工程學與工業設計

人機工程學是一門新興的邊緣學科，它是研究人在某種工作環境中的解剖學、生理學和心理學等方面的因素；研究人及其環境的相互作用；研究在工作中、家庭生活中與閑暇時怎樣考慮人的健康、安全、舒適和工作效率的學科。隨著社會的發展，工業設計中“人性化”的設計理念設計日漸盛行，人機工程學的理論也廣泛的在工業設計中被應用。

二、電視機遙控器控制按鈕的人機學分析

電視遙控器在使用當中是否舒適方便、操作準確，控制按鈕的設置也十分的重要，以下是對遙控器控制按鈕的人機學分析。

2.1 遙控器的動作類型與準確性

準確性是人體運動輸出的質量的重要指標，準確的操作是人機系統正常運行的基本要求，遙控器按鈕的設置必須要依賴準確的操縱力才能達到，而準確性隨著動作類型的不同有變化，所以在按鈕設置上必須要找到正確的動作類型。使用操縱器和工具有各種不同的動作類型，由于解剖學的特點肢體控制不同類型動作的準確性、靈活性是不同的。在人機學的研究中，水平面的按壓操作，其準確性優于對鉛垂面的按壓操作，因此在遙控器的按鍵設計上應該盡量采用對水平面的按壓操作這種形式。

2.2 遙控器操縱器的選用

從操縱器的選用來看，快速控制線路的接通與斷開一般選用按鈕式操縱器，按鈕式操縱器也同時適用于不連續調節、定量調節和連續調節。按鈕式操縱器需要的空間和要求的操縱力小，編碼的有效性好，可以視覺辨認位置，在一排類似操縱器的操作和組合式操縱器中的有效性都比較好。

按鈕式操縱器的特征正好符合電視遙控器的需要，電視遙控器按鈕需要控制電視的開關，這屬于不連續調節，遙控器控制頻道又需要定量調節和連續調節。電視和空調的遙控器因為要便于移動和使用，按鈕排列的空間比較小，使用力氣也比較小，需要有編碼，需要視覺辨認位置，按壓式操控器這些功能都具備。

2.3 遙控器操縱器的識別編碼

從人機工程學的角度，有多個操縱器的情況下，可能由于識別錯誤而導致誤操作，引起不該操作的操縱器動作。因此有多個操縱器并存時，應該使它們各自有鮮明的特征，易于快速準確的識別，避免誤操作。

電視遙控器上按鈕很多，按鈕的功能需要互相區別，避免混淆。一般來說遙控器上的按鈕需要使用的形狀、大小、色彩、位置和文字、符號的編碼，這樣才能讓使用者操作更方便。

2.4按鈕的人機學要素參量

按鈕是常見的小型按壓式操縱器，按鈕的截面形狀通常為圓形或矩形，它的尺寸大小，即圓截面的直徑d，或矩形截面的兩個邊長a×b，應與相關的人機操作部位的尺寸相適應[27]。

除了參量以外，按鈕設計中還有很多需要注意的人機學因素，主要舉例如下：

按鈕的顏色：專用于“停止”、“斷電”為紅色；專用于“啟動”、“通電”優先用綠色，也可用白色、灰色或黑色；在按壓中反復變化其功能狀態的按鈕，忌用紅色和綠色，可用黑、白或灰色。

若按鈕的作用是完成兩種工作狀態的轉換，某些使用條件下應附加顯示當前狀態的信號燈；按鈕就可能處在較暗的環境下，宜提供指示按鈕位置的光源。

按鈕的上表面，即手指接觸的表面多為微凸的球面，操作手感好；按鈕對所在面板凸起高度因情況而不同。

確定產品上的按鈕如何設置，還應該分析操作時的手型。產品上用拇指操作的按鈕，因安置的位置和按壓方向不同，操作的便利與否便有很大的差別。

2.5 電視遙控器按鈕設計原則

通過對電視及空調遙控器操縱器的選擇、分析，現總結電視及空調遙控器按鈕設計的一般人機學原則如下：

遙控器按鈕的尺寸、形狀應適合人手尺寸及生理學解剖學條件。

遙控器按鈕的操作力、控制方向、操作速度、操作行程、操作準確度控制要求，都應與人的施力和運動輸出特征相適應。

在有多個按鈕的情況下，各按鈕在形狀、尺寸大小、色彩、質感以及安置位置等方面，盡量給予明顯區別，使它們易于識別，以避免互相混淆。

遙控器按鈕的操作運動與電視或空調應有正確的互動協調關系。

遙控器按鈕應形式美觀、樣式新穎、結構簡單。

三、電視機遙控器機身的人機學分析

電視、遙控器屬于手工具的一種，遙控器操作是否舒適，使用是否方便，除了使用功能和技術條件以為，對人機的要求有一下幾點：

① 遙控器的大小、形狀、表面狀況應與人手的尺寸和解剖條件相適應。

② 使用遙控器的時候能保持手腕順直，避免掌心受壓過大，盡量由首部的大小魚際肌、虎口等部位分擔壓力。

③ 遙控器的設計要避免手指反復的彎曲扳動操作，避免或減少肌肉的“靜態施力”。使用遙控器是的姿勢、體位應自然、舒適，符合手和手臂的施力特性。

四、結論

工業設計所要解決的問題是人與物的關系，這種關系是一個以人為中心的，并與人—機—環境這一系統相關。一件設計優良的產品必然是人—產品—環境之間的巧妙的融合，人機因素在人和產品進行交流的過程中占有很大的分量，人機工程學也為工業設計開拓了新的思路，好的人機設計從生理和心理上都能讓使用者和產品有更好的溝通與交流。

參考文獻：

[1]阮寶湘，邵祥華.工業設計人機工程[M].北京:機械工業出版社，2005.2.

[2]石林，郁波.工業設計人機工程學教程[M].北京:中國輕工業出版社，2000.6.

[3]鐮倉矩子.手指運動學[J].物理醫學與康復學，1991 第3期.