醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面交互設計研究

任工昌 張博文 王肖燁

摘要：醫(yī)院配送任務在現(xiàn)代醫(yī)院管理中擁有戰(zhàn)略性地位，幾乎涵蓋了醫(yī)院所有業(yè)務部門的日常作業(yè)和管理活動，推動了現(xiàn)代醫(yī)院自動化水平的發(fā)展。通過對現(xiàn)有機器人PC端后臺操作界面進行分析，為使用戶在對醫(yī)用配送機器人的操作調(diào)控過程中有良好的交互體驗，提高工作效率，增強用戶體驗滿意度，提出相應的交互設計原則，為今后醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面的設計發(fā)展提供一定的參考與借鑒。

關鍵詞：交互設計;界面設計;醫(yī)用配送機器人;操作界面

中圖分類號：J524 文獻標識碼：A

文章編碼：1672-7053（2019）03-0139-02

20世紀科技領域最偉大的成就之一便是機器人的廣泛應用。在陜西省“十三五”戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，明確提出“要面向搬運、特種作業(yè)等工業(yè)應用場景，搜救、醫(yī)療健康等社會服務應用場景，重點發(fā)展機器人高可靠性基礎功能部件、整機制造及系統(tǒng)工藝應用解決方案”[1]。而在人工智能時代下，設計方向從造型設計向交互與體驗設計轉(zhuǎn)向，人機交互在交互設計領域中最備受關注，作為重要的研究和組成部分，是現(xiàn)代產(chǎn)品設計中不可或缺的設計原則和方法。針對目前高危傳染病區(qū)易交叉?zhèn)魅?、醫(yī)護人員數(shù)量短缺、工作量巨大、醫(yī)用品配送出錯等問題設計出了醫(yī)用配送機器人，基于交互設計理論的醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面的設計研發(fā)正處在不斷的進步和發(fā)展之中，需要對醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面進行分析研究，并提出相應的操作界面交互設計原則，不斷完善已有的醫(yī)用配送機器人控制系統(tǒng)界面。

1 操作界面設計的現(xiàn)狀分析

當前，美國將界面設計列為21世紀基礎研究內(nèi)容之一，以成為世界關注的焦點。界面是人與控制系統(tǒng)之間交互的媒介，操作界面的友好性、易用性、可操作性對于操作系統(tǒng)至關重要，它將直接關系到操作系統(tǒng)的性能能否充分發(fā)揮，能否使用戶準確、高效、愉快地完成控制及操作工作，也將直接影響用戶的體驗和評價[2]。而國內(nèi)對界面設計的研究起步較晚，起先只重視軟件的實際功能，但近些年，人們在做界面設計的研究時，也開始注重操作界面的交互性和藝術性，越來越多的設計師通過關注用戶的心理特征、需求特征、操作特征和審美特征，根據(jù)用戶的這些特征來進行操作界面設計[3]。

2 交互設計對操作界面的影響

交互設計產(chǎn)生于二十世紀八十年代[4]，由IDEO的創(chuàng)始人之一比爾·莫格里奇（Bill Moggridge）提出：交互設計以滿足用戶需求為目的，以創(chuàng)造易學、易用產(chǎn)品為目標。最初將其命名為“Softface（軟面）”，后更名為“Interaction Design”——交互設計。

交互設計是研究系統(tǒng)與用戶之間的交互關系。系統(tǒng)可以是機器，也可以是計算機化的系統(tǒng)和軟件，用戶通過人機交互界面與系統(tǒng)交流，并進行操作。良好的交互界面能夠影響用戶使用的效率、舒適性以及系統(tǒng)本身的可用性、易用性[5]，幫助用戶減輕學習和使用操作界面過程中的負擔，提高用戶的工作效率并使用戶在操作體驗中獲得愉悅感。

3 醫(yī)用配送機器人B端后臺操作界面分析

3.1 操作界面功能分析

醫(yī)用配送機器人的主要功能是配送醫(yī)用品，因此操作界面中需要表達的信息主要是對配送機器人的實時監(jiān)控自身狀態(tài)及其運行與配送量進行調(diào)控操作，如圖1所示。操作功能實質(zhì)上是一種動態(tài)的管理模式，主要是對操作地點的命令輸入與修改，確保路徑規(guī)劃準確性;配送數(shù)量及種類的錄入，減少配送差錯;運行速度的調(diào)整，及時將特殊藥品送達指定地點等等。監(jiān)控功能所獲得的信息都是基礎數(shù)據(jù)的重要組成部分，如機器人的電量狀態(tài)、使用狀態(tài)、配送位置等信息量。對不同功能進行合理布局，使每一功能能夠清晰明了的對信息進行反饋，盡可能讓用戶在同一界面中對不同功能進行實時監(jiān)控及操作。

3.2 界面操作交互分析

美觀實用的軟件界面需要將大量的信息合理的安排在有限的空間里，常見的有“T”字形、“口”字形、“三”字形和左右對稱等界面布局方式，如圖2所示[6]。不論是哪種布局的界面設計，應當將重要信息的反饋窗口設計在人們視覺的關注點處，使用戶在最短時間內(nèi)掌握到最重要的信息。

如圖3所示的操作界面將文字與圖標相結(jié)合，減少了用戶的反應時間，減化了操作步驟，并降低了分辨難度。具體表現(xiàn)在利用不同功能區(qū)域采用不同形式的圖標與文字顯示按鍵，使用戶提高了在監(jiān)控操作過程中的有效性，迅速得到反饋信息，準確無誤地完成檢測操作及命令操作，與界面之間進行良好的交互。

4 醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面交互設計原則

通過對醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面設計分析，得到以下設計原則。

4.1 統(tǒng)一性

統(tǒng)一性原則是指在醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面設計時運用統(tǒng)一的設計標準約束整個軟件系統(tǒng)[7]。優(yōu)良的界面，其內(nèi)容結(jié)構是清晰統(tǒng)一的，用到的視覺元素和形式構成要遵循美學法則和標準法規(guī)[8]，即通過色彩、整體風格、文本等元素的統(tǒng)一，使界面具有整體感;另一方面界面的操作方式和步驟應與用戶的思維一致，確保用戶根據(jù)自己的習慣完成基礎性操作，并在最短的時間和最少的記憶量下學會使用。

4.2 合理性

在設計醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面時應對每張界面內(nèi)文本、圖標等元素合理安排。操作界面背景圖案設計應簡潔明了，菜單項合理設置，層次分明，使用戶在短時間內(nèi)能夠找到所需操作的功能鍵。按照用戶的一般視覺的關注點，會停留在界面的左上方，將重要的信息設計在此;按照大部分用戶都為右手操作，操作圖標應設計在界面右方，以便用戶方面操作。

4.3 簡潔性

在控制醫(yī)用配送機器人時應當是對多臺機器人同時進行控制，為使用戶在使用時一目了然，減少記憶負擔，界面設計需要簡潔性。研究表明好的界面設計應符合“80-20”法則[9]。界面信息需適量表達，信息過多，會阻礙用戶使用;信息過少，會顯得界面較為單調(diào)。

4.4 交互性

醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面在設計過程中需要考慮醫(yī)用配送機器人自身數(shù)據(jù)的顯示和實時信息的反饋。將復雜的文字用一些圖標代替，可使界面為用戶提供更好的操作提示[10]。如采用動態(tài)化的交互方式，形象的展示了用戶所執(zhí)行的命令，同時也給用戶留了足夠的確認操作的時間[11]。在操作的過程中，還可以通過使用控鍵顏色、立體化的變化來體現(xiàn)操作的狀態(tài)。

4.5 共用性

界面的功能、情感和使用環(huán)境在設計時缺一不可、相互協(xié)調(diào)。醫(yī)用配送機器人的主要功能是為醫(yī)護人員分擔配送任務，此任務需嚴謹不能出現(xiàn)差錯，因此設計時要突出重點信息，主次分明，不易科幻炫彩。使用環(huán)境為醫(yī)院，操作界面應當帶給人們一種溫暖的情感，在界面背景色的使用時應當以淡、暖色調(diào)為主，色彩搭配柔和干凈，使得用戶與界面的交互體驗更加親切。

4.6 以用戶為中心

在設計過程中，要理解和照顧用戶的使用習慣和特點，優(yōu)先考慮人的需求[12]。以用戶體驗為中心，使操作界面的按鍵大小、形狀、間距等元素符合人體尺寸的生理特征，同時減少使用時出錯率提高工作效率，降低用戶職業(yè)病發(fā)生的幾率，提升用戶使用體驗和滿意度，增強界面親和力。

5 結(jié)語

用戶與產(chǎn)品進行交互所產(chǎn)生的第一印象來自界面，好的界面具有良好的可用性，使用中能提升用戶愉悅度、幫助用戶準確進行操作，以最快的速度完成任務。將交互設計理論應用在醫(yī)用配送機器人PC端后臺操作界面設計中，以人為設計中心，使用戶在操作過程中提高效率與用戶滿意度，為提高醫(yī)院自動化水平，代替醫(yī)護人員工作，減輕醫(yī)護人員的壓力等方面具有重要的理論研究價值和社會應用價值。

參考文獻

[1]盧月品.我國機器人產(chǎn)業(yè)的機遇和挑戰(zhàn)[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，20161，（5）：28-31.

[2]王義祥，孫林，張彥豪.一種利用JSON實現(xiàn)控制軟件用戶界面?zhèn)€性化的方法[J].信息系統(tǒng)工程，2018，（07）：56-58.

[3]任工昌，王力.工業(yè)軟件界面設計研究[J].電影評介，2011，（1）：85-86+109.

[4]張繼明.基于用戶體驗的網(wǎng)頁設計交互設計原則探究[J].科技創(chuàng)新導報，2017（9）：154-155.

[5]吳一卉.醫(yī)療監(jiān)測設備人機交互界面設計研究[D].浙江理工大學，2015.

[6]Dan Saffer.交互設計指南[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010：121-124.

[7]尚璞.基于交互理論的制造業(yè)軟件界面研究與設計[D].陜西科技大學，2018.

[8]杜桂丹.手機游戲中人機界面交互設計的優(yōu)化方向研究[J].包裝工不，2018，（4）：245-250.

[9]陳茂山，王云高.油氣勘探軟件用戶界面設計方法探索與實踐[J].勘探地球物理進展，2004，（2）：132-138.

[10]Cooper A，Reimann R，Cronin D.About face 3：the essentials of interaction design[M].New York，John Wiley&Sons，2007：11-56.

[11]肖紅，郭歌.多感官人機交互界面的視覺設計原則[J].包裝工程，2012，33（8）：35-37+48.

[12]張婷.人機交互界面設計在產(chǎn)品可用性中的應用研究[J].包裝工程，2014，（20）：63-66.