人機(jī)工程學(xué)在吸塵器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

山西嘉世達(dá)機(jī)器人技術(shù)有限公司 楊國強(qiáng) 孫曉普

隨著人們生活水平的提高，人們居住環(huán)境的不斷改善，對(duì)吸塵器的需求也在不斷增強(qiáng)，并且伴隨著吸塵器產(chǎn)品機(jī)構(gòu)與信息化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，未來對(duì)吸塵器的需求量也將呈現(xiàn)出持續(xù)升高的趨勢(shì)。本文基于人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)原理對(duì)現(xiàn)代化的吸塵器設(shè)計(jì)提出思考。

1 人機(jī)工程學(xué)在吸塵器設(shè)計(jì)與應(yīng)用中的必要性

人機(jī)工程學(xué)是20世紀(jì)50年代才逐漸興起的一門獨(dú)立的學(xué)科，一直以來影響著人們的生活。雖然形成的時(shí)間較短，但是早在人類開始制造工具、創(chuàng)建居所時(shí)，就已經(jīng)涵蓋了人體工程的元素。為了更好地滿足人們的個(gè)體需求，在創(chuàng)作實(shí)用工具、生活用品以及建筑設(shè)計(jì)等都需要綜合考慮到人的因素，包括尺寸、高低、是否便捷、安全性能、工作效率等，這在一定程度上都體現(xiàn)了人機(jī)工程學(xué)的原理。此外，在古代的工具設(shè)計(jì)中早就運(yùn)用過現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)中的“測(cè)量學(xué)”、“生理學(xué)”以及“心理學(xué)”等基礎(chǔ)知識(shí)。不難看出，人機(jī)工程已經(jīng)具有相當(dāng)長久的歷史。

隨著人們生活水平的提高，傳統(tǒng)的功能性產(chǎn)品已經(jīng)不能夠滿足人們的生產(chǎn)與生活需要，而是更多的轉(zhuǎn)向產(chǎn)品的舒適度、安全與高效等。利用人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行吸塵器的設(shè)計(jì)理念是社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)，同時(shí)打破了傳統(tǒng)的打掃形式，使得吸塵器的社會(huì)需求量呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)。要想健康長久的發(fā)展，吸塵器的設(shè)計(jì)應(yīng)該充分利用人機(jī)工程學(xué)，才能夠有效實(shí)現(xiàn)“以人為本”設(shè)計(jì)原則，促進(jìn)吸塵器的人性化發(fā)展。現(xiàn)代社會(huì)背景下，具備人機(jī)工程學(xué)原理的吸塵器能夠?yàn)橛煤髱砀嗟氖孢m感與人機(jī)體驗(yàn)，將用戶、機(jī)器以及環(huán)境之間的相互作用發(fā)揮到最大的優(yōu)勢(shì)。通常情況下，吸塵器的設(shè)計(jì)應(yīng)該遵循用戶人體的尺寸、高矮、行為特征等為主要的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，在用戶使用的過程中最大限度地減少使用疲勞。因此，基于人機(jī)工程學(xué)的吸塵器設(shè)計(jì)應(yīng)該將人的尺寸、加工工藝、色彩心理學(xué)等綜合到設(shè)計(jì)因素中，有效打造符合用戶生理與心理需求的產(chǎn)品。

2 基于人機(jī)工程學(xué)吸塵器設(shè)計(jì)的特征研究與思考

2.1 用戶的動(dòng)作行為特征

用戶對(duì)于產(chǎn)品的行為特征直接反映出來用戶的最真實(shí)需求。產(chǎn)品的使用場(chǎng)景、用戶的行為習(xí)慣以及愛好等多種因素的不同，會(huì)讓不同的用戶對(duì)同一產(chǎn)品產(chǎn)生不同的需求，又讓同一個(gè)需求下對(duì)不同用戶的行為特征也迥然不同。比如，有人習(xí)慣用右手，有人習(xí)慣用左手，所以，基于人機(jī)工程學(xué)的吸塵器設(shè)計(jì)應(yīng)該將這些綜合因素都考慮進(jìn)去，有效避免用戶使用不適、給用戶帶來使用困擾等情況發(fā)生。首先，針對(duì)于家庭主婦的行為特征、家居環(huán)境的影響因素、生活用品的影響因素以及清掃行為傳遞的信息特征等進(jìn)行綜合分析，有效提升吸塵器產(chǎn)品的功能性與人性化。另外，產(chǎn)品的不同用戶也會(huì)引發(fā)不同的潛在需求。比如，有些用戶為了節(jié)約空間，會(huì)在臥式吸塵器上方放置一些生活用品或者其他雜物，這就需要設(shè)計(jì)者將吸塵器的長期承重規(guī)劃到設(shè)計(jì)方案中以及用戶反饋列入到設(shè)計(jì)因素中。對(duì)于吸塵器來說，同樣需要做好反饋。因?yàn)楹芏嘤脩粼谑褂猛瓿珊髸?huì)長期不去清理，這在一定程度上大大降低了吸塵器的工作效率。針對(duì)這種情況，可以設(shè)計(jì)成塵滿指示燈亮的形式提醒用戶定期清理。

2.2 用戶的感知行為特征

用戶的感知行為特征主要表現(xiàn)在感覺與知覺。通常情況下，用戶對(duì)產(chǎn)品的感覺是基于各種感官與觸覺，包括視覺觸覺、肌膚觸覺、嗅覺觸覺等都屬于感覺，而知覺行為特征則是基于用戶的心理。吸塵器的外觀造型、創(chuàng)新功能等所表現(xiàn)出來的情感都與用戶的認(rèn)知、社會(huì)地位、經(jīng)濟(jì)能力等有著緊密的聯(lián)系，同時(shí)也決定了用戶對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)可度與購買力。一般情況下，同款產(chǎn)品對(duì)不同用戶的知覺體驗(yàn)是不盡相同的。首先，顏色是用戶考慮的主要選擇因素，這是用戶直接能夠用眼睛觸覺感官到的，屬于最為直接的感覺；其次，產(chǎn)品的造型與質(zhì)感是用戶第二考慮的因素。只有這些因素成功激發(fā)了用戶對(duì)美好事物的認(rèn)知才能夠有效增強(qiáng)用戶的購買欲望；最后，吸塵器的性能與功能性，這些需要用戶明確自身的使用需求，對(duì)產(chǎn)品的定位同時(shí)也是對(duì)自身的定位。因此，相關(guān)設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)吸塵器的過程中應(yīng)該深入調(diào)查與研究廣大適用人群的感知行為，有效體現(xiàn)出人機(jī)工程學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。

2.3 用戶的角色行為特征

家用吸塵器一般都在室內(nèi)使用，而且家庭主婦為其主要的使用者，她們比較注重吸塵器的外觀造型、功能性能以及工作效率。研究表明，一款產(chǎn)品的色彩，女性的需求度要比男性高好幾倍。所以，在設(shè)計(jì)吸塵器的外觀材質(zhì)以及色彩搭配方面設(shè)計(jì)師應(yīng)該以女性的審美與要求作為主要的設(shè)計(jì)元素，有效滿足廣大用戶對(duì)產(chǎn)品色彩的個(gè)性化需求。另外，吸塵器的尺寸也是人機(jī)工程學(xué)原理的重要體現(xiàn)。吸塵器的手柄、高度以及長度等都需要為用戶量身定做，讓用戶在使用的過程中能夠身心更加融洽。

2.4 用戶的使用狀態(tài)研究

用戶在使用臥式吸塵器接長桿或者掛式吸塵器時(shí)都會(huì)彎腰操作，時(shí)間過長會(huì)使腰部產(chǎn)生疲勞感，這時(shí)胳臂肘部彎曲處需要保持一個(gè)動(dòng)作，而腿部則需要隨著吸塵器來回走動(dòng)；而運(yùn)用手持吸塵器則是肩部靈活運(yùn)動(dòng)為主，腰部直立正常行走動(dòng)作為最舒服的姿態(tài)，如圖1所示。因此，基于人機(jī)工程學(xué)的吸塵器設(shè)計(jì)需要考慮用戶的使用狀態(tài)，增加用戶的使用體驗(yàn)舒適感。

圖1 吸塵器使用姿態(tài)

2.5 吸塵器的操作部分研究

開關(guān)作為吸塵器的主要操作部分，主要是將其設(shè)置在機(jī)身上與手持桿部位。如圖2、圖3所示。首先，因?yàn)槲鼔m器的手持部分與機(jī)身部分的連接是一根軟管，此處無法進(jìn)行開關(guān)安裝，而整個(gè)吸塵器的電動(dòng)控制部分又在機(jī)身上，所以，將開關(guān)設(shè)置在機(jī)身上是最合適不過了。另外，手持吸塵器的開關(guān)設(shè)置在手持桿部位的一般是四指握持，大拇指或者食指進(jìn)行開關(guān)按鍵。市面上比較常見的按鍵形式主要有按壓式、手推式以及旋鈕式等；其中，按壓式又可分為長按式和短按式。目前市面上很多手持吸塵器沿用長按式設(shè)計(jì)，這樣操作者在工作狀態(tài)下需要手指持續(xù)發(fā)力，容易產(chǎn)生疲勞；這種現(xiàn)象也被敏銳的設(shè)計(jì)師捕捉到，灑拖F6的按鍵就規(guī)避了這個(gè)問題，同一個(gè)按鍵，短按即可發(fā)出不同的指令。吸塵器的操作部分主要是把手，一般分為操作把手與機(jī)身上的把手。對(duì)于手持吸塵器，這種把手需要長期與手指、手臂進(jìn)行接觸與發(fā)力，所以持握部分的舒適感、觸摸感以及造型尤為重要，必須要充分考慮到手握的粗細(xì)、手掌的面距、持握狀態(tài)以及觸覺舒適性等，讓吸塵器的手把設(shè)計(jì)在用戶使用時(shí)有一定的活動(dòng)范圍與受力范圍，有效平衡手部的用力力量；手把的高度應(yīng)該高于40mm，而且應(yīng)該預(yù)留出一定的空間讓手指穿過，有效保證整個(gè)手掌與把手進(jìn)行完美貼合，使手部的活動(dòng)操作更加靈活與舒適。還需要注意的是手把的外表面應(yīng)該盡量選用曬紋工藝或者磨砂質(zhì)感的材料，有效提升用戶的觸覺舒適感；同時(shí)還能夠有效避免手部用力或者出汗時(shí)打滑的現(xiàn)象發(fā)生。另外，吸塵器手把的長度、形狀、手指的握住的位置、圓角的設(shè)計(jì)以及直徑等都需要考慮到，有效提升手把的持握舒適度，最大限度的減少手部因發(fā)力而產(chǎn)生的長期疲勞感。最后，吸塵器的頂部吸頭處與手柄之間的長度也是影響用戶舒適感的重要因素，直接決定了用戶在使用吸塵器時(shí)的姿態(tài)以及身體彎曲角度，所以，在吸塵器的支撐桿使用過程中的垂直高度一定要按照人體正常作業(yè)時(shí)的高度范圍，減少因姿勢(shì)不對(duì)或者使用不適帶來的肌肉疲勞。

圖2 手把處開關(guān)

圖3 機(jī)身處開關(guān)

結(jié)語：綜上所述，人機(jī)工程學(xué)在現(xiàn)代化的吸塵機(jī)設(shè)計(jì)過程中扮演著十分重要的角色，對(duì)設(shè)計(jì)人性化、智能化、功能化的吸塵器起著至關(guān)重要的作用。設(shè)計(jì)師在進(jìn)行吸塵器的設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該遵循以人為本的設(shè)計(jì)理念，將人體的尺寸、感知行為特征、加工工藝藝術(shù)美感以及人的情感心理活動(dòng)等作為設(shè)計(jì)的參考要素，深入了解與研究用戶的所需所求，力爭(zhēng)設(shè)計(jì)出能夠符合人機(jī)工程學(xué)的吸塵器，為用戶帶來更多的舒適體驗(yàn)與用后服務(wù)。