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界面技术在工业设计中的应用


□ 易 晓



人机界面在工业设计中是一项重要的基础性课题。“人机界面”(Human-Machine Interface)是指人与机器进行交互的操作方式,界面是传递和交换信息的媒介,包括硬件界面和软件界面。其中,硬件界面主要指产品界面,而软件界面则包括信息认知界面及管理培训等。作为一门交叉学科,人机界面的研究涉及了人机工程学、工业设计、计算机科学、认知科学、生理学、心理学、艺术学、社会学等相关领域。
从人机工程学的角度看,界面设计经历了三个发展阶段。传统人机工程学研究的是人机界面技术,进入信息社会后重点转向用户界面技术,而宏观人机工程学(Macro-ergonomics)开始关注组织-机器界面技术。在人机系统中,人与机器之间的信息交流和控制活动都是在在人机界面上进行的 ;人机界面设计的优劣决定着产品设计中人机关系是否能建立在合理的基础之上。下面我们将从几个方面对该论题展开探讨。

一、人机界面与工业设计

人机界面技术首先运用近代科学的手段研究人机工程学,提出机械应适应人(machine to human)的观点,同时也让人与机相互适应; 它主要从机械运动的层面来研究人机协调的问题,分析人和机器在工作性能方面各自的优劣表现,致力于从静态和动态两个方面使人机合理匹配。静态角度主要研究工作面、身体空间及环境空间的布局与设计;动态人机关系的研究着重人与机器的功能比较与功能分配等,在设计中将机器看作“人手的延伸”。因此,显示器与控制器(如仪表、旋钮、开关、踏板等的设计)便成为这一阶段的研究重点。
科学技术的进步、制造精度的加强、生产效率的提高,使得人们更加注重视觉的美观; 因而不断地多方面探索利用新的材料与工艺,最终使工业产品设计逐步脱离从前粗陋的造型。经过西欧国家新艺术运动、工艺美术运动等矫枉过正的手段之后,在一些具有理性认识传统的国度里,设计师们成功地倡导了与大工业生产相适应的造型风格,并逐渐获得了世界范围内的响应。从此,工业设计才具有了现代设计的精神。在这一大背景之下,一些影响着设计的相关科学成果才为人们所发现和理解,并将其应用到具体的设计之中。
在控制器的设计中运用人机界面技术的事例比比皆是。电钻、电锯的手柄设计吸收了人机界面技术的成果,使操纵手柄在工作中能充分考虑人手的解剖学因素,消除或减少不合宜的手柄给肌肉、骨骼带来的不协调感甚至伤害; 另一方面就操作者而言,需要得到规范操作的训练和指导,因为科学的训练能有效地提高操纵者的适应性。各国都很重视手柄操作规范的训练,如在澳大利亚,2000年制定了手柄训练编码,为相关的从业人员提供规范作业的指导。除设计与训练之外,还可以利用其他手段来增强工作中的准确性,如可采取改变工作的系统流程、增加机械辅助设备、改善工作环境等措施来达到这个目的。 ......
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