关于人机工程在旋钮造型设计上的应用与研究

2014/12/1 10:24:39

旋钮是供单手操纵的控制器，根据功能要求，旋钮可作多圈转动，也可作小于360度的转动和定位转动。其形状有圆形、多边形和指针形等。旋钮使用灵活、方便、工作可靠，因而得到广泛应用。旋钮能够方便地调节实现功能所需要的程度或量的值，例如调节灯光的亮度和声音的大小。我国生产的产品产量大，价格却不高，在国际市场上缺乏竞争力，究其原因，产品设计过程中仅注意了高技术的应用和多功能的要求，而忽视了人和机器的协调关系。

一、旋钮的人机工程设计原则

(1)旋转部分的设计。旋钮的大小应根据操作时使用手指和手的不同部位而定，其直径以能够保证动作的速度和准确性为前提。旋钮的外形特征是由功能决定的，应该根据功能要求来选择和设计所需要的旋钮。旋钮的设计除了考虑旋钮的尺寸大小，还要考虑其它方面，例如钮帽的形状和指示图案等。当进行参数调节时，为了使手操纵旋钮时不打滑，常把钮帽部分做成各种齿纹或多边形，以增强手的握执力。对于带凸棱的指示型旋钮，手执握和施力的部分是凸棱，凸棱长，手感好，易受力，不易打滑，缺点是拨动时所占的空间大，因而凸棱的大小必须与手的结构和操纵活动相适应，以提高操作效率。(2)指示部分的设计。指示部分的图标设计，应采用指示性强的标志图形，标志简明易懂，色彩醒目。旋钮的指示图案不同，指示效果也大不一样，以直线和箭头为例，显然箭头比直线更具有指示性和明确性。指示方式和指示图标多种多样，设计要求是指示明确清晰，不能阻碍尺度参数的观察。旋钮上部的指示部分可以设计成透明的，不会遮盖住下面的参数显示，指示面板上的黑线可以明确地指示出现在的工作状态，同时又能参照指针下面的参数显示。操作过程中依然可以清楚地观察并调节参数大小，不易产生操作误差，符合操作与显示的相合性原则。

二、基于人机工程的旋钮造型设计

操作与显示相互间的协调关系直接影响着操作者的操作过程，继而对操作者的工作效率、心理、疲劳和安全等方面产生间接的影响。在产品设计中，操作与显示的相合性设计原则是一个关于人机工程的重要原则。图1是笔者设计的叶片形透明式旋钮，指示板的形状似绿叶，透明指示板外缘螺旋式上升的曲线的设计，依据显示与操作的相合性原则，体现出分档的大小趋势。操作者不必仔细观察标注的指示尺度大小，就能明确地判断方向，有效预防心理疲劳，防止误操作，提高安全性。

(1)色彩应用。整体色彩不选用传统的灰色，而采用色彩鲜明的橙色，增加感官刺激，减少心理疲劳。

(2)显示与操作的相合性。透明指示板外缘螺旋式上升的曲线的设计，依据显示与操作的相合性原则，体现出分档的大小趋势。操作者不必仔细观察标注的指示尺度大小，就能明确地判断方向，有效预防心理疲劳，防止误操作，这也体现出安全的重要性。

(3)科技美学化。高科技产品在强调功能的同时重视美学的应用，美感拉进人与高科技产品之间的距离。美感主要通过造型和色彩来体现。此款旋钮外观造型活跃，令人有工作的激情。

我国机电装备产品在国际市场上缺乏竞争力，产品设计过程中仅注意了高技术的应用和多功能的要求，而忽视了人和机器的协调关系。本文针对机床旋钮操作的特点，进行人机工程学分析，对机床旋钮进行造型设计，利用了色彩的美感和工程用途，依据显示与操作的相合性原则，体现科技美学化，做到“科技以人为本”。今后要不断优化产品的造型、人机工程品质、色彩，形成自己独有的特色，进一步提高产品在国内外市场上的竞争力与附加值。

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关于人机工程在旋钮造型设计上的 应用与研究

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