人机工程作业

人机工程与机器人课程总结 经过这学期对人机工程与机器人的学习，我受益良多。在老师的风趣幽默的教导下，我 对这门课程有了比较深入的了解。这门课程开拓了我的眼界，让我有了与以前学习书本知 识不同的体验， 。通过学习这门课程，我了解到了人机工程的定义，以及机器人的结构，机 器人的运行，封装，编程等等的过程，也引起了我对这个方面的兴趣，我结合自己所学， 找了一下人机工程理论如何运用到 IT 产品造型设计中的资料，总结了一下国内外对于把 人机工程理论运用到 IT 产品中的研究。下面是具体的总结。 1.国外研究状况 人机工程起源于欧洲，目前欧美各国的人机工程在工业界或军事上之应用已相当普遍。欧 美各国早在 1950 年代即先后成立人机工程学会，推动人机工程之研究与应用。近年欧洲 报导中更提到欧洲科学发展委员会将人机因素列为研究重点，人因工程应用在航天系统、 通讯、计算机系统、产品与环境设计、工业与公共安全、自动化系统中之工作设计等均为 国际人因工程研究趋势。 国外运用人机工程学系统研究产品造型从 20 世纪末端就开始了。随着科技的不断发展， 在产品造型设计中对人，机器，环境的进一步认识，人机工程学在产品造型中的应用逐步 走向了实用阶段，特别是产品设计的产品造型形式，这是一个重要的课题。然而产品造型 是由许多影响因素促成了产品的审美情趣，包括人与产品间的产品形态，也包括产品形态 的感觉舒适度。这就要求设计师在产品造型设计时应该具备审美评价标准、产品结构造型 样式和丰富的个人生活经验。 在 IT 产品造型设计领域中不仅是“形式与功能”的问题，IT 产品造型设计中还有很多的 影响因素，每个 IT 产品的造型跟其的外观、材料、比例、色彩、纹饰、形状特征等很多 因素有关。每个工业产品造型应该是基于测量这个国家不同年龄段的人体特征数据后设计 生产。另外根据人的个体差异、人口结构、年龄分段、文化因素也可能会存在人们在主观 审美的差异。IT 产品造型设计中的材料应该结合视觉元素、材料的材质、制作工艺等因素 进行分析后针对不同 IT 产品特性选择使用。产品造型设计还应该运用人机工程学从人的 心理变化程度来考虑产品形态，样式，颜色，功能，价格等方面可能对消费者的情绪和个 人感知度产生的影响。IT 产品造型的设计逐步从简单的造型设计到根据造型要素的不同， 分层次的研究不同种产品的造型要素，分析出可以感知的造型语言来进行 IT 产品造型设 计。人机工程对产品造型的研究将有助于设计人员具体化他们的产品形态分析，这样可以 提高效益的产品规划和设计规范。产品形式的审美反应，是由许多因素决定的，如产品的 复杂性，新颖性或熟悉的特定因素需要加以澄清。此外，重要的变量，如产品的形状，颜 色或材料有关的产品形式，必须着重考虑。一旦这种审美信息是已知的，设计人员便可以 控制产品的视觉属性的重要方面，从而帮助制造商再创造一种产品形式，以满足消费者的 心理偏好。产品形态的复杂性是关键因素，导致兴奋或高兴。它代表了一种精神的看法， 即会触发观察者的注意力、情绪激动和审美乐趣，将会发现影响对象的最重要途径。 没有可靠的分析工具，产品造型设计人员别无选择，只能用直观的方法，而无法确定满足 消费者的产品形象偏好的形式。虽然感性工学（KE）提供了一个以消费者为导向的设计方 法以及产品形态的预期，但是没有用更科学的技术来定义产品的造型样式。 工业产品造型设计的真正意义是试图通过设计产造型形式来满足消费者的需求，提高人们 的生活质量。结合从各个领域，包括设计、计算机技术、美学、经济和工业设计师的概念 设计产品，分析不同人群对造型要素的重视程度来满足不同消费者的需求，真正提高人们 的生活质量。各国专家也在寻求一种更加科学的方法来解决不同人群对产品造型设计要素 的关注程度。在 Shih-Wen Hsiao 的研究中提到了应用层次分析法和感性工学类型来确定产 品风格。Kubo et al 根据人类暴露在振动环境中的心理和生理反应之间的关系转换成机械 振动人体模型、JH Myers 用因子分析方法从众多相关变量中提取主要影响因素、Lu, Jie 使 用模糊阶层标准的群体决策方法对提出的问题进行决策，在这么多学者的研究中可以得出 解决产品造型的影响因素的分析方法，运用这些方法也会让设计师们更加理性的设计出更 好的产品造型。 2.国内研究状况 目前，国内对于人机工程的研究主要是由国科会、劳委会、劳研所等单位赞助，其 它相关政府机构如原能会、核研究所、台电、工业设计所等也相当支持人机工程之研究。 人机工程之研究结果，终归应用在各行业工作之改善，因此人机工程未来发展趋势，除 理论研究之外，也应该着重配合相关产业的发展共同研究。 从国内人机工程的相关研究 可以看出，有必要整合规划进行群体研究，加以利用有限的人力资源，来达到期望的效果。 在我国，对于人机工程的研究成果就应该落实于本土，符合我国国情的发展。在我国目前 努力追赶国际研究水平的同时也理应加强我国本土化调查和研究。例如国人人体测量数据 库的建立乃是最基本之研究之一，其结果对应用于人机系统设计，产品设计、环境安全设 计等都是不可或缺的资料。产品造型的设计是人机工程学研究的重要领域之一，从工业产 品造型设计的学科内涵研究出发，倡导在设计中各个特征能有所体现，并相互有机协调。 工业设计所要解决的问题一般都是一些复杂并且多解的问题。针对于设计内的每一个问题， 一般都会涉及到很多不一样的解决方案。从上述这种意义上来讲，设计的一般步骤是一种 从发散思维到收敛思维，从搜索信息到筛选信息的整个过程。为了解决诸如此类多解的问 题，常用到的逻辑步骤顺序是：分析综合评价决策。总结这个设计过程，就 是在分析过设计对象 的特点、要求及各类型制约条件前提下，然后进行综合搜索多类型的设计方案，再运用 数学模型或者分析软件综合分析及评价设计的整个过程，最后做出决策并设计出来符合相 关设计目标要求的最佳设计方案。IT 产品造型的形态、结构、色彩、材料等要素构成了其 所有的符号系统，从整体视觉感受到每个构成局部的细节。IT 产品的造型设计就是对产品 的形态、材料、结构、色彩、肌理等要素进行美的加工，利用科学性和艺术性来处理这些 造型要素，以得到完美的产品造型。产品造型设计以最符合时代发展趋势的思维审美形式 作为时尚的表现手段，包含了人的主观因素，凝聚了人的理智和价值观念，是不同时代信 息反馈的总 和。色彩贯穿于造型艺术和装饰艺术的每个领域，色彩的选择在产品造型方式中比形体更 加强烈、更加直观、更加先声夺人的艺术表现力，所以应该灵活运用色彩。参照不同种 IT 产品的造型样式，指出了在结构设计中的内部结构、外部结构和整体结构都会影响到产品 外观的设计，而且由于连接结构的不同还会带来产品创新, 从而印证了结构要素是 IT 产品 设计的诸要素中非常重要的一个。产品造型设计使用的材料是工业产品造型设计的物质基 础，也是产品满足功能要求、体现结构的重要要素之一。 目前国内学者提出和应用在产品 造型中的评价方法达近百种之多，在这些评价方法中有很多可以应用在 IT 产品造型中， 宋云学者采用层次分析法对设计可行性进行分析评价，根据科学性、可比性和定量性的原 则，分析了各要素对设计可行性的影响程度、运用多指标综合评价方法(视图法、权和法、 优序法、约束法、两两比较法)、指数法及经济分析法( 指数法、费用效益分析、投入产 出分析、价值工程)、运筹学方法 (多目标决策方法、数据包络分析一一 DEA 方法)、属性 评价方法、数理统计法(聚类分析、主成分分析、因子分析) 、模糊评价方法(模糊综合评价、 模糊聚类、模糊 AHP、模糊距离模型) 、基于计算机技术的评估方法(人工神经网络、基于 仿真技术的评价法之 SWARM 仿真、专家系统、决策支持系统)、基于规则的评价方法以及 综合