《工业造型设计》PPT课件.ppt

第6章 工业造型设计 (2), Industrial Design,2. 人机界面 人机界面是指人机之间相互施加影响的区域。人通过感觉器官 （眼、耳等）接受外界信息，又通过人的执行器官（手、脚、口 等）向外界发出信息和动作，因此，凡参与人机信息交流的一切领 域都属于人机界面。 概括地讲，人机界面可分为三类： (1) 控制系统人机界面，即机器通过显示系统将机器的信息传 递给人，人通过机器上的控制系统对机器传达操作指令，使机器按 人所规定的状态运行。 (2) 工具性人机界面，即机器符合人体的形态尺寸及操纵能 力，使之在使用过程中用力适当、感觉舒适、操作方便。 (3) 环境性人机界面，如照明、噪声、小气候等条件，作用 于人的生理、心理，从而影响人的舒适、健康和安全等。,3. 人机关系 在人机系统中，人机关系主要有两方面： 一是机器适应人，即使机器系统尽量满足使用者生理、心理、审 美以及社会价值观念等条件的要求； 二是人适应机器，即机器在限定条件下，尽量发挥人的因素，让人去适应机器的要求，以保证人机系统具有最佳功效。 人机工程学的研究内容： 人机工程学研究的对象是工程技术设计中与人体有关的问题。 目的是解决工程技术设计如何与人体的各种要求相适应，从而使人机系统工作的效率达到最高。 人机工程学研究的目的： 设计机器设备时，必须考虑到人的生理和心理的各种因素； 产品设计应使操作简便、省力而准确、可靠； 使工作环境舒适和安全； 提高工作效率。,4. 人机工程学的研究内容主要包括三个方面 1）研究人和机的合理分工及其相互适应的问题 造型设计中的人机工程学主要是研究：在充分考虑人和机器特征 的前提下，如何做到人、机职能的合理分配。由于人机系统中人是主 动者，而机器是人的劳动工具，是被动者。因此，人机关系是否协调 要看机器本身是否符合人的特征而言。 2）研究被控对象的状态、信息如何输入及人的操纵活动的信息 如何输出的问题 这里，主要是研究人的生理特点和心理过程的规律性。 3）建立“人-机-环境”系统的原则 这个问题主要是确立环境控制和生命保证系统的设计要求。 总之，人机工程学的目标就是根据人的特征，设计出最适合于人 的工作范围，最适合人操作的机器，最方便使用的操纵器，最醒目的 控制器，最适宜的工作环境，力求操作者付出的精力最少，而人机系 统的效率最高。,表6-1 中国成年人人体主要尺寸（摘要） （单位：mm）,百分位数表示在某一身体尺寸范围内，有百分之多少人的身体尺寸等于或小于给定值。 例如，中国常年男子身高百分位数为1775mm，它表示这一年龄组男性中身高等于或小于1775mm者占95，大于此值者只占5。 实际范围越大，制成的机器和用具的适用度越高，可用的人也越多。,2. 产品造型尺度 产品设计时是以某一人体百分位数为依据，不是选该尺寸作为产 品的造型尺寸，而是要视条件取与该人体百分位数相应的产品最小功 能尺寸(人体百分位数 + 功能修正量)或最佳功能尺寸(最小功能尺寸+ 心理修正量)。 其中，功能修正量包括：穿鞋着衣产生的各方向尺寸变化量（高 度、围度等）；人体姿势不同产生的变化量；为了确保产品功能的修 正量。 心理修正量是指为了消除空间压抑感、恐惧感或为了追求美观等心理需要而作的尺寸修正量。,以底层船舱高度为例，选男子身高的百分位数为95的1775mm， 鞋高修正量25mm，高度最小余裕量90mm，则船舱最小高度为三者之和1890mm。加上心理修正量115mm，则底层船舱的高度为2005mm。 人体尺寸百分位数及各种修正量，使用时可查阅国家标准和有关资料。 此外，我国不同地区人体尺寸有一定差异，不同国家的人体尺寸差异更为明显，使用时均需要查阅有关资料。 表6-a 是几个国家的男子高度值。,表6-a 几个国家男子的平均身高（mm）,图6-q 人体测量数据表,图6-r 人体各部分的活动范围数据表,(2) 数字式显示器。这种显示器直接用数码来显示有关的参数或状态。常见的有条带式数字显示器、荧光屏显示器、数码管或液晶显示数码等。 (3) 图形显示器。这种显示装置用形象化图标指示机器的工作状态。具有直观、明显的特点。它使用于需要短时间内立即做出判断并进行操纵的场合，如飞机上用的一些仪表。 一般工业产品多采用指针式和数字式显示器。 指针式显示器具有显示形象化、直观，能反映显示值在全程范围内的位置和变化趋势的特点，但认读难以快捷准确。 数字式显示器具有认读简单准确的特点，但不能直观反映参数变化的趋势。,许多常用的显示器都有专业厂商制造，除特殊需要外，不需要专门设计。只要根据产品功能和造型需要选择适合的产品即可。 选择显示器的原则是： 显示器的精度应符合设计要求； 信息以最简单的方式传递给操作者； 显示信息易于识别并尽量避免换算； 显示器及标记符号的大小必须适合预计的最大距离。,1小手臂的抓捏区 2 最有利的手动范围 3 手操作的最大范围 图6-v 人站立时上肢的活动范围,3. 手脚尺寸及运动特征 成年人的手脚尺寸及百分位数，详见国家标准GB10000-88。 由于人手的运动比脚灵活得多，所以绝大部分的控制器是手控的。 为此了解手的运动规律，对于手控控制器的设计是很重要的。 生活及生产实践表明： 手的垂直方向运动速度比水平运动速度快； 手从上往下运动的速度比从下往上运动的速度快； 在水平面内，手的前后运动速度比左右运动速度快；旋转运动 比直线运动快； 对一般人来说，右手活动比左手快，顺时针活动比逆时针快； 单手操作比双手操作既快又准。,4) 合理地组合控制器的功能，减小控制器的数量和操作程序的复杂程度。 5) 大小适当，造型新颖美观。,2. 控制器的布置 控制器布置的一般原则是： 1)常用的、重要的控制器，应安置在手活动最方便、用力最适宜的区域。 2)有操作顺序的控制器，应依序自左向右或自上向下排列。 3)联系较多的控制器，应尽量靠近排列。 4)总电源开关、紧急停车等装置应与其他控制器分开，安置在便于操作的地方。标志要醒目，大小要适当。 5)各控制器间应保持一定的安全距离。 6)水平控制面板一般以后高前低为宜，铅垂控制面板可稍向后仰。 大型设备的操作控制台有坐姿和立姿两种，其结构尺寸和区域划分与人体作业空间有关，设计时可查阅有关资料。 下图6-w 列示了坐姿和立姿两种控制台布置的有关人机参数。,图6-w 坐姿和立姿控制台布置的人机参数,这样，孟塞尔表色系便以色彩的三要素构成了一个三维体系，形成了色彩的三维结构，即孟塞尔色立体。 在这个色立体中，每个确定的坐标位置，均表示一个特定的颜色。也就是说，这个颜色是用它的坐标位置的数值准确地表示出来的。 孟塞尔表色系的颜色标记方法为： HV/C （式中：H为色相，V是明度值，C是纯度值）。 例如，某色彩的表色符号为：5R4/14，即表示色相为5R，明度值为4，纯度为14的鲜红色。 对于无彩色系，只标记明度值V，并在前面冠以非彩色符N，并加斜线，即写成：NV/。 如标记为：N5/，表示明度值为5的中性灰色。,图6-a3 孟塞尔色立体的各色彩,(2)色彩调和 色彩调和的含义：有差别的色彩组合在一起，能给人以和谐、秩序、统一的感觉，这样的色彩配置便是调和的；或者有差别的色彩经过调整与组合，构成和谐统一的整体，也称为色彩的调和。 色彩有差异才有调和，而有差异必然有对比。可见调和与对比是同一事物互相依存、对立统一的两个方面。 有关色彩调和的理论很多。总的来说，色彩的三要素有的相同，有的相近，或都相近，则色彩是调和的；或者说在色立体上相距较近的色彩是调和的。 由此可见，中等明度和纯度的色位于色立体的内部，能与之调和的色较多；而高纯度色位于或靠近色立体表面，能与之调和的色则较少。 与色彩对比相同，通过改变色块的面积或形状也可以达到调和的目的。,产品色彩设计应符合以下原则： (1) 色彩符合产品的功能要求 这是产品色彩设计的重要原则，往往居于主导地位。 例如，医疗器具具有如白、淡蓝等冷色调，有利于安定患者的情 绪。工程机械采用高明度、高纯度的艳丽色彩，可增强与环境的对比，提高注目性。 (2) 色彩应适合结构和工艺特点 色彩的配置不但要在工艺上易于实现，还要适合产品的结构特征。 如选择零部件的结合处分色，会更便于工艺实施。 此外，工业产品应色质并重。材料除了固有的本色，采用不同的 加工和面饰工艺可获得不同的表面色、质，表现力十分丰富。,(4) 色彩应体现产品的时代性和消费群体的差异性 对于消费群体，由于年龄、性别、职业及地区习俗、民族风格 的差异，对色彩的审美要求有很大差别。尤其是销往不同国家和地 区的产品，应特别注意该国、该地区对色彩的好恶与禁忌。,(3) 色彩设计应符合统一与变化、均衡和稳定、尺度 与比例等形式法则 产品配色要有统一的整体感，同时要有对比产生韵味和生气。 色彩的轻重感、进退感、软硬感等都会影响产品形态的均衡与稳定 感。产品表面分色应符合尺度与比例的法则。产品配色还应注意重 点色的运用，突出特殊零件或部位，形成视觉中心。,2) 应满足产品功能的要求 每一种产品都具有其自身的功能特点，在进行产品的色彩设计 时，应首先考虑满足产品功能的要求，使色调与功能统一，以利于产 品功能的充分发挥。 例如消防器械、消防车用醒目的警戒色，即红色基调； 医疗卫生器械宜用素雅的医疗色，如乳白色、淡灰色基调； 军用器械、军用车辆常用迷彩色、草绿色基调； 机电产品宜用稳重的静感色调； 运输机械宜用流畅的轻感、动感色调； 制冷设备应用冷色基调等，都从产品各自的功能特点出发，选 择了不同的色彩，作为产品的色彩基调。,3) 应满足人机协调的要求 由于色彩对人的生理和心理都有直接影响，所以产品色调的选择应使人们使用时感到亲切、舒适、安全、愉快和美的享受，满足人们的精神要求，从而提高工效。 例如机械设备与人较为接近，色调应是对人无刺激的明度较高纯度较低的色彩，才能有利于操作者精神集中，有安全感，不易失误，提高工作效率。 再如对于需要频繁操作的劳动器械和需要准确认读的仪器仪表，色彩设计要注意减轻视觉疲劳，避免出现过分刺激和眩光。 又如各种机床的主色调均为浅灰或浅绿色，使工人在工作时感到轻松、舒适，不易疲劳；如果机床都涂以大红大绿，其后果是不堪设想的。所以产品色彩设计要满足人机协调的要求，以有利于使用者的身心健康，减少差错事故，提高工效。,6) 符合人们对色彩