淺析電動牙刷的人機工程學設計

于鑫鑫 張春菊 宋娜

牙齒的健康直接關乎到人身體的健康狀態。很多人不知道如何去正確的刷牙，刷牙的方式都存在或多或少的問題。刷牙是我們每天都必須要做的一件事情，如果長期不刷牙或者刷牙方法不對，牙齒會產生牙菌斑、牙結石、蛀牙等一系列問題。刷牙的工具是牙刷，普通牙刷的設計現狀已經滿足不了現代人的需求，追求人性化設計成為當今社會的發展趨勢，而電動牙刷的問世，從工作原理到安全問題都引起了巨大的爭議。

據調查，60%以上的人患有不同程度的口腔疾病，口腔健康是一個人全身健康的基礎。刷牙——最簡單也是最有效果的一項口腔護理。電動牙刷的出現是口腔護理的新潮流，雖然在我國的應用尚不普及，但在國外已掀起了口腔領域的一場革命。關于電動牙刷的人機工程學的含義、發展、范疇、方法及其與“以人為本”設計理念之間的關系是本課題的出發點。

一、人機工程學設計概述

人機工程學是將人體結構與機能結構相結合的一門學科，并且還要與環境融為一體。研究人體結構的意義，也就是研究其產品的人性化設計，人性化設計是應對如此龐大競爭機制的一大亮點，也是吸引眾多消費者的關鍵因素；機能結構可以體現產品專業性和使用范圍，是消費者購買其產品的原因；環境因素必不可少，人、物、環境三者是緊密聯系的。

二、電動牙刷的人機工程學設計要素

（1）造型要素。任何產品都有造型，實際上首先吸引人們眼球的就是造型，而造型設計也需要考慮很多因素，以及整體部件搭配起來的和諧程度。電動牙刷的人機工程造型主要分為：刷頭的造型、刷柄的造型。這兩方面的造型因素都要參考人機工程學中關于人體尺寸的知識。

（2）感官要素。人體主要的感官器官有：眼睛、耳朵、鼻子、舌頭、皮膚等。有實驗證明，人腦對電動牙刷的以下屬性刺激做出反應的順序依次是：形態、尺寸大小、材質、顏色、聲音氣味，將這些要素運用到相應的位置，人會因為這些刺激而做出來相應的反應，如何將這些感官要素正確的表達在設計的東西上，表達出合理的人機學，是成功的關鍵。

（3）安全性要素。電動牙刷是與人體口腔內部直接接觸的一個小型家用電器，在使用過程中，可能造成人身傷害的因素有：觸電、轉速過快導致牙齒的松動脫落、對牙齦的刺激等。很多產品為了美觀甚至是營銷的噓頭忽視了安全性設計，違背了以人為本的設計原則。電動牙刷的安全性應該是設計的重要任務，應采用安全先進機械技術，從結構內部出發，實現人機總體安全。

（4）維修性要素。可維修性用于改進設計組合，簡化拆卸步驟，設計出故障率低，在規定時間內不易喪失其功能的產品。電動牙刷是一種小型家電，目前市場上從低到高各種價位的都有，但所有的電動牙刷都比普通牙刷的價位高，因此電動牙刷的使用壽命和維修難度都很重要，是很多人衡量電動牙刷好壞的一大標準。

三、電動牙刷的人機工程學設計原則

（1）人體手、口尺寸設計原則。手部結構及掌握式活動范圍。手是用戶在使用電動牙刷的過程中比較關鍵的部位。手分為手指和手掌兩個部分，手指上有很多的關節，活動起來很靈活，可以有多種活動狀態。電動牙刷的手柄粗細不同，人手抓握力度也是不同的，可以避免不必要口腔傷害。大多數成年人的手長為171mm～183mm，在此基礎上設計的牙刷刷柄抓握直徑應在30mm～40mm左右，因此把電動牙刷刷柄的直徑設計在35mm左右。

（2）材質設計原則。刷毛和刷柄的材質各有不同，刷毛材質可參考人體手、口尺寸設計原則。現在市面上電動牙刷刷柄的材質主要有：ABS工程塑料、PP（聚丙烯）材料，PS和AS的透明和不透明柄、PP或PC樹脂、雙物料+一層TPE材料。材質的選擇決定了電動牙刷是否耐用，是否安全無毒，手感如何等一系列的問題。

（3）色彩、色調設計原則。色彩可以無意識的吸引人的眼球，激發興趣，并且可以傳達不同的信息，不同的色彩會給人不同的心理聯想。

（4）以用戶為中心原則。經濟形態的不斷進步，導致使用者對產品的要求變得精益求精，隨之而來各類商品的競爭越來越大，因此除了造型、色彩、色調這些基本要素外，還有一個最關鍵的部分是從使用群體的需求和感受出發，也就是以用戶為中心原則，設計的中心點是使用者，產品的使用過程，產品的架構等方面都要從使用者的感受出發，設計出不需要使用者費力適應的產品。

四、現代電動牙刷設計的發展趨勢

（1）安全性。作為一個放入口腔內的一個小型家電，安全性是一個最需要關注的因素。對電動牙刷的心理障礙，以及對相關知識的不了解和誤解，讓很多消費者都沒有購買電動牙刷的打算。“電動牙刷會不會漏電？”“電動牙刷的刷頭會不會在高速運轉的時候突然脫落？”“用電動牙刷會不會使牙齒松動？”等等很多安全性的問題使大部分消費者不信任此類產品，因此安全性問題要完全解決，使消費者安心使用產品，口碑更好，吸引更多持觀望態度的消費群體。

（2）便攜性。現在社會節奏快，工作出差是家常便飯，便于攜帶并且續電方式方便的設計也是相對而言加分的一項因素。

（3）時尚性。消費群體的年齡越來越來低齡化了，年輕消費群體的數量龐大，且在不斷增加。國內的電動牙刷品牌在外形設計上稍有欠缺不夠有新意，因此在國外眾多品牌的對比下，不能吸引更多消費群體。

（4）耐用性。普通牙刷的壽命是三個月，消費成本低；電動牙刷的刷頭壽命也是三個月，和普通牙刷相比，價格高了許多，且電動牙刷的整體價格是普通牙刷的很多倍，因此除去刷頭，電動牙刷的機身一定是可以長期使用的，來降低用戶的消費成本。

（5）衛生性。牙刷是生活必需品，刷頭處于長期濕潤的狀態，容易滋生細菌，病從口出，容易帶來一系列不利于口腔和身體健康的問題。紫外線殺毒可以有效解決這個問題。

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