健身器材控制器人機界面設計和評價

謝銳煌

摘要：健身器材人機界面通用化設計不僅是一種簡單的美工設計，還是把將其使用方式與設計互相融合，在界面設計的過程中考慮更多的使用群體，從而達到不同用戶的使用要求。本文通過在健身器材上應用人機界面通用化設計，希望可以為特殊群體創造一個鍛煉身體的媒介，給予這類群體特殊的關懷。

關鍵詞：人機界面;通用化設計;健身器材

一、傳統健身器材控制器的人機界面及其不足

隨著人們大眾對健身的需求不斷增加，現代化的健身器材產品也隨著涌現。根據健身場所及環境的不同，可以將健身器材分為室外產品和室內產品兩種類型[1]。根據其功能性，又可以將健身器材分為多功能產品和單功能產品[2]。其中臥推器、橢圓機、劃船器、仰臥起坐板以及臺階機等是比較典型的單功能健身器材產品。多功能訓練機、跑步機以及健身車等是目前比較典型的多功能健身器材產品。目前流行的帶有人機界面和控制系統的健身器材中，絕大多數使用嵌入式系統，作為主要核心控制部分，嵌入式系統具有良好的可靠性能，數據處理速度快，屏顯及時準確等優點。各種數據信息通過輸出界面顯示出來，輸出界面一般采用LCD液晶屏或LED顯示屏，界面數據清晰易讀。輸入功能通過貼片按鍵來實現，具有防抖動功能，防止系統誤判導致相應的輸出結果誤動作，增加健身人員人身傷害的風險。然而，這種健身器材具有互動性差和功能單一的控制界面，如果用戶長期使用會帶來一定的枯燥感，這已經不能滿足人們對于生活質量逐漸提升的需求。目前用戶對于產品體驗性和健身質量提出了越來越高的要求，因此為了滿足未來的市場需求，必須在健身器材控制器人機界面上進行優化設計，建立更加完善的人機界面。

二、健身器材控制器人機界面設計原則

人機界面指的是能夠為機器和人提供互動和交流平臺的一種界面，在這種界面上能夠完成信息的輸出和輸入。優良的人機界面具有易學易作、清晰美觀等優點，能夠給使用者帶來便利，提升工作效率。顯示器、操縱桿以及按鈕等硬件以及菜單、命令以及圖表等軟件都屬于人機界面。人機界面同時包含了人、機以及環境三種因素，三者之間相互依賴和相互作用，進而形成了一個整體。

將健身器材劃分為三個類別：娛樂功能、監測功能與訓練功能。娛樂功能是播放音樂、接入外用設備、競賽游戲等。在這一方面特殊群體和普通人群不存在明顯的區別，除了聽覺障礙的人群不能應用播放音樂功能。在監測功能上，康復器械可以為特殊人群提供監測肌肉狀態的功能，當老年人或者是傷病患者開展康復訓練時，必須嚴格監測他們的肌肉狀態，當發生肌肉痙攣時，應當立即采取科學的保護手段;普通的健身器材沒有設置監測肌肉狀態的功能，若設計這一功能也有利于普通人群使用健身器材，保護他們進行運動。訓練功能上，特殊人群結合自身的要求，開展康復訓練對身體的一部分機能及時恢復，比如：主動、被動和電機協助訓練運動。

設計所存在的潛在問題、界面的使用效率、界面的使用簡便性以及用戶對于界面設計的目的是評價人機界面物理性能的基本要求。通過以上四個要求可以檢測人機界面具體功能模塊以及總體設計的有效性。在確定人機界面品質的過程中應當按照以下五個原則進行：第一，應當保證可視性，在提升操作方面性的過程中提升系統使用效率;第二，應當保證匹配性，保證所建立的人機交互方式是適宜的;第三，應當保證反饋性，應當將用戶信息及時的反饋到系統中;第四，應當保證約束性，需要對用戶的錯誤行為進行約束以避免操作失誤問題的出現;第五，應當保證容錯性，應當有相應的拒絕措施來處理人為差錯。

三、健身器材控制器人機界面設計和評價

（一）人機界面通用化設計應用實現

按照設計界面效果圖與顏色方案，采取觸摸屏工業人機界面擁有的編輯組態軟件應用設計結果。組態軟件不需要開展計算機編程，利用豐富的組態形式就可以開發界面，憑借提前設置的各類模塊，通過搭積木的方法更好的完成界面設計。組態軟件擁有較好的擴充性和延續性，在應用實現和整體評價以后，可以不斷完善人機界面，極大程度壓縮了人機界面設計過程中反饋結果評價的程序。

登錄軟件以后選擇對應的工業人機界面型號，從而確保編輯最終結果與選擇的硬件系統很好適應。把軟件自行產生的窗口作為首頁窗口，設計對應的背景顏色，在結合設計效果圖劃分對應的控制區域。選擇功能元件庫的功能鍵模塊，根據相應的屬性串口對功能鍵包含的功能科學設計，之后將文字和圖形符號添加在功能鍵上。

（二）控制器人機界面設計和評價

1.顯示界面設計評價

利用Photoshop軟件處理比較每個界面，發現搭配顏色設計方案與特殊群體識別顏色的特點高度符合，也不會影響整體效果。當處理字體、圖形符號與觸控區域的顏色之后，還是可以對各自的信息有效識別。

2.操縱界面設計評價

開機界面主要是作用是選擇自己經常使用的賬戶還是以游客身份登錄，設置了兩個觸控選項案件以及輸入用戶登錄區，形成了合理的操作。各個界面形成的觸控區域憑借觸控方式選擇或者開關各個功能。

四、結束語

本文結合人機工程學和通用設計學，對健身器材控制界面進行了全面設計，為老年人、殘疾人等特殊人群創造了一個輕松的使用環境，為普通群體與特殊群體帶來了更加強健的身體，更加優良的健康情況。健身器材的發展充分保證了他們科學開展身體鍛煉。

參考文獻：

[1]林能濤.健身器材控制器人機界面通用化設計研究[D].鄭州大學，2015.

[2]朱宇哲.跑步機人機交互界面研究[D].浙江工業大學，2015.