人機工程學在吸塵器設計中的應用

山西嘉世達機器人技術有限公司 楊國強 孫曉普

隨著人們生活水平的提高，人們居住環境的不斷改善，對吸塵器的需求也在不斷增強，并且伴隨著吸塵器產品機構與信息化科學技術的發展，未來對吸塵器的需求量也將呈現出持續升高的趨勢。本文基于人機工程學的設計原理對現代化的吸塵器設計提出思考。

1 人機工程學在吸塵器設計與應用中的必要性

人機工程學是20世紀50年代才逐漸興起的一門獨立的學科，一直以來影響著人們的生活。雖然形成的時間較短，但是早在人類開始制造工具、創建居所時，就已經涵蓋了人體工程的元素。為了更好地滿足人們的個體需求，在創作實用工具、生活用品以及建筑設計等都需要綜合考慮到人的因素，包括尺寸、高低、是否便捷、安全性能、工作效率等，這在一定程度上都體現了人機工程學的原理。此外，在古代的工具設計中早就運用過現代人機工程學中的“測量學”、“生理學”以及“心理學”等基礎知識。不難看出，人機工程已經具有相當長久的歷史。

隨著人們生活水平的提高，傳統的功能性產品已經不能夠滿足人們的生產與生活需要，而是更多的轉向產品的舒適度、安全與高效等。利用人機工程學原理進行吸塵器的設計理念是社會發展的必然趨勢，同時打破了傳統的打掃形式，使得吸塵器的社會需求量呈現逐年上升的趨勢。要想健康長久的發展，吸塵器的設計應該充分利用人機工程學，才能夠有效實現“以人為本”設計原則，促進吸塵器的人性化發展?，F代社會背景下，具備人機工程學原理的吸塵器能夠為用后帶來更多的舒適感與人機體驗，將用戶、機器以及環境之間的相互作用發揮到最大的優勢。通常情況下，吸塵器的設計應該遵循用戶人體的尺寸、高矮、行為特征等為主要的設計要點，在用戶使用的過程中最大限度地減少使用疲勞。因此，基于人機工程學的吸塵器設計應該將人的尺寸、加工工藝、色彩心理學等綜合到設計因素中，有效打造符合用戶生理與心理需求的產品。

2 基于人機工程學吸塵器設計的特征研究與思考

2.1 用戶的動作行為特征

用戶對于產品的行為特征直接反映出來用戶的最真實需求。產品的使用場景、用戶的行為習慣以及愛好等多種因素的不同，會讓不同的用戶對同一產品產生不同的需求，又讓同一個需求下對不同用戶的行為特征也迥然不同。比如，有人習慣用右手，有人習慣用左手，所以，基于人機工程學的吸塵器設計應該將這些綜合因素都考慮進去，有效避免用戶使用不適、給用戶帶來使用困擾等情況發生。首先，針對于家庭主婦的行為特征、家居環境的影響因素、生活用品的影響因素以及清掃行為傳遞的信息特征等進行綜合分析，有效提升吸塵器產品的功能性與人性化。另外，產品的不同用戶也會引發不同的潛在需求。比如，有些用戶為了節約空間，會在臥式吸塵器上方放置一些生活用品或者其他雜物，這就需要設計者將吸塵器的長期承重規劃到設計方案中以及用戶反饋列入到設計因素中。對于吸塵器來說，同樣需要做好反饋。因為很多用戶在使用完成后會長期不去清理，這在一定程度上大大降低了吸塵器的工作效率。針對這種情況，可以設計成塵滿指示燈亮的形式提醒用戶定期清理。

2.2 用戶的感知行為特征

用戶的感知行為特征主要表現在感覺與知覺。通常情況下，用戶對產品的感覺是基于各種感官與觸覺，包括視覺觸覺、肌膚觸覺、嗅覺觸覺等都屬于感覺，而知覺行為特征則是基于用戶的心理。吸塵器的外觀造型、創新功能等所表現出來的情感都與用戶的認知、社會地位、經濟能力等有著緊密的聯系，同時也決定了用戶對產品的認可度與購買力。一般情況下，同款產品對不同用戶的知覺體驗是不盡相同的。首先，顏色是用戶考慮的主要選擇因素，這是用戶直接能夠用眼睛觸覺感官到的，屬于最為直接的感覺；其次，產品的造型與質感是用戶第二考慮的因素。只有這些因素成功激發了用戶對美好事物的認知才能夠有效增強用戶的購買欲望；最后，吸塵器的性能與功能性，這些需要用戶明確自身的使用需求，對產品的定位同時也是對自身的定位。因此，相關設計者在設計吸塵器的過程中應該深入調查與研究廣大適用人群的感知行為，有效體現出人機工程學在產品設計中的應用。

2.3 用戶的角色行為特征

家用吸塵器一般都在室內使用，而且家庭主婦為其主要的使用者，她們比較注重吸塵器的外觀造型、功能性能以及工作效率。研究表明，一款產品的色彩，女性的需求度要比男性高好幾倍。所以，在設計吸塵器的外觀材質以及色彩搭配方面設計師應該以女性的審美與要求作為主要的設計元素，有效滿足廣大用戶對產品色彩的個性化需求。另外，吸塵器的尺寸也是人機工程學原理的重要體現。吸塵器的手柄、高度以及長度等都需要為用戶量身定做，讓用戶在使用的過程中能夠身心更加融洽。

2.4 用戶的使用狀態研究

用戶在使用臥式吸塵器接長桿或者掛式吸塵器時都會彎腰操作，時間過長會使腰部產生疲勞感，這時胳臂肘部彎曲處需要保持一個動作，而腿部則需要隨著吸塵器來回走動；而運用手持吸塵器則是肩部靈活運動為主，腰部直立正常行走動作為最舒服的姿態，如圖1所示。因此，基于人機工程學的吸塵器設計需要考慮用戶的使用狀態，增加用戶的使用體驗舒適感。

圖1 吸塵器使用姿態

2.5 吸塵器的操作部分研究

開關作為吸塵器的主要操作部分，主要是將其設置在機身上與手持桿部位。如圖2、圖3所示。首先，因為吸塵器的手持部分與機身部分的連接是一根軟管，此處無法進行開關安裝，而整個吸塵器的電動控制部分又在機身上，所以，將開關設置在機身上是最合適不過了。另外，手持吸塵器的開關設置在手持桿部位的一般是四指握持，大拇指或者食指進行開關按鍵。市面上比較常見的按鍵形式主要有按壓式、手推式以及旋鈕式等；其中，按壓式又可分為長按式和短按式。目前市面上很多手持吸塵器沿用長按式設計，這樣操作者在工作狀態下需要手指持續發力，容易產生疲勞；這種現象也被敏銳的設計師捕捉到，灑拖F6的按鍵就規避了這個問題，同一個按鍵，短按即可發出不同的指令。吸塵器的操作部分主要是把手，一般分為操作把手與機身上的把手。對于手持吸塵器，這種把手需要長期與手指、手臂進行接觸與發力，所以持握部分的舒適感、觸摸感以及造型尤為重要，必須要充分考慮到手握的粗細、手掌的面距、持握狀態以及觸覺舒適性等，讓吸塵器的手把設計在用戶使用時有一定的活動范圍與受力范圍，有效平衡手部的用力力量；手把的高度應該高于40mm，而且應該預留出一定的空間讓手指穿過，有效保證整個手掌與把手進行完美貼合，使手部的活動操作更加靈活與舒適。還需要注意的是手把的外表面應該盡量選用曬紋工藝或者磨砂質感的材料，有效提升用戶的觸覺舒適感；同時還能夠有效避免手部用力或者出汗時打滑的現象發生。另外，吸塵器手把的長度、形狀、手指的握住的位置、圓角的設計以及直徑等都需要考慮到，有效提升手把的持握舒適度，最大限度的減少手部因發力而產生的長期疲勞感。最后，吸塵器的頂部吸頭處與手柄之間的長度也是影響用戶舒適感的重要因素，直接決定了用戶在使用吸塵器時的姿態以及身體彎曲角度，所以，在吸塵器的支撐桿使用過程中的垂直高度一定要按照人體正常作業時的高度范圍，減少因姿勢不對或者使用不適帶來的肌肉疲勞。

圖2 手把處開關

圖3 機身處開關

結語：綜上所述，人機工程學在現代化的吸塵機設計過程中扮演著十分重要的角色，對設計人性化、智能化、功能化的吸塵器起著至關重要的作用。設計師在進行吸塵器的設計過程中應該遵循以人為本的設計理念，將人體的尺寸、感知行為特征、加工工藝藝術美感以及人的情感心理活動等作為設計的參考要素，深入了解與研究用戶的所需所求，力爭設計出能夠符合人機工程學的吸塵器，為用戶帶來更多的舒適體驗與用后服務。