手持式红外热像仪工业设计中的人机工程学分析

摘要 随着时代的发展，手持类红外热像仪的造型设计不仅要求产品美观大方，色彩符现代人的欣赏习惯以及使用新材料新工艺、还要求产品有优良的人机工程学设计。本文着重分析了人机工程学在手持式红外热像仪的工业设计中发挥的作用。

关键词 手持红外热像仪；工业设计；造型设计；人机工程学

中图分类号TH7 文献标识码A 文章编号1674-6708（2015） 153-0026-02

1 手持红外热像仪的基本类型

红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜等技术把人眼不可见的红外线转化成人眼可见图像的仪器。与许多科学器材一样，最初的红外热像仪是为军事目的而开发，后来迅速的向民用工业领域扩展，如今红外热像仪的应用范围非常广阔，目前已知的在森林防火、消防安保系统、电力设备检测、建筑检测、关键容器监控等诸多领域均有运用。可以预见的是，在不久的将来红外热像仪的应用领域会越来越宽广。

2 人机工程学定义及发展

人机工程学是20世纪50年代兴起的一门学科，是研究产品设计中如何正确处理人、机器及其工作环境之间相互作用的学科。国际人类工效学学会对其的定义为：人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学、和心理学等方面的各种因素，研究人和机器及环境的相互作用，研究在工作、家庭生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人的健康、安全和舒适等问题的学科。我国对人机工程学的定义为：人机工程学是一门新兴的边缘科学。

3 人机工程学在手持红外热像仪中的重要性

在手持类产品工业设计领域，很多设计并没有让产品和使用者进行良好的“沟通”，人机交互要依赖图形等形式，而不是产品本身传达出来的信息进行人机沟通。手持类产品的工业设计如今存在缺乏操作过程人因分析，功能形态宜人性差，显示与控制功能布局混乱，审美性差等几个方面的问题。好的设计能带给使用者舒适的用户体验，人机工程学的应用在设计中占有很大的主导因素。对于手持红外热像仪的工业设计来说，人机工程学的应用在外不仅增强了产品外观，使得产品在操作方面更加简便，在内还优化了产品的界面降低了产品的复杂程度。

3.1 增强外观，使产品拥有更好的指示性

早期的红外热像仪都粗大笨重，只在乎产品的功能性，在造型方面以及人机工程学方面相对较弱。随着竞争的日益激烈，市场对红外热像仪的要求越来越高，除了追求完善的功能，对产品的材质、加工工艺、造型设计也有相应的要求，这就使得人机工程学在产品设计中发挥重大作用。

总的来说，人机工程学在三个方面促进了产品的外观设计，第一个方面，人机尺寸的运用；第二个方面表面处理工艺的运用；第三个方面色彩心理学的运用。

在尺寸方面，产品的大小长短弯曲度等因素是最直观的印象，人的手掌尺寸是一定的，既然是手持产品那么就必须结合手掌的人机尺寸，就给产品有了一个尺寸的限定，间接限定了产品的外观尺寸，避免了产品造型任意为之的局面。

在工艺方面，好的工艺不仅在功能上促进产品还能在造型上得到美化，对于手持红外热像仪来说，工艺是极其重要的一环，工艺结合材料能把产品的美观程度最大化，时代的发展促使新材料新工艺不断出现，手持红外热像仪各种结构外观件的精致程度也不断提高，这就直接促进了产品外观。

最后色彩的运用在手持红外热像仪的造型设计上起到锦上添花的作用。良好的色彩不仅使产品更加漂亮，还有引导使用者心理的作用。综合这三点因素，人机工程学在红外热像仪的工业设计中有着增强外观，使产品拥有更好指示性的作用。

红外热像仪的产品的工业设计通常包括产品造型、产品的材质、产品的色彩这三个方面。人机工程学在手持红外热像仪的外观造型和尺寸方面提供了必要的参考数据。产品的外形尺寸及长宽高、弯度、手握部位造型机尺寸等设计要求，都应参照人机工程学标准进行设计，最大程度的为使用者提供舒适性和方便性。

3.2 操作方便，使用方式更加合理

在手持红外热像仪的工业设计中，有很多的矛盾点，最大一点，产品内部结构往往限定了工业设计，使得产品在操作和使用方式上比较别扭。人机工程学的运用可以大大的改善这一点。在产品的后期设计中加入人机工学设计不仅能增强美观程度又能使产品符合使用习惯促使操作方便。具体到细节方面，人机工程学在手持红外热像仪的持握方式设计，抗跌落设计，文字布局设计，携行设计方面发挥了大大的作用。在持握方式上，加入人机工程分析不仅能使产品用良好的人机尺寸方便持握，还能在抗疲劳、操作习惯上使产品得到大大的改善，这就体现了产品造型本身是使用者之间的沟通。目前手持红外热像仪的价格相对其他电子产品比较高，所以抗跌落是一个必要的环节。在抗跌落设计方便，人机尺寸又是必要的一环。抗跌落设计往往是通过增大接触面积和增大摩擦以及手腕带的保护来实现，在增大接触面积和摩擦方面有时需要增加装饰件或者在产品上设计凹凸造型来实现，人机工程学的尺寸可以使得这些装饰件或者凹凸造型拥有最佳尺寸，使得产品在造型方面不至于突兀。很多手持类红外热像仪的机身上都有文字，文字的大小和布局使用得当能丰富产品的细节使产品更加具有表现力。在工业设计中，产品的文字大小和布局并不是随意为之，而是包含有人机工程学的成分在内。最后在产品的携行方面，是用手袋还是用包装箱也是根据产品的使用情况和使用环境来进行，不同的产品携行性不同，所表现出来的人机工程学尺寸也不同。如需要在恶劣环境中长途跋涉的就应该使用包装箱，而要多次快速取用产品的则使用手袋为宜。

3.3 简化界面，降低复杂程度

最后，在人机工程学领域也包含着界面设计的内容。界面布局合理、菜单深度合理、切换方便、电量显示及亮度可调等诸多方面是决定手持红外热像仪内在品质的关键。

在手持红外热像仪的产品界面设计领域也包含很多人机工程学的内容，在产品启动后，界面是直接反应产品性能的一大因素。好的界面可以指导使用者操作，使产品与使用者之间没有障碍。菜单深度也是反应一个产品复杂程度的因素。如果菜单深度过深，那么产品的操作复杂程度必然过大从而影响产品的使用舒适性。一般情况下最大深度不会超过三级菜单。电量显示和屏幕亮度可调也是手持红外热像仪菜单中必备的的因素，好的界面应该具有较好的指导性和人机交互性。因此，人机工程学在手持红外热像仪中的应用可以简化界面，降低产品的复杂程度。

由于人体结构本身的复杂性，手持设备的研究一直部是设计领域中最具挑战性的工作，对应的操作工具设计的难度在于在有限的空间内不但要集驱动、传动、传感器及电气系统为一体来实现操控设备的功能，还要保证近似人的手指外形尺寸，能足够宜人的抓握力及抓握精度，以及符合人的各种习惯和各个器官的要求。对于这一类产品的设计可以从的实用特征来进行分析，然后结合人机工程学尺寸，只有全面的了解产品以及人机工程学内容才能更好的设计产品，才能让手持红外热像仪的优势发挥出来。