人机工程在手持红外热像仪设计中的应用与探索

陈利

摘 要：本文针对人机工程学在民品设计领域中取得了辉煌的成就这一现象，反思在军品设计领域中人机工程的不足。尝试将人机工程学的设计思想引入到军品设计领域中，并提出在军品设计研发的过程中，在满足产品可靠性的同时，要兼顾产品的人机工程学。

关键词：人机工程学；军品设计；手持红外；环境

0 引言

随着科技的飞速发展，人机工程学越来越受到人们的重视，并渗透到各行各业中。各种好看、好用、功能强大的产品层出不穷。纵观这些产品都有一个共同的特点：（1）产品的外观更美观；（2）产品使用起来更方便；（3）产品的操作界面更简洁；（4）产品使用时的舒适度更高；（5）产品的功能更强大等。以上有一半是与人机工程学密切相关的。由此可见，在民用产品领域，人机工程学起到了相当重要的作用。

然而在軍品设计领域，人机工程学还处在萌芽阶段。军品设计在很多地方不同于民品。大部分军品在设计的过程中只注重产品的可靠性而忽视了产品最终也是为人所用这一因素，导致了传统的军品在设计上基本忽视了使用者的生理以及心理感受，产品在使用时所发挥出来的作用也被大打折扣，这些并不是设计的初衷。

1 人机工程学发展简史

在20世纪初，人机工程学就已经出现了。英国著名工程师泰罗研究出了一套工厂科学管理方法。这套科学管理办法的主要内容就是分析每一个工人的工作习性，设计出最舒适的工位设置、最适宜的操作工具。这一科学管理方法被称为“泰罗制”，这便是人机工程学的鼻祖。从“泰罗制”的出现到第二次世界大战前，这是人机工学发展的基础阶段。在第二次世界大战期间，当时各国都在大力发展高能效的新型武器。但这些新型武器在被投入使用时却没有达到预期的效果，反而出现了很多操作不当或误操作的事故。这让人们意识到，任何先进的技术设备，都必须符合人的能力范围才能更好地发挥出产品的作用。因此一些发达国家开始展开了人机工程学设计的综合研究与应用，这是人机工程学发展的第二阶段。20世纪60年代，科技飞速发展，电子计算机应用的普及、工程系统自动化程度不断提高、宇航事业空前发展等对人机工学的研究发展提供肥沃的土壤，扩宽了人机工学的研究范围和应用领域，促进了人机工程学的发展和进步。这是人机工程学发展的第三阶段。

2 将人机工程引入军品领域的迫切性

近年来，随着军品行业对民营企业逐渐放开，一些老牌的军工企业受到了越来越多的民营企业之间的竞争。民营企业相比老牌军工企业来说有自己独特的优势：他们善于学习，更容易吸收一些新的技术；办公流程简洁，灵活性高。老牌军工企业要想保住自己的市场，就必须提升产品的整体性能。在科技飞速发展的今天，各企业之间的技术实力差距在不断缩小，因此单纯的从技术上压倒对手的难度越来越大。要想在激烈的竞争中摆脱对手，就必须从非技术层面——人机工程学下手。通过人机工程学的设计，让产品变得更加舒适、美观、好用。此外，提升军品的人机工程能有效提升部队作战力。据资料统计，美军武备所发生的各种故障和事故中大约40%～70%是由于人为操作不当造成的。因此将人机工程学引入到军品设计中是迫切需要的。

3 人机工程在军用手持红外热像仪中的应用

军用手持类红外热像仪在设计的过程中有两个地方需要着重考虑人机工程学：一是手持部位的设计；二是操作按键部位的设计。手持部位的设计主要考虑手握时的舒适性；长时间手握时是否有疲劳感；不同的使用环境下，如雨雪天气是否容易滑落。

以某款军用手持类红外热像仪的设计为例。为了提升手握时的舒适感，手握部分都采用了顺应手指弯曲的弧面设计，因此在手握时产品与手心贴合紧密，舒适度高，为了增加摩擦力，在弧面上还设计了与手指宽度相适宜的凹槽。

按键的设计需要考虑人的生理尺寸，不能超出手指的操作范围。按键在纵向上成直线排列，没有考虑到人的手指长短不一样，在操作按键时必然会造成手指不适，操作的舒适性大大降低。因此将按键部分进行改良，让按键跟人的手指更好的贴合，如下图。

从以上可以看出：将人机工程学引入军用手持类红外热像仪设计中能够大大提升产品的易用性以及舒适性，特别是长时间使用时，大大减少了使用者的疲劳程度。如果是在战场上使用，能够有效减少部队人员伤亡，提升部队作战力。

4 结语

人机工程学引入到军品设计领域中是科技发展的结果，也是军品进一步发展的需要。它能够极大地提升产品使用的舒适性、易用性，减少一些不必要的误操作。能够最大限度发挥出产品自身应有的功效，提升部队的作战力。因此在军品设计研发时，在保证产品可靠性的基础上，要兼顾产品的人机工程学。只有满足人机工程学的产品，并且性能可靠，才是最完美的产品。

参考文献

[1]吕杰锋，陈建新，徐进波.人机工程学[M].清华大学出版社，2009.

[2]徐磊，郭三学.非致命武器的人机工程学分析[J].机械科学与技术，2003，22（z1）：3-5.

[3]童时中.人机工程设计与应用手册[M].中国标准出版社，2007.

（作者单位：华中光电技术研究所-武汉光电国家实验室）