医用配送机器人PC端后台操作界面交互设计研究

任工昌 张博文 王肖烨

摘要：医院配送任务在现代医院管理中拥有战略性地位，几乎涵盖了医院所有业务部门的日常作业和管理活动，推动了现代医院自动化水平的发展。通过对现有机器人PC端后台操作界面进行分析，为使用户在对医用配送机器人的操作调控过程中有良好的交互体验，提高工作效率，增强用户体验满意度，提出相应的交互设计原则，为今后医用配送机器人PC端后台操作界面的设计发展提供一定的参考与借鉴。

关键词：交互设计;界面设计;医用配送机器人;操作界面

中图分类号：J524 文献标识码：A

文章编码：1672-7053（2019）03-0139-02

20世纪科技领域最伟大的成就之一便是机器人的广泛应用。在陕西省“十三五”战略性新兴产业发展规划中，明确提出“要面向搬运、特种作业等工业应用场景，搜救、医疗健康等社会服务应用场景，重点发展机器人高可靠性基础功能部件、整机制造及系统工艺应用解决方案”[1]。而在人工智能时代下，设计方向从造型设计向交互与体验设计转向，人机交互在交互设计领域中最备受关注，作为重要的研究和组成部分，是现代产品设计中不可或缺的设计原则和方法。针对目前高危传染病区易交叉传染、医护人员数量短缺、工作量巨大、医用品配送出错等问题设计出了医用配送机器人，基于交互设计理论的医用配送机器人PC端后台操作界面的设计研发正处在不断的进步和发展之中，需要对医用配送机器人PC端后台操作界面进行分析研究，并提出相应的操作界面交互设计原则，不断完善已有的医用配送机器人控制系统界面。

1 操作界面设计的现状分析

当前，美国将界面设计列为21世纪基础研究内容之一，以成为世界关注的焦点。界面是人与控制系统之间交互的媒介，操作界面的友好性、易用性、可操作性对于操作系统至关重要，它将直接关系到操作系统的性能能否充分发挥，能否使用户准确、高效、愉快地完成控制及操作工作，也将直接影响用户的体验和评价[2]。而国内对界面设计的研究起步较晚，起先只重视软件的实际功能，但近些年，人们在做界面设计的研究时，也开始注重操作界面的交互性和艺术性，越来越多的设计师通过关注用户的心理特征、需求特征、操作特征和审美特征，根据用户的这些特征来进行操作界面设计[3]。

2 交互设计对操作界面的影响

交互设计产生于二十世纪八十年代[4]，由IDEO的创始人之一比尔·莫格里奇（Bill Moggridge）提出：交互设计以满足用户需求为目的，以创造易学、易用产品为目标。最初将其命名为“Softface（软面）”，后更名为“Interaction Design”——交互设计。

交互设计是研究系统与用户之间的交互关系。系统可以是机器，也可以是计算机化的系统和软件，用户通过人机交互界面与系统交流，并进行操作。良好的交互界面能够影响用户使用的效率、舒适性以及系统本身的可用性、易用性[5]，帮助用户减轻学习和使用操作界面过程中的负担，提高用户的工作效率并使用户在操作体验中获得愉悦感。

3 医用配送机器人B端后台操作界面分析

3.1 操作界面功能分析

医用配送机器人的主要功能是配送医用品，因此操作界面中需要表达的信息主要是对配送机器人的实时监控自身状态及其运行与配送量进行调控操作，如图1所示。操作功能实质上是一种动态的管理模式，主要是对操作地点的命令输入与修改，确保路径规划准确性;配送数量及种类的录入，减少配送差错;运行速度的调整，及时将特殊药品送达指定地点等等。监控功能所获得的信息都是基础数据的重要组成部分，如机器人的电量状态、使用状态、配送位置等信息量。对不同功能进行合理布局，使每一功能能够清晰明了的对信息进行反馈，尽可能让用户在同一界面中对不同功能进行实时监控及操作。

3.2 界面操作交互分析

美观实用的软件界面需要将大量的信息合理的安排在有限的空间里，常见的有“T”字形、“口”字形、“三”字形和左右对称等界面布局方式，如图2所示[6]。不论是哪种布局的界面設计，应当将重要信息的反馈窗口设计在人们视觉的关注点处，使用户在最短时间内掌握到最重要的信息。

如图3所示的操作界面将文字与图标相结合，减少了用户的反应时间，减化了操作步骤，并降低了分辨难度。具体表现在利用不同功能区域采用不同形式的图标与文字显示按键，使用户提高了在监控操作过程中的有效性，迅速得到反馈信息，准确无误地完成检测操作及命令操作，与界面之间进行良好的交互。

4 医用配送机器人PC端后台操作界面交互设计原则

通过对医用配送机器人PC端后台操作界面设计分析，得到以下设计原则。

4.1 统一性

统一性原则是指在医用配送机器人PC端后台操作界面设计时运用统一的设计标准约束整个软件系统[7]。优良的界面，其内容结构是清晰统一的，用到的视觉元素和形式构成要遵循美学法则和标准法规[8]，即通过色彩、整体风格、文本等元素的统一，使界面具有整体感;另一方面界面的操作方式和步骤应与用户的思维一致，确保用户根据自己的习惯完成基础性操作，并在最短的时间和最少的记忆量下学会使用。

4.2 合理性

在设计医用配送机器人PC端后台操作界面时应对每张界面内文本、图标等元素合理安排。操作界面背景图案设计应简洁明了，菜单项合理设置，层次分明，使用户在短时间内能够找到所需操作的功能键。按照用户的一般视觉的关注点，会停留在界面的左上方，将重要的信息设计在此;按照大部分用户都为右手操作，操作图标应设计在界面右方，以便用户方面操作。

4.3 简洁性

在控制医用配送机器人时应当是对多台机器人同时进行控制，为使用户在使用时一目了然，减少记忆负担，界面设计需要简洁性。研究表明好的界面设计应符合“80-20”法则[9]。界面信息需适量表达，信息过多，会阻碍用户使用;信息过少，会显得界面较为单调。

4.4 交互性

医用配送机器人PC端后台操作界面在设计过程中需要考虑医用配送机器人自身数据的显示和实时信息的反馈。将复杂的文字用一些图标代替，可使界面为用户提供更好的操作提示[10]。如采用动态化的交互方式，形象的展示了用户所执行的命令，同时也给用户留了足够的确认操作的时间[11]。在操作的过程中，还可以通过使用控键颜色、立体化的变化来体现操作的状态。

4.5 共用性

界面的功能、情感和使用环境在设计时缺一不可、相互协调。医用配送机器人的主要功能是为医护人员分担配送任务，此任务需严谨不能出现差错，因此设计时要突出重点信息，主次分明，不易科幻炫彩。使用环境为医院，操作界面应当带给人们一种温暖的情感，在界面背景色的使用时应当以淡、暖色调为主，色彩搭配柔和干净，使得用户与界面的交互体验更加亲切。

4.6 以用户为中心

在设计过程中，要理解和照顾用户的使用习惯和特点，优先考虑人的需求[12]。以用户体验为中心，使操作界面的按键大小、形状、间距等元素符合人体尺寸的生理特征，同时减少使用时出错率提高工作效率，降低用户职业病发生的几率，提升用户使用体验和满意度，增强界面亲和力。

5 结语

用户与产品进行交互所产生的第一印象来自界面，好的界面具有良好的可用性，使用中能提升用户愉悦度、帮助用户准确进行操作，以最快的速度完成任务。将交互设计理论应用在医用配送机器人PC端后台操作界面设计中，以人为设计中心，使用户在操作过程中提高效率与用户满意度，为提高医院自动化水平，代替医护人员工作，减轻医护人员的压力等方面具有重要的理论研究价值和社会应用价值。

参考文献

[1]卢月品.我国机器人产业的机遇和挑战[J].高科技与产业化，20161，（5）：28-31.

[2]王义祥，孙林，张彦豪.一种利用JSON实现控制软件用户界面个性化的方法[J].信息系统工程，2018，（07）：56-58.

[3]任工昌，王力.工业软件界面设计研究[J].电影评介，2011，（1）：85-86+109.

[4]张继明.基于用户体验的网页设计交互设计原则探究[J].科技创新导报，2017（9）：154-155.

[5]吴一卉.医疗监测设备人机交互界面设计研究[D].浙江理工大学，2015.

[6]Dan Saffer.交互设计指南[M].北京：机械工业出版社，2010：121-124.

[7]尚璞.基于交互理论的制造业软件界面研究与设计[D].陕西科技大学，2018.

[8]杜桂丹.手机游戏中人机界面交互设计的优化方向研究[J].包装工不，2018，（4）：245-250.

[9]陈茂山，王云高.油气勘探软件用户界面设计方法探索与实践[J].勘探地球物理进展，2004，（2）：132-138.

[10]Cooper A，Reimann R，Cronin D.About face 3：the essentials of interaction design[M].New York，John Wiley&Sons，2007：11-56.

[11]肖紅，郭歌.多感官人机交互界面的视觉设计原则[J].包装工程，2012，33（8）：35-37+48.

[12]张婷.人机交互界面设计在产品可用性中的应用研究[J].包装工程，2014，（20）：63-66.