人机工程学在吸尘器设计中的应用

山西嘉世达机器人技术有限公司 杨国强 孙晓普

随着人们生活水平的提高，人们居住环境的不断改善，对吸尘器的需求也在不断增强，并且伴随着吸尘器产品机构与信息化科学技术的发展，未来对吸尘器的需求量也将呈现出持续升高的趋势。本文基于人机工程学的设计原理对现代化的吸尘器设计提出思考。

1 人机工程学在吸尘器设计与应用中的必要性

人机工程学是20世纪50年代才逐渐兴起的一门独立的学科，一直以来影响着人们的生活。虽然形成的时间较短，但是早在人类开始制造工具、创建居所时，就已经涵盖了人体工程的元素。为了更好地满足人们的个体需求，在创作实用工具、生活用品以及建筑设计等都需要综合考虑到人的因素，包括尺寸、高低、是否便捷、安全性能、工作效率等，这在一定程度上都体现了人机工程学的原理。此外，在古代的工具设计中早就运用过现代人机工程学中的“测量学”、“生理学”以及“心理学”等基础知识。不难看出，人机工程已经具有相当长久的历史。

随着人们生活水平的提高，传统的功能性产品已经不能够满足人们的生产与生活需要，而是更多的转向产品的舒适度、安全与高效等。利用人机工程学原理进行吸尘器的设计理念是社会发展的必然趋势，同时打破了传统的打扫形式，使得吸尘器的社会需求量呈现逐年上升的趋势。要想健康长久的发展，吸尘器的设计应该充分利用人机工程学，才能够有效实现“以人为本”设计原则，促进吸尘器的人性化发展。现代社会背景下，具备人机工程学原理的吸尘器能够为用后带来更多的舒适感与人机体验，将用户、机器以及环境之间的相互作用发挥到最大的优势。通常情况下，吸尘器的设计应该遵循用户人体的尺寸、高矮、行为特征等为主要的设计要点，在用户使用的过程中最大限度地减少使用疲劳。因此，基于人机工程学的吸尘器设计应该将人的尺寸、加工工艺、色彩心理学等综合到设计因素中，有效打造符合用户生理与心理需求的产品。

2 基于人机工程学吸尘器设计的特征研究与思考

2.1 用户的动作行为特征

用户对于产品的行为特征直接反映出来用户的最真实需求。产品的使用场景、用户的行为习惯以及爱好等多种因素的不同，会让不同的用户对同一产品产生不同的需求，又让同一个需求下对不同用户的行为特征也迥然不同。比如，有人习惯用右手，有人习惯用左手，所以，基于人机工程学的吸尘器设计应该将这些综合因素都考虑进去，有效避免用户使用不适、给用户带来使用困扰等情况发生。首先，针对于家庭主妇的行为特征、家居环境的影响因素、生活用品的影响因素以及清扫行为传递的信息特征等进行综合分析，有效提升吸尘器产品的功能性与人性化。另外，产品的不同用户也会引发不同的潜在需求。比如，有些用户为了节约空间，会在卧式吸尘器上方放置一些生活用品或者其他杂物，这就需要设计者将吸尘器的长期承重规划到设计方案中以及用户反馈列入到设计因素中。对于吸尘器来说，同样需要做好反馈。因为很多用户在使用完成后会长期不去清理，这在一定程度上大大降低了吸尘器的工作效率。针对这种情况，可以设计成尘满指示灯亮的形式提醒用户定期清理。

2.2 用户的感知行为特征

用户的感知行为特征主要表现在感觉与知觉。通常情况下，用户对产品的感觉是基于各种感官与触觉，包括视觉触觉、肌肤触觉、嗅觉触觉等都属于感觉，而知觉行为特征则是基于用户的心理。吸尘器的外观造型、创新功能等所表现出来的情感都与用户的认知、社会地位、经济能力等有着紧密的联系，同时也决定了用户对产品的认可度与购买力。一般情况下，同款产品对不同用户的知觉体验是不尽相同的。首先，颜色是用户考虑的主要选择因素，这是用户直接能够用眼睛触觉感官到的，属于最为直接的感觉；其次，产品的造型与质感是用户第二考虑的因素。只有这些因素成功激发了用户对美好事物的认知才能够有效增强用户的购买欲望；最后，吸尘器的性能与功能性，这些需要用户明确自身的使用需求，对产品的定位同时也是对自身的定位。因此，相关设计者在设计吸尘器的过程中应该深入调查与研究广大适用人群的感知行为，有效体现出人机工程学在产品设计中的应用。

2.3 用户的角色行为特征

家用吸尘器一般都在室内使用，而且家庭主妇为其主要的使用者，她们比较注重吸尘器的外观造型、功能性能以及工作效率。研究表明，一款产品的色彩，女性的需求度要比男性高好几倍。所以，在设计吸尘器的外观材质以及色彩搭配方面设计师应该以女性的审美与要求作为主要的设计元素，有效满足广大用户对产品色彩的个性化需求。另外，吸尘器的尺寸也是人机工程学原理的重要体现。吸尘器的手柄、高度以及长度等都需要为用户量身定做，让用户在使用的过程中能够身心更加融洽。

2.4 用户的使用状态研究

用户在使用卧式吸尘器接长杆或者挂式吸尘器时都会弯腰操作，时间过长会使腰部产生疲劳感，这时胳臂肘部弯曲处需要保持一个动作，而腿部则需要随着吸尘器来回走动；而运用手持吸尘器则是肩部灵活运动为主，腰部直立正常行走动作为最舒服的姿态，如图1所示。因此，基于人机工程学的吸尘器设计需要考虑用户的使用状态，增加用户的使用体验舒适感。

图1 吸尘器使用姿态

2.5 吸尘器的操作部分研究

开关作为吸尘器的主要操作部分，主要是将其设置在机身上与手持杆部位。如图2、图3所示。首先，因为吸尘器的手持部分与机身部分的连接是一根软管，此处无法进行开关安装，而整个吸尘器的电动控制部分又在机身上，所以，将开关设置在机身上是最合适不过了。另外，手持吸尘器的开关设置在手持杆部位的一般是四指握持，大拇指或者食指进行开关按键。市面上比较常见的按键形式主要有按压式、手推式以及旋钮式等；其中，按压式又可分为长按式和短按式。目前市面上很多手持吸尘器沿用长按式设计，这样操作者在工作状态下需要手指持续发力，容易产生疲劳；这种现象也被敏锐的设计师捕捉到，洒拖F6的按键就规避了这个问题，同一个按键，短按即可发出不同的指令。吸尘器的操作部分主要是把手，一般分为操作把手与机身上的把手。对于手持吸尘器，这种把手需要长期与手指、手臂进行接触与发力，所以持握部分的舒适感、触摸感以及造型尤为重要，必须要充分考虑到手握的粗细、手掌的面距、持握状态以及触觉舒适性等，让吸尘器的手把设计在用户使用时有一定的活动范围与受力范围，有效平衡手部的用力力量；手把的高度应该高于40mm，而且应该预留出一定的空间让手指穿过，有效保证整个手掌与把手进行完美贴合，使手部的活动操作更加灵活与舒适。还需要注意的是手把的外表面应该尽量选用晒纹工艺或者磨砂质感的材料，有效提升用户的触觉舒适感；同时还能够有效避免手部用力或者出汗时打滑的现象发生。另外，吸尘器手把的长度、形状、手指的握住的位置、圆角的设计以及直径等都需要考虑到，有效提升手把的持握舒适度，最大限度的减少手部因发力而产生的长期疲劳感。最后，吸尘器的顶部吸头处与手柄之间的长度也是影响用户舒适感的重要因素，直接决定了用户在使用吸尘器时的姿态以及身体弯曲角度，所以，在吸尘器的支撑杆使用过程中的垂直高度一定要按照人体正常作业时的高度范围，减少因姿势不对或者使用不适带来的肌肉疲劳。

图2 手把处开关

图3 机身处开关

结语：综上所述，人机工程学在现代化的吸尘机设计过程中扮演着十分重要的角色，对设计人性化、智能化、功能化的吸尘器起着至关重要的作用。设计师在进行吸尘器的设计过程中应该遵循以人为本的设计理念，将人体的尺寸、感知行为特征、加工工艺艺术美感以及人的情感心理活动等作为设计的参考要素，深入了解与研究用户的所需所求，力争设计出能够符合人机工程学的吸尘器，为用户带来更多的舒适体验与用后服务。