挖掘機(jī)人機(jī)界面設(shè)計的目的是以駕駛員為中心，從人的生理和心理出發(fā)，分析操作者的操作方式、界面反饋和人機(jī)學(xué)原理，設(shè)計符合人機(jī)學(xué)、社會學(xué)、心理學(xué)的操縱界面，規(guī)劃一種設(shè)施布局合理且方便控制的駕駛室。

人機(jī)界面，是人與機(jī)器之間傳遞和交換信息的媒介，其中包括信息的輸入和輸出。好的人機(jī)界面美觀易住、操作簡單且具有引導(dǎo)功能，使用戶感覺舒適愉快，從而提高使用效率。挖掘機(jī)駕駛室人機(jī)界面是指駕駛員與挖掘機(jī)之間相互作用的區(qū)域。駕駛員通過操作控制車輛完成其工作。人機(jī)界面主要解決顯示界面和控制界面，通過對挖掘機(jī)駕駛員的研究，結(jié)合人機(jī)工程學(xué)，交互和心理學(xué)等理論，改善其操作方式，降低駕駛疲勞強(qiáng)度，提高駕駛員的工作效率，同時改善駕駛室舒適度，提升整體價值和品位。

人機(jī)分析

挖掘機(jī)的操作環(huán)境一般比較復(fù)雜，這種大型機(jī)械對駕駛員的要求較高。挖掘機(jī)駕駛員為例作為特種行業(yè)，專業(yè)技能要求較高，工作強(qiáng)度大。所以挖掘機(jī)對駕駛員自身的生理有一定的要求。通過調(diào)查，駕駛員人群中大部分的用戶年齡在18～40間，一天中駕駛員平均有8～10 h是在駕駛室內(nèi)度過的。駕駛室的舒適性是影響駕駛員工作效率的重要因素，駕駛室舒適度主要從人、內(nèi)飾界面、空間環(huán)境三個來

考慮。

概念設(shè)計

通過觀察與理解用戶生理心理特征、具體的信息目標(biāo)和信息環(huán)境的限制因素等用戶需求特點(diǎn)。用戶需求是指駕駛員對工作環(huán)境的要求，包括功能性與情感性需求。結(jié)合用戶的需求，結(jié)合功能信息轉(zhuǎn)化為既能滿足駕駛員需要又能夠符合內(nèi)飾環(huán)境的人機(jī)界面。

駕駛員、挖掘機(jī)和作業(yè)環(huán)境構(gòu)成了典型的人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)。駕駛員作業(yè)時，坐于座椅上保持駕駛姿勢，通過眼睛、耳朵等接收車內(nèi)外信息。將這一系列信息反應(yīng)到中樞神經(jīng)系統(tǒng)， 然后根據(jù)接收到的信息和作業(yè)要求，由中樞神經(jīng)系統(tǒng)對信息做出分析、判斷，對人的手、腳發(fā)出指令信號， 通過手腳操縱控制裝置，控制挖掘機(jī)的移動和鏟斗的作業(yè)，所示如圖1。

圖1 界面信息交互圖

設(shè)計過程

挖掘機(jī)駕駛室的操作和控制是通過人機(jī)交互界面來完成的，界面設(shè)計不僅要符合人的身體操作習(xí)慣，滿足顯示界面和控制界面功能要求，同時還要滿足界面的認(rèn)知功能和審美功能。我們對界面進(jìn)行分析與設(shè)計時，我們把它分為功能界面、情感界面來進(jìn)行

分析。

1.功能性界面設(shè)計主要解決界面的顯示設(shè)計和控制問題

功能界面主要滿足產(chǎn)品的基本使用功能要求，即實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能信息，操縱與控制挖掘機(jī)。功能性設(shè)計主要是界面的顯示設(shè)計和控制設(shè)計。駕駛員與挖掘機(jī)之間的信息交流主要通過顯示和控制來

實(shí)現(xiàn)。

（1）顯示界面

顯示的信息符合使用者接受的感覺通道 并且選擇最適合的顯示方式。人們接受信息的通道有眼睛、耳朵、運(yùn)動感覺器三個，顯示設(shè)計要求正確地將信息分配給合適的信息通道，并保證人機(jī)系統(tǒng)的信息流順利地通過人機(jī)界面。原則是在保證足夠準(zhǔn)確度的條件下，盡量降低顯示的復(fù)雜性，避免多余的信息在顯示器中干擾視覺感知。視覺顯示符號的大小、線的寬度及間距都應(yīng)根據(jù)操作者的觀察距離而

設(shè)計。

（2）控制界面

控制界面要符合使用者的操作習(xí)慣，使用戶能夠很容易地進(jìn)行控制挖掘機(jī)。在挖掘機(jī)人機(jī)系統(tǒng)中，人通過控制操縱桿、方向盤、腳踏板等操作機(jī)器。控制裝置設(shè)計除了要考慮尺度、位置、語義、形態(tài)以外，還需要考慮一定的受力和行程，以防止無意動作造成的誤操作，并使操作者對發(fā)出的指令能夠得到反饋。為使操縱者明確地感受其操作的反饋，有很多設(shè)計還加入聲音或閃光提示。

2.情感界面設(shè)計主要解決認(rèn)知設(shè)計和審美問題

（1）認(rèn)知性設(shè)計。挖掘機(jī)的操作界面的按鈕、圖標(biāo)以及其他功能鍵的設(shè)計要符合駕駛員的認(rèn)知習(xí)慣。界面布局結(jié)構(gòu)合理，清晰，按鈕的形態(tài)、色彩以及上面的圖標(biāo)易于學(xué)習(xí)，當(dāng)駕駛員操作時，易于上手操作。在圖形符號設(shè)計時，應(yīng)選用駕駛員熟識的圖標(biāo)，以免增加認(rèn)知負(fù)擔(dān)，這樣駕駛員更容易理解，盡快上手熟悉操作。

（2）審美性設(shè)計，界面的美，首先要滿足操作舒適性的要求，同時滿足視覺生理和心理的的舒適要求，一般來說，設(shè)計美主要考慮功能美，技術(shù)美、形態(tài)美和材質(zhì)美。視覺設(shè)計要簡潔、流暢的視覺特征，以駕駛員舒適度為前提設(shè)計的。

總之，通過對挖掘機(jī)駕駛員調(diào)查研究，結(jié)合人機(jī)工程理論等，在挖掘機(jī)界面在滿足功能基礎(chǔ)上，其情感界面的將給我們的操作帶來更多的舒適性，從提升內(nèi)飾感官品質(zhì)的角度對駕駛室人機(jī)界面進(jìn)行完善的設(shè)計，才能取得較好的效果。

（作者單位：西安建筑科技大學(xué)）

作者簡介：強(qiáng)薇（1989-），女，籍貫：陜西省渭南市， 2012級碩士，研究方向：人機(jī)界面設(shè)計研究。