程永勝

(廈門(mén)大學(xué)嘉庚學(xué)院 藝術(shù)設(shè)計(jì)系，福建 漳州 363105)

?

體感交互在自平衡車(chē)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究

程永勝

(廈門(mén)大學(xué)嘉庚學(xué)院 藝術(shù)設(shè)計(jì)系，福建 漳州 363105)

體感交互是繼鼠標(biāo)、多點(diǎn)觸控之后人機(jī)交互模式變革的又一個(gè)新起點(diǎn)。通過(guò)對(duì)人體各感官特性的分析，了解人體本能、肢體動(dòng)作、軀體經(jīng)驗(yàn)與周邊裝置或環(huán)境的互動(dòng)方式，并分析在體感交互環(huán)境下如何為用戶(hù)帶來(lái)良好的體驗(yàn)感受。同時(shí)對(duì)自平衡車(chē)用戶(hù)人群、市場(chǎng)、品牌進(jìn)行調(diào)研分析，挖掘用戶(hù)潛在的設(shè)計(jì)需求。在此基礎(chǔ)上分析產(chǎn)品的功能和原理，分析用戶(hù)操作行為，按照人機(jī)交互標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)人機(jī)交互流程中的缺陷與不足。通過(guò)上述研究，得出影響自平衡車(chē)體感交互因素，結(jié)合體感交互設(shè)計(jì)理論與自平衡車(chē)調(diào)研分析。尋找設(shè)計(jì)切入點(diǎn)，歸納得出自平衡車(chē)創(chuàng)新設(shè)計(jì)目標(biāo)與設(shè)計(jì)思路，從外觀特征、操控方式、交互體驗(yàn)等要素綜合考慮進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

體感交互；自平衡車(chē)；用戶(hù)體驗(yàn)；創(chuàng)新設(shè)計(jì)

引言

全球能源危機(jī)愈演愈烈，發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)已成為國(guó)內(nèi)外城市經(jīng)濟(jì)的主流。伴隨著低碳全球化進(jìn)程，國(guó)內(nèi)外城市都在大力發(fā)展低碳型交通，低碳的出行方式是促進(jìn)國(guó)家低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展、緩解能源危機(jī)的最有效方式。嚴(yán)格控制出行過(guò)程中各個(gè)環(huán)節(jié)的廢氣體排放是低碳交通發(fā)展的關(guān)鍵。提倡轉(zhuǎn)換出行方式、改善交通結(jié)構(gòu)、縮短出行時(shí)間提高出行效率，最大程度地降低碳排放是節(jié)省能源、保護(hù)環(huán)境最有效的方法。因此，城市低碳交通的重點(diǎn)應(yīng)放在新型低碳交通工具的研發(fā)與設(shè)計(jì)上。

目前，我國(guó)城市快速發(fā)展、城市人口不斷增加，對(duì)私人交通工具的使用需求也在相應(yīng)地增長(zhǎng)。因此，城市環(huán)境污染、交通堵塞等問(wèn)題也愈演愈烈，傳統(tǒng)的出行方式例如公共交通、私家車(chē)的出行效率非常的差。對(duì)于公共交通，雖然已經(jīng)有不少的公交線(xiàn)路及軌道交通，但是每逢早晚高峰時(shí)段，還是十分的擁擠，這種擁擠的環(huán)境，也成為許多病菌傳播的途徑。對(duì)于私家車(chē)，其出行成本相對(duì)而言又高出許多，并且還要為尋找停車(chē)位而苦惱。因此，選擇一種綠色便捷的出行方式是全社會(huì)所期盼的，而以輕量化、微型化為設(shè)計(jì)思路的小型代步工具，將會(huì)成為未來(lái)個(gè)人代步工具的主要發(fā)展趨勢(shì)。

自平衡車(chē)因操控簡(jiǎn)單、攜帶方便、個(gè)性化等方面的優(yōu)勢(shì)，逐步走入大眾的生活。同時(shí)，由于其環(huán)保節(jié)能的零污染排放，正在成為當(dāng)今綠色環(huán)保的代表。因此自平衡車(chē)正在逐漸改變著整個(gè)城市交通結(jié)構(gòu)，這將是一場(chǎng)顛覆性的改變。

1 研究?jī)?nèi)容

1.1 研究目的

目前對(duì)于自平衡車(chē)的研究主要集中在理論和技術(shù)層面上，本論文結(jié)合體感交互理論分析使用者在操控中的本質(zhì)需求，提出新的研究課題。將自平衡車(chē)與人機(jī)體感交互概念結(jié)合在一起，以用戶(hù)與產(chǎn)品為研究核心，分析體感交互技術(shù)理論指導(dǎo)下的自平衡車(chē)創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，以構(gòu)建自平衡車(chē)多層次多感官體感互動(dòng)為設(shè)計(jì)目的。

1.2 研究意義

面對(duì)當(dāng)下城市交通現(xiàn)狀，人們的出行方式變得更加多樣化，交通結(jié)構(gòu)變的更加多元化[12]。用戶(hù)對(duì)代步工具也有了新的認(rèn)識(shí)，需求也由之前的單一代步需求，向功能需求多樣化、個(gè)性化轉(zhuǎn)變。滿(mǎn)足了消費(fèi)者心理、社會(huì)關(guān)懷、經(jīng)濟(jì)地位、社會(huì)意識(shí)、可持續(xù)發(fā)展等方面內(nèi)容。

1.3 研究方法

為了達(dá)到基于體感交互理念對(duì)自平衡車(chē)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的研究目的，首先，收集體感交互及相關(guān)領(lǐng)域的文獻(xiàn)資料，并對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行理解分析；其次，對(duì)現(xiàn)有自平衡車(chē)的現(xiàn)狀和用戶(hù)需求進(jìn)行調(diào)研結(jié)果分析，從產(chǎn)品功能、操作方式、外觀設(shè)計(jì)等方面作為切入點(diǎn)來(lái)研究現(xiàn)有自平衡車(chē)設(shè)計(jì)的不足之處，并進(jìn)行反向研究設(shè)計(jì)；再次，結(jié)合體感交互理論分析自平衡車(chē)的本質(zhì)需求，尋找創(chuàng)新突破點(diǎn)，進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)；最后，將設(shè)計(jì)方案效果展示，并對(duì)實(shí)物模型進(jìn)行制作與總結(jié)。

2 體感交互與自平衡車(chē)的基本概述

2.1 體感交互概述

2.1.1 體感交互簡(jiǎn)介

人機(jī)體感交互的出現(xiàn)是人與產(chǎn)品交流方式回歸自然的重要體現(xiàn)，產(chǎn)品通過(guò)對(duì)人體運(yùn)動(dòng)信號(hào)的捕捉和識(shí)別，識(shí)別用戶(hù)的體感特征和潛在的情感需求。

用戶(hù)的體感特征主要體現(xiàn)在：用戶(hù)無(wú)需使用任何復(fù)雜的控制機(jī)器，通過(guò)肢體動(dòng)作與特定姿勢(shì)傳達(dá)交互意圖，與周邊的裝置或環(huán)境完成人機(jī)信息交流。與傳統(tǒng)鍵盤(pán)鼠標(biāo)、多點(diǎn)觸摸交互相比，體感交互擺脫了設(shè)備操作方式的局限性。

用戶(hù)的情感需求原則是：隨著人機(jī)體感交互技術(shù)的出現(xiàn)，產(chǎn)品不僅僅局限于外觀造型和基礎(chǔ)功能的設(shè)計(jì)，還更加注重挖掘用戶(hù)的情感需求和操作體驗(yàn)，構(gòu)建合理有效的交互行為，即用戶(hù)情感層面的設(shè)計(jì)。

2.1.2 體感交互應(yīng)用

人們最先了解體感交互概念是通過(guò)鋼鐵俠系列電影，片中人物通過(guò)肢體動(dòng)作就可以輕松自如地操控鋼鐵盔甲。隨著近幾年體感交互技術(shù)在智能硬件中的廣泛應(yīng)用，電影當(dāng)中的“體感交互”已經(jīng)從科幻走進(jìn)現(xiàn)實(shí)。

在日常生活中，我們也越來(lái)越多地接觸到體感交互產(chǎn)品。舉一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子：傳統(tǒng)電視的遙控器上布滿(mǎn)了密密麻麻的按鍵，80%的情況下完全用不上，而現(xiàn)在只需要安裝一個(gè)體感識(shí)別硬件，就可以通過(guò)肢體動(dòng)作進(jìn)行操作，簡(jiǎn)化了用戶(hù)操控流程，使整個(gè)使用過(guò)程變得輕松自如、簡(jiǎn)單明了。

2.1.3 體感交互數(shù)據(jù)處理流程

用戶(hù)動(dòng)作數(shù)據(jù)的跟蹤識(shí)別主要是通過(guò)運(yùn)動(dòng)傳感器，運(yùn)動(dòng)傳感器的功能主要體現(xiàn)在實(shí)時(shí)采集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，并對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行精細(xì)預(yù)處理和傳輸?shù)?。整體交互過(guò)程大致為，首先對(duì)用戶(hù)身體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)進(jìn)行捕捉，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行特征提取，并對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)時(shí)操控，過(guò)程如圖1所示。

圖1 體感交互數(shù)據(jù)處理流程
Fig.1 Somatosensory interactive data processing

如上圖所示，體感交互數(shù)據(jù)處理流程模型根據(jù)數(shù)據(jù)信息處理功能的不同分為以下三層：

交互層：用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品下達(dá)操作指令，輸入模塊通過(guò)捕捉人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)信號(hào)，完成用戶(hù)和產(chǎn)品的交互行為，這也是體感交互數(shù)據(jù)的第一步流程。輸入模塊主要包括：運(yùn)動(dòng)傳感器、觸控屏幕、鍵盤(pán)鼠標(biāo)、語(yǔ)音識(shí)別、三維攝像頭等。捕捉到的人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)直接輸入到數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析。例如運(yùn)動(dòng)的軌跡，速度，頻率、提取特征，方便進(jìn)行識(shí)別模塊或者其他相關(guān)模塊使用。輸出模塊主要是將輸出信息轉(zhuǎn)化為用戶(hù)可以直接感知的圖形，聲音或者是虛擬化的動(dòng)作或命令。

表示層：行為識(shí)別模塊負(fù)責(zé)將獲取到的人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)精煉提取和分類(lèi)識(shí)別，轉(zhuǎn)換為可視化、虛擬化、情感化等體感交互信息。匯總的這些交互信息最終都會(huì)通過(guò)產(chǎn)品的交互模塊展示給用戶(hù)。為了提高體感交互的人性化和智能化，表現(xiàn)層的形式需盡可能地多元化，且整合的信息要簡(jiǎn)單明了，交互形式更加靈活化。

體驗(yàn)層：體驗(yàn)層主要針對(duì)人體運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的整理、傳輸、模擬、表達(dá)，是整個(gè)體感交互系統(tǒng)中唯一可以與用戶(hù)接觸的層面。同時(shí)體驗(yàn)層還擔(dān)負(fù)著處理交互層和表示層之間的協(xié)調(diào)工作，通過(guò)將輸入和數(shù)據(jù)處理模塊、輸出模塊、交互模塊整合在一起，提高產(chǎn)品虛擬化與智能化，以提高交互流程的智能流暢。隨著體感計(jì)算系統(tǒng)對(duì)體感交互處理流程的優(yōu)化，分析處理數(shù)據(jù)能力的提升，交互方式也將變得越來(lái)越簡(jiǎn)單化，操作方式也更加自然。

2.2 自平衡車(chē)概述

2.2.1 自平衡車(chē)簡(jiǎn)介

自平衡車(chē)又被稱(chēng)作體感車(chē)、思維車(chē)、攝位車(chē)等。自平衡車(chē)工作原理是利用車(chē)體內(nèi)部的陀螺儀和加速度傳感器，檢測(cè)使用者身體姿態(tài)的變化，并通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行精確的調(diào)整，以保持自平衡車(chē)平穩(wěn)行駛。

2.2.2 自平衡車(chē)分類(lèi)

按照自平衡車(chē)的使用方式的不同，主要分為雙輪自平衡車(chē)、獨(dú)輪自平衡車(chē)和滑板自平衡車(chē)三種。獨(dú)輪自平衡車(chē)自身穩(wěn)定性較差、操控難度較高，因此對(duì)用戶(hù)的平衡能力要求較高，且安全性差，但其售價(jià)為三者中最低。而雙輪自平衡車(chē)則需要雙套電機(jī)和電池，這也決定其售價(jià)最高，但易操作，安全性高?；遘?chē)的自身穩(wěn)定性本身比較強(qiáng)，滑行速度快并且行駛自如，使得此類(lèi)型的自平衡車(chē)更加富有動(dòng)感和便捷性。自平衡車(chē)分類(lèi)如圖2-2所示。

圖2 自平衡車(chē)分類(lèi)Fig.2 Self-balancing vehicle classification

2.2.3 自平衡車(chē)操控方式分析

基于體感交互的設(shè)計(jì)理念可知，操控方式是自平衡車(chē)設(shè)計(jì)的主要設(shè)計(jì)點(diǎn)。下面對(duì)自平衡車(chē)的操控方式進(jìn)行詳細(xì)分析。

(1)操作方式個(gè)體性體現(xiàn)

由于用戶(hù)個(gè)體之間存在著差異化，包括特殊的身體機(jī)能和身體語(yǔ)言，如身高、體重、力量、平衡度、敏捷度、韌度和速度等。因而，在其與外界交流互動(dòng)的方式上，例如對(duì)自平衡車(chē)的操作過(guò)程也會(huì)顯示出差異性?；诖耍趥€(gè)性化的行為交互設(shè)計(jì)中，著重于設(shè)計(jì)能夠滿(mǎn)足用戶(hù)自身操作效果和軀體經(jīng)驗(yàn)的個(gè)性化屬性與個(gè)性化功能，其表現(xiàn)為：智能化定位和識(shí)別用戶(hù)，跟蹤用戶(hù)肢體動(dòng)作，同時(shí)設(shè)定自平衡車(chē)的基本參數(shù)，行駛速度和傾斜角度等參數(shù)，從而，實(shí)現(xiàn)操控方式的個(gè)體性體現(xiàn)。

(2)操作方式多樣性體現(xiàn)

首先用戶(hù)需要與自平衡車(chē)構(gòu)建特定的體感交互語(yǔ)境，當(dāng)用戶(hù)通過(guò)指定的肢體動(dòng)作和特定姿勢(shì)，傳達(dá)操作行為、交互意圖，實(shí)現(xiàn)與產(chǎn)品交互過(guò)程體驗(yàn)性的認(rèn)識(shí)。

創(chuàng)造性體驗(yàn)是將用戶(hù)的各種身體感官行為和意識(shí)形態(tài)相融合，在用戶(hù)主動(dòng)探索充分認(rèn)知和熟練操作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行創(chuàng)造性的體驗(yàn)。當(dāng)用戶(hù)可以游刃有余對(duì)設(shè)備進(jìn)行操控之后，就會(huì)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行新的探索，這樣就會(huì)產(chǎn)生設(shè)備的升級(jí)換代，滿(mǎn)足客戶(hù)潛在的心理需求。

(3)操作方式的情感性體現(xiàn)

用戶(hù)的情感會(huì)直接影響操作行為，當(dāng)用戶(hù)在操作產(chǎn)品過(guò)程中感到不適時(shí)，產(chǎn)品自身并不能很好地解決。因此構(gòu)建智能的人機(jī)交互模式，即讓產(chǎn)品擁有情感感知力，讓整個(gè)操作過(guò)程流暢，讓機(jī)器富有情感，仍是目前研究的重點(diǎn)。創(chuàng)造一種能夠感知、識(shí)別和理解用戶(hù)情感的實(shí)時(shí)反饋交互系統(tǒng)，就需要不斷地提高產(chǎn)品對(duì)用戶(hù)的情感識(shí)別。目前，已有很多新的識(shí)別方法，如壓力感知識(shí)別、姿勢(shì)運(yùn)動(dòng)識(shí)別等來(lái)滿(mǎn)足這一需求。

(4)操作方式安全性體現(xiàn)

自平衡車(chē)和其他交通工具的制動(dòng)方式不同，其需要依靠用戶(hù)自身的肢體動(dòng)作來(lái)控制自平衡車(chē)的行駛與停止。如果操作失誤，很容易發(fā)生意外。而在馬路上行駛時(shí)，如遇突發(fā)情況，則容易手忙腳亂，后果不堪設(shè)想。因此安全出行是自平衡車(chē)操作首先需要關(guān)注的問(wèn)題?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的自平衡車(chē)?yán)脛?dòng)態(tài)穩(wěn)定原理，除了實(shí)現(xiàn)前后方向的自平衡，也為使用者提供了限速保護(hù)，將行駛速度控制在最安全的范圍之內(nèi)，保證使用者的安全行駛。

3 基于體感交互的自平衡車(chē)設(shè)計(jì)目標(biāo)與思路

3.1基于體感交互的自平衡車(chē)設(shè)計(jì)目標(biāo)

設(shè)計(jì)目標(biāo)就是從產(chǎn)品的外觀特征、操控方式、交互體驗(yàn)入手，不斷對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化完善、創(chuàng)新設(shè)計(jì)，從而滿(mǎn)足用戶(hù)與產(chǎn)品之間交流的情感化需求。其中，對(duì)產(chǎn)品操控方式的設(shè)計(jì)是體感交互設(shè)計(jì)中最重要最核心的部分。

(1)外觀特征：通過(guò)前期的調(diào)研總結(jié)，首先應(yīng)該考慮確定自平衡車(chē)外觀設(shè)計(jì)風(fēng)格和設(shè)計(jì)元素，通過(guò)反復(fù)推敲、組合探尋可以引起用戶(hù)視覺(jué)效果共鳴的產(chǎn)品外觀特征。研究色彩和材質(zhì)與整體造型的搭配，設(shè)計(jì)出富有視覺(jué)情感的作品。同時(shí)為產(chǎn)品創(chuàng)造簡(jiǎn)易小巧攜帶方便、新穎獨(dú)特的視覺(jué)形象，有助于形成親和、友好的視覺(jué)效果。

(2)操控方式：首先需要理解用戶(hù)動(dòng)作操作行為的功能意義、用戶(hù)的操作習(xí)慣和軀體經(jīng)驗(yàn)，從而設(shè)計(jì)出用戶(hù)易學(xué)、易懂、流暢和不易疲勞的自然操作行為。同時(shí)，要在產(chǎn)品的智能化功能上進(jìn)行創(chuàng)新性設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)用戶(hù)和自平衡車(chē)以及交通環(huán)境系統(tǒng)三者之間的和諧，從而為用戶(hù)帶來(lái)更加便利舒適的操控體驗(yàn)和情感反饋。

(3)交互體驗(yàn)：在設(shè)計(jì)過(guò)程中要經(jīng)常與用戶(hù)進(jìn)行溝通，分析總結(jié)用戶(hù)對(duì)產(chǎn)品的本質(zhì)需求。設(shè)計(jì)合理有效的體感交互功能，使用戶(hù)在與自平衡車(chē)長(zhǎng)期互動(dòng)的過(guò)程中，對(duì)用戶(hù)操作行為進(jìn)行積極回應(yīng)。保持用戶(hù)與產(chǎn)品的良好溝通，更容易為用戶(hù)帶來(lái)良好的交互體驗(yàn)。

3.2 基于體感交互的自平衡車(chē)設(shè)計(jì)思路

在進(jìn)行設(shè)計(jì)前，首先要明確自平衡車(chē)設(shè)計(jì)思路，從以下的幾個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)去進(jìn)行設(shè)計(jì)。

體感信息獲取：為了獲取用戶(hù)詳細(xì)的運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，保障行駛過(guò)程的安全性和穩(wěn)定性。通過(guò)重力感應(yīng)技術(shù)，當(dāng)人體站立在自平衡車(chē)上面時(shí)，自平衡會(huì)獲取到操作者的詳細(xì)數(shù)據(jù)，通過(guò)對(duì)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，設(shè)定針對(duì)使用者的個(gè)性化自平衡車(chē)操作程序。

功能模塊化：自平衡車(chē)的實(shí)用性、靈活性以及便攜性是設(shè)計(jì)創(chuàng)新的重點(diǎn)。模塊化設(shè)計(jì)可以將自平衡車(chē)功能進(jìn)行拆分和組合，單獨(dú)模塊是整個(gè)產(chǎn)品功能的重要組成部分，組合模塊可以實(shí)現(xiàn)功能的最大化。

無(wú)線(xiàn)充電模塊：自平衡車(chē)?yán)m(xù)航能力是影響用戶(hù)體驗(yàn)的重要因素之一。因此在構(gòu)思自平衡車(chē)設(shè)計(jì)之初，可以設(shè)想一套完善的充電裝置來(lái)彌補(bǔ)這一短板，期望達(dá)到自平衡車(chē)無(wú)意識(shí)充電的目的。當(dāng)自平衡車(chē)停在固定的位置時(shí)，地下的無(wú)線(xiàn)充電裝置就會(huì)為其充電，當(dāng)充電完成時(shí)它也會(huì)通過(guò)手機(jī)APP來(lái)提醒用戶(hù)充電完成。由于自平衡車(chē)可以拆分與組合，因此如何實(shí)現(xiàn)車(chē)輪和主體模塊之間便捷的鏈接、高效的充電方式是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。

操縱桿結(jié)構(gòu)：由于使用者的個(gè)體特征不同，因此操縱桿的可調(diào)節(jié)性是非常重要的。主流的操縱桿連接方式為上下伸縮結(jié)構(gòu)，但傳統(tǒng)的伸縮結(jié)構(gòu)只可以調(diào)節(jié)操縱桿的長(zhǎng)短，并不能在操縱過(guò)程中根據(jù)人體的運(yùn)動(dòng)軌跡左右活動(dòng)。因此在操縱桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，在保留其上下伸縮的傳統(tǒng)功能的同時(shí)，更應(yīng)注重其左右搖擺的創(chuàng)新功能的設(shè)計(jì)。

降低制作成本：上文提到過(guò)目前自平衡車(chē)價(jià)格普遍偏高，性?xún)r(jià)比低。這直接影響用戶(hù)的購(gòu)買(mǎi)行為，因此在設(shè)計(jì)中應(yīng)注重有效地降低成本，盡量削減價(jià)格偏高帶來(lái)的負(fù)面影響。影響產(chǎn)品成本的主要因素是材質(zhì)、工藝、結(jié)構(gòu)以及銷(xiāo)售，從造型形態(tài)上考慮，必須選取合理的造型形態(tài)，以便后期生產(chǎn)制造以及用戶(hù)操作。同時(shí)，也應(yīng)注重貼近市場(chǎng)，通過(guò)用戶(hù)的市場(chǎng)反饋，進(jìn)一步了解市場(chǎng)以及用戶(hù)的需求，從而改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

4 結(jié)論

文章通過(guò)對(duì)當(dāng)前自平衡車(chē)發(fā)展現(xiàn)狀和存在問(wèn)題進(jìn)行研究分析，發(fā)現(xiàn)以輕量化、微型化為設(shè)計(jì)思路的自平衡車(chē)，將會(huì)成為未來(lái)個(gè)人代步工具的主要發(fā)展趨勢(shì)。

但當(dāng)前自平衡車(chē)行業(yè)發(fā)展還不夠完善，國(guó)內(nèi)針對(duì)自平衡車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域研究幾乎為空白。操控性、安全性、便攜性以及續(xù)航性都是制約自平衡車(chē)發(fā)展所面臨的嚴(yán)峻問(wèn)題。 在設(shè)計(jì)方面主要以體感交互結(jié)合用戶(hù)操控需求設(shè)計(jì)自平衡車(chē)的外觀造型，同時(shí)加入其他因素考慮，如成本、材料、工藝等，把握設(shè)計(jì)平衡點(diǎn)。在體感交互方式上，用戶(hù)可用性和易操作性需要進(jìn)一步提高，使人機(jī)交互更加友好，從而提高設(shè)計(jì)效率。限于個(gè)人能力，有些問(wèn)題研究得尚不夠深入，且自平衡車(chē)操控性還需要進(jìn)一步提高使用戶(hù)擁有更好的產(chǎn)品體驗(yàn)，后續(xù)還需進(jìn)行深入探索研究。

[1]周彥霞,秦書(shū)生,馬娜. 我國(guó)發(fā)展低碳技術(shù)的政策支持[J]. 科技管理研究，2013,33(05): 41-44.

[2]李欣源,阮曉鋼. 柔性雙輪平衡機(jī)器人的動(dòng)力學(xué)建模與分析[J]. 機(jī)器人，2010,32(1): 138-144.

[3]元震宇. 平行雙輪電動(dòng)車(chē)控制系統(tǒng)的研究[D]. 洛陽(yáng): 河南科技大學(xué)，2004: 6-8.

[4]李紅美,李智,高飛. 平衡的杰作一賽格威HT兩輪平臺(tái)電動(dòng)車(chē)[J]. 電器工業(yè)，2002(06):19-21.

[5]霍亮. 兩輪自平衡電動(dòng)車(chē)的關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 哈爾濱: 哈爾濱工程大學(xué)，2010: 17-20.

[6]鄭鈞元. 兩輪自我平衡機(jī)器人之平衡控制[D]. 臺(tái)北: 國(guó)立中央大學(xué)，2003: 14.

[7]王禎祥. 兩輪自我平衡機(jī)器人之前后行走控制[D]. 臺(tái)北: 國(guó)立中央大學(xué)，2003: 23.

[8]尹亮. 雙輪直立自平衡機(jī)器人Sway研究報(bào)告[EB/OL].(2011-3-11)[2015-9-13].http://www.robotdiy.com .

[9]Boskovich S M. A two wheeled robot control system[C]//WESC0N/’95. Conference record.Microelectronics Communications Technology Producing Quality Products Mobileand PortablePower Emerging Technologies'. IEEE,1995: 750-751.

[10]Oryschuk P, Salerno A, Al-Husseini A M, et al. Experimental validation of an under underactuated two-wheeled mobile robot [J]. Mechatronics, IEEE/ASME Transactions on,2009,14(2): 252-257.

Somatosensory interaction in the application of self balancing car design research

CHENG Yong-sheng

(Xiamen University Tan Kah Kee College, Art and Design, Zhangzhou City, Fujian Province ,363105,China)

Somatosensory interaction is following the mouse, multi-touch man-machine interaction pattern of change and a new starting point. Through the analysis of the characteristics of the human body each sensory understanding human instinct, body movements, body experience interact with peripheral device or the environment, and analysis in the body feeling interaction environment how to bring good experience for the user. To self balancing car user groups at the same time, market, brand research analysis, mining the design of the potential customers' needs. On the basis of the understanding of user needs analysis principle and the function of the product, analysis of user behavior operation, according to the standard, human-computer interaction analysis summarizes the defects and deficiencies of the human-computer interaction process.Through the above analysis, it is concluded that the factors affecting self balancing the body feeling interaction, combination feeling self balancing car research analysis and the theory of interaction design. Entry point for design, summarized from the balanced car innovation design target and design ideas, from the appearance characteristics, control mode, the interaction experience elements such as comprehensive consideration for innovative design.

somatosensory interaction; self-balancing vehicle; user experience; innovative design

2016-05-19

程永勝(1990-)，男，山西大同人，助教、碩士。主要研究方向：概念交通工具設(shè)計(jì)。

TB21

A

1673-6125(2016)03-0033-05