楊九瑞,楊洪君,李婷婷,黃雨晨

基于用戶體驗的手持圓管拋光工具設(shè)計

楊九瑞,楊洪君,李婷婷,黃雨晨

（北京服裝學(xué)院，北京 100029）

文章分析了功能產(chǎn)品的用戶體驗?zāi)Ｐ蜕婕暗囊?，對手動工具類產(chǎn)品的用戶體驗要素進行了對照分析，并在此基礎(chǔ)上，以手持圓管拋光機的用戶體驗設(shè)計為例，分析了具體的設(shè)計內(nèi)容，提出了設(shè)計方案。

用戶研究；用戶體驗；手動工具

引言

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、社會的進步，使得人們在物質(zhì)需求得到滿足后更注重精神需求，以用戶為中心的產(chǎn)品設(shè)計理論已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品設(shè)計從對物的關(guān)注越來越轉(zhuǎn)向?qū)θ说年P(guān)注。用戶體驗與以用戶為中心的產(chǎn)品設(shè)計理念相吻合，從用戶的需求出發(fā)，將文化與技術(shù)融入產(chǎn)品設(shè)計，綜合考慮產(chǎn)品的外觀形態(tài)、結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、加工工藝等及用戶的心理和生理需求、產(chǎn)品使用環(huán)境和使用方式等諸多因素而形成一種創(chuàng)造性行為，為用戶呈現(xiàn)一種全新的產(chǎn)品體驗?zāi)Ｊ剑钱a(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計的一種新思路。

一、用戶體驗

（一）體驗

體驗是心理學(xué)的一個重要概念，是人的精神生活的重要內(nèi)容之一，體驗的獲取與人的意識、經(jīng)驗和感覺器官有密切聯(lián)系，是體驗者用自己的感覺器官對人或事進行感受、了解的過程以及由此得到的結(jié)果，是建立在體驗者內(nèi)心感受的基礎(chǔ)上的。

（二）用戶體驗

1.用戶體驗

對于功能性產(chǎn)品而言，用戶體驗是指“產(chǎn)品如何與外界發(fā)生聯(lián)系并發(fā)揮作用”，也就是人們?nèi)绾巍敖佑|”和“使用”產(chǎn)品①。用戶體驗從用戶的第一眼接觸這個產(chǎn)品開始就形成了，是用戶在使用產(chǎn)品的過程中形成的所有的感受、知覺、認知印象等。從用戶體驗的角度出發(fā)，產(chǎn)品不再僅是產(chǎn)品的視覺感受，也不再是外觀服從功能，而是要兼顧視覺和功能兩方面的因素，同時解決產(chǎn)品使用中所面臨的其他問題。

用戶體驗設(shè)計既可以用于對產(chǎn)品進行改進完善，也用于全新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計。本文中的手持圓管拋光機的創(chuàng)新設(shè)計，屬于對現(xiàn)有產(chǎn)品的改進。

2.用戶體驗要素

用戶體驗要素有多種分析結(jié)果。2004年Robert Rubinoff提出了一個產(chǎn)品用戶體驗評價/度量模型，（網(wǎng)站的）用戶體驗主要由四個因素組成：品牌、可用性、功能、內(nèi)容②。通過對功能性產(chǎn)品的分析，其用戶體驗的具體內(nèi)容對應(yīng)如下：

（1）品牌：包括產(chǎn)品中所有審美相關(guān)的項目（如外觀形態(tài)、色彩、肌理、產(chǎn)品語義等等），和用戶的體驗感受。

（2）可用性：產(chǎn)品具有良好的可用性；主要表現(xiàn)為：

1）產(chǎn)品容易被用戶理解；

2）操作易于學(xué)習(xí)；

3）減少用戶工作量，最小化用戶負擔(dān)。

工作可靠，不易出錯。

圖1 外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計草案

圖2 電機帶動拋光頭擺動示意圖

（3）功能：包括所有交流和操作界面。它提供給所有最終用戶服務(wù)具有良好的交互性，便于用戶完成特定的工作。

（4）內(nèi)容：對功能產(chǎn)品而言，這部分對應(yīng)的主要是產(chǎn)品的具體內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

根據(jù)以上分析，功能性產(chǎn)品的產(chǎn)品用戶體驗評價/度量模型可以用品牌、可用性、功能、結(jié)構(gòu)等四個方面呈現(xiàn)，這四個要素的綜合，使產(chǎn)品具有更好的用戶體驗。

（三）用戶研究

用戶研究是獲取用戶需求一個重要環(huán)節(jié)。用戶體驗要求必須要了解產(chǎn)品的用戶及他們的心理和行為需求。手持圓管拋光機的用戶就是完成圓管拋光工作的操作者。

不同產(chǎn)品的功能不同、結(jié)構(gòu)不同，其設(shè)計流程也會有很大不同。手動工具類產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)較為簡單，涉及到人的生理和解剖特性主要集中在手臂部分，其設(shè)計與用戶特性，包括心理、生理及手臂部分的解剖特點具有直接聯(lián)系。在其創(chuàng)新設(shè)計過程中，用戶行為和用戶任務(wù)、用戶在使用產(chǎn)品時形成的交互關(guān)系是主要考慮的內(nèi)容，并可以此為依據(jù)，進行新產(chǎn)品設(shè)計。

（四）以用戶為中心的任務(wù)分析法

任務(wù)分析要以用戶為中心，考慮到用戶的生理、心理和行為等方面的特征，滿足用戶生理和心理上的需求③。對任務(wù)主要采取兩種處理方式：簡化任務(wù)結(jié)構(gòu)、建立正確的人機適配關(guān)系。

在手持圓管拋光機的設(shè)計中，用戶研究主要運用的方法就是以用戶為中心的任務(wù)分析法。

二、手持圓管拋光機的用戶需求

（一）用戶行為分析

手持圓管拋光機是具有特定功能的產(chǎn)品，主要是用于處理一些固定的、大型的結(jié)構(gòu)中的一些諸如焊接連接處的打磨拋光問題的。用戶的任務(wù)就是將處于不同空間位置的連接結(jié)構(gòu)打磨拋光。作為拋光對象來說，圓管的形狀比較特殊，需要進行360°的拋光。對于固定不能移動位置的產(chǎn)品，例如樓梯扶手等，用戶在工作過程中，需要不斷調(diào)整身體和手的方向，甚至有時會扭曲身體，才能實現(xiàn)完全拋光。這些不恰當(dāng)?shù)牟僮髯藙?，會增加操作的疲勞程度，嚴重時，還會造成疾病。

同時，在拋光對象尺寸變化時，方便的調(diào)節(jié)可以簡化用戶的操作。

（二）用戶任務(wù)分析

根據(jù)用戶行為分析，用戶任務(wù)結(jié)構(gòu)的簡化處理可以采用改變?nèi)蝿?wù)性質(zhì)的方式，即產(chǎn)品的使用方式的變化：既能讓操作更舒適，還能適應(yīng)不同拋光對象的調(diào)節(jié)。在人機適配關(guān)系中，考慮到保持手腕順直的人機設(shè)計原則，對操作界面進行創(chuàng)新設(shè)計。

（三）用戶需求

進一步總結(jié)用戶需求：

1.當(dāng)拋光對象處于在不同位置，能保持或大體保持用戶手腕順直，以減少因為姿勢不當(dāng)帶來身體多方面的損傷。

2.當(dāng)需要打磨不同的結(jié)構(gòu)尺寸，需要能方便調(diào)，以適應(yīng)拋光結(jié)構(gòu)尺寸的變化。

三、手持圓管拋光機用戶體驗

（一）品牌

產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計以“手柄+拋光頭”的T型結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)，要求外形簡潔、圓潤，形態(tài)的視覺引導(dǎo)效果好，色彩搭配適合工作環(huán)境，具有良好的視覺效果。

（二）可用性

手持圓管拋光機的可用性與產(chǎn)品功能界面和結(jié)構(gòu)由密切聯(lián)系。

根據(jù)用戶需求，手持圓管拋光機的可用性主要體現(xiàn)在:

1.控制手柄使用：在面對不同位置的拋光對象時，可以調(diào)節(jié)手柄角度，保持手腕順直或大體順直。

2.方便調(diào)節(jié)拋光砂紙的松緊，可以拋光一定尺寸范圍內(nèi)的圓管。

（三）功能

根據(jù)用戶需求和可用性要求，手持圓管拋光機的操作界面設(shè)計主要考慮下面內(nèi)容：

1. 改變?nèi)蝿?wù)性質(zhì)：是通過改變手柄與拋光頭的形態(tài)和相對位置關(guān)系，改變操作方式。

2.實現(xiàn)正確的人機適配：采用可以調(diào)整手柄角度的方式，以保持用戶手腕順直或大體順直，減少勞動強度。

3.方便調(diào)節(jié)打磨砂紙松緊度，以適應(yīng)一定尺寸范圍的圓管拋光。

（四）結(jié)構(gòu)

合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計可以提升產(chǎn)品可用性，改善產(chǎn)品功能。同時，也對產(chǎn)品外觀形象具有很大的影響。

1.外觀的結(jié)構(gòu)

外觀的結(jié)構(gòu)是指手持部分和拋光頭的結(jié)構(gòu)。（圖1）

草案主要以變形的T型結(jié)構(gòu)為主要形態(tài)，拋光頭為半圓形式，以適應(yīng)拋光對象。整體形態(tài)比較簡潔、流暢。

2.手柄與拋光頭聯(lián)接結(jié)構(gòu)

方便和簡化操作是用戶體驗中常見的、也是重要的問題。要達到這樣的效果，就需要在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和操作界面上進行設(shè)計。這里面的主要問題就是手柄與拋光頭聯(lián)接轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)的考慮。

聯(lián)接結(jié)構(gòu)關(guān)系著兩方面內(nèi)容，一是滿足人機適配的要求：在手持工具設(shè)計中，人機交互的基本原則之一，就是盡量保持用戶的手腕順直。減少一些不恰當(dāng)?shù)牟僮髯藙荩梢员M量減小對身體的傷害，也會增加用戶體驗的效果。二是保證產(chǎn)品的基本運動需求：即實現(xiàn)拋光頭的擺動運動和施力作用。

（1）實現(xiàn)拋光頭運動，考慮擺動運動的實現(xiàn)方式

拋光頭與主手柄之間要有相對的擺動，以實現(xiàn)拋光任務(wù)。根據(jù)產(chǎn)品主要形態(tài)，相對擺動的實現(xiàn)，考慮了兩種方式：

1）由電機直接帶動拋光頭轉(zhuǎn)動，擺動由電路板控制電機實現(xiàn)。（圖2）

2）是由電機帶動機械機構(gòu)做擺動動作，拋光頭裝在擺動機構(gòu)上，隨之?dāng)[動。（圖3）

經(jīng)過比較，最終方案選定的是電路板控制、電機直接帶動的擺動方式。（圖2）

（2）保持用戶手腕順直，則考慮設(shè)計2個手柄，調(diào)整主手柄與拋光頭角度時，增加小手柄的應(yīng)用。

手柄有握持和施力兩個作用。為保持用戶手腕順直，需要調(diào)整主手柄與拋光頭的角度，但施力效果在一些角度下會受到影響。此時，需要側(cè)面小手柄輔助施力，來保證拋光效果。此外，考慮到用戶左右手不同的操作習(xí)慣，或操作中左右手的交替使用，小手柄設(shè)計在主手柄中間位置，以方便使用。小手柄不用時，可以折疊收起。（圖4）

圖3a 機構(gòu)帶動拋光頭擺動示意圖：擺動機構(gòu)

圖3b 機構(gòu)帶動拋光頭擺動示意圖：擺動拋光頭

圖4a 手持圓管拋光機設(shè)計方案：小手柄折疊狀態(tài)

圖4b 手持圓管拋光機設(shè)計方案：小手柄打開狀態(tài)

四、手持圓管機具體結(jié)構(gòu)設(shè)計

手持圓管拋光機最終設(shè)計方案。（圖4）

為了更好地適應(yīng)拋光對象的圓形結(jié)構(gòu)，本設(shè)計中，拋光頭采用半圓結(jié)構(gòu)。打磨砂紙以履帶的形式一端固定在半圓支架上，一端設(shè)有四檔調(diào)節(jié)，可按照被拋光圓管直徑，調(diào)節(jié)拋光帶的松緊度，以可以更好地貼合圓管外壁，獲得更好的拋光效果。

電機帶動拋光頭擺動，帶動打磨砂紙與拋光物產(chǎn)生摩擦，因為砂紙有一定的彈性，當(dāng)砂紙打磨圓形管狀產(chǎn)品時自然會貼附到圓弧面上進行打磨拋光。

方案中主手柄的角度可以調(diào)節(jié)。手柄的使用方式，可以根據(jù)需要分別選用。

結(jié)語

用戶體驗設(shè)計更加注重人的需求，從人與產(chǎn)品的聯(lián)系出發(fā)考慮設(shè)計，提高了產(chǎn)品使用的便利，使產(chǎn)品功能得到完善與擴展，也提升了用戶使用產(chǎn)品時的體驗感受有。

由此可見，用戶體驗體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計思想，對功能產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計具有重要作用。

項目來源：北京服裝學(xué)院2016年研究生教育教學(xué)改革項目

注釋：

① [美]Jesse James Garrett . 用戶體驗要素——以用戶為中心的產(chǎn)品設(shè)計（原書第2版）[M]. 范曉燕，譯.北京：機械工業(yè)出版社，2011：6.

②Robert Rubinoff. How To Quantify The User Experience[EB/OL].[2004-04-21] https://www.sitepoint.com/quantify-user-experience/.

③ 羅仕鑒，朱上上. 用戶體驗與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計[M].北京：機械工業(yè)出版社，2010：89.

[1] [美] Neil Sclater Nicholas P.Chironis，編.機械設(shè)計實用機構(gòu)與裝置圖冊（原書第5版）[M]. 鄒平，譯. 北京：機械工業(yè)出版社，2014.12.

The Design of Holding a Pipe Polishing Tool Based on the User Experience

YANG Jiu-rui,YANG Hong-jun,LI Ting-ting,HUANG Yu-chen
（Beijing Institute of Fashion Technology,Beijing 100029,China）

For Functional product, the factors of the user experience of elements are analyzed，And the user experience elements of hand tools are compared. On this basis, by hand-holding pipe polishing machine user experience design as an example, analyzed the specific design content, design scheme is proposed.

user research; user experience; hand tools

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TB472

A

1008-2832(2017)03-0095-03

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