楊九瑞,楊洪君,李婷婷,黃雨晨

基于用戶(hù)體驗(yàn)的手持圓管拋光工具設(shè)計(jì)

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(hù)體驗(yàn)?zāi)Ｐ蜕婕暗囊?，?duì)手動(dòng)工具類(lèi)產(chǎn)品的用戶(hù)體驗(yàn)要素進(jìn)行了對(duì)照分析，并在此基礎(chǔ)上，以手持圓管拋光機(jī)的用戶(hù)體驗(yàn)設(shè)計(jì)為例，分析了具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容，提出了設(shè)計(jì)方案。

用戶(hù)研究；用戶(hù)體驗(yàn)；手動(dòng)工具

引言

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步，使得人們?cè)谖镔|(zhì)需求得到滿(mǎn)足后更注重精神需求，以用戶(hù)為中心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理論已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，產(chǎn)品設(shè)計(jì)從對(duì)物的關(guān)注越來(lái)越轉(zhuǎn)向?qū)θ说年P(guān)注。用戶(hù)體驗(yàn)與以用戶(hù)為中心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念相吻合，從用戶(hù)的需求出發(fā)，將文化與技術(shù)融入產(chǎn)品設(shè)計(jì)，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(hù)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(hù)呈現(xiàn)一種全新的產(chǎn)品體驗(yàn)?zāi)Ｊ?，是產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)的一種新思路。

一、用戶(hù)體驗(yàn)

（一）體驗(yàn)

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

（二）用戶(hù)體驗(yàn)

1.用戶(hù)體驗(yàn)

對(duì)于功能性產(chǎn)品而言，用戶(hù)體驗(yàn)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(hù)體驗(yàn)從用戶(hù)的第一眼接觸這個(gè)產(chǎn)品開(kāi)始就形成了，是用戶(hù)在使用產(chǎn)品的過(guò)程中形成的所有的感受、知覺(jué)、認(rèn)知印象等。從用戶(hù)體驗(yàn)的角度出發(fā)，產(chǎn)品不再僅是產(chǎn)品的視覺(jué)感受，也不再是外觀服從功能，而是要兼顧視覺(jué)和功能兩方面的因素，同時(shí)解決產(chǎn)品使用中所面臨的其他問(wèn)題。

用戶(hù)體驗(yàn)設(shè)計(jì)既可以用于對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)完善，也用于全新產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。本文中的手持圓管拋光機(jī)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，屬于對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品的改進(jìn)。

2.用戶(hù)體驗(yàn)要素

用戶(hù)體驗(yàn)要素有多種分析結(jié)果。2004年Robert Rubinoff提出了一個(gè)產(chǎn)品用戶(hù)體驗(yàn)評(píng)價(jià)/度量模型，（網(wǎng)站的）用戶(hù)體驗(yàn)主要由四個(gè)因素組成：品牌、可用性、功能、內(nèi)容②。通過(guò)對(duì)功能性產(chǎn)品的分析，其用戶(hù)體驗(yàn)的具體內(nèi)容對(duì)應(yīng)如下：

（1）品牌：包括產(chǎn)品中所有審美相關(guān)的項(xiàng)目（如外觀形態(tài)、色彩、肌理、產(chǎn)品語(yǔ)義等等），和用戶(hù)的體驗(yàn)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(hù)理解；

2）操作易于學(xué)習(xí)；

3）減少用戶(hù)工作量，最小化用戶(hù)負(fù)擔(dān)。

工作可靠，不易出錯(cuò)。

圖1 外觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)草案

圖2 電機(jī)帶動(dòng)拋光頭擺動(dòng)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(hù)服務(wù)具有良好的交互性，便于用戶(hù)完成特定的工作。

（4）內(nèi)容：對(duì)功能產(chǎn)品而言，這部分對(duì)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(hù)體驗(yàn)評(píng)價(jià)/度量模型可以用品牌、可用性、功能、結(jié)構(gòu)等四個(gè)方面呈現(xiàn)，這四個(gè)要素的綜合，使產(chǎn)品具有更好的用戶(hù)體驗(yàn)。

（三）用戶(hù)研究

用戶(hù)研究是獲取用戶(hù)需求一個(gè)重要環(huán)節(jié)。用戶(hù)體驗(yàn)要求必須要了解產(chǎn)品的用戶(hù)及他們的心理和行為需求。手持圓管拋光機(jī)的用戶(hù)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(jì)流程也會(huì)有很大不同。手動(dòng)工具類(lèi)產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)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(jì)與用戶(hù)特性，包括心理、生理及手臂部分的解剖特點(diǎn)具有直接聯(lián)系。在其創(chuàng)新設(shè)計(jì)過(guò)程中，用戶(hù)行為和用戶(hù)任務(wù)、用戶(hù)在使用產(chǎn)品時(shí)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(jìn)行新產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

（四）以用戶(hù)為中心的任務(wù)分析法

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

在手持圓管拋光機(jī)的設(shè)計(jì)中，用戶(hù)研究主要運(yùn)用的方法就是以用戶(hù)為中心的任務(wù)分析法。

二、手持圓管拋光機(jī)的用戶(hù)需求

（一）用戶(hù)行為分析

手持圓管拋光機(jī)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(wèn)題的。用戶(hù)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(duì)象來(lái)說(shuō)，圓管的形狀比較特殊，需要進(jìn)行360°的拋光。對(duì)于固定不能移動(dòng)位置的產(chǎn)品，例如樓梯扶手等，用戶(hù)在工作過(guò)程中，需要不斷調(diào)整身體和手的方向，甚至有時(shí)會(huì)扭曲身體，才能實(shí)現(xiàn)完全拋光。這些不恰當(dāng)?shù)牟僮髯藙?shì)，會(huì)增加操作的疲勞程度，嚴(yán)重時(shí)，還會(huì)造成疾病。

同時(shí)，在拋光對(duì)象尺寸變化時(shí)，方便的調(diào)節(jié)可以簡(jiǎn)化用戶(hù)的操作。

（二）用戶(hù)任務(wù)分析

根據(jù)用戶(hù)行為分析，用戶(hù)任務(wù)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)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(duì)象的調(diào)節(jié)。在人機(jī)適配關(guān)系中，考慮到保持手腕順直的人機(jī)設(shè)計(jì)原則，對(duì)操作界面進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。

（三）用戶(hù)需求

進(jìn)一步總結(jié)用戶(hù)需求：

1.當(dāng)拋光對(duì)象處于在不同位置，能保持或大體保持用戶(hù)手腕順直，以減少因?yàn)樽藙?shì)不當(dāng)帶來(lái)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(jī)用戶(hù)體驗(yàn)

（一）品牌

產(chǎn)品形態(tài)設(shè)計(jì)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(jiǎn)潔、圓潤(rùn)，形態(tài)的視覺(jué)引導(dǎo)效果好，色彩搭配適合工作環(huán)境，具有良好的視覺(jué)效果。

（二）可用性

手持圓管拋光機(jī)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(hù)需求，手持圓管拋光機(jī)的可用性主要體現(xiàn)在:

1.控制手柄使用：在面對(duì)不同位置的拋光對(duì)象時(shí)，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(hù)需求和可用性要求，手持圓管拋光機(jī)的操作界面設(shè)計(jì)主要考慮下面內(nèi)容：

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

2.實(shí)現(xiàn)正確的人機(jī)適配：采用可以調(diào)整手柄角度的方式，以保持用戶(hù)手腕順直或大體順直，減少勞動(dòng)強(qiáng)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(jì)可以提升產(chǎn)品可用性，改善產(chǎn)品功能。同時(shí)，也對(duì)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(duì)象。整體形態(tài)比較簡(jiǎn)潔、流暢。

2.手柄與拋光頭聯(lián)接結(jié)構(gòu)

方便和簡(jiǎn)化操作是用戶(hù)體驗(yàn)中常見(jiàn)的、也是重要的問(wèn)題。要達(dá)到這樣的效果，就需要在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和操作界面上進(jìn)行設(shè)計(jì)。這里面的主要問(wèn)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(mǎn)足人機(jī)適配的要求：在手持工具設(shè)計(jì)中，人機(jī)交互的基本原則之一，就是盡量保持用戶(hù)的手腕順直。減少一些不恰當(dāng)?shù)牟僮髯藙?shì)，可以盡量減小對(duì)身體的傷害，也會(huì)增加用戶(hù)體驗(yàn)的效果。二是保證產(chǎn)品的基本運(yùn)動(dòng)需求：即實(shí)現(xiàn)拋光頭的擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)和施力作用。

（1）實(shí)現(xiàn)拋光頭運(yùn)動(dòng)，考慮擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方式

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

1）由電機(jī)直接帶動(dòng)拋光頭轉(zhuǎn)動(dòng)，擺動(dòng)由電路板控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)。（圖2）

2）是由電機(jī)帶動(dòng)機(jī)械機(jī)構(gòu)做擺動(dòng)動(dòng)作，拋光頭裝在擺動(dòng)機(jī)構(gòu)上，隨之?dāng)[動(dòng)。（圖3）

經(jīng)過(guò)比較，最終方案選定的是電路板控制、電機(jī)直接帶動(dòng)的擺動(dòng)方式。（圖2）

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

手柄有握持和施力兩個(gè)作用。為保持用戶(hù)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(huì)受到影響。此時(shí)，需要側(cè)面小手柄輔助施力，來(lái)保證拋光效果。此外，考慮到用戶(hù)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(jì)在主手柄中間位置，以方便使用。小手柄不用時(shí)，可以折疊收起。（圖4）

圖3a 機(jī)構(gòu)帶動(dòng)拋光頭擺動(dòng)示意圖：擺動(dòng)機(jī)構(gòu)

圖3b 機(jī)構(gòu)帶動(dòng)拋光頭擺動(dòng)示意圖：擺動(dòng)拋光頭

圖4a 手持圓管拋光機(jī)設(shè)計(jì)方案：小手柄折疊狀態(tài)

圖4b 手持圓管拋光機(jī)設(shè)計(jì)方案：小手柄打開(kāi)狀態(tài)

四、手持圓管機(jī)具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

手持圓管拋光機(jī)最終設(shè)計(jì)方案。（圖4）

為了更好地適應(yīng)拋光對(duì)象的圓形結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)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(jī)帶動(dòng)拋光頭擺動(dòng)，帶動(dòng)打磨砂紙與拋光物產(chǎn)生摩擦，因?yàn)樯凹堄幸欢ǖ膹椥裕?dāng)砂紙打磨圓形管狀產(chǎn)品時(shí)自然會(huì)貼附到圓弧面上進(jìn)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(yǔ)

用戶(hù)體驗(yàn)設(shè)計(jì)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(jì)，提高了產(chǎn)品使用的便利，使產(chǎn)品功能得到完善與擴(kuò)展，也提升了用戶(hù)使用產(chǎn)品時(shí)的體驗(yàn)感受有。

由此可見(jiàn)，用戶(hù)體驗(yàn)體現(xiàn)了以人為本的設(shè)計(jì)思想，對(duì)功能產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)具有重要作用。

項(xiàng)目來(lái)源：北京服裝學(xué)院2016年研究生教育教學(xué)改革項(xiàng)目

注釋?zhuān)?/p>

① [美]Jesse James Garrett . 用戶(hù)體驗(yàn)要素——以用戶(hù)為中心的產(chǎn)品設(shè)計(jì)（原書(shū)第2版）[M]. 范曉燕，譯.北京：機(jī)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(hù)體驗(yàn)與產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2010：89.

[1] [美] Neil Sclater Nicholas P.Chironis，編.機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用機(jī)構(gòu)與裝置圖冊(cè)（原書(shū)第5版）[M]. 鄒平，譯. 北京：機(jī)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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