張永根

（杭叉集團股份有限公司，杭州 311305）

人機工程學(xué)原理融入叉車設(shè)計是提升叉車安全性能的重要途徑。叉車的主動設(shè)計需要圍繞駕駛員展開，在駕駛視野、座位上下幅度調(diào)整以及顯示盤等設(shè)計方面要以駕駛員為主體，對人體的視覺特點和身體素質(zhì)等方面進行研究，從而提高叉車的使用安全性。人機工程學(xué)以人的心理和生理特點為主要依據(jù)。工程設(shè)計中結(jié)合人機工程學(xué)主要是要求設(shè)計師在設(shè)計上能充分考慮人與機械工程、環(huán)境與機械工程以及人與環(huán)境之間的相互作用，在以人員安全為前提的情況下擴展其余功能，如操作簡便等，實現(xiàn)工程設(shè)計的最佳應(yīng)用。本文將圍繞人機工程學(xué)在叉車使用安全性、外形設(shè)計以及顏色搭配上的應(yīng)用進行探究。

1 人機工程學(xué)叉車使用安全性能設(shè)計上的應(yīng)用

1.1 叉車功能操作區(qū)域的設(shè)計

叉車最重要的部分是功能操作區(qū)域的設(shè)計。這一區(qū)域的設(shè)計關(guān)系著叉車的工作效率和駕駛員的安全健康。影響叉車使用安全性能的方面主要有操縱裝置、儀表盤顯示、司機駕駛視野以及駕駛員座椅設(shè)計等[1]。

1.1.1 操縱裝置

叉車的操縱裝置是指司機能夠利用叉車內(nèi)的功能鍵實現(xiàn)所要進行的工作，如駕駛員能夠利用控制功能鍵抬起叉臂叉取大塊木板等。結(jié)合人機工程學(xué)原理，在進行叉車操縱裝置設(shè)計的過程中，設(shè)計師需要考慮人的生理特點和心理特征，使得操縱裝置能夠更加有利于駕駛員進行相關(guān)的工作。例如，在叉車方向盤設(shè)計中，設(shè)計師需要遵循人機工程學(xué)的理論知識，確定方向盤的形狀和操縱簡易程度，結(jié)合物理學(xué)中有關(guān)人體對力的使用，使駕駛員在操縱方向盤的時候能夠達到省力的目的[2]。根據(jù)以上原則，在進行叉車設(shè)計的過程中，方向盤與駕駛員手指接觸的地方需要增添適合手指形狀的凹陷圖案，保證駕駛員在轉(zhuǎn)動方向的時候不會出現(xiàn)手掌無法握緊方向盤而滑落的現(xiàn)象。此外，在方向盤的位置設(shè)計方面，設(shè)計師需要充分考慮駕駛座的位置對駕駛員進行叉車功能操縱的影響，將方向盤安裝于駕駛座前駕駛員視野最好的地方，從而提高駕駛員操作的安全性和準確性。

1.1.2 儀表盤顯示

在叉車的儀表盤顯示設(shè)計中，設(shè)計師需要結(jié)合駕駛員在叉車操縱過程中向前、向后以及向上和向下4個視野（以圖1為例），在確保不會阻礙到4個觀看視野以及對叉車進行加速和剎車的速度控制前提下，駕駛員不用特地改變頭部位置就能夠清晰看到儀表盤上的各項指示，增強司機的操作方便性[3]。叉車還需要考慮擴大駕駛員觀看視野的設(shè)計，通過降低叉車儀表盤所處的高度位置，改變叉車護頂架的高度，擴大駕駛員的操作視野。因此，為了能夠設(shè)計出更加符合工作要求的叉車，設(shè)計師在設(shè)計過程中需要結(jié)合人機工程學(xué)中的視力和視野原理內(nèi)容，改變儀表盤顯示屏的位置，提升駕駛員的工作效率。

圖1 駕駛員工作視野圖

1.1.3 座椅設(shè)計

在設(shè)計叉車的座椅位置時，需要充分考慮駕駛員不同坐姿對其生理特點之間的相互影響，認識到座椅的舒適度對叉車工作效率的影響，協(xié)調(diào)好駕駛員乘坐時的舒適度和操作叉車的方便性之間的關(guān)系。設(shè)計師在進行叉車設(shè)計過程中，需要為駕駛員找到最舒服和最合適的座椅裝置。在選擇座椅參數(shù)的過程中（以圖2為例），需要考慮座椅之間的寬度距離和高度[4]。例如：靠背可選擇560 mm的高度，確保司機腰部能夠椅背，將背部的負擔降低至最小；座椅左右兩邊的寬度可以選擇495 mm，避免司機在駕駛過程中出現(xiàn)肘部靠得過緊無法有效控制方向盤的轉(zhuǎn)動。設(shè)計師在進行座椅設(shè)計的過程中，還需要考慮到叉車座椅的升降和前后調(diào)節(jié)功能，從而達到叉車行駛過程中機械減震的目的。因此，結(jié)合人體坐姿對其生理特點影響的原理對叉車座椅進行設(shè)計，能夠進一步提高叉車工作的效率。

圖2 叉車座椅設(shè)計參數(shù)圖

因此，在進行叉車設(shè)計的過程中，需要結(jié)合人機工程學(xué)中的人體結(jié)構(gòu)尺寸，遵循人體生理和心理之間的活動，取得最佳的機械使用性能，實現(xiàn)人機協(xié)調(diào)的作用。

2 人機工程學(xué)在叉車外形設(shè)計上的應(yīng)用

叉車在外形設(shè)計方面，需要隨著使用場合的不同和噸位的變化等進行相應(yīng)的改變。但是，對于叉車來說，需要在保持線條流暢的基礎(chǔ)上，體現(xiàn)出叉車在設(shè)計上堅實的質(zhì)感，在任何使用場所都能夠體現(xiàn)叉車設(shè)計的整體性原則。在主題設(shè)計上保持叉車的線型協(xié)調(diào)，確保叉車的曲線能夠保持一致，符合人體的視覺效果。在叉車的安全架設(shè)計方面，采用圓弧型的框架進行造型設(shè)計。在機車設(shè)計上，保持叉車機身的上部呈現(xiàn)直角型線條，呈現(xiàn)出叉車剛勁有力的特點。通過這種方式對叉車進行整體設(shè)計（以圖3為例），能夠使整輛叉車看起來更加穩(wěn)重。結(jié)合人機工程學(xué)中的空間形狀心理感受原理來看，叉車外形的穩(wěn)重有助于駕駛員在駕駛和工作過程中獲得更多的安全感，從而提高駕駛員的工作效率。

圖3 叉車外形整體設(shè)計圖

3 人機工程學(xué)在叉車顏色設(shè)計上的應(yīng)用

在人機工程學(xué)上，人占據(jù)著重要的主體地位。通過研究人體的心理特點進行機械制造，能夠有效推動工程設(shè)計的進一步發(fā)展。叉車設(shè)計也是如此。在叉車外形設(shè)計后，需要對叉車的色彩進行研究。色彩對于人體的視覺來說更具沖擊力，良好的叉車視覺效果能夠緩解駕駛員緊張的駕駛心理，創(chuàng)造更加協(xié)調(diào)的人際關(guān)系，有助于駕駛員保持輕松愉悅的駕駛感覺。因此，設(shè)計師在進行叉車顏色設(shè)計的過程中，需要考慮環(huán)境、功能等方面的要求，增強叉車整體協(xié)調(diào)的感覺，提高操作者的視覺效果。

3.1 顏色與使用環(huán)境協(xié)調(diào)

叉車的使用范圍除了室外，還包括室內(nèi)。因此，設(shè)計師在進行叉車設(shè)計時需要考慮到不同使用場所的顏色搭配。對于室外使用的叉車，最關(guān)鍵的是耐臟能力強。室外叉車在使用過程中經(jīng)常會與泥土、灰塵等接觸，因此設(shè)計上可以采用較深或較暗的顏色，如深藍色、墨綠色等[5]。對于室內(nèi)使用的叉車，可以采用較為明亮的顏色，如黃色等。利用不同顏色的叉車設(shè)計，不僅能夠美化叉車的外觀，還可以緩解駕駛員進行長時間叉車工作的疲憊感和枯燥感，為駕駛者創(chuàng)造協(xié)調(diào)的人機關(guān)系。

3.2 顏色與使用功能協(xié)調(diào)

對于不同功能的機械采用不同的顏色設(shè)計，能夠更加明確地反映不同機械的特征與使用功能。通過將二者相結(jié)合，能夠促使叉車工作取得更加良好的效果。對于叉車來說，無論是在室內(nèi)還是室外進行操作，都存在一定的危險性。因此，在叉車的主色調(diào)搭配上需要采用醒目的顏色，以起到警示的作用。在叉車的底部顏色搭配上，為了緩解叉車帶來的“笨重”感，可以采用深灰色，在表現(xiàn)叉車穩(wěn)重的同時不會顯得厚重。對于叉車內(nèi)部駕駛室的顏色，設(shè)計師需要結(jié)合人體視覺特點，結(jié)合人機工程學(xué)中相對亮度和絕對亮度的原理，采用不會反光的顏色[6]，幫助駕駛員保持工作過程中的注意力和反應(yīng)的敏捷性。對于操縱系統(tǒng)、剎車裝置以及顯示器件等具有不同功能的按鍵，控制區(qū)的色彩需要具有分辨度。例如，不同按鈕和操作的功能鍵可以使用不同的色彩和編號進行區(qū)分，減少駕駛員在工作過程中由于按鍵功能不明出現(xiàn)失誤而降低工作的準確性。

綜上所述，利用人機工程學(xué)的原理進行叉車顏色的設(shè)計，選擇符合人體視覺效果和視覺感知的色彩進行叉車顏色搭配，在提高駕駛員工作準確性之外，還可以進一步增強其工作效率。因此，設(shè)計師在進行叉車設(shè)計前，需要充分考慮人機工程學(xué)在叉車設(shè)計上的應(yīng)用，為提升叉車的效用創(chuàng)造有效條件。

4 結(jié)語

將人機工程學(xué)的原理內(nèi)容融入叉車設(shè)計，能夠使駕駛員的工作更加輕松。在叉車操縱裝置、座椅調(diào)整方面，需結(jié)合人體的身高和體質(zhì)量。在叉車造型和外觀顏色搭配上，需符合人體的視覺和心理。這對于提升叉車的性能和提高駕駛員的工作效率具有重要意義。因此，在日后的叉車設(shè)計中，設(shè)計師可以結(jié)合相關(guān)的人機工程學(xué)進行機械工程制作，進一步提升叉車的設(shè)計質(zhì)量。