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挖掘机驾驶室的人机界面研究
作者:admin    发布日期:2019/1/22     关注次数:     二维码分享

挖掘机人机界面设计的目的是以驾驶员为中心,从人的生理和心理出发,分析操作者的操作方式、界面反馈和人机学原理,设计符合人机学、社会学、心理学的操纵界面,规划一种设施布局合理且方便控制的驾驶室。

人机界面,是人与机器之间传递和交换信息的媒介,其中包括信息的输入和输出。好的人机界面美观易住、操作简单且具有引导功能,使用户感觉舒适愉快,从而提高使用效率。挖掘机驾驶室人机界面是指驾驶员与挖掘机之间相互作用的区域。驾驶员通过操作控制车辆完成其工作。人机界面主要解决显示界面和控制界面,通过对挖掘机驾驶员的研究,结合人机工程学,交互和心理学等理论,改善其操作方式,降低驾驶疲劳强度,提高驾驶员的工作效率,同时改善驾驶室舒适度,提升整体价值和品位。

人机分析

挖掘机的操作环境一般比较复杂,这种大型机械对驾驶员的要求较高。挖掘机驾驶员为例作为特种行业,专业技能要求较高,工作强度大。所以挖掘机对驾驶员自身的生理有一定的要求。通过调查,驾驶员人群中大部分的用户年龄在18~40间,一天中驾驶员平均有8~10 h是在驾驶室内度过的。驾驶室的舒适性是影响驾驶员工作效率的重要因素,驾驶室舒适度主要从人、内饰界面、空间环境三个来考虑。

概念设计

通过观察与理解用户生理心理特征、具体的信息目标和信息环境的限制因素等用户需求特点。用户需求是指驾驶员对工作环境的要求,包括功能性与情感性需求。结合用户的需求,结合功能信息转化为既能满足驾驶员需要又能够符合内饰环境的人机界面。

驾驶员、挖掘机和作业环境构成了典型的人机环境系统。驾驶员作业时,坐于座椅上保持驾驶姿势,通过眼睛、耳朵等接收车内外信息。将这一系列信息反应到中枢神经系统, 然后根据接收到的信息和作业要求,由中枢神经系统对信息做出分析、判断,对人的手、脚发出指令信号, 通过手脚操纵控制装置,控制挖掘机的移动和铲斗的作业。

设计过程

挖掘机驾驶室的操作和控制是通过人机交互界面来完成的,界面设计不仅要符合人的身体操作习惯,满足显示界面和控制界面功能要求,同时还要满足界面的认知功能和审美功能。我们对界面进行分析与设计时,我们把它分为功能界面、情感界面来进行分析。

1.功能性界面设计主要解决界面的显示设计和控制问题

功能界面主要满足产品的基本使用功能要求,即实现产品的功能信息,操纵与控制挖掘机。功能性设计主要是界面的显示设计和控制设计。驾驶员与挖掘机之间的信息交流主要通过显示和控制来实现。

(1)显示界面

显示的信息符合使用者接受的感觉通道 并且选择最适合的显示方式。人们接受信息的通道有眼睛、耳朵、运动感觉器三个,显示设计要求正确地将信息分配给合适的信息通道,并保证人机系统的信息流顺利地通过人机界面。原则是在保证足够准确度的条件下,尽量降低显示的复杂性,避免多余的信息在显示器中干扰视觉感知。视觉显示符号的大小、线的宽度及间距都应根据操作者的观察距离而设计。

(2)控制界面

控制界面要符合使用者的操作习惯,使用户能够很容易地进行控制挖掘机。在挖掘机人机系统中,人通过控制操纵杆、方向盘、脚踏板等操作机器。控制装置设计除了要考虑尺度、位置、语义、形态以外,还需要考虑一定的受力和行程,以防止无意动作造成的误操作,并使操作者对发出的指令能够得到反馈。为使操纵者明确地感受其操作的反馈,有很多设计还加入声音或闪光提示。

2。情感界面设计主要解决认知设计和审美问题

(1)认知性设计。挖掘机的操作界面的按钮、图标以及其他功能键的设计要符合驾驶员的认知习惯。界面布局结构合理,清晰,按钮的形态、色彩以及上面的图标易于学习,当驾驶员操作时,易于上手操作。在图形符号设计时,应选用驾驶员熟识的图标,以免增加认知负担,这样驾驶员更容易理解,尽快上手熟悉操作。

(2)审美性设计,界面的美,首先要满足操作舒适性的要求,同时满足视觉生理和心理的的舒适要求,一般来说,设计美主要考虑功能美,技术美、形态美和材质美。视觉设计要简洁、流畅的视觉特征,以驾驶员舒适度为前提设计的。

总之,通过对挖掘机驾驶员调查研究,结合人机工程理论等,在挖掘机界面在满足功能基础上,其情感界面的将给我们的操作带来更多的舒适性,从提升内饰感官品质的角度对驾驶室人机界面进行完善的设计,才能取得较好的效果。

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