工业设计史人机工程学的发展

人机工程学的发展

人机工程学是一门多学科交叉的边缘学科。第二次世界大战之前，一些设计师就开始对人体各部位的尺寸、动作图10-82道格拉斯DC-10驾驶舱中的高度表范围和功能进行了研究，使人的生理尺度与日常使用的物品尺寸协调起来，从而设计出更宜人、更有效率的产品。丹麦设计师克兰特和美国设计师德雷夫斯是这方面工作的先驱。随着功能解析研究在斯堪的纳维亚兴起，人机工程学作为一门独立的学科在第二次世界大战中发展起来，它在更全面的意义上研究了人与机器的关系。人机工程学的研究中引进了实验心理学和生理学的研究成果，根据人的手、眼及脑的特点来设计控制系统，以提高工作效率和改善工作条件。第二次世界大战以来，人机工程学在飞机驾驶舱设计中得到应用，特别是用于与视觉显示有关的问题上，也就是使仪表的设计及其布局与人眼感知的生理及心理机制相适应(图10-82)。到20世纪50年代，人机工程学原理已为许多工业设计师所采用，因而得以改善产品的人机关系。例如瑞典设计师曾纳尔(Rune Zernell)针对阿特拉斯–柯普柯公司生产的电钻(图10-83)手握不便及噪声大的缺点，利用人机模型和“8小时执握”试验于1955年设计出了阿特拉斯LBB33型手持电钻(图10-84)，执握舒适，操作方便，而且噪声小。由此可见人机工程原理在工具设计中的重要性。

图10-85 瑞典人机设计小组为有手疾的人设计的餐刀与切盘

进入20世纪60年代，随着科学技术的飞速发展，人机关系越来越复杂，由此使人机工程学作为工业设计的一门基础学科得到更大的发展。罗维为“阿波罗”登月计划所作的设计就证明了这一点。由

于计算机应用的普及，计算机的人–机界面设计成了人机工程学研究的一个新课题。另外，对于伤残人员的人道主义也向人机工程学提出了新的要求。在这方面，瑞典人机设计小组取得了令人瞩目的成就。这个小组是一个从事工作环境、残疾人用品及医院设施研究和设计的组织，共有14名成员，成立于60年代末。人机设计小组特别关注设计中的生理与心理因素。在设计过程中，设计师要花费大量时间进行调查研究。所有设计都要制成足尺模型进行人机关系的精密测试，并采用摄影等手段对工作过程和动作进行分析。通过这种设计方法，产生了大量的优秀设计，同时也形成了简洁、明了而富有表现力的外观特征。1974年，人机设计小组的两位设计师为有手疾的人设计了一种特殊的面包餐刀与切盘（图10-85），使用起来方便而省力。由于精心的设计，这类产品也能为健全的人使用，因而销路很广。

在家具设计方面，人机工程学的应用也很广泛。挪威的斯托克公司利用人机工程原理设计了一系列新型座椅。这种座椅通过使人体坐姿前倾和膝部支承，让脊椎和躯体处于一条直线上，保持自然的平衡状态，从而使身体各部位能最佳地完成其功能，消除背部、颈部、臀部和腿部的应力。这种椅子在造型上也别具一格。

人机工程学的发展一方面使设计更具有社会学的色彩，另一方面也使设计逐步走向科学化，从而使产品形式更少受到设计师自我意识的影响。这些都对专注于形态价值判断的设计美学观念产生了冲击。从20世纪60年代开始，出现了一门新兴的学科——通用设计（Universal Design）。所谓通用设计就是使所设计的产品和设施能为不同行为能力的人共同使用，例如老年人和小孩都可使用的电话亭，健康人和残疾人士都可通行的坡道等，避免专为某一类人士所做的特殊设计可能带来的歧视，体现出真正的人文关怀。

图10-86 任天堂于2006年推出的一种全新交互模式的游戏机Wii

图10-87 微软于2007年生产的Surface桌面多点触摸计算机

计算机和其他高科技产品的出现，使人机工程学又有了一次新的发展。“人机界面”一词具有了新的、更加复杂的含义。随着高精尖的电子科技产品不断涌现，如何在新技术与人之间建立起协调的关系，使高科技产品人性化成了人机学研究的新课题。由于图形界面操作系统、语音软件、手写板、触摸屏、鼠标器、人机键盘的广泛使用，大大改善了计算机的人机交互关系，先前只能为少数专业人员使用的计算机成了人人可用的工具，从而迅速地普及开来。手机、游戏机等产品的普及，进一步促进了交互界面设计的发展，成为今天工业设计的一项最核心的内容。2006年，任天堂推出了一种全新交互模式的游戏机Wii（图10-86），其操作方式非常独特，通过操控遥控手柄的运动，游戏可以感应出玩家所作出的各种动作，作出相应的反馈，实现了用户肢体语言与机器之间的交互，给玩家一种全新的游戏概念。2007年，微软推出了Surface桌面多点触摸计算机（图10-87）,可以彻底摆脱键盘和鼠标等输入、输出设备，只需要双手就可以执行任何操作，诸如浏览图片、播放音乐、查询地图、管理文件等等。