健身器材控制器人机界面设计和评价

谢锐煌

摘要：健身器材人机界面通用化设计不仅是一种简单的美工设计，还是把将其使用方式与设计互相融合，在界面设计的过程中考虑更多的使用群体，从而达到不同用户的使用要求。本文通过在健身器材上应用人机界面通用化设计，希望可以为特殊群体创造一个锻炼身体的媒介，给予这类群体特殊的关怀。

关键词：人机界面;通用化设计;健身器材

一、传统健身器材控制器的人机界面及其不足

随着人们大众对健身的需求不断增加，现代化的健身器材产品也随着涌现。根据健身场所及环境的不同，可以将健身器材分为室外产品和室内产品两种类型[1]。根据其功能性，又可以将健身器材分为多功能产品和单功能产品[2]。其中卧推器、椭圆机、划船器、仰卧起坐板以及台阶机等是比较典型的单功能健身器材产品。多功能训练机、跑步机以及健身车等是目前比较典型的多功能健身器材产品。目前流行的带有人机界面和控制系统的健身器材中，绝大多数使用嵌入式系统，作为主要核心控制部分，嵌入式系统具有良好的可靠性能，数据处理速度快，屏显及时准确等优點。各种数据信息通过输出界面显示出来，输出界面一般采用LCD液晶屏或LED显示屏，界面数据清晰易读。输入功能通过贴片按键来实现，具有防抖动功能，防止系统误判导致相应的输出结果误动作，增加健身人员人身伤害的风险。然而，这种健身器材具有互动性差和功能单一的控制界面，如果用户长期使用会带来一定的枯燥感，这已经不能满足人们对于生活质量逐渐提升的需求。目前用户对于产品体验性和健身质量提出了越来越高的要求，因此为了满足未来的市场需求，必须在健身器材控制器人机界面上进行优化设计，建立更加完善的人机界面。

二、健身器材控制器人机界面设计原则

人机界面指的是能够为机器和人提供互动和交流平台的一种界面，在这种界面上能够完成信息的输出和输入。优良的人机界面具有易学易作、清晰美观等优点，能够给使用者带来便利，提升工作效率。显示器、操纵杆以及按钮等硬件以及菜单、命令以及图表等软件都属于人机界面。人机界面同时包含了人、机以及环境三种因素，三者之间相互依赖和相互作用，进而形成了一个整体。

将健身器材划分为三个类别：娱乐功能、监测功能与训练功能。娱乐功能是播放音乐、接入外用设备、竞赛游戏等。在这一方面特殊群体和普通人群不存在明显的区别，除了听觉障碍的人群不能应用播放音乐功能。在监测功能上，康复器械可以为特殊人群提供监测肌肉状态的功能，当老年人或者是伤病患者开展康复训练时，必须严格监测他们的肌肉状态，当发生肌肉痉挛时，应当立即采取科学的保护手段;普通的健身器材没有设置监测肌肉状态的功能，若设计这一功能也有利于普通人群使用健身器材，保护他们进行运动。训练功能上，特殊人群结合自身的要求，开展康复训练对身体的一部分机能及时恢复，比如：主动、被动和电机协助训练运动。

设计所存在的潜在问题、界面的使用效率、界面的使用简便性以及用户对于界面设计的目的是评价人机界面物理性能的基本要求。通过以上四个要求可以检测人机界面具体功能模块以及总体设计的有效性。在确定人机界面品质的过程中应当按照以下五个原则进行：第一，应当保证可视性，在提升操作方面性的过程中提升系统使用效率;第二，应当保证匹配性，保证所建立的人机交互方式是适宜的;第三，应当保证反馈性，应当将用户信息及时的反馈到系统中;第四，应当保证约束性，需要对用户的错误行为进行约束以避免操作失误问题的出现;第五，应当保证容错性，应当有相应的拒绝措施来处理人为差错。

三、健身器材控制器人机界面设计和评价

（一）人机界面通用化设计应用实现

按照设计界面效果图与颜色方案，采取触摸屏工业人机界面拥有的编辑组态软件应用设计结果。组态软件不需要开展计算机编程，利用丰富的组态形式就可以开发界面，凭借提前设置的各类模块，通过搭积木的方法更好的完成界面设计。组态软件拥有较好的扩充性和延续性，在应用实现和整体评价以后，可以不断完善人机界面，极大程度压缩了人机界面设计过程中反馈结果评价的程序。

登录软件以后选择对应的工业人机界面型号，从而确保编辑最终结果与选择的硬件系统很好适应。把软件自行产生的窗口作为首页窗口，设计对应的背景颜色，在结合设计效果图划分对应的控制区域。选择功能元件库的功能键模块，根据相应的属性串口对功能键包含的功能科学设计，之后将文字和图形符号添加在功能键上。

（二）控制器人机界面设计和评价

1.显示界面设计评价

利用Photoshop软件处理比较每个界面，发现搭配颜色设计方案与特殊群体识别颜色的特点高度符合，也不会影响整体效果。当处理字体、图形符号与触控区域的颜色之后，还是可以对各自的信息有效识别。

2.操纵界面设计评价

开机界面主要是作用是选择自己经常使用的账户还是以游客身份登录，设置了两个触控选项案件以及输入用户登录区，形成了合理的操作。各个界面形成的触控区域凭借触控方式选择或者开关各个功能。

四、结束语

本文结合人机工程学和通用设计学，对健身器材控制界面进行了全面设计，为老年人、残疾人等特殊人群创造了一个轻松的使用环境，为普通群体与特殊群体带来了更加强健的身体，更加优良的健康情况。健身器材的发展充分保证了他们科学开展身体锻炼。

参考文献：

[1]林能涛.健身器材控制器人机界面通用化设计研究[D].郑州大学，2015.

[2]朱宇哲.跑步机人机交互界面研究[D].浙江工业大学，2015.