从人机工程角度谈机电产品的安全性设计①

关婷媛

摘   要：在人机工程角度上讲，对机械产品造型加强设计，是将优美包装盒先进技术加以和谐融合，实现机械产品的艺术化造型设计，从机械产品包装含义上角度进行产品造型设计的分析，包括对色彩的应用比例尺的应用和造型表现等各个方面要加强。人机工程造型设计理论研究，方能实现机械产品的优美呈现效果。所谓人机机工程學指的是一种操作简单又能够实现质量提升的学科，这一学科加以实施，主要是人在机械设计的时候考虑到机械产品的强度结构等，在科技的发展和技术进步的支持下，发挥出人的主观能动性，将人际协调问题加以运行，现行的机械设计中，运用人机工程学已经得到了很多成功案例，这些设计既保证了安全生产，同时也将极其原有的功能加以发挥。

关键词：人机工程  机电产品  安全性设计

中图分类号：TB18                                   文献标识码：A                       文章编号：1674-098X（2019）05（b）-0102-02

1  人机工程学体现在机电产品中的应用

（1）手柄和按钮以及指示灯在操作过程中，为了操作者便于操作而进行设计，但是在进行安全性设计的时候，为了方便操作操作者操作，避免过于杂乱导致的安全事故发生，为了应付外力，按照使用的方向，在手柄的运动方向上按钮的灯光显示等方面进行人性化设计，例如指示灯的色彩，因为彩色并且柔和，而按钮接通后则应该有灯光显示或者声音，手柄的运动方向要符合手的外力，运动的方向进行设计[1]。

（2）在电气设备的保护设计上，为了防止电气设备出现漏电时得到保护，采用过载保护，防电击装置，电源指示灯失压保护等进行保护设计，针对具体的使用特点，配备必要的电器连锁装置，如电控柜开门断电，使用超温保护等方式，都可以实现机械设计中的安全性设计。

2  机械设计的安全性能设计思路

首先按照机械设计的要求，在过载打滑特征为主要方式的摩擦轮液压转动系统中，采用冗余原理作用在机械设备上。例如汽车机械设计工作中，为了减轻汽车的劳动强度，使用可调节的司机座椅，就能保证各种身高的司机能够得到充分的舒适性。对于机械的可靠性技术，首先要求机械设备能够防止出现事故的时候造成人员的伤害。例如在轮式拖拉机的设计的过程中，为了保障拖拉机驾驶员不会受到人身的伤害，因此进行设计，要防止连续翻滚导致的伤亡事故发生，安全性设计是非常必要的[2]。

在色彩和安全上，为了让机械设备在人机工程机器设计的理念下，实现安全性的专家们进行了大系列的创新。例如经过科学实验表明，色彩能够影响人们的情绪和欲望与安全设计有非常密切的关系。国外的一些汽车设计在颜色上的选择，已经为了保证道路运行的安全性，将颜色设计为黄色，因为黄色是预示着警告的，而白色则可以提醒人们注意安全，但是灰色、绿色、米黄色和黑色车辆最为危险。例如灰色车辆速度快，车身低，很容易成为道路的牺牲者，而绿色车辆与树叶绿色混淆，危险性也较大，黑色车辆虽然庄重，但是在夜晚人们容易视而不见。

工矿企业之内部的防护、栏杆和吊车吊钩、滑轮架等则设置为黄黑相间的条纹，以引起人们的警示[3]。

3  人机工程在机械设备造型设计上的应用案例分析

作为我国机电设备设计中的薄弱环节，进行工业设计已经引起了高度重视，将人与机器的协调关系加以重视，寻求机电产品设计开发的最佳设计方案，是当前我们要进行研究的重点内容。例如在旋钮的人机工程设计上，由于旋钮是靠单手操纵的，控制器使用上需要灵活方便，安全小于360°的转动和定位转动，则不符合旋钮的使用需求。而且旋钮的产品生产量大，价格不高，在国际市场上缺乏竞争力，因此必须以人和机器协调关系为基础，进行高科技技术的应用，实现旋钮的多功能设计功能[4]。

在设计过程中，对于旋钮的安全性设计做了阐述，并且从人的角度进行了产品安全性的内涵和外延的研究，包括安全性，如产品安全性评价、产品安全程序设计中的安全因素等等，将产品安全内涵、外延进行相关的分析，将设计中的安全要素进行了论证，对于机电产品不安全状态也进行了分析，基于以上分析，提出了进一步的旋钮安全性设计方法和原则。例如旋钮式单手操纵的控制器，根据功能要求应该做多圈转动，其形状有圆形、多边形和指针性。

为了使旋钮使用工作可靠，并且在广泛应用中能够更加方便和灵活，将其功能所需要的程度和量值进行了计算，调整了灯光的亮度、声音的大小，在人机工程设计原则的基础上，对于其功能要求进行了判定。例如其直径要求满足动作速度和准确性，将外形特征进行了尺寸大小的考虑，并且将纽贸的形状以及只是图案进行了参数的调节，保证旋钮操纵是不会打滑，而且将旋帽部分进行了指示型旋钮的设计，手指的部位要求进行相应的操纵活动的适应性设计，标志简易易懂，色彩醒目，指示方式和指示图标多种多样，设计理念明心，明确，便于尺度和参数的观察。

首先进行旋钮部分的设计，旋钮的大小应该按照手指和手的不同部位而定，其直径要保证动作的速度和准确性，根据功能要求选择和设计需要的旋钮进行旋钮尺寸的设计需要考虑很多方面，例如旋帽的形状只是图案，并且进行参数调整的时候，为了使得手操纵旋钮不打滑，应该把旋帽部分的多边形齿纹等进行设计，以增强手的直握力，对于旋帽部分的指示性，进行设计的时候，旋钮应该保证手感好，按照手的结构和操纵活动需求，提高操作效率的进行设计，只是部分的图标设计采用只是性强的标志性图案，例如旋钮的只是图案，只是效果，以直线和箭头为例，在不阻碍尺度参数的前提下，不会遮挡下面的参数，指示面板上的黑线可以表示工作状态，同时参照指针下面的参数，已进行符合操作要求的参数大小的设定。

在人机工程的旋钮造型设计上，按照旋钮操作员的工作特点，心理影响、疲劳程度等，根据设计原则，进行叶片形透明性按钮的设计，在板外旋螺旋式上升的设计，应该依据显示和操作的相关性原则，体现出分档的大小，以便于操作者明确判定方向，预防心理疲劳。在色彩应用上，操作者不需要进行标注的，根据操作尺度，对旋转尺寸大小观察，只要体现出分档的大小趋势，则能增加感官刺激，采用色彩鲜明的橙色，以减少心理疲劳，提升劳动效率。外旋轮采用上升曲线设计，依据操作的相合性原则，体现出分档的大小设计感觉。

高科技产品在强调功能的同时，要重视美学应用，美感能够拉近人与高科技产品之间的距离，通过造型和色彩体现出美感。此款按钮外形，摔扭外形，造型活跃，令人有工作激情。

4  结语

我国机电装备产品在市场上由于缺乏一定的科技水平导致在国际市场中存在竞争力不足的情况，因此针对机械装备操作特点进行人机工程学分析在对机械装备进行设计时，首先要保证机械设备应当具备的安全性，其次要根据操作相和性原则体现机械中的美化设计，如此才能够将以人为本的理念融入到机械产品的设计和生产中，这样不仅能够促进我国机械水平的上升也能够提高我国机械产品在国际市场上的竞争力。

参考文献

[1] 陈祥林.工业设计人机工程教学改革实践[J].黑龙江教育：理论与实践，2018（12）：64-65.

[2] 黄智伟.无人机在测绘工程中的应用[J].四川建材，2018，44（12）：73-74.

[3] 黄华娟.测绘工程无人机影像处理技术分析[J].建筑工程技术与设计，2018（33）：234.

[4] 刘莹.测绘工程测量中无人机遥感技术的应用[J].科学与财富，2019（6）：290.