人機(jī)工程在手持紅外熱像儀設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與探索

陳利

摘 要：本文針對(duì)人機(jī)工程學(xué)在民品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中取得了輝煌的成就這一現(xiàn)象，反思在軍品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中人機(jī)工程的不足。嘗試將人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)思想引入到軍品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，并提出在軍品設(shè)計(jì)研發(fā)的過(guò)程中，在滿足產(chǎn)品可靠性的同時(shí)，要兼顧產(chǎn)品的人機(jī)工程學(xué)。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)；軍品設(shè)計(jì)；手持紅外；環(huán)境

0 引言

隨著科技的飛速發(fā)展，人機(jī)工程學(xué)越來(lái)越受到人們的重視，并滲透到各行各業(yè)中。各種好看、好用、功能強(qiáng)大的產(chǎn)品層出不窮?？v觀這些產(chǎn)品都有一個(gè)共同的特點(diǎn)：（1）產(chǎn)品的外觀更美觀；（2）產(chǎn)品使用起來(lái)更方便；（3）產(chǎn)品的操作界面更簡(jiǎn)潔；（4）產(chǎn)品使用時(shí)的舒適度更高；（5）產(chǎn)品的功能更強(qiáng)大等。以上有一半是與人機(jī)工程學(xué)密切相關(guān)的。由此可見(jiàn)，在民用產(chǎn)品領(lǐng)域，人機(jī)工程學(xué)起到了相當(dāng)重要的作用。

然而在軍品設(shè)計(jì)領(lǐng)域，人機(jī)工程學(xué)還處在萌芽階段。軍品設(shè)計(jì)在很多地方不同于民品。大部分軍品在設(shè)計(jì)的過(guò)程中只注重產(chǎn)品的可靠性而忽視了產(chǎn)品最終也是為人所用這一因素，導(dǎo)致了傳統(tǒng)的軍品在設(shè)計(jì)上基本忽視了使用者的生理以及心理感受，產(chǎn)品在使用時(shí)所發(fā)揮出來(lái)的作用也被大打折扣，這些并不是設(shè)計(jì)的初衷。

1 人機(jī)工程學(xué)發(fā)展簡(jiǎn)史

在20世紀(jì)初，人機(jī)工程學(xué)就已經(jīng)出現(xiàn)了。英國(guó)著名工程師泰羅研究出了一套工廠科學(xué)管理方法。這套科學(xué)管理辦法的主要內(nèi)容就是分析每一個(gè)工人的工作習(xí)性，設(shè)計(jì)出最舒適的工位設(shè)置、最適宜的操作工具。這一科學(xué)管理方法被稱為“泰羅制”，這便是人機(jī)工程學(xué)的鼻祖。從“泰羅制”的出現(xiàn)到第二次世界大戰(zhàn)前，這是人機(jī)工學(xué)發(fā)展的基礎(chǔ)階段。在第二次世界大戰(zhàn)期間，當(dāng)時(shí)各國(guó)都在大力發(fā)展高能效的新型武器。但這些新型武器在被投入使用時(shí)卻沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果，反而出現(xiàn)了很多操作不當(dāng)或誤操作的事故。這讓人們意識(shí)到，任何先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，都必須符合人的能力范圍才能更好地發(fā)揮出產(chǎn)品的作用。因此一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始展開(kāi)了人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的綜合研究與應(yīng)用，這是人機(jī)工程學(xué)發(fā)展的第二階段。20世紀(jì)60年代，科技飛速發(fā)展，電子計(jì)算機(jī)應(yīng)用的普及、工程系統(tǒng)自動(dòng)化程度不斷提高、宇航事業(yè)空前發(fā)展等對(duì)人機(jī)工學(xué)的研究發(fā)展提供肥沃的土壤，擴(kuò)寬了人機(jī)工學(xué)的研究范圍和應(yīng)用領(lǐng)域，促進(jìn)了人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展和進(jìn)步。這是人機(jī)工程學(xué)發(fā)展的第三階段。

2 將人機(jī)工程引入軍品領(lǐng)域的迫切性

近年來(lái)，隨著軍品行業(yè)對(duì)民營(yíng)企業(yè)逐漸放開(kāi)，一些老牌的軍工企業(yè)受到了越來(lái)越多的民營(yíng)企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)。民營(yíng)企業(yè)相比老牌軍工企業(yè)來(lái)說(shuō)有自己獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：他們善于學(xué)習(xí)，更容易吸收一些新的技術(shù)；辦公流程簡(jiǎn)潔，靈活性高。老牌軍工企業(yè)要想保住自己的市場(chǎng)，就必須提升產(chǎn)品的整體性能。在科技飛速發(fā)展的今天，各企業(yè)之間的技術(shù)實(shí)力差距在不斷縮小，因此單純的從技術(shù)上壓倒對(duì)手的難度越來(lái)越大。要想在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中擺脫對(duì)手，就必須從非技術(shù)層面——人機(jī)工程學(xué)下手。通過(guò)人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)，讓產(chǎn)品變得更加舒適、美觀、好用。此外，提升軍品的人機(jī)工程能有效提升部隊(duì)作戰(zhàn)力。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，美軍武備所發(fā)生的各種故障和事故中大約40%～70%是由于人為操作不當(dāng)造成的。因此將人機(jī)工程學(xué)引入到軍品設(shè)計(jì)中是迫切需要的。

3 人機(jī)工程在軍用手持紅外熱像儀中的應(yīng)用

軍用手持類紅外熱像儀在設(shè)計(jì)的過(guò)程中有兩個(gè)地方需要著重考慮人機(jī)工程學(xué)：一是手持部位的設(shè)計(jì)；二是操作按鍵部位的設(shè)計(jì)。手持部位的設(shè)計(jì)主要考慮手握時(shí)的舒適性；長(zhǎng)時(shí)間手握時(shí)是否有疲勞感；不同的使用環(huán)境下，如雨雪天氣是否容易滑落。

以某款軍用手持類紅外熱像儀的設(shè)計(jì)為例。為了提升手握時(shí)的舒適感，手握部分都采用了順應(yīng)手指彎曲的弧面設(shè)計(jì)，因此在手握時(shí)產(chǎn)品與手心貼合緊密，舒適度高，為了增加摩擦力，在弧面上還設(shè)計(jì)了與手指寬度相適宜的凹槽。

按鍵的設(shè)計(jì)需要考慮人的生理尺寸，不能超出手指的操作范圍。按鍵在縱向上成直線排列，沒(méi)有考慮到人的手指長(zhǎng)短不一樣，在操作按鍵時(shí)必然會(huì)造成手指不適，操作的舒適性大大降低。因此將按鍵部分進(jìn)行改良，讓按鍵跟人的手指更好的貼合，如下圖。

從以上可以看出：將人機(jī)工程學(xué)引入軍用手持類紅外熱像儀設(shè)計(jì)中能夠大大提升產(chǎn)品的易用性以及舒適性，特別是長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)，大大減少了使用者的疲勞程度。如果是在戰(zhàn)場(chǎng)上使用，能夠有效減少部隊(duì)人員傷亡，提升部隊(duì)作戰(zhàn)力。

4 結(jié)語(yǔ)

人機(jī)工程學(xué)引入到軍品設(shè)計(jì)領(lǐng)域中是科技發(fā)展的結(jié)果，也是軍品進(jìn)一步發(fā)展的需要。它能夠極大地提升產(chǎn)品使用的舒適性、易用性，減少一些不必要的誤操作。能夠最大限度發(fā)揮出產(chǎn)品自身應(yīng)有的功效，提升部隊(duì)的作戰(zhàn)力。因此在軍品設(shè)計(jì)研發(fā)時(shí)，在保證產(chǎn)品可靠性的基礎(chǔ)上，要兼顧產(chǎn)品的人機(jī)工程學(xué)。只有滿足人機(jī)工程學(xué)的產(chǎn)品，并且性能可靠，才是最完美的產(chǎn)品。

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（作者單位：華中光電技術(shù)研究所-武漢光電國(guó)家實(shí)驗(yàn)室）