淺析電動(dòng)牙刷的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)

于鑫鑫 張春菊 宋娜

牙齒的健康直接關(guān)乎到人身體的健康狀態(tài)。很多人不知道如何去正確的刷牙，刷牙的方式都存在或多或少的問(wèn)題。刷牙是我們每天都必須要做的一件事情，如果長(zhǎng)期不刷牙或者刷牙方法不對(duì)，牙齒會(huì)產(chǎn)生牙菌斑、牙結(jié)石、蛀牙等一系列問(wèn)題。刷牙的工具是牙刷，普通牙刷的設(shè)計(jì)現(xiàn)狀已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代人的需求，追求人性化設(shè)計(jì)成為當(dāng)今社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)，而電動(dòng)牙刷的問(wèn)世，從工作原理到安全問(wèn)題都引起了巨大的爭(zhēng)議。

據(jù)調(diào)查，60%以上的人患有不同程度的口腔疾病，口腔健康是一個(gè)人全身健康的基礎(chǔ)。刷牙——最簡(jiǎn)單也是最有效果的一項(xiàng)口腔護(hù)理。電動(dòng)牙刷的出現(xiàn)是口腔護(hù)理的新潮流，雖然在我國(guó)的應(yīng)用尚不普及，但在國(guó)外已掀起了口腔領(lǐng)域的一場(chǎng)革命。關(guān)于電動(dòng)牙刷的人機(jī)工程學(xué)的含義、發(fā)展、范疇、方法及其與“以人為本”設(shè)計(jì)理念之間的關(guān)系是本課題的出發(fā)點(diǎn)。

一、人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)概述

人機(jī)工程學(xué)是將人體結(jié)構(gòu)與機(jī)能結(jié)構(gòu)相結(jié)合的一門(mén)學(xué)科，并且還要與環(huán)境融為一體。研究人體結(jié)構(gòu)的意義，也就是研究其產(chǎn)品的人性化設(shè)計(jì)，人性化設(shè)計(jì)是應(yīng)對(duì)如此龐大競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制的一大亮點(diǎn)，也是吸引眾多消費(fèi)者的關(guān)鍵因素；機(jī)能結(jié)構(gòu)可以體現(xiàn)產(chǎn)品專業(yè)性和使用范圍，是消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)其產(chǎn)品的原因；環(huán)境因素必不可少，人、物、環(huán)境三者是緊密聯(lián)系的。

二、電動(dòng)牙刷的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)要素

（1）造型要素。任何產(chǎn)品都有造型，實(shí)際上首先吸引人們眼球的就是造型，而造型設(shè)計(jì)也需要考慮很多因素，以及整體部件搭配起來(lái)的和諧程度。電動(dòng)牙刷的人機(jī)工程造型主要分為：刷頭的造型、刷柄的造型。這兩方面的造型因素都要參考人機(jī)工程學(xué)中關(guān)于人體尺寸的知識(shí)。

（2）感官要素。人體主要的感官器官有：眼睛、耳朵、鼻子、舌頭、皮膚等。有實(shí)驗(yàn)證明，人腦對(duì)電動(dòng)牙刷的以下屬性刺激做出反應(yīng)的順序依次是：形態(tài)、尺寸大小、材質(zhì)、顏色、聲音氣味，將這些要素運(yùn)用到相應(yīng)的位置，人會(huì)因?yàn)檫@些刺激而做出來(lái)相應(yīng)的反應(yīng)，如何將這些感官要素正確的表達(dá)在設(shè)計(jì)的東西上，表達(dá)出合理的人機(jī)學(xué)，是成功的關(guān)鍵。

（3）安全性要素。電動(dòng)牙刷是與人體口腔內(nèi)部直接接觸的一個(gè)小型家用電器，在使用過(guò)程中，可能造成人身傷害的因素有：觸電、轉(zhuǎn)速過(guò)快導(dǎo)致牙齒的松動(dòng)脫落、對(duì)牙齦的刺激等。很多產(chǎn)品為了美觀甚至是營(yíng)銷(xiāo)的噓頭忽視了安全性設(shè)計(jì)，違背了以人為本的設(shè)計(jì)原則。電動(dòng)牙刷的安全性應(yīng)該是設(shè)計(jì)的重要任務(wù)，應(yīng)采用安全先進(jìn)機(jī)械技術(shù)，從結(jié)構(gòu)內(nèi)部出發(fā)，實(shí)現(xiàn)人機(jī)總體安全。

（4）維修性要素?？删S修性用于改進(jìn)設(shè)計(jì)組合，簡(jiǎn)化拆卸步驟，設(shè)計(jì)出故障率低，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)不易喪失其功能的產(chǎn)品。電動(dòng)牙刷是一種小型家電，目前市場(chǎng)上從低到高各種價(jià)位的都有，但所有的電動(dòng)牙刷都比普通牙刷的價(jià)位高，因此電動(dòng)牙刷的使用壽命和維修難度都很重要，是很多人衡量電動(dòng)牙刷好壞的一大標(biāo)準(zhǔn)。

三、電動(dòng)牙刷的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)原則

（1）人體手、口尺寸設(shè)計(jì)原則。手部結(jié)構(gòu)及掌握式活動(dòng)范圍。手是用戶在使用電動(dòng)牙刷的過(guò)程中比較關(guān)鍵的部位。手分為手指和手掌兩個(gè)部分，手指上有很多的關(guān)節(jié)，活動(dòng)起來(lái)很靈活，可以有多種活動(dòng)狀態(tài)。電動(dòng)牙刷的手柄粗細(xì)不同，人手抓握力度也是不同的，可以避免不必要口腔傷害。大多數(shù)成年人的手長(zhǎng)為171mm～183mm，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)的牙刷刷柄抓握直徑應(yīng)在30mm～40mm左右，因此把電動(dòng)牙刷刷柄的直徑設(shè)計(jì)在35mm左右。

（2）材質(zhì)設(shè)計(jì)原則。刷毛和刷柄的材質(zhì)各有不同，刷毛材質(zhì)可參考人體手、口尺寸設(shè)計(jì)原則?，F(xiàn)在市面上電動(dòng)牙刷刷柄的材質(zhì)主要有：ABS工程塑料、PP（聚丙烯）材料，PS和AS的透明和不透明柄、PP或PC樹(shù)脂、雙物料+一層TPE材料。材質(zhì)的選擇決定了電動(dòng)牙刷是否耐用，是否安全無(wú)毒，手感如何等一系列的問(wèn)題。

（3）色彩、色調(diào)設(shè)計(jì)原則。色彩可以無(wú)意識(shí)的吸引人的眼球，激發(fā)興趣，并且可以傳達(dá)不同的信息，不同的色彩會(huì)給人不同的心理聯(lián)想。

（4）以用戶為中心原則。經(jīng)濟(jì)形態(tài)的不斷進(jìn)步，導(dǎo)致使用者對(duì)產(chǎn)品的要求變得精益求精，隨之而來(lái)各類(lèi)商品的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越大，因此除了造型、色彩、色調(diào)這些基本要素外，還有一個(gè)最關(guān)鍵的部分是從使用群體的需求和感受出發(fā)，也就是以用戶為中心原則，設(shè)計(jì)的中心點(diǎn)是使用者，產(chǎn)品的使用過(guò)程，產(chǎn)品的架構(gòu)等方面都要從使用者的感受出發(fā)，設(shè)計(jì)出不需要使用者費(fèi)力適應(yīng)的產(chǎn)品。

四、現(xiàn)代電動(dòng)牙刷設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)

（1）安全性。作為一個(gè)放入口腔內(nèi)的一個(gè)小型家電，安全性是一個(gè)最需要關(guān)注的因素。對(duì)電動(dòng)牙刷的心理障礙，以及對(duì)相關(guān)知識(shí)的不了解和誤解，讓很多消費(fèi)者都沒(méi)有購(gòu)買(mǎi)電動(dòng)牙刷的打算?！半妱?dòng)牙刷會(huì)不會(huì)漏電？”“電動(dòng)牙刷的刷頭會(huì)不會(huì)在高速運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候突然脫落？”“用電動(dòng)牙刷會(huì)不會(huì)使牙齒松動(dòng)？”等等很多安全性的問(wèn)題使大部分消費(fèi)者不信任此類(lèi)產(chǎn)品，因此安全性問(wèn)題要完全解決，使消費(fèi)者安心使用產(chǎn)品，口碑更好，吸引更多持觀望態(tài)度的消費(fèi)群體。

（2）便攜性?，F(xiàn)在社會(huì)節(jié)奏快，工作出差是家常便飯，便于攜帶并且續(xù)電方式方便的設(shè)計(jì)也是相對(duì)而言加分的一項(xiàng)因素。

（3）時(shí)尚性。消費(fèi)群體的年齡越來(lái)越來(lái)低齡化了，年輕消費(fèi)群體的數(shù)量龐大，且在不斷增加。國(guó)內(nèi)的電動(dòng)牙刷品牌在外形設(shè)計(jì)上稍有欠缺不夠有新意，因此在國(guó)外眾多品牌的對(duì)比下，不能吸引更多消費(fèi)群體。

（4）耐用性。普通牙刷的壽命是三個(gè)月，消費(fèi)成本低；電動(dòng)牙刷的刷頭壽命也是三個(gè)月，和普通牙刷相比，價(jià)格高了許多，且電動(dòng)牙刷的整體價(jià)格是普通牙刷的很多倍，因此除去刷頭，電動(dòng)牙刷的機(jī)身一定是可以長(zhǎng)期使用的，來(lái)降低用戶的消費(fèi)成本。

（5）衛(wèi)生性。牙刷是生活必需品，刷頭處于長(zhǎng)期濕潤(rùn)的狀態(tài)，容易滋生細(xì)菌，病從口出，容易帶來(lái)一系列不利于口腔和身體健康的問(wèn)題。紫外線殺毒可以有效解決這個(gè)問(wèn)題。

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