1、人体工程与产品设计从人类最早的陶器产品到手工艺制作的多类生活用品，从机器生产机器的工业文化时代到计算机“以机器控制机器”的信息时代，产品设计都是服务于“人”的。产品设计要考虑如何将产品的使用效能充分地发挥出来，使人在应用产品时达到高效、舒适、安全的目的，最终将产品与人的关系形态化。这种产品与“人”之间相互依赖、相互制约的关系就体现在产品的具体形态中。要解决好这种人与产品的关系，人体工程学在各类产品设计中的应用是必不可少的。1.产品设计中的人体工程因素产品设计是一个多学科、多领域范围的创造性的活动，它需要多种适用的科学技术手段和创造性的思维来完成，其成果最终要为人们所使用。在产品系统设计过程中，
2、将人体的生理行为和心理因素灌注于整个设计中，使产品与人的身心之间取得最佳的匹配效果，产品才能很好地被人所用，从而达到最佳的功效。虽然影响产品优劣的因素很多，而且设计对象广泛，产品种类繁多，但从产品的核心来看，以人为本的设计思想是产品设计的基本要求。在具体的产品设计中，除了产品结构及其技术手段、产品企划环境特点、创新意识等因素外，我们还要考虑人体工程因素。这里主要就产品设计中与人体(特别是手)有关的功能部分的造型设计、色彩设计进行简析。不同握姿的手不同形状的把手与按键(1)产品的功能设计产品功能是产品功能是指产品所具有的效用和被指产品所具有的效用和被人接受的能力。人接受的能力。产品的功能是产品构
3、成的基本要素，一件产品的具体物质功能的高低，直接关系到其基本的价值构成。如计算机显示屏的型号、大小、显像的质量与该产品的使用价值息息相关；空调器的制冷、制热量，电子词典的词汇量，手机的多功能等，都直接影响产品的使用价值。然而，功能只有依附于产品这个具体的物质载体才能充分体现，其效用才能被人所接受。在一般情况下，产品的核心功能难以直观、快速地即刻展示，只有经过人体多个方面的接触（肢体的触及、视觉、听觉的观听）才能得到充分体现。例如，电脑强大的功能只有通过显示器才能体现；手机的商务功能只有通过界面的切换才能表现。如果产品的形态、大小、造型、色彩等不符合人体工程的设计，其功能就将受到影响和制约，甚至
4、被埋没。犹如有一个装满金子的盒子而不知道如何打开，里面有很好的内容，却无法展现。现代数字信息技术的发展，使许多产品从单一趋向多功能，但同时，有些产品也会因其功能过多的原因在外形的大小、操作界面、按钮把柄的设计上受到限制，从而带来使用、操作的不便。如小型笔记本电脑的键盘不如台式电脑的键盘操作快速顺手；多功能的数码相机，因其操作繁杂容易出现失误，从而给使用者留下遗憾，这也是人们喜欢操作简单、方便的“傻瓜”相机的原因。(2)产品造型设计产品的造型设计是指将产品的企划概念，经过造型构思（草图），通产品的造型设计是指将产品的企划概念，经过造型构思（草图），通过预想图和概念模型，逐步将产品形象具体化。过预
5、想图和概念模型，逐步将产品形象具体化。它包括产品的结构功能、形态式样等因素。由于产品的造型设计受到产品功能、构造及制造技术和方法的影响较大，一般由多个设计部门的人员（工程师、工艺人员）一起协作交流完成。设计师是产品在造型设计阶段的主体。如何使产品在形态式样、结构功能上达到顺手、易用、可操作性强，适合人体的生理行为和心理需要，是产品设计师在设计中应该认真研究的问题。同时，应充分考虑到人体的动作范围、行为习惯以及手的应充分考虑到人体的动作范围、行为习惯以及手的结构特点，从生理上、心理上、知觉上达到产品与人之间的和谐。结构特点，从生理上、心理上、知觉上达到产品与人之间的和谐。产品造型设计A产品的形态
6、设计“形形”通常是指产品外在的形状、式样，通常是指产品外在的形状、式样，“态态”则是指产品外形蕴涵则是指产品外形蕴涵的的“神态神态”，也就是说一件产品（组合或系列的产品），其外在的形状、色彩、材质、肌理效果、体量大小不同，散发出的“神态”也都会带给人不同的感受；设计师往往借助于产品特有的形态来表达自己的思想和设计理念，而使用者（消费者）在选购产品时，也往往是通过产品的形态所传递出的信息来判断和衡量产品与自己的内心需求是否一致，从而决定是否购买。所以，在产品设计中，形态的设计很重要。当然，产品的形态，不是由单一因素所决定，它除了要满足产品的技术手段、工艺流程、材质的应用、功能的需求外，还不应该违
7、背使用方便、舒适、合理的原则，要达到产品的形态与人体的生理机能完美的结合。在形态设计中，常用到富有丰富的想象力、具有象征性的仿生设计，设计师应该多从自然环境、生物形态中汲取设计的灵感。仿动物形态设计：仿动物形态设计：人类由飞鸟创造了飞机，由鱼类创造了潜水艇，神奇的大自然创造了无数动物的生命形态，而这些形态也是动物自身不断优化演进而来，所以，动物的形态具有很多能让设计师获得启发的特征。例如：尼康观察水鸟的望远镜设计，在具体的造型构思时，考察了许多与人体坐姿有关的产品，发现太空人蜷曲的身姿和人体在接受高级医疗设备检查时的姿态，会令人产生舒适自在和安全可靠的感觉。由此，将人体的这种状态与水鸟的形态相
8、融，达到了高度的和谐，从下页图中可看出，水鸟望远镜真如一只鸟盘踞在水中的石头上。仿水鸟式观察镜仿植物形态设计：仿植物形态设计：大自然中植物生长形态千姿百态，一些植物的形态本身就能与产品的内容达到自然的统一、和谐，可谓是“形神兼备”。设计师可以从中源源不断地找到设计灵感，受到启迪。仿人体形态设计：仿人体形态设计：人体为万物之骄子，自身形态在造型、比例、结构上都十分优美，模仿其形体、线条设计出来的产品更适合于人们的心理需求。例如，一款分别为男性和女性使用的高级化妆品，其产品的形态该是仿照人类男性和女性的躯干部位设计而成，充分地传递出了该产品的精神内涵。B产品的结构设计产品的结构设计是为满足产品的功
9、能需求，协调产品部件与部件的技术结构，形成总体的构成，再通过其中间层与外部的操控界面相连接而构成完整的产品的过程。产品的结构设计中，在充分考虑内外各部件间连接、传动的同时，要精心安排各功能部件彼此间相连接的点、线，以确保产品功能的实现。特别要注意的是产品外部的操作控制面的造型、排列顺序、位置方向、大小、空间、距离等须适应人体的结构尺寸、人的行为特征以及人的认知和感受。只有结构合理、使用便捷、符合人体行为特征的产品设计，才能更有效地发挥出产品的功能。产品的结构设计分为内部结构和外部结构。产品的结构设计分为内部结构和外部结构。内部结构：所谓产品的内部结构指由某项技术原理系统形成的具有该产品核心功能
10、的结构。这种结构，被称为“黑箱”。它对于产品用户（使用者）而言是看不见的。产品的内部结构主要是为构成该产品的功能而存在。外部结构：产品的外部结构不仅指其外观的造型，也包含与此相关的外部整体结构。产品的外部结构是人们能接触和操控的部分，往往是设计师须以人体工程知识重点考虑的部分。产品的外部结构既是产品外部形式的承担者，又是产品内部结构功能的传达者，常被称为“白箱”。一般来说，外部结构不会承担和影响内部结构的核心功能。如吸尘器、空调、手机等产品，无论款式怎样变换，其内部的核心功能如真空吸尘、制冷制热、语言传输等都不会改变。但有些产品，其外部结构本身与其核心功能集于一体，即外部结构直接与功能相关，如
11、容器、自行车等。(3)产品色彩设计产品的色彩是产品的视觉效果中最引人注目的要素。在人的视觉中，色彩十分重要，因为色彩具有丰富的象征意义、明朗而清晰的识别效果，所以它对人们情感上的影响力，对产品功能的表达能力要远远大于形。如，人们进入琳琅满目的商场时对商品的认知首先是通过跃入眼帘的色彩来感觉到的；儿童玩具的色彩丰富鲜明，是为了迅速吸引儿童的注意，引发他们的好奇心，从而被其接受和喜爱。在人的视觉感受中，色彩是最先作用于人的。成功的产品的色彩设计，会留住人们的眼球，给人深刻的第一印象。一件产品有好的色彩设计，不仅可以弥补产品造型的不足、掩饰造型的缺陷，还能加强产品功能的表达，加大产品的附加值，锦上添
12、花，使产品更加完美。如果产品的色彩处理不好，不但会影响产品整体造型的视觉美感，还会造成人们识别和操作的失误，从而影响产品功能的正常传递，甚至有可能产生破环性的后果。所以在产品的造型设计中，色彩设计是一项不容忽视的工作。要正确认识色彩的属性，就必须了解人们对色彩在生理上和心理上的微妙反应。色彩本身具有丰富的情感表达功能，它还会因为民族风俗习惯、宗教、种族、文化、性别年龄等不同，使人产生不同的联想，而形成认知上的差异，同时产品的色彩设计应充分考虑具体产品的特点和目的，运用色彩的规律属性和表现法则，发挥出色彩在产品造型中应有的作用。A产品的色调产品的色调是产品色彩所表现出来的总体感觉。在人的认知感觉
13、中暖色调使人感到温暖，冷色调使人感到清凉、冷静；深色调令人感到庄重、平稳，浅色调令人感到轻松明快。产品色调的设计与其功能的表现有很大关系。如医疗器械产品的色调多被设计为米白色，是因为米白色使患者的情绪放松并维持稳定，有利于产品功能的发挥。如果把它们设计成深色，就会使患者心情更为压抑、沉重。所以，产品色调的设计，应根据人们普遍的心理认知、产品的用途、功能、结构、时代性及使用者的爱好来确定，最终目的是使产品的形色统一，达到以色彩协助功能发挥的效果。B产品色彩的联想与象征长期的社会经验，使人们对色彩会形成一定的联想；色彩被注入社会意识，从而具有了象征意义。如，人们看见橘黄色会联想到橘子的甜味；看到红
14、色会联想到火、血，从而使红色有了革命的象征意义。产品的色彩设计，就是利用人的这种视觉心理的感受，去协调、加强产品的功能，以满足使用者（消费者）的需求。C产品色彩的易识别度色彩的易识别度主要是指色彩属性中明暗对比的程度。在深色的背景下，明亮的色彩更容易引起人的注意，从而被快速地识别；反之，在明亮的背景下，深色也易被识别。这种色彩的易识别度的把握在产品色彩的设计中尤为重要，特别是在现代的一些仪表盘、电子产品的显示屏幕、机床的操作按钮上的应用更不可忽视。如果这种色彩关系处理不好，就会使人难以识别，甚至无法操作。例如：二战时期，美国的飞机经常发生事故，经调查发现是因为飞机的高度仪表的设计上存在很大问题
15、，极不符合人的视觉生理反应，仪表将记录有三个重要读数的指针放在同一刻度盘上，让驾驶人员同时迅速地读出三个数值并判断其准确的含义是十分困难的，而这种判断上的误差就随时可能带来极其严重的后果。产品色彩的易识别度在产品造型设计中，需要对产品的功能进行强调和暗示，就应充分考虑到人体的视觉生理和心理。如照相机的黑色机身被设计为哑光，是为了避免反射光刺激人眼；手机外壳色彩的丰富、鲜丽是为了强调产品的时尚感。产品的色彩可强调产品的品牌意识：如柯达胶卷的金黄色，富士胶卷产品的色彩可强调产品的品牌意识：如柯达胶卷的金黄色，富士胶卷的绿色。的绿色。设计师还可以在产品色彩配置中突出对产品品质的认知。如产品的黑、灰、
16、银、暗蓝等色彩的运用，可以减少产品本身对人视觉上的刺激，同时还能体现出该产品现代感强，工艺精密等特征。色彩还可以强调产品的不同情感表现：产品可通过丰富的色彩表现，让兴趣各异的人们情感上都获得满足;如给儿童玩具配置鲜艳的色彩，可以激发起儿童强烈的好奇心与求知欲。D产品色彩设计常用手法用不同的色彩对产品的部件进行分隔表现，可强调表现不同的功能区域。同一造型的产品，采用不同的色彩进行表现，可形成产品的纵向系列。不同造型、种类的产品采用同一色彩统一表现，可形成产品的横向系列。以不同的色彩来区分模块，可体现产品的组合性能。2.产品设计与人性化美国设计家普罗斯曾经说过：“人们总以为设计有三维：美学、技术和
17、经济，然而更重要的是第四维：人性。”人作为社会的主体，产品必定是为人生活、工作、学习而存在，因此“以人为本”的思想是产品设计的指导思想。产品的人性化设计，就是以人体工程指导产品的物质形态设计。在满足人在使用产品时的方便、舒适、安全可靠、高效的同时，产品还应该满足人类对产品在社会性、民族传统、文化品质、情感道德、愉悦和情趣等心理上的追求。人性化的产品设计是“物化”与“人性化”的统一，它更适合于人类使用，能够使人的心理更加健康，使人类的情感更加和谐，生活更美好。对产品“人性化”的设计主要体现在对产品的功能、造型、色彩等方面的设计中，除了符合普遍的人体结构尺寸和行为尺度，更应该体现出对“人”的关注，
18、特别是对儿童、老年人和残疾人的关心和照顾。这也是人类关于平等、正直、关爱等优秀思想在产品设计中的具体体现。(1)老年人产品设计老年人产品就是针对老年人使用所设计的产品。我国目前60岁以上的老年人约有1.5亿，占全国人口总数的12%。人口老龄化已成为一个不容忽视的事实，但同时，它也为老年产品的设计提供了社会客观需要的基础。如何使老年人产品的功能、造型、材质、安全使用等方面适合于老年人的人体尺度、行为方式及思维特点，从生理和心理、情感等方面来满足老年人的需求，是设计师需要仔细推敲的问题。老年人的生理尺寸和动作行为与年轻人不一样，而且随着年龄的逐渐增大，其视觉、听觉、触觉、记忆力和思维能力等都逐步衰
19、退。所以，在设计老年人产品时，必须充分地考虑到这些因素的影响。例如，在开发设计老年人群使用的手机时，应减轻手机的重量、加大屏幕和按键上的字体，增强音量，增加收音功能等；有些浴缸的一侧安装有扶手，就是为了方便老年人沐浴后的起身。又如将坐椅与坐便器设计为一体，也充分体现了对老年人的关爱。(2)儿童产品设计儿童产品主要包括儿童的学习用具、玩具和食用产品等。儿童正处于身体和心理的成长期，各种生理机能还在发育中，其身体的高度、重量、器官大小都与成年人不一样。好动是儿童生理行为特点，好奇是好动是儿童生理行为特点，好奇是其心理特征。其心理特征。所以在设计儿童产品时，应考虑到上述特点，而产品的安全性更是设计中不容忽视的大问题。近年来，一些儿童食品在尺寸的设计上忽视了儿童口腔咽喉的生理特点腔咽喉的生理特点导致儿童在食用时常被卡住咽喉甚至引起窒息。一些学习用具、玩具也因不符合儿童的生理尺寸和结构，忽视儿童的行为习惯，对儿童的成长造成了不良影响，导致儿童驼背，近视等。因此在儿童产品的设计和开发中，切不可忽视儿童的生理行为和心理特征。儿童产品设计
