人因工程的應(yīng)用

1、1、 背景隨著網(wǎng)絡(luò)的普及，網(wǎng)絡(luò)游戲?qū)芏嗑W(wǎng)民們來說是不可或缺的休閑。這些游戲大部分是靠鼠標(biāo)和鍵盤來操控的。對(duì)于很所熱衷于游戲的玩家來說，普通鍵盤已經(jīng)不能滿足游戲的需要。普通鍵盤上這么多的按鍵，而實(shí)際使用中使用到的按鍵只有幾十個(gè)，對(duì)于游戲玩家來說，真正意義上來說常用僅有十幾個(gè)。電腦用戶在使用電腦過程中，經(jīng)常會(huì)發(fā)現(xiàn)鍵盤布局不符合輸入習(xí)慣，即使是使用電腦多年的用戶，也會(huì)覺得鍵盤有些別扭。其實(shí)，這并非一個(gè)小問題，經(jīng)研究證明，不合理的鍵盤布局不但會(huì)影響工作效率，而且會(huì)導(dǎo)致累積性骨骼肌肉損傷，影響生理健康。經(jīng)過對(duì)國內(nèi)電腦用戶的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，有些常用的按鍵并沒有安排到手指容易接觸到的地方。所以普通鍵盤并不能

2、滿足游戲用戶的需求，本例通過對(duì)市場(chǎng)上一款游戲鍵盤羅技g103進(jìn)行人因工程分析，并作出改進(jìn)。高鍵帽 低鍵帽二、鍵盤介紹 上圖是羅技g103外觀圖 作為主流游戲鍵盤，這款鍵盤很具有代表性。它首先還是全鍵盤，只是在此基礎(chǔ)上添加了6個(gè)可以自定義的宏定位鍵。具體參數(shù)如上圖。特點(diǎn)支持5鍵不沖突同擊。3、 從人因工程角度對(duì)該鍵盤進(jìn)行分析游戲玩家對(duì)鍵盤的兩個(gè)基本要求：1）讓游戲操作更加方便，增加游戲容錯(cuò)率，更容易獲得勝利2）讓游戲體驗(yàn)浸入度更高，更好體驗(yàn)游戲以下從視覺，靈活性，還有舒適度三個(gè)方面進(jìn)行人因工程的分析。1. 視覺方面鍵盤采用雙色鍵，靚麗的橘紅與黑色構(gòu)成強(qiáng)烈對(duì)比。橘紅色的鍵為wasd以及方向鍵、宏定

3、義鍵。這些均為游戲常用鍵，突出顏色可以更容易為游戲玩家識(shí)別，而且顏色不宜過多，這樣會(huì)擾亂視線，干擾玩家。鍵盤邊框流線型設(shè)計(jì)，圓角，上寬下窄，給人以視覺上的享受。2. 靈活性方面 手指的觸及范圍上圖所示，最容易接觸到的地方應(yīng)該設(shè)置最常用的按鍵，這樣才能使鍵盤變得更加人性化，能更有效地發(fā)揮鍵盤效率，提高工作效率，降低疲勞度。該鍵盤采用通用的微軟鍵盤，并沒有在鍵盤的按鍵位置上作出改進(jìn)。但添加了宏定義鍵，使得操作更加方便，增強(qiáng)了靈活性。3. 舒適度 舒適度分為按鍵舒適度還有手腕舒適度。此鍵盤精巧的外形與靜音按鍵相結(jié)合，適用于任何狹小空間，按鍵采用高鍵帽，按鍵更準(zhǔn)確。同時(shí)掌托還能為帶來舒適手感，降低長期

4、使用的疲勞度。4. 其他方面 多鍵輸入 可同時(shí)使用多達(dá)五個(gè)按鍵執(zhí)行更加復(fù)雜的操作，不會(huì)像其他鍵盤一樣產(chǎn)生干擾或按鍵沖突。不會(huì)意外中斷 游戲/桌面模式切換可以禁用 windows 鍵/上下文菜單鍵，再也不會(huì)因?yàn)椴恍⌒陌吹竭@些鍵而中斷游戲。4、 人因工程方面的改進(jìn)1.視覺方面 按鍵采用 背光設(shè)計(jì) 這樣在夜里也能看得到，同時(shí)將常用鍵改成與其他鍵不同的背光。背光采用熒光綠，這樣會(huì)更加炫目，使玩家更興奮。2.靈活度方面 鍵盤形狀改成v型，這樣更容易雙手的操控。從人體工效學(xué)的角度看，最容易接觸到的地方應(yīng)該設(shè)置最常用的按鍵，這樣才能使鍵盤變得更加人性化，能更有效地發(fā)揮鍵盤效率，提高工作效率，降低疲勞度。結(jié)合

5、按鍵的使用頻率與鍵盤不同區(qū)域的效率分析，鍵盤的按鍵布局應(yīng)該進(jìn)行如下改善。 玩家一般都是右手操縱鼠標(biāo)，左手操縱鍵盤，我們可以把游戲常用鍵多布置在左側(cè)扇區(qū)，數(shù)字鍵及其他鍵布置在右側(cè)，供辦公時(shí)使用。 原設(shè)計(jì)把宏定義鍵放置在最左側(cè)，這樣容易發(fā)生摁錯(cuò)鍵的情況，我們可以將其防止在扇形的邊緣，防止摁錯(cuò)的發(fā)生。3. 舒適度 按鍵改為低鍵帽，這樣更為舒適。按鍵表面采用顆粒狀設(shè)計(jì)，這樣可以增加手指接觸的摩擦，同時(shí)減少疲勞度，使得游戲過程更為放松。4. 其他方面改進(jìn) 采用機(jī)械鍵盤，不會(huì)產(chǎn)生鍵沖突。 防水防塵功能 增加自定義鍵的數(shù)目還可以采用無線技術(shù)做成無線鍵盤五、好鍵盤的應(yīng)具備的品性：1、鍵盤的觸感：作為日常接觸最

6、多的輸入設(shè)備，手感毫無疑問是最重要的。手感主要是由按鍵的力度阻鍵程度來決定的。判段一款鍵盤的手感如何，會(huì)從按鍵彈力是否適中、按鍵受力是否均勻，鍵帽是否是松動(dòng)或搖晃以及鍵程是否合適這幾方面來測(cè)試。雖然不同用戶對(duì)按鍵的彈力和鍵程有不同的要求，但一款高質(zhì)量的鍵盤在這幾方面應(yīng)該都能符合絕大多數(shù)用戶的使用習(xí)慣的，而按鍵受力均勻和鍵帽牢固是必須保證的，否則就可能導(dǎo)致卡鍵或者讓用戶感覺疲勞。2、鍵盤的外觀：外觀包括鍵盤的顏色和形狀，一款漂亮?xí)r尚的鍵盤會(huì)為你的桌面添色不少，而一款古板的鍵盤會(huì)讓你的工作更加沉悶。因此，對(duì)于鍵盤，只要你覺得漂亮、喜歡、實(shí)用就可以了。3、鍵盤的做工：鍵盤的成本較低，但并不代表就可以

7、馬虎應(yīng)付。好鍵盤的表面及凌角處理精致細(xì)膩，鍵帽上的字母和符號(hào)通常采用激光刻入，手摸上去有凹凸的感覺，選購的時(shí)候認(rèn)真檢查鍵位上所印字跡是否刻上去的，不是那種直接用油墨印上去的，因?yàn)檫@種鍵盤的字跡，你用不了多久，就會(huì)脫落。4、鍵盤鍵位布局：鍵盤的鍵位分布雖然有標(biāo)準(zhǔn)，但是在這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)上各個(gè)廠商還是有回旋余地的。一流廠商可以利用他的經(jīng)驗(yàn)把鍵盤的鍵位排列的更體貼用戶，小廠商就只能沿用最基本的標(biāo)準(zhǔn)，甚至因?yàn)槠焚|(zhì)不過關(guān)而做出鍵位分布極差的鍵盤。5、鍵盤的噪音:相信所有用戶都很討厭敲擊鍵盤所產(chǎn)生的噪音，尤其是那些深夜還在工作、游戲、上網(wǎng)的用戶，因此，一款好的鍵盤必須保證在高速敲擊時(shí)也只產(chǎn)生較小的噪音，不影響到別

8、人休息。6、鍵盤的鍵位沖突問題:日常生活中，我們或多或少玩一些游戲，在玩游戲的時(shí)候，就會(huì)出現(xiàn)某些組合鍵的連續(xù)使用，那么這就要求這些鍵盤具備這些游戲鍵不沖突。六、現(xiàn)目前市面上鍵盤存在的問題分析1.兩手距離偏近：當(dāng)雙手放置在基準(zhǔn)鍵位時(shí),食指間距45mm,與自然姿態(tài)時(shí)的120mm相比,容易導(dǎo)致前臂內(nèi)旋、兩肘兩肩內(nèi)收、屈前臂肌緊張,短時(shí)間內(nèi)就可造成肩頸部酸痛,以至影響整個(gè)輸入過程的正常進(jìn)行.2. 按鍵呈水平直線排列：與手在自然狀態(tài)下的運(yùn)動(dòng)路線不相符。操作時(shí),手腕向下彎曲并內(nèi)旋,雙手呈正放姿態(tài)(掌心朝下),同時(shí)前臂內(nèi)旋,處在肌肉強(qiáng)迫狀態(tài)。在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,上肢近乎直線運(yùn)動(dòng),一直處在高度緊張狀態(tài)中。3.鍵

9、位設(shè)置不合理（1）back space鍵許多鍵盤加大回車鍵的尺寸來方便敲擊,卻忽略了backspace鍵,將其放置在鍵盤主鍵區(qū)最右上角,該鍵鍵帽大小也只有12mm14mm。由于back space鍵被設(shè)計(jì)在遠(yuǎn)離j鍵的角落,使用者在進(jìn)行文本輸入時(shí)經(jīng)常誤按成其鄰近的鍵。在擊鍵時(shí)右手被迫騰起,食指離開基準(zhǔn)鍵位。這導(dǎo)致了敲擊速度和正確率大大下降。而在實(shí)際的作業(yè)過程中, back space鍵的使用頻率比回車鍵要高4倍以上。所以此鍵的改進(jìn)設(shè)計(jì)是一個(gè)重點(diǎn)。（2）編輯與定位鍵區(qū)傳統(tǒng)鍵盤的編輯與定位鍵區(qū)設(shè)計(jì)在鍵盤中部偏右位置。右手在操作鼠標(biāo)時(shí)若要按這些鍵,要么右手放下鼠標(biāo)操作后又返回點(diǎn)擊鼠標(biāo),要么左手伸到鍵盤

10、右部來進(jìn)行此操作。這使得操作起來極不方便。左右手的分工也不盡合理,一般情況下右手基本上需要“包攬”主鍵盤區(qū)中線以右的敲擊任務(wù),約占整個(gè)鍵盤的2/3。而且此鍵區(qū)也沒有一個(gè)起定位作用的基準(zhǔn)鍵位,操作時(shí)幾乎無法實(shí)現(xiàn)盲打。另外鍵位排列不夠科學(xué),定位鍵與編輯鍵的配合脫節(jié),定位鍵與定位鍵之間的配合也不方便。（3）“=”號(hào)鍵數(shù)字輔助鍵盤區(qū)提供給專門數(shù)字錄入人員極大的操作方便性,卻忽視了“=”鍵。用戶在編寫程序或進(jìn)行計(jì)算時(shí),習(xí)慣將“=”鍵與“+”、“-”、“*”、“/”等運(yùn)算符聯(lián)系在一起。而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)未將“=”鍵集中設(shè)計(jì)在數(shù)字輔助鍵盤區(qū)上,用戶在輸入時(shí)不得不從數(shù)字輔助鍵盤區(qū)“跳躍”至主鍵盤區(qū)尋找“=”鍵,降低了

11、作業(yè)效率。七、改進(jìn)方案1.主鍵盤區(qū)手-前臂之間夾角7090,以保證作業(yè)時(shí)肘關(guān)節(jié)受力而不是上臂肌肉受力;還應(yīng)保持手和前臂呈直線,腕部向上不得超過0,腕外展不超過15;雙手向內(nèi)相向交叉成6070,手指自然彎曲,同手掌一起構(gòu)成一個(gè)半圓形,呈空握球狀;兩手掌間距約100280mm。設(shè)計(jì)主鍵盤區(qū)沿中心線各自左右分開,兩基準(zhǔn)定位鍵之間距離約80100mm。左右兩片對(duì)稱中心線傾斜155,且中部稍高,向外部順勢(shì)成一定傾角傾斜,可以有效避免肘關(guān)節(jié)外展、手掌內(nèi)旋、手指橈偏等引起的肌肉緊張與疲勞。同時(shí)這也可以提高點(diǎn)擊正確率,初級(jí)用戶可以有效避免中心線上臨界鍵(如5與6,t與y,g與h等)的誤操作。2. 編輯定位鍵區(qū)

12、和數(shù)字輔助鍵區(qū)重新布局編輯與定位鍵區(qū)，將“”鍵設(shè)置為該鍵區(qū)的基準(zhǔn)鍵位,與數(shù)字輔助鍵區(qū)的基準(zhǔn)鍵排列在同一直線上,以符合左右手的對(duì)稱動(dòng)作習(xí)慣。delete鍵移至基準(zhǔn)鍵的下方,“home”、“end”、“page up”、“page down4個(gè)鍵對(duì)稱橫向排列,定位鍵之間的配合良好。結(jié)合每個(gè)鍵的功能,在轉(zhuǎn)換鍵位時(shí)只須手指(食指和無名指)之間切換,改變了原來作業(yè)手腕的豎向移動(dòng)?！皃rint screen”、“scroll lock”、“pausebreak”3個(gè)鍵照舊對(duì)應(yīng)放置。改進(jìn)后的數(shù)字輔助鍵區(qū)見圖5,將“+”鍵拆分為“+”、 “-”鍵,在原來“-”鍵的位置插入“=”鍵。同時(shí)將編輯定位鍵區(qū)和數(shù)字輔助

13、鍵區(qū)沿鍵盤中心線對(duì)稱分布在主鍵盤區(qū)的左右兩邊。3. back space鍵和insert鍵原空格鍵按主鍵盤左右分區(qū)分開后,左空格鍵功能不變,將右空格鍵(即右手大拇指控制鍵)設(shè)計(jì)成back space鍵。運(yùn)用重復(fù)功能有效分割原理,既基本保持了傳統(tǒng)鍵盤的設(shè)計(jì)風(fēng)格,滿足用戶作業(yè)心理習(xí)慣;又極大提高了back space這個(gè)重要鍵的操作有效性。改進(jìn)后的敲擊動(dòng)作右手無須移動(dòng),而且敲擊速度和準(zhǔn)確率能夠大大提高。用戶在半天內(nèi)能基本熟練盲打這個(gè)鍵。綜合考慮整個(gè)鍵盤布局“insert”鍵的使用率較低,改放在原“back space”鍵的位置。八、總結(jié) 經(jīng)過人因工程改進(jìn)后的鍵盤更符合人使用的需要，但是如果使用傳統(tǒng)

14、鍵盤的用戶需要一段時(shí)間去適應(yīng)鍵位。但是一旦適應(yīng)，對(duì)于用戶來說將會(huì)有極大的便利，而且使用起來更舒適，更長久。自己關(guān)于手機(jī)中的人因工程的一些看法任何人機(jī)系統(tǒng)都處于一定的環(huán)境之中，因此人機(jī)系統(tǒng)的功能不能不受環(huán)境因素影響，人與機(jī)對(duì)比，受影響的程度更大。作業(yè)環(huán)境包括一般工作環(huán)境，如照明、顏色、噪聲、振動(dòng)、溫度、濕度、空氣粉塵等。人在各種環(huán)境下的生理反應(yīng)、心里反應(yīng)和對(duì)工作生活的影響都是我們應(yīng)該分析的。而對(duì)于手機(jī)，在環(huán)境方面的分析我們主要是針對(duì)色彩環(huán)境、溫度環(huán)境和噪音環(huán)境來進(jìn)行分析改進(jìn)。1、手機(jī)屏幕 色彩對(duì)人是用影響的，比如溫度感，當(dāng)一個(gè)人觀察暖色時(shí)，會(huì)在心理上明顯出現(xiàn)興奮與積極進(jìn)取的情緒，而當(dāng)管擦一個(gè)冷色

15、時(shí)，會(huì)在心理上明顯出現(xiàn)壓抑與消極退縮的情緒。屏幕亮度、材質(zhì)及反光情況,若眼睛長時(shí)間注視會(huì)導(dǎo)致眼干澀眼痛等視疲勞癥狀。2、手機(jī)機(jī)身的材質(zhì) 可以改進(jìn)為金屬搭配合適比例的硬塑，這樣既可以減輕機(jī)身重量也能保持質(zhì)感,同時(shí)也符合環(huán)?？沙掷m(xù)發(fā)展的要求。3、機(jī)身寬度 根據(jù)人因工程中關(guān)于人體測(cè)量的數(shù)據(jù)來看，我國成年人手掌的尺寸比例為0.109h，中國男性的手掌長為183cm，寬為82cm，女性長為171cm，和寬為76cm。手機(jī)大小的設(shè)計(jì)，由于手機(jī)是需要隨身攜帶的，所以大小符合手掌的大小，使用時(shí)更易于攜帶。中國男女人手尺寸4、手機(jī)顏色 針對(duì)不同的人群，手機(jī)的顏色也會(huì)各不相同，比如，女士手機(jī)所用的要多采用粉色、紅

16、色等等，而黑色、深藍(lán)色等則是大眾的顏色，適合大多數(shù)人群使用。5、手機(jī)性能 雖然手機(jī)的主要功能是用來打電話，但是現(xiàn)代人對(duì)手機(jī)的要求早已超過了這樣，人們要求的是除了打電話以外的功能是否強(qiáng)大，比如說mp3、手機(jī)視頻、藍(lán)牙功能、手機(jī)上網(wǎng)、拍照是否清楚等等，這時(shí)的手機(jī)已經(jīng)不單單是單純的通話工具，更是集合了相機(jī)、文件傳送、音樂消遣、了解資訊的一個(gè)平臺(tái)，在科技逐漸發(fā)達(dá)的今天，手機(jī)的更新?lián)Q代速度也在不斷加快，到現(xiàn)在，智能手機(jī)已不再是新鮮的事物。6、適用人群 雖然大多數(shù)的使用人員是年輕一代，但是也有盲人使用的手機(jī)以及為老年人設(shè)計(jì)的手機(jī)，在鍵盤上的改進(jìn)使手機(jī)的使用更加人性化。對(duì)于未來的手機(jī)，在我看來，需要滿足更多數(shù)人的需求，即在現(xiàn)有的功能以上要更加完善之外，還要具有更多實(shí)用的功能，例如，可以在手機(jī)外殼上進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以隨著心情或者愛好的變化而改變不同的顏色。或者在天氣狀況不好的時(shí)候改變顏色，提醒使用者加衣。還可以在設(shè)計(jì)方面考慮減小手機(jī)對(duì)人的輻射。第二個(gè)要求是要提高手機(jī)的防盜功能，可以在使用者購買時(shí)就輸入