矿山机械情感化设计研究

1矿山机械工业设计调查

国内矿山环境比较恶劣，特别是井下环境多尘、潮湿、通风不良，人员长期在这种恶劣环境下工作，精神高度紧张且容易疲惫，会影响到其操作的安全性；所以，在现代矿山机械设计中，需要将操作人员的情感纳入其中，分析造型和色彩等对其生理和心理的影响，使设计满足操作人员的情感诉求，以此来改善矿山机械的工作环境，提高生产的效率和安全性。近年来，国内外机械产品市场竞争愈发激烈，设计人员渐渐发现，在功能和技术等相当的情况下，消费者愈来愈重视形态、色彩和材质等给人们心理带来的直观感受。

2情感化设计与分析

美国西北大学DonaldNorman教授在《情感化设计》一书中提出：情感化设计是一种在设计时注重人们情感需求的设计方法，是针对消费者精神层面而进行的设计，它的重点在于人的内心情感需求。现在，“以人为本”的设计理念越来越得到设计师的推崇。根据马斯洛的人类需求说，人们在满足了物质的需求之后，开始追求精神上的满足。设计应从传统的生理层次关怀上升到心理层次关怀，人们渴望从产品的形态、色彩和材质等方面看到更多对消费者人性的关爱和情感上的交流，得到心灵上的满足感，从而获得更好的使用体验。情感化设计应该从产品的外形、色彩和材质着手，力求选择最能刺激用户的方案。在设计的过程中把握用户的心理，选取用户熟悉的元素与方式进行设计，在生理及心理层面给使用者关怀，体现“以人为本”的设计理念。笔者以部分矿山机械为例，通过色彩和形态等产品要素来进行说明。

2.1色彩

色彩是对人视觉刺激最大的要素，矿山机械使用环境比较恶劣，色彩比较单一，其环境的特殊性使色彩的选用非常重要。色彩选用不当，会造成使用者长期工作后的视觉疲惫，分散其注意力，降低工作效率，严重时还会引发安全事故。为了提高安全性，户外的机动式设备主色彩一般采用高明度、高纯度的明快色调，如黄色、橙红和红黄色等。红黄色是一种非常醒目的色彩，在工业产品的着色中，红与黄代表危险，矿用机械选用红黄色会给人们以警示、提醒的作用。底盘和履带等部分采用黑灰色调，以降低其重心，具有安全感。矿用固定式设备的处于灰暗、压抑的厂房等空间中，并且要求长期运转，操作者需要长时间贴近设备，其多以低纯度的色彩为主，在小部分选择高纯度的色彩作为点缀，突出其重要的部分，既不会显得太扎眼，又与环境统一、富有生气。井下由于光线昏暗，潮湿多尘，空气混浊，空间狭小，长时间工作会使操作人员产生烦躁情绪，精神难以集中；因此，井下设备应该使用纯度、明度较高的暖色调。既可以提高设备的辨识度和井下的亮度，又减少压抑感，使工作者视野更清晰，内心感到温暖，减少烦闷的情绪，提高安全性。以上都是色彩所传达的情感。矿山机械的仪表盘和控制按钮是与操作者联系比较密切的部分，显示装置色彩的正确、人性化选择有利于操作人员的精确读取，减少视觉疲劳。一般常采用黑、白、红、绿等颜色，使操作者更好辨认。且井下光线昏暗，为了减小操作人员的视觉不适，信号灯不宜过亮。色彩的选择由矿机产品的使用环境决定。笔者将以2款典型的矿机产品(矿用汽车和钻装机)为例，进行色彩的分析评价。矿用汽车体积较大，色彩分割较少，配色比较简洁，能化零为整，在感官上降低零部件的复杂程度，提高矿用汽车的整体性，增大其力量感与体积感。整体性强的机械能给操作人员带来心理上的安全感。同时，车身选用大面积的高纯度色彩，与矿山环境色区别开，增加亮丽的颜色，以缓解工作人员的视觉疲劳，且能引人注意。底盘选择深色系，使重心下降，体现其稳定性和安全感。车身上涂以少量的企业LOGO色彩，体现企业的形象。钻装机结构比较复杂，零部件较多，主体色彩是机械产品最爱选用的工程黄，大面积涂装增强其整体性；在履带和一些部件上选用金属黑，增加其稳定性；协调色彩搭配，在小部件上涂以红色，增强注意力的同时丰富细节。通过以上实例可以看出，矿山机械的色彩选择与分割比例，可以很大程度地影响其带给人的印象。恰当的色彩选用不仅可以提高产品本身需表达的属性，并且一定程度可以改善矿山工作环境，减轻工作人员的疲惫感，增加愉悦感和安全性。

2.2造型

造型是视觉感知最重要的组成部分，直接决定了产品的风格。不同的造型元素带给人的心理感觉差异很大：尖锐和直角等元素给人以冰冷、理性、冷酷的感觉；曲线和曲面则有温暖、感性的心理暗示。由于矿山机械使用环境和使用者的特殊性，所以在造型情感化设计上有别于其他产品。大多数矿山机械产品体型庞大，为了体现力量感和机械感，块状的设计元素运用较多，并且大部分选用直线，棱角较分明，从而减少由于过多曲面和曲线元素所带来的视觉上的柔软与活泼感，体现矿山机械的严肃性，提高工作人员对其功能的信任感。但是长时间面对冰冷理性的线条也会给工作人员带来心理上的紧张和疲惫，降低工作效率和安全性；因此，在造型设计上应把握好分寸，使其具有一定的严肃性而又不过于冷冰。矿山机械是大型的机械产品，零部件较多，为了避免整个形态缺少主次，杂乱无章，在造型设计上还应遵循形式美法则，注重对比与调和，节奏与韵律。这样才会形成一个整体，并且不会带来视觉上的审美疲劳。

2.2.1对比与调和

对比又称对照，把反差很大的两个视觉要素成功地配列于一起，虽然使人感受到鲜明强烈的感触而仍具有统一感的现象称为对比。对比关系主要通过形状的差异、方向的变换、数量的多少、排列的疏密以及位置的不同等多方面的对立因素来达到的。但当各个元素的差异性表现过于强烈显著时，就需要调和各部分，使其整体更加柔和协调。DX500LC型挖掘机，驾驶室采用曲面，与臂上的曲线相呼应，改变了以往驾驶室方形盒子形态，使整个造型线条更加流畅。驾驶室与挖臂在大小上形成强烈的对比，使挖掘机更有力量感与冲击力，而曲线曲面的运用又调和了整个形态，使之不过于机械和呆板。上橙下黑的色彩搭配，既有现代感又显得稳定安全。

2.2.2节奏与韵律

节奏是具有时间感的用语，在构成设计上是指以同一视觉要素连续重复时所产生的运动感。而构成中单纯的单元组合重复易于单调，由有规则变化的形象或色群间以数比、等比处理排列，使之产生音乐、诗歌的旋律感，称为韵律。有韵律的构成具有积极的生气，有加强魅力的能量。采煤机截齿排列，采取阵列设计，不仅有利于高效的作业，同时具有节奏感与韵律感，使采煤机造型在视觉上层次更加丰富，富有冲击力。通过上述实例可以看出，造型的设计对人的心理影响也是非常巨大的，线条和排列方式等差异会改变一件产品的性格，也会给人的心理造成很大的影响。在造型设计时须充分考虑其使用环境和用户心理。

3结语

随着矿山机械行业的不断发展，人性化的设计方式在行业内的地位日益提高。提高矿山机械的操作安全性，不应仅追求技术上的进步，同时也应考虑到操作人员的心理情绪。情感化设计的方法目前已经在家居等生活用品的设计上得到了有效的应用，并为其创造了一定的效益；因此，在矿山机械的设计上也应重新认识人-机-环境之间的关系，引入情感化设计的方法，设计出更加安全高效的矿山产品。从这个角度来改善矿山的工作环境，也给矿山工作者创造建立舒适安逸的心理环境，提高工作效率，降低安全事故率。同时，推动我国的矿山机械事业不断发展进步，提升国际竞争力与影响力。

作者:徐淼 任家骏 单位:太原理工大学