什么是人機(jī)界面

人機(jī)界面是指人和機(jī)器在信息交換和功能上接觸或互相影響的領(lǐng)域或稱界面所說(shuō)人機(jī)結(jié)合面，信息交換，功能接觸或互相影響，指人和機(jī)器的硬接觸和軟觸，此結(jié)合面不僅包括點(diǎn)線面的直接接觸，還包括遠(yuǎn)距離的信息傳遞與控制的作用空間。人機(jī)結(jié)合面是人機(jī)系統(tǒng)中的中心一環(huán)節(jié)，主要由安全工程學(xué)的分支學(xué)科安全人機(jī)工程學(xué)去研究和提出解決的依據(jù)，并過(guò)安全工程設(shè)備工程學(xué)，安全管理工程學(xué)以及安全系統(tǒng)工程學(xué)去研究具體的解決方法手段措施安全人機(jī)學(xué)。它實(shí)現(xiàn)信息的內(nèi)部形式與人類(lèi)可以接受形式之間的轉(zhuǎn)換。凡參與人機(jī)信息交流的領(lǐng)域都存在著人機(jī)界面。大量運(yùn)用在工業(yè)與商業(yè)上，簡(jiǎn)單的區(qū)分為“輸入”（Input）與“輸出”（Output）兩種，輸入指的是由人來(lái)進(jìn)行機(jī)械或設(shè)備的操作，如把手、開(kāi)關(guān)、門(mén)、指令（命令）的下達(dá)或保養(yǎng)維護(hù)等，而輸出指的是由機(jī)械或設(shè)備發(fā)出來(lái)的通知，如故障、警告、操作說(shuō)明提示等，好的人機(jī)接口會(huì)幫助使用者更簡(jiǎn)單、更正確、更迅速的操作機(jī)械，也能使機(jī)械發(fā)揮最大的效能并延長(zhǎng)使用壽命，而市面上所指的人機(jī)接口則多界狹義的指在軟件人性化的操作接口上。

人機(jī)界面的設(shè)計(jì)原則

1、以用戶為中心的基本設(shè)計(jì)原則

在系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員要抓住用戶的特征，發(fā)現(xiàn)用戶的需求。在系統(tǒng)整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程中要不斷征求用戶的意見(jiàn)，向用戶咨詢。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)決策要結(jié)合用戶的工作和應(yīng)用環(huán)境，必須理解用戶對(duì)系統(tǒng)的要求。最好的方法就是讓真實(shí)的用戶參與開(kāi)發(fā)，這樣開(kāi)發(fā)人員就能正確地了解用戶的需求和目標(biāo)，系統(tǒng)就會(huì)更加成功。

2、順序原則

即按照處理事件順序、訪問(wèn)查看順序（如由整體到單項(xiàng)，由大到小，由上層到下層等）與控制工藝流程等設(shè)計(jì)監(jiān)控管理和人機(jī)對(duì)話主界面及其二級(jí)界面。

3、功能原則

即按照對(duì)象應(yīng)用環(huán)境及場(chǎng)合具體使用功能要求，各種子系統(tǒng)控制類(lèi)型、不同管理對(duì)象的同一界面并行處理要求和多項(xiàng)對(duì)話交互的同時(shí)性要求等，設(shè)計(jì)分功能區(qū)分多級(jí)菜單、分層提示信息和多項(xiàng)對(duì)話欄并舉的窗口等的人機(jī)交互界面，從而使用戶易于分辨和掌握交互界面的使用規(guī)律和特點(diǎn)，提高其友好性和易操作性。

4、一致性原則

包括色彩的一致，操作區(qū)域一致，文字的一致。即一方面界面顏色、形狀、字體與國(guó)家、國(guó)際或行業(yè)通用標(biāo)準(zhǔn)相一致。另一方面界面顏色、形狀、字體自成一體，不同設(shè)備及其相同設(shè)計(jì)狀態(tài)的顏色應(yīng)保持一致。界面細(xì)節(jié)美工設(shè)計(jì)的一致性使運(yùn)行人員看界面時(shí)感到舒適，從而不分散他的注意力。對(duì)于新運(yùn)行人員，或緊急情況下處理問(wèn)題的運(yùn)行人員來(lái)說(shuō)，一致性還能減少他們的操作失誤。

5、頻率原則

即按照管理對(duì)象的對(duì)話交互頻率高低設(shè)計(jì)人機(jī)界面的層次順序和對(duì)話窗口萊單的顯示位置等，提高監(jiān)控和訪問(wèn)對(duì)話頻率。

6、重要性原則

即按照管理對(duì)象在控制系統(tǒng)中的重要性和全局性水平，設(shè)計(jì)人機(jī)界面的主次菜單和對(duì)話窗口的位置和突顯性，從而有助于管理人員把握好控制系統(tǒng)的主次，實(shí)施好控制決策的順序，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)調(diào)度和管理。

7、面向?qū)ο笤瓌t

即按照操作人員的身份特征和工作性質(zhì)，設(shè)計(jì)與之相適應(yīng)和友好的人機(jī)界面。根據(jù)其工作需要，宜以彈出式窗口顯示提示、引導(dǎo)和幫助信息，從而提高用戶的交互水平和效率。

人機(jī)交互界面，無(wú)論是面向現(xiàn)場(chǎng)控制器還是面向上位監(jiān)控管理，兩者是有密切內(nèi)在聯(lián)系的，他們監(jiān)控和管理的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)各對(duì)象是相同的，因此許多現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備參數(shù)在他們之間是共享和相互傳遞的。人機(jī)界面的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)是未來(lái)的發(fā)展方向，因?yàn)樗_實(shí)體現(xiàn)了易憧、簡(jiǎn)單、實(shí)用的基木原則，充分表達(dá)了以人為本的設(shè)計(jì)理念。各種工控組態(tài)軟件和編程工具為制作精美的人機(jī)交互界面提供了強(qiáng)大的支持手段，系統(tǒng)越大越復(fù)雜越能體現(xiàn)其優(yōu)越性。

人機(jī)界面的設(shè)計(jì)過(guò)程

1、創(chuàng)建系統(tǒng)功能的外部模型設(shè)計(jì)模型主要是考慮軟件的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、總體結(jié)構(gòu)和過(guò)程性描述，界面設(shè)計(jì)一般只作為附屬品，只有對(duì)用戶的情況（包括年齡、性別、心理情況、文化程度、個(gè)性、種族背景等）有所了解，才能設(shè)計(jì)出有效的用戶界面；根據(jù)終端用戶對(duì)未來(lái)系統(tǒng)的假想（簡(jiǎn)稱系統(tǒng)假想）設(shè)計(jì)用戶模型，最終使之與系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)后得到的系統(tǒng)映象（系統(tǒng)的外部特征）相吻合，用戶才能對(duì)系統(tǒng)感到滿意并能有效的使用它；建立用戶模型時(shí)要充分考慮系統(tǒng)假想給出的信息，系統(tǒng)映象必須準(zhǔn)確地反映系統(tǒng)的語(yǔ)法和語(yǔ)義信息。總之，只有了解用戶、了解任務(wù)才能設(shè)計(jì)出好的人機(jī)界面。

2、確定為完成此系統(tǒng)功能人和計(jì)算機(jī)應(yīng)分別完成的任務(wù)

任務(wù)分析有兩種途徑。一種是從實(shí)際出發(fā)，通過(guò)對(duì)原有處于手工或半手工狀態(tài)下的應(yīng)用系統(tǒng)的剖析，將其映射為在人機(jī)界面上執(zhí)行的一組類(lèi)似的任務(wù)；另一種是通過(guò)研究系統(tǒng)的需求規(guī)格說(shuō)明，導(dǎo)出一組與用戶模型和系統(tǒng)假想相協(xié)調(diào)的用戶任務(wù)。

逐步求精和面向?qū)ο蠓治龅燃夹g(shù)同樣適用于任務(wù)分析。逐步求精技術(shù)可把任務(wù)不斷劃分為子任務(wù)，直至對(duì)每個(gè)任務(wù)的要求都十分清楚；而采用面向?qū)ο蠓治黾夹g(shù)可識(shí)別出與應(yīng)用有關(guān)的所有客觀的對(duì)象以及與對(duì)象關(guān)聯(lián)的動(dòng)作。

3、考慮界面設(shè)計(jì)中的典型問(wèn)題

設(shè)計(jì)任何一個(gè)機(jī)界面，一般必須考慮系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間、用戶求助機(jī)制、錯(cuò)誤信息處理和命令方式四個(gè)方面。系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)是交互式系統(tǒng)中用戶抱怨最多的問(wèn)題，除了響應(yīng)時(shí)間的絕對(duì)長(zhǎng)短外，用戶對(duì)不同命令在響應(yīng)時(shí)間上的差別亦很在意，若過(guò)于懸殊用戶將難以接受；用戶求助機(jī)制宜采用集成式，避免疊加式系統(tǒng)導(dǎo)致用戶求助某項(xiàng)指南而不得不瀏覽大量無(wú)關(guān)信息；錯(cuò)誤和警告信息必須選用用戶明了、含義準(zhǔn)確的術(shù)語(yǔ)描述，同時(shí)還應(yīng)盡可能提供一些有關(guān)錯(cuò)誤恢復(fù)的建議。此外，顯示出錯(cuò)信息時(shí)，若再輔以聽(tīng)覺(jué)（鈴聲）、視覺(jué)（專用顏色）刺激，則效果更佳；命令方式最好是菜單與鍵盤(pán)命令并存，供用戶選用。

4、借助CASE工具構(gòu)造界面原型，并真正實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)模型軟件模型一旦確定，即可構(gòu)造一個(gè)軟件原形，此時(shí)僅有用戶界面部分，此原形交用戶評(píng)審，根據(jù)反饋意見(jiàn)修改后再交給用戶評(píng)審，直至與用戶模型和系統(tǒng)假想一致為止。一般可借助于用戶界面工具箱（Userinterfacetoolkits）或用戶界面開(kāi)發(fā)系統(tǒng)（Userinterfacedevelopmentsystems）提供的現(xiàn)成的模塊或?qū)ο髣?chuàng)建各種界面基本成分的工作。

5、在人機(jī)界面分析設(shè)計(jì)中所要考慮的人文因素主要包括以下內(nèi)容：

1）人機(jī)匹配性：用戶是人，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為人完成任務(wù)的工具，應(yīng)該使計(jì)算機(jī)和人組成的人機(jī)系統(tǒng)很好地匹配工作；如果有矛盾，應(yīng)該讓計(jì)算機(jī)去適應(yīng)人，而不是人去適應(yīng)計(jì)算機(jī)；

2）人的固有技能：作為計(jì)算機(jī)用戶的人具有許多固有的技能。對(duì)這些能力的分析和綜合，有助于對(duì)用戶所能勝任的，處理人機(jī)界面的復(fù)雜程度，以及用戶能從界面獲得多少知識(shí)和幫助，以及所化費(fèi)的時(shí)間做出估計(jì)或判斷；

3）人的固有弱點(diǎn)：人具有遺忘、易出錯(cuò)、注意力不集中、情緒不穩(wěn)定等固有弱點(diǎn)。設(shè)計(jì)良好的人機(jī)界面應(yīng)盡可能減少用戶操作使用時(shí)的記憶量，應(yīng)力求避免可能發(fā)生的錯(cuò)誤；

4）用戶的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和受教育程度：使用計(jì)算機(jī)用戶的受教育程度，決定了他對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)；

5）用戶對(duì)系統(tǒng)的期望和態(tài)度。

人機(jī)界面設(shè)計(jì)案例分析

一、家電（冰箱）Haier/海爾BCD-231WDBB

場(chǎng)所：冰箱是家用廚房?jī)?nèi)最為常見(jiàn)的家電產(chǎn)品之一。在公共空間比如餐廳，酒店也都有配備。

作用：冰箱使食物或其他物品保持冷態(tài)，具有儲(chǔ)藏，冷凍的功能。

人機(jī)界面分析：

1、把手：

①位置：把手設(shè)計(jì)符合大眾身高結(jié)構(gòu)，一般根據(jù)實(shí)際冰箱高度設(shè)計(jì)，比如此冰箱總高1722mm，三門(mén)設(shè)計(jì)，把手分別在550mm左右、950mm左右、1300mm左右。

②形狀：此冰箱把手屬于隱藏式把手設(shè)計(jì)，使機(jī)器整體統(tǒng)一美觀。把手形狀呈長(zhǎng)方形凹槽，適用于大多數(shù)家庭成員的高度差異。③功能：此把手設(shè)計(jì)即運(yùn)用手部動(dòng)作，通過(guò)抓、拉來(lái)實(shí)施對(duì)冰箱門(mén)的控制。外觀大方，開(kāi)門(mén)方便，不積灰塵，容易清理。

2、存儲(chǔ)空間：

①位置：此冰箱為三門(mén)設(shè)計(jì)，區(qū)分兩個(gè)不同的存儲(chǔ)空間，分別是冷藏室和冷凍室。上門(mén)與下門(mén)等比例分布，中門(mén)5°C---18°C全溫區(qū)變溫。

②形狀：三個(gè)存儲(chǔ)空間均為長(zhǎng)方形，中間有長(zhǎng)方形隔板分割，階梯式分割方式，適用于不同食材的存放。冷凍室采用抽屜設(shè)計(jì)，極大拓展了冷凍空間，抽屜裝飾有仿金屬材質(zhì)亮銀色飾條，質(zhì)感強(qiáng)，堅(jiān)固耐用。

③功能：冷藏室主要儲(chǔ)存新鮮的食物或是烹飪過(guò)的食物，海鮮肉類(lèi)在放入冷藏室24小時(shí)低溫排毒后放入冷凍室保存。冷凍室一般保存海鮮肉類(lèi)等需要保存較長(zhǎng)時(shí)間不使用的食物。

3、顯示部分、按鈕：

①位置：顯示部分、按鈕一般在人眼可以看見(jiàn)，手可以觸及的范圍內(nèi)。此冰箱在面板中間高約1650mm的位置。

②形狀：此冰箱顯示按鈕部分為豎立的長(zhǎng)方形，與整體機(jī)器相統(tǒng)一，整體感強(qiáng)。從上到下分為四個(gè)區(qū)域，用黑色實(shí)線區(qū)分，分別是溫區(qū)選擇、溫度調(diào)節(jié)、功能選擇和設(shè)定。上面三個(gè)區(qū)域?yàn)長(zhǎng)ED燈的液晶顯示，設(shè)定按鈕呈圓形，觸摸式按鈕，反應(yīng)靈敏好操作。

③功能：此冰箱顯示按鈕部分采用電腦控溫，冷藏冷凍的溫度可通過(guò)設(shè)定按鈕進(jìn)行分開(kāi)調(diào)節(jié)，并有記憶報(bào)警功能。溫區(qū)選擇顯示三個(gè)白色正方形燈光上下分布，溫度調(diào)節(jié)顯示白色攝氏溫度，功能選擇顯示智能、假日、省電圖形加文字三個(gè)功能。

二、日常用品（MP3）iPodClassic

場(chǎng)所：適用于居家、戶外的音樂(lè)播放設(shè)備，適用人群廣泛，普及面廣。

作用：音樂(lè)播放。

人機(jī)界面分析：

①外觀形狀：簡(jiǎn)潔的外觀設(shè)計(jì)，整個(gè)可操作的部分就一個(gè)圓盤(pán)按鍵、以及頂部的電源打開(kāi)按鍵。首先機(jī)器的四個(gè)邊腳均采用了圓形設(shè)計(jì)整體感覺(jué)機(jī)器會(huì)更圓潤(rùn)一點(diǎn)，也與中間的圓盤(pán)按鍵保持一致的設(shè)計(jì)風(fēng)格，機(jī)器頂部的電源按鍵也為橢圓形，整個(gè)機(jī)器突顯了圓潤(rùn)的設(shè)計(jì)風(fēng)格并且在細(xì)節(jié)上都有所體現(xiàn)。

②材質(zhì)：正面為磨砂的鋁材質(zhì)，中間按鍵為塑料材質(zhì)，背部采用了拋光的鋁材質(zhì)，不同區(qū)域用不同質(zhì)感，質(zhì)感區(qū)分比較明。

③色彩：按鍵為白色既醒目也易與操作，正面其它地區(qū)為磨砂銀色不顯眼突顯了按鍵區(qū)域，色調(diào)上很協(xié)調(diào)又不單調(diào)使人看著舒心，在功能上又做了色彩區(qū)分，背部的拋光金屬增加了金屬質(zhì)感。

④按鍵功能：機(jī)身頂部為電源按鍵，左右橫向推移控制電源，且按鍵較大方便與操作；機(jī)身正面為圓盤(pán)整合式的按鍵，主要分為菜單、前進(jìn)、后退、播放暫停四大功能；值得一提的是，這里還隱藏著一個(gè)按鍵也是這款MP3里按鍵上設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)，其實(shí)整個(gè)圓盤(pán)的下面有壓力感應(yīng)裝置，整個(gè)圓盤(pán)本身就是一個(gè)圓形按鍵，你可以通過(guò)手指在圓盤(pán)上畫(huà)圓來(lái)控制諸如：歌曲的選擇、音量大小等，非常方便，尤其是當(dāng)你要選一首歌可能需要按快進(jìn)鍵10次，可是在中間轉(zhuǎn)盤(pán)處你只需要轉(zhuǎn)動(dòng)一圈就可以解決，非常方便和快捷。

三、家居（按摩椅）宜家康按摩椅YJK-801

場(chǎng)所：適用于居家生活人群，一般設(shè)置在家庭，有時(shí)在辦公場(chǎng)所，公共空間也會(huì)設(shè)置。

作用：增加人體免疫力，舒經(jīng)活絡(luò)放松身心，調(diào)理腸胃功能，改善身體機(jī)能，促進(jìn)血液循環(huán)，遠(yuǎn)離亞健康。

人機(jī)界面分析：

①產(chǎn)品功能：頸部揉捏按摩（兩組6個(gè)按摩頭旋轉(zhuǎn)揉捏按摩）背部仿真人手按摩（仿真人手按摩，智能芯片控制）兩節(jié)手臂氣囊按摩（兩節(jié)O型氣囊包裹，按摩無(wú)死角）腿部美腿機(jī)設(shè)計(jì)（緩解腿部酸痛，塑造腿部完美曲線）足底指壓按摩（仿真人手指壓按摩，緩解疲勞舒筋活絡(luò)）臀部氣囊按摩（促進(jìn)血液循環(huán)，舒筋活絡(luò)）

②手控器界面：手控器界面分為六個(gè)功能區(qū)域，分別是開(kāi)關(guān)按鈕、顯示屏、模式選擇、全自動(dòng)功能、力度調(diào)節(jié)和部位選擇。整個(gè)操作按鈕分為上下四個(gè)部分，上方左右兩個(gè)圓形按鈕是開(kāi)關(guān)和全自動(dòng)功能按鈕，總開(kāi)關(guān)按鈕為紅色，較為醒目，全自動(dòng)功能按鈕放置在顯眼的位置方便用戶操作，簡(jiǎn)潔明了。中間部分為按摩方式的模式選擇，橢圓形按鈕分別是三個(gè)按摩方式的選擇，模式按鈕在中間位置，鏡面對(duì)稱的兩個(gè)三角形調(diào)節(jié)速度的大與小。下方區(qū)域?yàn)椴课贿x擇和力度調(diào)節(jié)功能，橢圓形按鈕為各個(gè)部位的選擇，三角形同為力度選擇的大與小。最下方的區(qū)域左右兩個(gè)橢圓形按鈕調(diào)節(jié)按摩椅的回升與下仰。顏色上主體按鈕為藍(lán)色，與黑色手控器機(jī)身形成鮮明對(duì)比，紅色主開(kāi)關(guān)顯眼明了。