基于人機(jī)工程學(xué)的智能酒精測試儀設(shè)計研究

閆世昆

摘 要：隨著時代的不斷發(fā)展，技術(shù)也在不斷的進(jìn)步，在我國的儀器制造以及設(shè)計中能夠有所體現(xiàn)。酒精測試儀就是一種測量人體酒精程度的設(shè)備，經(jīng)過測量能夠知道人體內(nèi)的酒精含量，給出一定的結(jié)果。但是在實際的應(yīng)用過程中，還是會發(fā)現(xiàn)很多的不足之處，大多數(shù)的酒精測試儀都比較笨重，識別不便等，這些都不利于酒精測試工作的順利進(jìn)行。因此，基于人機(jī)工程學(xué)的智能酒精測試儀設(shè)計方案就被人們提了出來。經(jīng)過改良，能夠優(yōu)化性能，使得儀器的手感更舒適，滿足人們的要求，這是目前我國該類產(chǎn)品設(shè)計的新思路。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué)；智能酒精測試儀；產(chǎn)品設(shè)計

人機(jī)工程學(xué)是一門學(xué)問，比較注重研究與人之間的協(xié)調(diào)關(guān)系，而它與酒精測試儀設(shè)計的有效結(jié)合能夠使得工作效果更好，更加的人性化，使得手握的感覺更加的舒適，材質(zhì)、色彩方面也更加的科學(xué)合理。性價比的提高才是智能酒精測試儀設(shè)計中應(yīng)該考慮的重點，而人機(jī)工程學(xué)的加入同時也為酒精測試儀的使用開辟出了新的時代，經(jīng)過研究，可以使得其性能有所提升，有利于人們能夠安全出行，避免引起一些不必要的問題，減少傷亡，具有一定的應(yīng)用價值與推廣價值。

1酒精測試儀的人機(jī)結(jié)構(gòu)分析

1.1酒精測試儀設(shè)計中存在的問題

我國的酒精測試儀大都為被動式測試，沒有主動提醒功能，設(shè)計上更顯得比較笨重，不美觀等，這些都或多或少的影響了使用效率以及對產(chǎn)品的體驗，而且它還不方便進(jìn)行攜帶，這就使得儀器具有一定的局限性，不能很好的符合工作需要。而在人機(jī)結(jié)構(gòu)方面，雖然設(shè)計上考慮到了這方面的問題，但是它的構(gòu)造還是相對簡單，使用上舒適感有所降低。

1.2人機(jī)關(guān)系分析

設(shè)計的產(chǎn)品要適合人的生理、心理因素，設(shè)計中應(yīng)著重研究“物”與“人”之間的協(xié)調(diào)關(guān)系。在設(shè)計時應(yīng)全面考慮“人的因素”提供的人體結(jié)構(gòu)尺度、人體生理尺度和心理尺度等數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)有效地運(yùn)用到設(shè)計當(dāng)中去。由于人體腕部關(guān)節(jié)的自身特性，也限制了手掌的運(yùn)動方式，只能做出簡單的兩軸旋轉(zhuǎn)動作，手部生理結(jié)構(gòu)圖與手部持握方式設(shè)計如圖1所示.手部結(jié)構(gòu)位置圖如圖1（a）所示，指球肌、大魚際肌、小魚際肌是手部肌肉分布最為廣泛的區(qū)域，與其他手部結(jié)構(gòu)位置相比這幾個部位的減振與舒緩壓力的效果最好。盡可能不要使產(chǎn)品使用過程中緊緊貼合于掌心。手部持握方式的設(shè)計如圖1（b）、1（c）所示，其中圖1（b）設(shè)計的合理；圖1（c）過于貼切掌心，會產(chǎn)生疲勞或操作錯誤。

2智能酒精測試儀設(shè)計

2.1結(jié)構(gòu)與功能

結(jié)構(gòu)與功能是一個產(chǎn)品在研發(fā)階段就應(yīng)該詳細(xì)進(jìn)行考慮的，經(jīng)過改進(jìn)的智能酒精測試儀在設(shè)計上也應(yīng)該重點考慮這兩個方面。首先，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，要注意簡化與便捷性，在電池的拆裝方面能夠更加的方便，同時還要注意舒適度的設(shè)計，外觀要小巧，與傳統(tǒng)的酒精測試儀有所區(qū)分。尤其要注意手柄直徑的設(shè)計，過大、過小都不好，過大會使得握力減小，過小會使得手部疲勞加劇，一般30毫米到40毫米最好。要時刻注意拿捏，易造成在實驗過程中手部僵硬；對于著力抓握，手掌與手柄接觸面積越大，壓應(yīng)力越小，以圓截面或近圓截面手柄為佳。還有，在設(shè)計的高度以及寬度上也要做到整體把握，操作性才是關(guān)鍵，要求不能費(fèi)力，還要節(jié)省車內(nèi)的空間。其次，在功能的設(shè)計上，要加大用戶使用的舒適性，手柄上可以考慮圓角以及斜角設(shè)計的理念，這樣就能進(jìn)一步的增加人們的手感舒適，使得人們能夠?qū)ζ洚a(chǎn)品滿意，以此提高智能酒精測試儀的使用率。另外，顏色也是其功能的一部分，給人以良好的視覺感受是較為重要的，所以要強(qiáng)調(diào)使用顏色的協(xié)調(diào)性，前后顏色要一致等。出氣孔和聲音口均采用簡單而美麗的圓孔設(shè)計，使整個產(chǎn)品顯得更為精致。還有，按鈕與出氣孔及聲音口最好能夠相呼應(yīng)，使整體外觀更加協(xié)調(diào)。

2.2酒精測試儀的產(chǎn)品設(shè)計實現(xiàn)

改良的智能酒精測試儀，要采用基于靈敏度較高、體積小巧的酒精傳感器，測量便捷、結(jié)果可靠；處理器采用性價比極高的芯片，功耗低、功能強(qiáng)，能勝任酒精檢測、實時通訊等模塊的控制工作，且為日后的拓展應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)；手機(jī)通信選用應(yīng)用廣泛、功耗較低的藍(lán)牙模塊，在10m內(nèi)可與指定手機(jī)通信，將測試數(shù)據(jù)實時地傳遞到APP客戶端進(jìn)行分析測試。另外，該測試儀跟智能手機(jī)相連后，既能方便用戶隨時隨地通過手機(jī)來檢測身體里的酒精濃度，來判斷用戶能否安全駕車，避免酒駕；也能根據(jù)用戶的身體狀況或測試記錄的數(shù)據(jù)，來分析用戶的酒精分解能力，推測出多久之后能安全駕駛。APP客戶端通過手機(jī)的定位，能夠顯示用戶所在位置信息，提供網(wǎng)絡(luò)約車的第三方服務(wù)。

2.3酒精測試儀的設(shè)計成果分析

酒精測試儀設(shè)計的成果一定要更加的講求舒適性，要求要符合基本的人機(jī)工程學(xué)原理，顏色要明亮，儀器的操作上更為便捷。這是對其成果檢測的基本要求，除此之外，還需要講求檢測的方式方法。酒精測試的過程大致分為“拿起——坐著持握/站著持握——酒精測試——放置”等4個過程。其中，以持握這個階段的手勢最為重要，并且也最為復(fù)雜。手部的持握姿態(tài)所產(chǎn)生的交互動作基本上都貫穿了整個手持式產(chǎn)品的每一個使用環(huán)節(jié)。在持握狀態(tài)下的時候，手部姿態(tài)基本處于靜態(tài)狀態(tài)，動作上的變化幅度較少，主要的交互行為產(chǎn)生在手的動作與姿態(tài)上。在產(chǎn)品尺寸與手的關(guān)系比較合適的情況下，持握基本上不會產(chǎn)生太大的問題。手部姿態(tài)的持握狀態(tài)也直接關(guān)聯(lián)到了產(chǎn)品與人的手部模型之間的關(guān)系。其最終所影響的效果會產(chǎn)生在使用產(chǎn)品的過程當(dāng)中所產(chǎn)生的人機(jī)交互，在該階段要計算的目標(biāo)包括產(chǎn)品在人手中的定位，手當(dāng)時的狀態(tài)，以便于為產(chǎn)品操作環(huán)節(jié)的分析提供前提和依據(jù)。

3結(jié)語

在當(dāng)今社會，車禍?zhǔn)撬劳雎试黾拥闹匾?，而多?shù)都是因為酒駕而引起的交通事故，酒駕致死成為了主要的交通殺手，這就需要有關(guān)人員能夠重視這方面的問題，加大檢查酒駕的力度，對于違規(guī)現(xiàn)象進(jìn)行嚴(yán)處。而這不得不提到酒精測試儀的作用，通過酒精測試儀的輔助，人們能夠更加高效的去工作，但是為跟上時代的發(fā)展，我國酒精測試儀設(shè)計方面還應(yīng)該加強(qiáng)改進(jìn)，在外觀、材料、顏色搭配、性能、舒適度等方面要進(jìn)行綜合的衡量，在這種情況下，基于人機(jī)工程學(xué)的智能酒精測試儀的設(shè)計研究就顯得極為關(guān)鍵，只有這樣才能符合社會發(fā)展的要求，滿足工作的需要，更好的促進(jìn)社會的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈璇， 劉燕， 劉和山，等. 基于人機(jī)工程學(xué)的智能酒精測試儀設(shè)計研究[J]. 機(jī)電工程， 2017， 34（2）：141-145.

[2]郭輝， 張一民， 劉韻婷. 基于人機(jī)工程學(xué)的軀干轉(zhuǎn)體測量儀的設(shè)計[C]// 中國體育產(chǎn)業(yè)與體育用品業(yè)發(fā)展論壇. 2015.

[3]李耀輝. 智能酒精測試儀中信息處理模塊的設(shè)計與測試[J]. 精密制造與自動化， 2012（3）：44-47.