摘要：該文結(jié)合人機(jī)工程學(xué)對(duì)拖拉機(jī)駕駛室各裝置的空間布置以及側(cè)操控的造型、前操控臺(tái)的造型及操作裝置的造型與色彩進(jìn)行再設(shè)計(jì)。使駕駛室的各裝置更滿足人的操作習(xí)慣，尤其是操作桿和按鍵，更好地實(shí)現(xiàn)駕駛員的辨別與操作。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué);拖拉機(jī)駕駛室;色彩設(shè)計(jì)

隨著國(guó)家對(duì)“三農(nóng)問題”的重視以及對(duì)農(nóng)業(yè)的投入力度不斷加大，農(nóng)民的購買欲望和購買力得到了極大提高。另一方面，隨著農(nóng)民生活水平的不斷改善，農(nóng)民對(duì)拖拉機(jī)的品質(zhì)有了越來越高的要求，尤其是駕駛室。在技術(shù)發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了成熟的今天，拖拉機(jī)的外觀以及駕駛室的人性化設(shè)計(jì)成了吸引消費(fèi)者眼球的主要元素。

一、研究的意義

合理的拖拉機(jī)駕駛室設(shè)計(jì)不僅能使駕駛員擁有更舒適的操作環(huán)境，還可以有效減少操作中的安全事故，并且能夠很好地預(yù)防拖拉機(jī)駕駛員的職業(yè)病，如脊椎損傷、關(guān)節(jié)炎、胃下垂、消化不良等。同時(shí)，優(yōu)秀的拖拉機(jī)駕駛室設(shè)計(jì)還可以提高拖拉機(jī)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力，吸引消費(fèi)者，促進(jìn)銷量。

二、駕駛室的空間布局設(shè)計(jì)的人機(jī)工程學(xué)原則

拖拉機(jī)駕駛室的空間布局設(shè)計(jì)主要有操縱裝置和顯示裝置的布置，其最終目的是使各裝置能以最合理、最有效的方式滿足駕駛員的作業(yè)要求，具有良好的安全性、舒適性和經(jīng)濟(jì)性。主要人機(jī)工程學(xué)原則如下：

（一）根據(jù)各裝置的重要性及操作頻率進(jìn)行合理布置。使駕駛員在一定的空間內(nèi)可以最便捷地操作，操作裝置之間合理配合，不會(huì)相互影響。

（二）符合人的操作習(xí)慣及正常的認(rèn)知，再設(shè)計(jì)駕駛室的空間布置時(shí)是要充分了解人的操作習(xí)慣及基本認(rèn)知，尤其是拖拉機(jī)駕駛員的。

（三）具有很好的可視性，一方面是對(duì)顯示裝置的觀察，另一方面是對(duì)操作裝置的明確區(qū)分，從而使駕駛員在緊急情況下也不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤操作。

三、拖拉機(jī)各裝置的人機(jī)工程分析與研究

（一）操作裝置的分析

1、操作裝置的造型分析

操作裝置作為拖拉機(jī)駕駛員在作業(yè)時(shí)直接接觸的部件，對(duì)它的設(shè)計(jì)一定要充分結(jié)合駕駛員的實(shí)際操作情況和人的具體特征尤其是手部特征，如手的握姿、手便于活動(dòng)的角度、手掌的肌肉分布等等。操作裝置中對(duì)人影響最大的就是操作手柄。對(duì)操作手柄的形態(tài)的設(shè)計(jì)要根據(jù)手的操作幅度、手握的粗度、手掌肌肉和手柄的接觸位置，手柄的運(yùn)動(dòng)方向應(yīng)符合外力的方向。另外應(yīng)根據(jù)四肢的特點(diǎn)合理設(shè)計(jì)操縱器，除必須使用手的工作外，應(yīng)盡量采用腳踏控制裝置。

手柄的截面形狀、曲面特征及手柄手抓握姿態(tài)應(yīng)該符合手掌的生理結(jié)構(gòu)。例如傳統(tǒng)的手柄握把是圓形截面，不符合手抓握時(shí)的自然狀態(tài)，會(huì)產(chǎn)生抓握的不穩(wěn)定，很容易使手柄從手上滑落;三角形截面的手柄握把局部太寬，手柄的轉(zhuǎn)角壓迫了手掌，抵住了手的虎口位置，不易握緊，并且影響了手部的血液流動(dòng);而接近橢圓截面形態(tài)的手柄是較理想的，適合手操作工具時(shí)工作的方向性，同時(shí)手握持時(shí)有足夠的摩擦力，適合手的抓握。

2、操作裝置的色彩分析

“色彩喚起各種情緒，表達(dá)情感，甚至影響我們正常的生理感受。”這是美國(guó)視覺藝術(shù)心理學(xué)家布魯墨曾表達(dá)過的一種觀點(diǎn)。色彩是形態(tài)的另一種重要的視覺感知形式，也是非常重要的設(shè)計(jì)要素。研究結(jié)果表明，人們?cè)谟^察物體時(shí)，最初印象20秒色彩的影響在80%左右，而形態(tài)的影響只占20%左右;兩分鐘后色彩的影響降至60%，形態(tài)則變成40%，五分鐘后則各占50%。隨著人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展，色彩已不僅僅是外觀的組成元素，而且在產(chǎn)品的功能方面也會(huì)有很大的作用。如可利用色彩給人的快速感知，來幫助人們很輕松的辨識(shí)和操作。

在拖拉機(jī)操縱裝置的色彩設(shè)計(jì)中，不僅考慮到色彩給人帶來的心理感受，還應(yīng)著重考慮在實(shí)際操作中的應(yīng)用。其中最主要的就是幫助駕駛員辨識(shí)不同操作桿，使駕駛員即便在非常危急的情況下也可以分清各個(gè)操作裝置，從而避免誤操作。當(dāng)然，過于追求區(qū)分功能而使用與整體格格不入的色彩是得不償失的。拖拉機(jī)操作裝置的色彩也應(yīng)兼顧色彩搭配的和諧以及與整體作業(yè)環(huán)境的和諧。對(duì)拖拉機(jī)操作裝置色彩應(yīng)用的目標(biāo)是即達(dá)到區(qū)分的目的，同時(shí)又不破壞駕駛室整體的和諧，給人以積極的心理感受。

（二）側(cè)控臺(tái)的造型與色彩分析

目前國(guó)內(nèi)拖拉機(jī)上大多使用整體式操縱臺(tái)結(jié)構(gòu)，由側(cè)板及上操縱面板組成，上操縱面板多為單個(gè)曲面，將操作按鈕根據(jù)功能進(jìn)行集中分布在上操縱面板上，在制作工藝上通常采用吸塑成型，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低廉。

在國(guó)外主要采用模塊集成化操作臺(tái)設(shè)計(jì)，操縱臺(tái)由整體骨架和多個(gè)功能模塊組成，排列錯(cuò)落有致，追求形式美與功能美并存。先將所有可能安裝的控制按鈕按功能分組拼合成一個(gè)個(gè)功能模塊，根據(jù)各個(gè)模塊的使用頻次及重要級(jí)別結(jié)合人機(jī)工程原理進(jìn)行布置，再根據(jù)功能模塊鑲嵌的位置設(shè)計(jì)整個(gè)骨架，同時(shí)根據(jù)功能模塊的位置結(jié)合骨架曲面形式結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)的密封蓋板設(shè)計(jì)，最后根據(jù)整機(jī)配置需要選裝不同的功能模塊，在沒有裝配功能模塊的地方用蓋板進(jìn)行密封，在制作工藝上通常采用注塑成型，結(jié)構(gòu)精致，外形美觀，按鈕色彩的功能分布合理，操縱臺(tái)通用性好。

在設(shè)計(jì)側(cè)控臺(tái)要充分結(jié)合人機(jī)工程學(xué)和色彩設(shè)計(jì)。要研究清楚側(cè)控臺(tái)與駕駛員的位置關(guān)系以及操縱裝置是如何排布在側(cè)控臺(tái)上的。側(cè)控臺(tái)要方便駕駛員的操作，最好有一定的傾斜角度。為了與整個(gè)駕駛室的融合，側(cè)控臺(tái)的造型與結(jié)構(gòu)要呼應(yīng)駕駛室的整體造型，色彩區(qū)分度好。

（三）前控臺(tái)的造型與色彩分析

前控臺(tái)上的主要裝置有方向盤、方向手柄、手剎手柄、儀表盤、離合器踏板、制動(dòng)踏板、腳油門以及其他操作按鍵。在對(duì)前控臺(tái)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要明晰駕駛員腿部活動(dòng)區(qū)域，在不影響駕駛員正常操作的情況下完成前控臺(tái)的造型設(shè)計(jì)，這就要分析駕駛員在作業(yè)時(shí)腿部的姿勢(shì)及活動(dòng)狀態(tài)，以及駕駛員在上下拖拉機(jī)時(shí)所需的活動(dòng)空間。前控臺(tái)與側(cè)控臺(tái)的設(shè)計(jì)也存在差異，其中最主要的不同點(diǎn)是前控臺(tái)要配備顯示裝置，這就要求在設(shè)計(jì)時(shí)結(jié)合燈光及色彩設(shè)計(jì)，考慮如何實(shí)現(xiàn)顯示裝置的最佳可視狀態(tài)，同時(shí)又不影響其他的操作。

四、結(jié)論

本文分析了駕駛室的主要裝置和基本功能。結(jié)合人機(jī)工程學(xué)對(duì)駕駛室各裝置的排布及一些裝置的造型與色彩進(jìn)行了分析，提出了駕駛室操控臺(tái)的人性化設(shè)計(jì)，操縱裝置的舒適性和易操作性等相關(guān)問題，這都是后續(xù)駕駛室設(shè)計(jì)深入研究的理論鋪墊。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊飛，史慶春，萬小玲，朱思洪等.基于Pro/E Manikin的拖拉機(jī)駕駛室人機(jī)工程評(píng)價(jià)方法[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2013（05）：32-38.

[2]王銜.面向手柄的曲面壓力分布測(cè)試系統(tǒng)的研究[D].杭州：浙江工業(yè)人學(xué)，2008.

[3]余真華，李澤等.拖拉機(jī)操縱桿件的合理布置的初步探討[J].吉林工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1990（07）：55-59.

[4] 張學(xué)臣.拖拉機(jī)駕駛員如何防止職業(yè)病[J].農(nóng)機(jī)具之友，2000（04）：24.