论文部分内容阅读
摘要：数控机床的界面设计属于机床设计中关键内容，一般就是指人与机器间进行传递信息的界面，深刻的影响到数控机床的开发创新、工作质量以及效率的提升，并且体现出产品的审美价值等。界面设计对数控机床的品质产生一定的影响，本文进行分析数控机床功能、操作特点，探索科学的数控机床人机界面设计原则。
关键词：数控机床;人机界面;设计原则
在国家的制造业发展中，数控机床的设计能够显示出其发展程度，并且可以对国民生产总值产生一定程度的影响，数控机床就是进行先进制造技术的重要基础。随着时代的发展，数控机床同样面临不断的革新。在数控机床中，人机界面属于关键构成，科技的加速发展予以数控机床的设计更高需求标准，在人机界面设计上要求更多。
一、数控机床人机界面的设计原则分析
（一）一致性原则
一致性即为于类似环境下，予以同种手法进行表现。一致性可以辅助用户降低认知负荷，更快的融入到学习中，或者在相似的环境中应用。一致性原则主要是体现于两方面，一方面是视觉一致性，另一方面是交互一致性。其中，视觉一致性就是得到用户的认同，将各种系列产品统一性有效的提升，让产品具备较高的辨认度，便于用户理解。视觉设计要素众多，即文字、色彩、文字、图标以及布局等，重复的运用视觉设计要素，将用户认可度提升，以此在情感上产生一致性。注意的问题就是，一致性设计期间，应该保障用户感官直觉体验以及用户记忆均具有良好的一致性;交互一致性即为实现产品功能，确保用户具备一致性的操作行为、反馈与用户的心智模型。包括屏幕框体切换的最小（大）化、拖拉以及滚动、命令的输入方式等，应该跟规范一致，登录页面显示的“错误提示”，应具备一致提示方式，同时声音提示、震动提示一致，方便用户正确判断等。
（二）易用性原则
易用性为产品设计的重要理念，包括易学性、高效性、易记忆、少犯错、满意度几方面内容。易用性需要实现的就是：产品可以被用户轻松的学习掌握以及操作;产品应用期间，可以对于预期目标及时有效的完成;过一段时间以后再次运用产品，也无需二次学习即可立即操作;应用产品过程中，无错误问题，或者出错率较低;用户对产品应用体验具有较高的满意度。另外，需要注意的是，对易用性产生影响的重要因素就是绝对性、相对性。其中，绝对性密切的关联于用户的年龄、文化背景、专业背景、个人经验等。相对性就是指不同的用户，可能会对相同的产品形成差异化的理解方向，或者相同的用户基于不同的应用环境下，也会不同的影响到易用性。
（三）安全性原则
安全性即为操作环节，应该对用户应用安全加强保护。最基本的要求就是安全性，但是很多因素都能够影响到安全性，其中主要的因素就是用户自身、操作过程、操作环境。用户在判断以及操作环节，往往产生失误情况，设计的环节应该对防控错误的措施进行充分考虑。例如，误动操作动作无效、错误操作要及时提示、用户重要操作期间及时给出特别提示;在操 作过程中要保证用户的安全，减小操作界面过程中对用户的生理伤害、防止设备漏电等。
二、人机界面中“机”的设计原则分析
（一）控制面板
控制面板可以对机床外观造型产生美化的作用，同时能够减少用户作业期间的疲劳感。首先，设计控制面板尺寸、大小，应该基于机械装备综合造型基础上展开，通常采取“黄金分割原则”可以设计出比较美观的控制面板，同时具备科学合理性，可以便捷布局控制面板的上装置。布局中，要分类控制按键，把具有相近功能的原件归类到一起，而且最醒目最容易操作的位置，防止高频次的按键，并合理的调整。其次，控制板面的位置，应该满足人体的生理特征，既能够带给使用者舒适感、安全感，又能够降低操作环节的疲劳感，所以设计环节，应该多次的分析使用者操作动作，确定最优的人眼观察范围视野区域、操作范围区域。最后，控制面板制动功能是实施机械按键形式，紧急状态中机械按键给使用者心理反馈。其他功能运用的是液膜按键，方便排布同时具有较强大的功能。按键的颜色应该统一于机器整体，控制在三种颜色之内为宜。
（二）显示器
数控机床中人与机直接联系的关键交互通道就是显示器。其中，色彩设计属于显示界面中关键因素，一方面发挥美化的作用，另一方面对使用者予以操作界面行为反应情况产生指导，对于人机操作效率、体验成效具有重要的影响，同时可辅助使用者将信息的接收率、辨识度提升，改善视觉疲劳;布局设计即为有序的排布界面元素，科学的排布能够将认知负荷降低，促进作业任务及时有效的完成，将产品美感需求提升，而且让显示界面具备良好的完整性。布局涵盖了较多种类型，即“三”字型、对称型、上下（左右）型、“口”字型等。应该科学的分析现有装置，针对性的选取具有不同特点的布局。注意内容里面要涉及到必备信息，同时避免具有过大的信息量。依照的原则标准就是上部、左部为视觉中心，对排布主菜单、次级菜单、导航栏合理划分，显著的突出层次并且主题鲜明;导航设计为使用者从一个界面跳转另一个界面的切换方法，指引使用者进行操作。导航形式包括任意的切换全局整体导航主级界面、次级界面，以及部分局部导航次级界面仅经一种渠道返回主级界面，再落实切换接下来的任务等。导航界面应该有效的结合起界面图标、色彩、布局，同时依照导航设计准则，保障视觉排布一致性，科学的逻辑分组产品的功能;控件设计属于可视化元素，包括菜单、按钮、窗口、滚动条以及多种框体，界面层级相对繁杂，比较不容易统一控件。要深入的分析界面各功能，掌握住各项属性，达到整体统一控件效果。
（三）细节元素设计
细节元素设计，应该做到自身的细节元素以及跟界面均保持一致。不同的文字、图标，在不同的界面上进行配置。在图标设计上，直观图标能够提升界面美感，同时鲜明的引导使用者操作，将作业效率提升。设计国标设计时，要掌握住使用者认知行为习惯，确保认知能够良好的匹配于图标含义。图标要具备整体统一性，具有相应的尺寸以及颜色标准等，同时视觉上要具备和谐度、美观度。同时设计环节也要掌握住界面完成的作业流程，提升易用性，做好相应的改良设计。在文本设计上，最好减少出现大量文字的情况，给使用者减少阅读量。同时界面文字盡可能的运用一致的字体，带给使用者清晰简洁的引导。
结语：
我国数控机床的功能发展上已经不断的健全完善，同时界面设计上相继革新，但是注重功能实现的同时，用户体验方面还有待改善，主要的问题就是用户的认知负荷较大等。所以，应该科学的结合人机工程学、认知心理学、计算机科学、艺术理论等学科，让设计数控机床界面遵循科学的设计原则。人机界面质量水平，对用户与机床关系产生直接的影响，需要界面设计对于人的因素、机的因素平衡综合对待。
参考文献：
[1]贾晓，汪悦生，江千军，张宁，王文娟. 智能电网调度技术系统人机界面优化设计[J]. 电子设计工程，2020，28（08）：104-107.
[2]权雯欣，梁艳霞，严文杰. 格式塔心理学在产品人机界面设计中的应用研究[J]. 科技资讯，2020，18（04）：5-8.
[3]彭玮航，徐华泽. 数控机床操控面板人机交互设计与眼动测试[J]. 仪器仪表用户，2019，26（09）：4-8.
[4]石晓岚. 线束加工设备人机界面设计研究[J]. 智库时代，2019，（23）：237-238.
[5]刘涛，刘鎏. 论数控机床造型设计的人机界面研究[J]. 机械设计与制造，2018，（12）：266-268.
[6]祖金新，马彧. 数控机床人机界面设计原则研究[J]. 设计，2018，（24）：138-139.
关键词：数控机床;人机界面;设计原则
在国家的制造业发展中，数控机床的设计能够显示出其发展程度，并且可以对国民生产总值产生一定程度的影响，数控机床就是进行先进制造技术的重要基础。随着时代的发展，数控机床同样面临不断的革新。在数控机床中，人机界面属于关键构成，科技的加速发展予以数控机床的设计更高需求标准，在人机界面设计上要求更多。
一、数控机床人机界面的设计原则分析
（一）一致性原则
一致性即为于类似环境下，予以同种手法进行表现。一致性可以辅助用户降低认知负荷，更快的融入到学习中，或者在相似的环境中应用。一致性原则主要是体现于两方面，一方面是视觉一致性，另一方面是交互一致性。其中，视觉一致性就是得到用户的认同，将各种系列产品统一性有效的提升，让产品具备较高的辨认度，便于用户理解。视觉设计要素众多，即文字、色彩、文字、图标以及布局等，重复的运用视觉设计要素，将用户认可度提升，以此在情感上产生一致性。注意的问题就是，一致性设计期间，应该保障用户感官直觉体验以及用户记忆均具有良好的一致性;交互一致性即为实现产品功能，确保用户具备一致性的操作行为、反馈与用户的心智模型。包括屏幕框体切换的最小（大）化、拖拉以及滚动、命令的输入方式等，应该跟规范一致，登录页面显示的“错误提示”，应具备一致提示方式，同时声音提示、震动提示一致，方便用户正确判断等。
（二）易用性原则
易用性为产品设计的重要理念，包括易学性、高效性、易记忆、少犯错、满意度几方面内容。易用性需要实现的就是：产品可以被用户轻松的学习掌握以及操作;产品应用期间，可以对于预期目标及时有效的完成;过一段时间以后再次运用产品，也无需二次学习即可立即操作;应用产品过程中，无错误问题，或者出错率较低;用户对产品应用体验具有较高的满意度。另外，需要注意的是，对易用性产生影响的重要因素就是绝对性、相对性。其中，绝对性密切的关联于用户的年龄、文化背景、专业背景、个人经验等。相对性就是指不同的用户，可能会对相同的产品形成差异化的理解方向，或者相同的用户基于不同的应用环境下，也会不同的影响到易用性。
（三）安全性原则
安全性即为操作环节，应该对用户应用安全加强保护。最基本的要求就是安全性，但是很多因素都能够影响到安全性，其中主要的因素就是用户自身、操作过程、操作环境。用户在判断以及操作环节，往往产生失误情况，设计的环节应该对防控错误的措施进行充分考虑。例如，误动操作动作无效、错误操作要及时提示、用户重要操作期间及时给出特别提示;在操 作过程中要保证用户的安全，减小操作界面过程中对用户的生理伤害、防止设备漏电等。
二、人机界面中“机”的设计原则分析
（一）控制面板
控制面板可以对机床外观造型产生美化的作用，同时能够减少用户作业期间的疲劳感。首先，设计控制面板尺寸、大小，应该基于机械装备综合造型基础上展开，通常采取“黄金分割原则”可以设计出比较美观的控制面板，同时具备科学合理性，可以便捷布局控制面板的上装置。布局中，要分类控制按键，把具有相近功能的原件归类到一起，而且最醒目最容易操作的位置，防止高频次的按键，并合理的调整。其次，控制板面的位置，应该满足人体的生理特征，既能够带给使用者舒适感、安全感，又能够降低操作环节的疲劳感，所以设计环节，应该多次的分析使用者操作动作，确定最优的人眼观察范围视野区域、操作范围区域。最后，控制面板制动功能是实施机械按键形式，紧急状态中机械按键给使用者心理反馈。其他功能运用的是液膜按键，方便排布同时具有较强大的功能。按键的颜色应该统一于机器整体，控制在三种颜色之内为宜。
（二）显示器
数控机床中人与机直接联系的关键交互通道就是显示器。其中，色彩设计属于显示界面中关键因素，一方面发挥美化的作用，另一方面对使用者予以操作界面行为反应情况产生指导，对于人机操作效率、体验成效具有重要的影响，同时可辅助使用者将信息的接收率、辨识度提升，改善视觉疲劳;布局设计即为有序的排布界面元素，科学的排布能够将认知负荷降低，促进作业任务及时有效的完成，将产品美感需求提升，而且让显示界面具备良好的完整性。布局涵盖了较多种类型，即“三”字型、对称型、上下（左右）型、“口”字型等。应该科学的分析现有装置，针对性的选取具有不同特点的布局。注意内容里面要涉及到必备信息，同时避免具有过大的信息量。依照的原则标准就是上部、左部为视觉中心，对排布主菜单、次级菜单、导航栏合理划分，显著的突出层次并且主题鲜明;导航设计为使用者从一个界面跳转另一个界面的切换方法，指引使用者进行操作。导航形式包括任意的切换全局整体导航主级界面、次级界面，以及部分局部导航次级界面仅经一种渠道返回主级界面，再落实切换接下来的任务等。导航界面应该有效的结合起界面图标、色彩、布局，同时依照导航设计准则，保障视觉排布一致性，科学的逻辑分组产品的功能;控件设计属于可视化元素，包括菜单、按钮、窗口、滚动条以及多种框体，界面层级相对繁杂，比较不容易统一控件。要深入的分析界面各功能，掌握住各项属性，达到整体统一控件效果。
（三）细节元素设计
细节元素设计，应该做到自身的细节元素以及跟界面均保持一致。不同的文字、图标，在不同的界面上进行配置。在图标设计上，直观图标能够提升界面美感，同时鲜明的引导使用者操作，将作业效率提升。设计国标设计时，要掌握住使用者认知行为习惯，确保认知能够良好的匹配于图标含义。图标要具备整体统一性，具有相应的尺寸以及颜色标准等，同时视觉上要具备和谐度、美观度。同时设计环节也要掌握住界面完成的作业流程，提升易用性，做好相应的改良设计。在文本设计上，最好减少出现大量文字的情况，给使用者减少阅读量。同时界面文字盡可能的运用一致的字体，带给使用者清晰简洁的引导。
结语：
我国数控机床的功能发展上已经不断的健全完善，同时界面设计上相继革新，但是注重功能实现的同时，用户体验方面还有待改善，主要的问题就是用户的认知负荷较大等。所以，应该科学的结合人机工程学、认知心理学、计算机科学、艺术理论等学科，让设计数控机床界面遵循科学的设计原则。人机界面质量水平，对用户与机床关系产生直接的影响，需要界面设计对于人的因素、机的因素平衡综合对待。
参考文献：
[1]贾晓，汪悦生，江千军，张宁，王文娟. 智能电网调度技术系统人机界面优化设计[J]. 电子设计工程，2020，28（08）：104-107.
[2]权雯欣，梁艳霞，严文杰. 格式塔心理学在产品人机界面设计中的应用研究[J]. 科技资讯，2020，18（04）：5-8.
[3]彭玮航，徐华泽. 数控机床操控面板人机交互设计与眼动测试[J]. 仪器仪表用户，2019，26（09）：4-8.
[4]石晓岚. 线束加工设备人机界面设计研究[J]. 智库时代，2019，（23）：237-238.
[5]刘涛，刘鎏. 论数控机床造型设计的人机界面研究[J]. 机械设计与制造，2018，（12）：266-268.
[6]祖金新，马彧. 数控机床人机界面设计原则研究[J]. 设计，2018，（24）：138-139.