人机工程学中的牙刷比较分析与设计

人机工程学中的牙刷比较分析与设计

随着人类社会的发展，人们越来越重视健康。人的生活质量和健康在很大程度上依赖于人体同诸如生活用品、交通系统、衣着、工作和生活场所、以及娱乐活动等各种因素之间的几何关系。因而产品设计越来越朝着理性化与人性化的方向发展，本文以牙刷为例，对人机工程学在产品设计中的运用进行了简单的分析。人—机的和谐共存是人机工程学研究的核心问题，文章从牙刷的材质、色彩、造型三个方面来探究人机的和谐统一，即宜人性，对牙刷比较设计的人性化进行探讨。

关键词：人机工程学牙刷人性化

现代社会高科技的迅猛发展，正逐步改变着人类生产生活的方方面面，在展示人类伟大的征服力量和无与伦比的聪明才智的同时，也带给人类新的苦恼和忧虑，那便是人情的孤独、疏远和感情的失衡。在高科技的社会里，人们必然去追求一种平衡——科技与情感的平衡，理性和人性的平衡。技术越进步，对这种平衡的愿望就越强烈。所以约翰·奈斯比特认为：“无论何处都需要有补偿性的高情感。我们的社会里高技术越多，我们就越希望创造高情感的环境，用技术的软性一面来平衡硬性的一面。”而这种情感和人性平衡的实现，作为与人类生活息息相关的设计是责无旁贷的。

牙刷，是人们日常生活的必需品，是人们为了保持牙齿健康及口腔清洁而设计的，它已是生活中司空见惯的设计产品。然而，牙刷自产生之日起，便具有了其基本的实用功能，虽然在造型、材质、色彩等方面的设计比较单一，但已经具有了牙刷的基本形态。目前中国发现的最早的牙刷，是辽驸马卫国王墓葬的陪葬品中的两支骨制牙刷柄，（刷毛因年代久远已经消失）我们可以看到，那时的牙刷只是简单的将刷毛与刷柄组合，而且刷柄的长度比现在要长，其使用的舒适度也不能与现代相比，可以说基本上没有考虑人机工程学，也不具有视觉上的审美价值。

随着历史的发展，时代的进步，各式各样的牙刷正在慢慢的步入人们的生活中。面对商场中琳琅满目的牙刷，其设计在色彩、种类、材质、造型等方面都呈现出前所未有的变化与发展，此时的牙刷已不仅仅是为了满足人们的使用需要，而是越来越多的考虑人们的精神生活需求，即要满足人们的审美需求、心理需求、情感需求等，最大限度的突出其人性化设计含量。无论是满足人们的哪一种需求，牙刷的设计都要考虑到“以人为本”的人性化设计理念，以宜人为原则，符合人机工程学，使人们在使用过程中既舒适安全又能够产生精神上的审美享受。本文将从以下几方面来比较两种生活中的牙刷。

产品1 产品2

一、从材质来看

在产品设计中，材质的选择有着至关重要的重要作用，材质选择的合理与否会影响产品的艺术风格和人对产品的感受。优秀的产品设计离不开优美的材质，不同材质蕴涵着不同的情感，向人们述说着不同的故事，任何产品的美感都是材质、造型、色彩的平衡与和谐。

产品1的刷毛为中硬混合类型，其中的硬毛硬毛能起到有效清洁牙齿，而软毛又可以起到按摩牙龈的作用，使人们在使用的时候比较舒服。产品2采用的是硬毛刷头虽然能有效的清洗牙齿，但从舒适度上不好。

通常所见的牙刷的刷柄大多都是由塑料制成的，然而产品1却不是通体都是塑料，在手握刷柄的部位会设计有橡胶，因为橡胶是一种具有弹性的耐磨、耐寒、耐老化的聚合物材料，它可以起到防滑与防老化的作用，尤其是当手沾满水的时候，通体为塑料的牙刷就会因为水的顺滑而从手中滑落，给人们造成一定的困扰；而带有橡胶的牙刷就会被牢牢的握在手中，保证了使用过程中的安全舒适。产品2采用了通体塑料，在手柄上弄有刻痕，在一定程度上符合人机的要求，结构简单，能起到一定的防滑作用。

二、从功能上看

产品1采用的是电动刷头，有效减轻人手的疲劳，并且该产品具有两分钟智能计时器:2分钟计时器，确保遵循建议的刷牙时间，符合人机结合。产品1虽然为手动，但必要的锻炼也许对人更有益，而且该产品更易携带。

三、从颜色来看

任何一件设计都离不开色彩，不同的色彩给人以不同的感受；不同的色彩搭配，会构成不同的美丽画面，会对人们的心理产生影响。就像当代美国视觉艺术心理学家布鲁墨所说：“色彩唤起各种情绪，表达感情，甚至影响我们正常的生理感受”。因此，色彩就被赋予了情感因素。同时，色彩的情感效应也与人们的经验、联想有关，并且在一定文化环境中具有某种象征意义。

产品1中刷毛采用白色与绿色相间颜色。这些颜色给人一种清爽、平静、沉稳的感觉，让人不自觉的就联想到蓝天、大海、草原等视野开阔的景象，这不仅满足了人们视觉上的审美需求，而且还使人们享受到这些色彩带来的优美的画面，满足人们的心理情感上的需求，达到一种人机和谐的状态。产品2的刷毛颜色给人感觉有点生硬，沉重与阴沉。

在刷柄的色彩设计中产品1仍然采用白蓝搭配，给人有种整体美的感觉。而产品2中却颜色突变为黄或紫色，给人一种惊喜与多姿的感觉。

每一支不同颜色的牙刷都被赋予了特殊的含义，一支牙刷就是一种感觉，它向人们传达出不同的文化信息。人们可以根据自己的喜好和性格，或心情的好与坏来选择不同颜色的牙刷。使用一款自己喜欢的颜色的牙刷，会感到身心愉悦、神清气爽，因为，它把你带入了一个色彩的境界，人与物融合为一体，达到了二者的和谐共存。比如婚庆牙刷的设计，两支牙刷通体为鲜红色，并在红色的刷柄上印有两个金黄色的“喜”字，这一设计给人一种热烈、激情、兴奋的感觉，传递着喜庆、幸福的气氛，让人不由自主的就会选择它。

四、从造型来看

任何产品设计都与它所处的环境有着紧密联系，它会受当时环境的限定和制约，不同时代的产品会因社会文化环境的不同而形成不同设计风格。漂亮的外形是牙刷吸引客户的首要因素，这就决定了牙刷外形设计占有非常重要的地位。

时下动漫产业发展迅速，对其他各行业的发展产生了一定影响，并带动了他们的发展，牙刷的设计也不例外，受到动漫文化的影响，设计师利用这一点将动漫中的人物、动物形象引用到牙刷设计中，成功的设计出造型独特新颖，形象生动逼真的牙刷，这一产品很受儿童和青年男女的喜欢，让他们爱不释手。这一设计增加了牙刷的趣味性，更具审美价值，吸引了更多的目光。

产品1的头端短，外部粗大，对人们刷牙时所握刷柄的拇指指幅、把握长度、把握直径、最大展曲角、最小展曲角、张弯最大角、张弯最小角等方面做了测试，将外形的美观与使用的舒适相结合，力求到达二者的最佳结合，符合人体需求的人性化的产品，达到人机的和谐统一。而产品2的手柄刻痕在一定程度上也满足人机得结合。

另外，在刷毛的排列设计与刷头的形状设计上两种产品都符合人机工程学。在刷毛的排列上，产品1根据人的牙齿的整齐度而设计出直线形和v形排列的刷毛，这些排列形式的牙刷都能较好地消除牙齿缝隙间的食物残渣。牙齿比较整齐人的可选用直线形刷；牙齿不太整齐的人一般最好选用v形牙刷。产品2设计成直线形，符合多人（整齐牙型）。在刷头形状设计上，两种产品分别采用圆拱形、椭圆形，这两种形状的刷头没有棱角，不易碰伤口腔壁及牙床，而且能较灵活的在口腔内活动，充分考虑到了使用时的安全性与舒适性。

综上所述，当下的牙刷设计不但满足了人们的使用价值，也更多的考虑到了人们的心理情感因素，将人机工程学合理的应用其中，真正做到了人性化的设计。然而，任何事物都不是完美无缺的，牙刷的设计也不例外，在某种程度上还存在一定的缺陷，比如刷毛的设计，由于人们每三个月就要换一次牙刷，虽然刷毛损坏了，可是刷柄还是完好无损的，尤其是那些设计的个性独特的牙刷，换掉是很可惜的，而且造成了浪费。因此，可以把牙刷设计成可拆型，每次换牙刷时只需将刷头拆下而换上同种型号的刷头即可，这样就避免了不必要的浪费，节约了材料，而且也节省了家庭开支，是一种很好的设计。随着科技的发展，相信牙刷的设计会越来越人性化，越来越完美！

参考文献：

[1]王熙元，吴静芳，实用设计人机工程学[M]，中国纺织大学出版社，2001.

[2]徐军，陶开山，人体工程学概论[M]，中国纺织出版社，2002.

[3]王继成，产品设计中的人机工程学[M]，化学工业出版社，2004.

[4]丁玉兰，人机工程学（第三版）. 北京. 北京理工大学出版社，2005