手工鋸設(shè)計(jì)基礎(chǔ)研究

唐凱旋

摘要：隨著我國(guó)對(duì)環(huán)境綠化的越加重視，園林綠化面積也在不斷增長(zhǎng)，這也促進(jìn)了園林產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。傳統(tǒng)的一些園林工具由于存在著一些人機(jī)工程上的缺點(diǎn)，導(dǎo)致在使用時(shí)容易對(duì)使用者造成一定的肢體傷害。而在一個(gè)好的設(shè)計(jì)過(guò)程中，除了人機(jī)工程學(xué)數(shù)據(jù)的使用，產(chǎn)品的色彩設(shè)計(jì)、心理學(xué)應(yīng)用、材料的加工工藝也是完善產(chǎn)品的重要理論支持。在本次設(shè)計(jì)中筆者將著重分析人機(jī)工學(xué)理論中關(guān)于手持工具類(lèi)產(chǎn)品中力抓握產(chǎn)品的數(shù)據(jù)，包括手柄的尺寸、造型，以及在使用中色彩對(duì)使用者造成的影響;其次是對(duì)產(chǎn)品材質(zhì)上的選擇、模型的結(jié)構(gòu)改進(jìn)等方面來(lái)設(shè)計(jì)手工鋸。

關(guān)鍵詞：人機(jī)工程學(xué) ?色彩設(shè)計(jì) ?設(shè)計(jì)心理學(xué) ?材質(zhì)選擇。

一、緒論

（一）手持工具設(shè)計(jì)的研究背景

本次課題是圍繞手持工具產(chǎn)品中的園林工具——手工鋸來(lái)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。作為人類(lèi)綠化景觀(guān)養(yǎng)護(hù)設(shè)備的園林工具，隨著生態(tài)環(huán)境建設(shè)和城市綠化建設(shè)的迅猛發(fā)展，綠地面積的大幅度上升也直接提供了更多的綠化工作崗位，也帶動(dòng)了園林工具產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。在如今大力提倡生態(tài)環(huán)境的大背景下，社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展也在預(yù)示著園林工具行業(yè)的發(fā)展是非常有潛力的。

（二）手持工具的發(fā)展

從古至今，人類(lèi)為了在自然界中生存下來(lái)，時(shí)時(shí)刻刻都在與大自然做著激烈的斗爭(zhēng)，而在斗爭(zhēng)的過(guò)程中人類(lèi)所制造出來(lái)的物品不僅僅是一件冰冷的生活用品，在這些生活用品中包含了人類(lèi)的思想。石器作為最早的人類(lèi)手持工具被制造出來(lái)，它所具備的意義就是被用來(lái)從事有意識(shí)的勞動(dòng)。在古文《論語(yǔ)·衛(wèi)靈公》中有一句名言：“工欲善其事，必先利其器?！倍S著歷史的進(jìn)步和變化，人類(lèi)對(duì)工具的生產(chǎn)和使用也變得多樣化，人們通過(guò)機(jī)械化手段來(lái)追求完美的、精致的手持工具。

現(xiàn)代社會(huì)的經(jīng)濟(jì)水平達(dá)到了一定的程度，作為消費(fèi)者的我們也會(huì)對(duì)所使用的工具提出更高的要求。在這種大環(huán)境下，工具的生產(chǎn)和制造變得更加挑剔和苛刻，不僅要實(shí)用更要適用，還需要具備更多的審美、情感、文化以及精神的含義在其中。

二、人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

（一）手持工具對(duì)人體的影響

人們通常認(rèn)為用手掌的握力一把抓握的膠泥把手最為符合人手掌的形狀，因此這也應(yīng)該是最為合理的手柄造型。然而實(shí)際情況并非如此，手柄的形狀應(yīng)該和工具的使用方式相適應(yīng)。

手持工具設(shè)計(jì)不僅需要符合美學(xué)特征更需要在人機(jī)工程學(xué)上符合人體的手部使用。人的雙手作為身體上的重要器官，也是人身體的延伸，在日常的生活和工作中也是身體上不可缺少的工具，人的雙手不僅能夠做出各種復(fù)雜而且靈巧的動(dòng)作，還具有非常精細(xì)的感知能力。手是由骨頭、神經(jīng)、肌腱、韌帶和動(dòng)脈組成的。正是這些復(fù)雜且精細(xì)的結(jié)構(gòu)組合在了一起才能完成人類(lèi)這一系列復(fù)雜又精巧的動(dòng)作。

在我們現(xiàn)今的生活、工作中使用的工具有大部分并未達(dá)到最為優(yōu)化的形態(tài)，其工具的形態(tài)與尺寸等因素與人機(jī)工程學(xué)并不一致，所以無(wú)法使得人們有效并且長(zhǎng)時(shí)間地安全操作。如果較長(zhǎng)時(shí)間的使用設(shè)計(jì)不良的手持工具，就容易使得人體感到不適，從而降低了生產(chǎn)效率，增加了心理上的不滿(mǎn)。因此對(duì)手持工具的人機(jī)特性研究必須有適當(dāng)?shù)脑O(shè)計(jì)、評(píng)價(jià)、使用和選擇。

1、手持工具的人機(jī)設(shè)計(jì)原則

工具在使用中需要保持手腕處于自然的順直狀態(tài)。

工具必須在比例上與使用者保持適當(dāng)，才能使得工作生產(chǎn)發(fā)揮最大效果。

工具的設(shè)計(jì)需要減少工具對(duì)使用者手部組織產(chǎn)生的壓力。

2、手持工具的人機(jī)因素

在對(duì)工作環(huán)境的研究中，需要考慮到人的因素、人——機(jī)——環(huán)境之間的相互作用、工作效率、安全性和舒適等問(wèn)題。在需要長(zhǎng)時(shí)間使用手持工具的工作環(huán)境中，為了避免手部肌肉的疲勞，應(yīng)該充分考慮到人機(jī)關(guān)系之間的協(xié)調(diào)性：（1）手柄的部位要與人體手掌相匹配，手掌和手指的彎曲抓握是手持式工具的操作方法，所以要符合手持工具和人手掌的人機(jī)關(guān)系，例如手柄的直徑和長(zhǎng)度等因素;手柄的直徑數(shù)據(jù)取決于手持工具的作業(yè)姿勢(shì)和手掌的尺寸大小，而在手柄的長(zhǎng)度尺寸上則取決于手掌的寬度尺寸。（2）保持手腕的順直狀態(tài)從而能夠避免重復(fù)作業(yè)生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的手部局部疲勞，可以通過(guò)對(duì)手柄的設(shè)計(jì)來(lái)達(dá)到手腕的順直狀態(tài)，同時(shí)也需要考慮到手持工具作業(yè)時(shí)的工作方向。（3）避免靜態(tài)施力，手部肌肉施力依靠收縮產(chǎn)生，持續(xù)時(shí)間太長(zhǎng)，容易導(dǎo)致供血不足。（4）手持工具的作業(yè)活動(dòng)范圍應(yīng)在手的最佳活動(dòng)范圍內(nèi)進(jìn)行，手部的最佳活動(dòng)范圍不僅是指能夠容易到達(dá)的工作地點(diǎn)，也是指人的視線(xiàn)能夠到達(dá)的地方，而在工作過(guò)程中需要避免手臂長(zhǎng)時(shí)間的操作而引起的疲勞，以免降低工作效率。（5）注意性別上的差異和左手為習(xí)慣用手者群體的需要和特性。（6）避免手掌部位的組織受到過(guò)大的壓力。

3、手柄的造型因素

手柄的造型設(shè)計(jì)因素包括手柄的直徑、長(zhǎng)度以及接觸面的形狀等情況。

（1）手柄的直徑：手持工具的手柄直徑的大小取決于手持工具的用途和使用者手掌的尺寸。如果手柄的直徑過(guò)大，容易導(dǎo)致手掌的握力減少，從而降低工具的靈活性和工作效率，并且會(huì)造成手指的彎曲力度加大，容易產(chǎn)生疲勞感。

（2）手柄的長(zhǎng)度取決于手掌的寬度。

（3）手柄的形狀上，增大抓握部位的面積以減少手部組織所受到的壓力。

三、設(shè)計(jì)輔助理論分析

（一）細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)理念

我們都聽(tīng)過(guò)一句話(huà)——“細(xì)節(jié)決定成敗”，一個(gè)產(chǎn)品在細(xì)節(jié)造型上無(wú)懈可擊，那么這個(gè)產(chǎn)品肯定不會(huì)是一個(gè)失敗的產(chǎn)品。細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)的完善能夠使得產(chǎn)品提高好幾個(gè)檔次和品味，提高產(chǎn)品的使用工效，也能讓使用者得到心理和生理上滿(mǎn)足。從心理學(xué)的角度上看，人在對(duì)最低層次的生存需求得到滿(mǎn)足以后會(huì)逐步向更高的心理需求轉(zhuǎn)移，在這個(gè)轉(zhuǎn)移的過(guò)程中，已經(jīng)從解決有無(wú)的角度開(kāi)始往優(yōu)化細(xì)節(jié)、提升品質(zhì)的角度發(fā)展。從人機(jī)工程學(xué)中以人為本的設(shè)計(jì)角度而言，工業(yè)產(chǎn)品擁有優(yōu)秀的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)優(yōu)化，更能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)理念傳達(dá)出來(lái)，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)師和產(chǎn)品的使用者之間建立交流的橋梁。產(chǎn)品的細(xì)節(jié)和整體是相互轉(zhuǎn)化的。整體是由一個(gè)個(gè)細(xì)節(jié)構(gòu)成的，而細(xì)節(jié)對(duì)整體的感受起著決定性的作用。相同款式的產(chǎn)品，如果一款在細(xì)節(jié)上做得更加突出，一款毫無(wú)亮點(diǎn)，那么注重細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)更能夠吸引消費(fèi)者的目光，引起注意。

1、色彩設(shè)計(jì)

色彩學(xué)是研究色彩產(chǎn)生并將其在自然規(guī)律中進(jìn)行應(yīng)用的一門(mén)學(xué)科。色彩學(xué)的科學(xué)依據(jù)是由我們非常熟悉的科學(xué)家牛頓和開(kāi)普勒奠定的，而在心理學(xué)和生物學(xué)上，這兩種學(xué)科著力解決人對(duì)色彩的感受。在國(guó)際上普遍被公認(rèn)的是孟賽爾色系，它對(duì)“色相、明度和純度”三者具體數(shù)值的規(guī)范來(lái)保證色彩使用的準(zhǔn)確性。

作為能夠影響一個(gè)產(chǎn)品的重要細(xì)節(jié)之一，不同的色彩搭配傳遞給人們的含義也會(huì)不一樣，產(chǎn)生的效應(yīng)也不一樣。所以在產(chǎn)品的外觀(guān)色彩中，色彩主要作用是顯得美觀(guān)、好看。豐富色彩搭配的產(chǎn)品能夠給消費(fèi)者一種美的精神享受。隨著社會(huì)的發(fā)展，產(chǎn)品的造型和色彩也發(fā)生了很大的變化，消費(fèi)者能夠?qū)ν活?lèi)的產(chǎn)品具有一定的色彩認(rèn)識(shí)，能夠通過(guò)不同的色彩搭配區(qū)別不同類(lèi)型的產(chǎn)品。例如通常使用固體色或較為絢麗的色彩來(lái)體現(xiàn)產(chǎn)品的科技感;在家用產(chǎn)品中顏色則相對(duì)溫馨，這樣能夠給人一種心理安慰。在工業(yè)安全用色規(guī)定中，橙色是警戒的指定顏色。在較多情況下，橙色和紅色都具有警示作用，但是橙色相比紅色而言少了一些強(qiáng)烈的意味，所以橙色的使用不僅能夠在安全上起到警示作用，而且還能夠降低工具使用時(shí)的視覺(jué)疲勞。

在人的感知中，色彩的表達(dá)是具有溫度和情感的。通常我們了解的為紅色與橙色兩種亮色代表了熱烈、食欲和溫暖，藍(lán)色和綠色兩種顏色則相對(duì)會(huì)讓人覺(jué)得比較安靜、沉穩(wěn)和憂(yōu)郁。因此一個(gè)成熟的產(chǎn)品也需要符合人們對(duì)色彩識(shí)別的習(xí)慣，色彩設(shè)計(jì)也對(duì)產(chǎn)品的成功起到了關(guān)鍵作用。

2、設(shè)計(jì)心理學(xué)理論

設(shè)計(jì)心理學(xué)是應(yīng)用心理學(xué)（Applied Psychology）其中的一個(gè)分支，目的是研究人對(duì)產(chǎn)品的心理需求和使用需求并將這些需求應(yīng)用到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)中，并且能夠通過(guò)對(duì)使用者的心理情況分析來(lái)得出數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)的分析來(lái)設(shè)計(jì)出用戶(hù)體驗(yàn)更好的產(chǎn)品。

設(shè)計(jì)心理學(xué)的中心與人機(jī)工程學(xué)一樣，都是一門(mén)以用戶(hù)為主的學(xué)科。在設(shè)計(jì)心理學(xué)中，好的設(shè)計(jì)不僅需要人機(jī)數(shù)據(jù)的輔助構(gòu)成和造型、色彩、使用體驗(yàn)，更需要個(gè)人以及群體的習(xí)慣，甚至是意識(shí)感受等眾多方面的集合體。

在心理學(xué)上有一個(gè)很重要的心理作用就是心理暗示。對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品而言，使用者在初次使用中覺(jué)得體驗(yàn)效果不佳甚至于對(duì)自身造成了傷害，那么使用者在以后的產(chǎn)品選購(gòu)中會(huì)下意識(shí)地避開(kāi)該品牌的產(chǎn)品，轉(zhuǎn)而選購(gòu)其他的同類(lèi)產(chǎn)品。

3、產(chǎn)品的材質(zhì)選擇

在產(chǎn)品的整體構(gòu)成中，細(xì)節(jié)決定著成敗，而材質(zhì)的選擇決定著產(chǎn)品的細(xì)節(jié)體現(xiàn)。不同材質(zhì)的物理因素不一樣，例如塑料材質(zhì)和金屬材質(zhì)在硬度、韌性、強(qiáng)度上完全不一樣。即使是同為金屬的鋁、不銹鋼、銅等等都有著不同的特性。

而在工業(yè)設(shè)計(jì)中，不同的材質(zhì)除了基本的功能結(jié)構(gòu)需求外，也需要和不同的色彩搭配來(lái)滿(mǎn)足審美需求和功能的劃分。同樣的產(chǎn)品，因?yàn)榘咽值牟馁|(zhì)不同會(huì)使得產(chǎn)品有著不同的視覺(jué)感受和使用體驗(yàn)。

四、結(jié)語(yǔ)

希望通過(guò)本文讀者能夠了解到設(shè)計(jì)制作一款產(chǎn)品的復(fù)雜性。手持工具產(chǎn)品的設(shè)計(jì)符合人機(jī)尺寸的基本要求是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。如果不符合則會(huì)對(duì)使用者造成生理或心理上的影響和傷害，這對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)廠(chǎng)商和產(chǎn)品的行業(yè)發(fā)展會(huì)造成很多不良的影響。在符合人機(jī)尺寸數(shù)據(jù)的同時(shí)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)還需要追求更高層次的心理滿(mǎn)足。通過(guò)對(duì)產(chǎn)品色彩、材質(zhì)上的考慮，完善產(chǎn)品細(xì)節(jié)結(jié)構(gòu)，構(gòu)建出一個(gè)合理的、能夠讓使用者和設(shè)計(jì)師相互溝通的產(chǎn)品，讓產(chǎn)品的使用者體驗(yàn)到尊重，這樣才能更好得開(kāi)發(fā)新的產(chǎn)品，從而使得該行業(yè)得到良性的發(fā)展。

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