目前国内外市场上的健身器材种类繁多，而能够被特殊群体所使用且能用于一定的康复训练的健身器材相对较少，其中普及率较高且具有代表性的是跑步机和健身车。因此，将以这两种健身器的控制界面为主要研究对象，进行健身器材控制界面的通用化设计研究(图2)。
2.1 现有健身器材的功能研究 健身器材控制界面是使用者与健身器之间进行信息传递的重要媒介，起着沟通和导向的作用。在对控制界面进行设计研究前，需要充分了解控制界面所需要传递的信息，为设计出能够被特殊群体和普通人群通用的健身器材控制界面，首要任务就是对现有健身器材的功能进行全面的研究与了解[4-5]。
通过对现有市场上45款健身车和84款跑步机进行调查研究，发现在现有市场上的健身器材的设计生产过程中主要考虑的使用者是普通人群，尤其是健康的青壮年，在功能设计上也缺乏对特殊群体需求的考虑。为了更好的实现控制界面的通用化设计，在考虑现有健身器材功能的同时需要将特殊人群所使用的康复器材功能考虑进去。对健身器材添加这些功能只需要在控制系统的程序设计上进行一些新的控制程序的添加，不需要对硬件设备作大范围的改动，这符合通用设计的原则。
健身器材的功能可以分为三大类别：娱乐功能、监测功能和训练功能。娱乐功能主要为音乐播放、外用设备接入、竞赛游戏模式等。在这方面需求上特殊群体与普通人群并没有明显差异，只是需要特别注意的是，具有听觉障碍的人群无法使用到音乐播放功能。在监测功能上，康复器械具有为特殊人群考虑的肌肉状态监测功能，在老年人或者伤病患者进行康复训练的时候，需要对他们的肌肉状态进行监测，当出现肌肉痉挛时，采取适当的保护措施；普通的健身器材上没有肌肉状态监测功能，但是这一功能的添加能够使普通人群在使用健身器材时受益，让他们在运动的过程中得到更好的保护[6]。训练功能上，特殊人群根据自身的需求，需要作一些康复训练来恢复身体的某些机能，如：主动运动训练、被动训练运动和电机协助训练运动。而其他的功能普通人群和特殊人群都能够很好的使用(图3)。
2.2 现有健身器材控制界面研究 在对新的健身器材控制界面进行通用设计研究之前，需要以现有的控制界面为参考进行人机工程学的分析与研究，了解不同的用户对控制界面的使用习惯和认知习惯。在整个健身器人机系统中，使用者通过获取控制界面中显示器显示的相关信息，利用按键等信息输入设备操纵控制器，通过控制器调整和改变机械系统的工作状态，使它按照预定的目标工作[7-9]。因此，控制器是把使用者的输出信息转换为机器输入信息的装置，即在使用机器的过程中，使用者通过操纵控制器完成对机器的指挥和控制。
整个人机交互的过程中，对于特殊群体而言，具有障碍性的是获取控制界面的显示器的显示信息和利用按键等设备进行操作信息输入这两个环节[10-11]。对于有认知障碍、视觉障碍的人群，如患有色盲、色弱、老花眼等视觉疾病的使用者，通过视觉来获取信息会相当吃力；对于有部分肢体残缺或患某些疾病的使用者，使用按键、旋钮等输入设备具有一定的困难性[8，12]。
通过对国内外现有的129款健身器材的控制界面的显示、输入等功能进行调查研究得到如下的数据：见表1。
3 健身器材控制界面的通用设计
特殊群体在某些方面能力存在缺失或者不足，所以在设计产品时应该考虑到这部分使用者的需求。通用设计便是一种超越能力缺失的设计理念，以一种设计来满足不同人的不同需求。同时考虑多种群体的需求，使得设计出来的产品能够减小甚至消除特殊人群与普通人群在使用上的能力差距[13-15]。
通用设计的理想是满足所有用户的使用需求，但在现实中，设计不可能做到真正的满足所有用户，满足尽可能多的群体的设计才符合通用设计的实际。在健身器材控制界面的通用设计中，应当提出有针对性的设计理念和设计策略。
3.1 针对视觉障碍的人群的设计策略 在目前的健身器材控制界面显示系统中，对于有视觉障碍的用户获取所显示的信息具有不同程度的困难。
对于色盲用户，设计者应该考虑字体和背景之间的颜色组合，以及对比度是否对色盲用户的阅读产生障碍。在色盲患者中，红绿色盲所占比例最大，设计时就需要考虑怎样的颜色组合容易引起混淆，从而在设计中避免使用。在设计时除了做到容易被色盲用户所阅读之外，也要尽量做到选择目标方案的颜色组合具有美感[8，16]。
老年用户患有不同程度的老花眼和近视等，过小的文字对于他们来说难以识别。如图4显示器所显示的内容，位于显示器底下一行的数字明显过小，不便于阅读。这就造成在他们在使用健身器材进行运动的过程中，难以快速直观的获取自身运动状态的信息，不能及时的作出调节。在这种操作状态下，使用者会产生心理压力，而且由于生理退化，老年人需要更多的视觉寻找时间才能找到目标物体，也需要更多的思考时间来做出调整，所以更容易发生事故。
除了以上的两种用户，还有其他的视觉障碍用户，只是存在的障碍程度不同。所有这些用户需要大的字体或者特殊的颜色搭配，因此在设计健身器材控制界面的系统时，要采用适当的方案。根据表1可发现现有健身器材控制系统的显示器大小有49.6%在5-7英寸之间，说明以现有的显示信息量需求，这一大小范围的显示器能够满足普通人群较舒适的获取信息。从视觉敏感度的角度看，目标越大越易察觉。目标的能见度随着目标面积的增大而提高，大体上呈线性关系。而太大的目标就会占用过大的空间，因而在考虑特殊群体需求的条件下应有一个适宜的大小。对于视力完好的用户而言这些改变并不会影响他们对信息的获 取[8]。根据调查结果，在显示器的大小上选择大于7英寸的显示器较为适宜。
3.2 针对肢体缺陷的人群的设计策略 对于手指残疾或者相关肌肉、肢体存在缺陷的用户，进行按键、旋钮等操作十分困难，过多、过小的按键都增加了他们操作时的难度[17-18]。老年人用户经常会有手部发抖或者手部肌肉力量不足症状出现，传统的按键和旋钮对于他们而言，操作不方便(图5)。
按键等操纵器所需的操纵力要适中，不仅要使其用力不超过人的最大用力限度，而且还应使其用力保持在人最合适的用力水平上，使操作者感到舒适而又不易引起疲劳。由于人在操纵时必须依靠操纵力的大小来控制操纵量，并由此来调节其操纵活动。因此，操纵力过小则不易控制，操纵力过大则易引起疲劳[7]。表1的结果显示了健身器材控制界面的的按键大小比例情况，在人机工程学上指尖操作的最小按键直径要大于1.25 cm，拇指按压最小按键直径要大于1.8 cm才会达到舒适的程度[8]。根据这些数据，考虑特殊群体的情况，需要对传统操纵器的使用方式作出改变。根据当前社会人们对各种电子产品的界面的使用习惯，能够发现无论是普通人群还是特殊人群，都已经越来越少使用传统的操纵器，更多的是采用触控这一新的操纵方式。这不仅能让特殊人群方便操作健身器材控制界面，也能够与生活中其他电子产品接轨，让普通人群更习惯、更舒适地使用[19]。
3.3 针对其他障碍的人群的设计策略 特殊群体中还存在着听觉障碍、言语障碍、认知障碍等不同人群，亦或是偏瘫等疾病患者。有听觉障碍的用户在使用健身器材时，除了无法体验声音带来的一些娱乐功能以及感知健身器材在发生某些危险情况时发出的警报声之外，在操作使用和获取控制器所显示的信息上，他们与普通人群的能力平等。对于具有认知障碍的人群就完全不同了，他们的生理方面与普通人不存在差异，但是他们的一些能力，如阅读能力等，与普通人存在差距。不同的人，推理技能和短时记忆力能力都不同，年轻人的记忆比老年人的好，这些都是能力的不平等。
现有的健身器材控制界面信息显示中使用了各种类型的图形和符号指示。由于人在知觉图形和符号信息时，辨认的信号和辨认的客体有形象上的直接联系，其信息接收的速度远远高于抽象信号。而且图形和符号具有形、意、色等多种刺激因素，传递的信息量大，抗干扰力强，易于接收，因此在健身器材控制界面的通用设计上采用更多的图形符号，有利于特殊群体对信息的获取(图6)[20-22]。
设计者应该站到更多的角度去考虑，包括人的潜意识与行为习惯在人机交互中起到的作用。对于具有认知障碍的人群来说，这些都可以帮助他们更好的去使用产品。
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