随着科学技术的发展,特种车辆的交互情境越来越复杂,作业要求也越来越高,现有的物理按键、触屏等交互方式在可用性以及体验层面已经难以满足特种车辆的驾驶需求。面对比一般汽车更加复杂和严峻的人车交互情境,手势控制等自然交互方式的优势逐渐显现出来,为特种车辆人机交互提供了更多可能,也逐渐成为特种车辆交互设计的关注重点。有效的交互模式设计在一定程度上可以减轻驾驶过程中的分心和认知负荷,提升驾驶体验。因此,对于作业环境恶劣、任务繁重、防护措施限制下的特种车辆人机交互,如何通过有效的设计来提升用户体验变得尤其重要。本课题以手势、触屏交互方式为主要研究对象,基于驾驶员的认知和交互过程来研究特种车辆人机交互体验,并以此为基础构建特种车辆交互设计模型,为设计实践提供参考,旨在通过有效的交互模式设计使特种车辆能够在高效完成作业任务的同时拥有良好的驾驶体验。本文主要有理论研究、特种车辆交互体验实验研究、交互设计策略构建和设计实践四个部分:首先,从用户认知理论和驾驶行为出发,分析特种车辆人机交互特征。通过文献研究对触屏、语音、手势交互方式进行分析,并确定课题的研究对象是触屏和手势交互方式。结合汽车认知因素和特种车辆交互特征,分析特种车辆人机交互的认知因素,并提出基于认知的特种车辆人机交互设计的研究框架。然后,基于特种车辆的认知因素确定特种车辆交互体验评价指标,并通过定性和定量结合的方法进行实验研究。对实验数据和访谈结果进行分析,提取特种车辆人机交互体验的影响因素以及这些因素对交互体验评价指标的影响。随后,根据实验结果,构建基于认知的特种车辆人机交互体验设计模型,并提出特种车辆人机交互设计原则。最后,通过实验室项目某特种车辆交互设计实践,验证特种车辆人机交互设计模型及设计原则的可行性。本课题通过理论和实验研究明确了不同交互方式对特种车辆体验的影响因素,建立了基于用户认知的特种车辆人机交互设计策略,为特种车辆的交互设计给出设计指导意见,旨在为特种车辆信息交互系统设计出更加自然高效的交互模式,提高用户体验。