在人机交互环境系统中,随着交互对象和交互场景的日益复杂,传统的以视觉和听觉为主的信息传递方式已经难以满足工程应急场景下人们对信息传达及时性的需求,而触觉在感知信息方面具有独特的优势,能够弥补视、听感知通道的不足,在信息传达中的重要性日益凸显。然而,目前人们对于触觉在工程预警场景下的研究和应用还处于比较初级的阶段。因此,本文的研究目标在于以头戴式触觉预警原型为基础展开关于触觉感知认知过程的研究,探索头戴振动设备的合理形式,从而为建筑工程场景下头戴振动设备的工业设计提供指导。本文首先对触觉的概念以及人体对触觉的感知性进行介绍,对现有的振动触觉实现技术进行了概括,并对用于信息传达的振动触觉设备的研究现状和成果进行了阐述。基于认知心理学中对触觉感知和认知过程的研究方法,提出了工程场景下触觉感知性研究和触觉预警设备设计的研究框架。随后,本文围绕着振动触觉的感知属性:空间分布位置、时间和振动参数来设置实验,为研究振动触觉的特征,自主研发了一款头戴式振动触觉原型,并基于该原型展开实验。在实验一中,对头部进行触觉感知性测量以比较不同位置的灵敏性,确定振动作用于头部的适宜部位。在实验二中,组合不同的时间模式以及强弱程度形成7种振动模式,通过比较得出适于传达警报信息的触觉模式。实验结果表明前额无毛区域与颞部中央区域感受性最灵敏;时间间隔短、强度高的振动模式更适于传达警报信息。触觉感知实验的结论为振动组件的布置和振动警报模式的参数设定提供了依据,本文同时也展开了对于建筑工程预警场景的调研,结合实验结论和建筑场景下应急预警的需求,设计出一款应用于建筑工地场景下的工程预警头盔。该智能触觉预警头盔针对建筑工地作业中最典型的两种应急预警场景:人员进入危险区域以及未正确佩戴安全帽,在现有BIM建筑信息定位预警系统的基础上进行功能系统交互设计,最后将所设计的数字模型制作出原型在实际场景进行用户评估和测试。