老年电动车的人机工程学因素分析
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中国矿业大学科研创新训练。
机械工程及自动化08-2班题目老年人专用车学生陈建学号03080893指导教师顾苏军完成日期:2011年12月目录1.背景。
(1)2.市场上现有产品。
(5)3.机械配置。
(7)4.控制器。
(8)5.电机。
(9)6.机械原理。
(9)7.机械使用。
(10)8.特点与展望。
(11)9.机械选购。
(13)10.老年车之我见。
(13)11.参考文献。
(15)在街上偶见一溜小车停在路边,好奇,前去看热闹。
有个车主告知,他们是老年旅行团,从河南驻马店一路开过来的,车子是自己花一万三买的老年代步车,什么手续都不用办,过路费都不收。
一天开二百多公里,一百公里要二十元钱油费。
一架车坐二老伴,他们还自带帐篷,炊具,自己煮饭吃,晚上睡帐篷。
在交谈中,有个老汉告诉我他老伴在家经常头痛脑热,出来玩了几天,什么毛病也没有了,玩得很开心,很快乐。
他们打算经广西到海南岛去。
他们这样旅游费用低,又轻松自在,实在是爽,不比老外逊色。
1.背景人口老龄化已成为全社会共同关心的焦点话题 ,老年人用品的短缺和老年人消费能力的增长使得老年人消费市场日益得到更多的关注 ,成为值得积极开发的市场。
1 开辟老年人代步工具市场1.1 老年人消费市场分析2000 年 ,全国 60 岁以上未在业人口中 ,家庭成员的供养是老年人收入的主要来源 ,占 65.40 %;其次是退休金 ,占 29.27 %;依靠基本生活费补贴的很少 ,占 2.38 %。
未在业女性老年人口中 ,由家庭成员供养的占80.07 %,有退休金的占 12.5 %,依靠基本生活费补贴的占 2. 71 %。
未在业男性老年人口中 ,由家庭成员供养占 62. 97 %,有退休金的占24.17 %,依靠基本生活费补贴的占 4. 14 %。
预计到 2025 年和 2050 年 ,老年人潜在的市场购买力可望达到亿元和亿元。
1.2 代步电动车分析中国电动车发展在 20 世纪 90 年代前基本都依靠进口 ,自 1992 年以来 ,中国有了自主生产的电动车产品 ,通过 10 多年的发展 ,现已初步形成一大批具有实力和规模的电动车生产厂家。
基于人机工程学的老年人助行器设计一、前言老年人助行器是一种为老年人提供行走辅助的设备,随着人口老龄化的加剧,老年人助行器的需求量也越来越大。
而基于人机工程学的老年人助行器设计可以更好地满足老年人的需求,提高其使用体验和生活质量。
二、老年人特点分析1. 生理特点:老年人身体机能下降,肌肉骨骼力量减弱,平衡感变差,视力和听力下降。
2. 心理特点:老年人容易产生孤独感、无助感和失落感等负面情绪。
3. 社会特点:老年人在社会上地位相对较低,往往需要依赖家庭或社区。
三、基于人机工程学的设计原则1. 适应性:根据用户群体的生理和心理特点进行设计,使其符合用户需求。
2. 易用性:设计简单易懂、易操作、易维护。
3. 安全性:保证用户在使用过程中不会受到伤害。
4. 舒适性:考虑用户使用过程中的舒适度,减少对身体造成不良影响。
5. 可靠性:保证设备的稳定性和可靠性,防止出现故障。
四、老年人助行器设计要点1. 设计材料:选择轻便、坚固、耐用、抗氧化的材料,如铝合金等。
2. 设计高度:根据老年人身高和使用习惯进行调整,使其使用舒适。
3. 设计手柄:手柄应该符合人体工程学原理,握感舒适,并且可以调整高度。
4. 设计底座:底座应该有足够的宽度和稳定性,防止老年人在使用过程中摔倒。
5. 设计轮子:轮子应该具有良好的抗震性能和缓冲效果,减少对用户身体的冲击。
6. 设计刹车系统:刹车系统应该简单易懂,并且可以保证老年人在停止时不会滑动或者晃动。
五、老年人助行器设计实例以一款名为“乐步”的老年人助行器为例进行说明:1. 材料选择:采用铝合金材质,具有轻便、坚固、耐用等特点。
2. 高度调节:手柄可以根据老年人的身高进行调节,使其使用更加舒适。
3. 手柄设计:手柄采用人体工程学原理,握感舒适,并且可以调整高度。
4. 底座设计:底座宽度较大,具有良好的稳定性和抗震性能。
5. 轮子设计:轮子具有良好的缓冲效果和抗震性能,减少对用户身体的冲击。
电动工具的人机问题分析和改进。
电动工具的人机问题分析:人机工程学是研究机器设计与人体有关的问题,包括人的动作特点、人的感觉等,使所设计的机器有利于操作者的安全,使机器系统产生的噪音、振动、电磁干扰、平衡性、造型、重量等能够适应人的各种要求,使操作者产生愉快感,从而提高人机系统的功效。
这是款常见的手电钻,通过电动机为动力,通过传动机构驱动工作头进行作业。
在这种电动工具造型设计中进行人机分析主要从手柄、振动与使用安全便利进行考虑。
(1)对于手持电动工具来说,人与工具是通过手柄接触进行工作的,手柄的尺寸、结构、形状直接影响到操作者的握持力、握持强度及操作舒适性,还应考虑工具的重量、重心平衡、开关位置等。
该手电钻手柄设计长度比手稍大点,径向尺寸稍大于手的长度,表面采用磨砂面,利于抓握,比较舒适。
开关位于食指处,且为黑色,区别与主色,比较醒目,利于操作。
缺点就是手柄位置过于靠后,远离机器重心,不易于控制平衡。
可以把把手前移,或是在前面再加一个辅助手柄。
(2)安全与便利是电动工具设计必须考虑的重要因素,考虑到使用者手持电钻工具高空作业时,经常把钻头衔在嘴里,很不安全,可以在电钻的适当位置设计一个磁盘,利用磁力吸附这些钻头;或者是,在机身适当位置弄个“桌洞”,把钻头放到里面,既可以提高工作便利性与安全性。
(3)不同颜色,会影响人的情感。
这款手电钻色彩较深,给人以深沉、安全、冷峻的感觉,不会刺激人得情感,还算安全。
改进:(1)手柄中移,重心与中心线在一条线上,利于控制(见图11、12);(2)在机身靠近钻头位置,加一辅助手柄,利于控制方向(见图11);(3)将开关等重要按键设计为橙红色,比较醒目,让操作者保持清醒,同时还会有种活力和时尚感;(4)在电钻前端设计上LED灯,方便用户照亮黑暗的角落进行工作(见图);(5)在手柄上端机身上设计上挂钩结构,可以在不用时暂时挂在腰间,方便取用(见图13)。
正面(图11)反面(图12)图13。
老年代步四轮电动汽车工作原理
老年代步四轮电动汽车的工作原理主要涉及电动汽车的整体结构和动力系统。
首先,老年代步四轮电动汽车通常由电机、电池、控制器、充电系统、车身结构等部件组成。
电动汽车的动力系统主要由电机和电池组成。
电池是电动汽车的能量来源,一般采用锂电池或者铅酸电池。
电池通过充电系统进行充电,然后将储存的电能传输到电机。
电机是电动汽车的动力来源,它将电能转化为机械能,驱动车辆行驶。
控制器则起到调节电机工作状态的作用,控制电机的启停、转速等参数,以实现对车辆的精准控制。
老年代步四轮电动汽车的车身结构通常采用轻量化材料,以降低整车重量,提高能效。
车辆还配备了转向系统、制动系统、悬挂系统等,确保车辆的操控性和安全性。
在实际行驶中,电动汽车的工作原理如下,当驾驶员踩下油门时,控制器接收到信号后会调节电机的转速,电机将储存在电池中的电能转化为机械能,驱动车辆前进。
当需要制动时,控制器会控制制动系统进行制动,同时将制动能量回收到电池中,以提高能量
利用效率。
总的来说,老年代步四轮电动汽车的工作原理是基于电池储能、电机驱动和智能控制系统的协同作用,实现车辆的动力输出和行驶
控制。
这种工作原理使得电动汽车具有零排放、低噪音、高能效等
特点,成为现代城市出行的重要选择。
浅谈人机工程学在老年产品设计中的应用人机工程学与产品设计一、人机工程学的概念人机工程学是以人的生理、心理特性为依据,应用系统工程的观点,分析研究人与机械、人与环境以及机械与环境之间的相互作用,为设计操作简便省力、安全、舒适,人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的科学。
二、工业产品设计作为设计中最主要的一环,工业设计是一项综合性的规划活动,工业设计是指以工业产品为对象的造型设计,它包含美的因素,是以机械技术为手段的造型活动,但又不能单纯理解为只是产品的美观设计。
三、产品设计中人、机、环境的关系人机工程学和工业设计在基本思想与工作内容上有很多一致性:工业设计与人机工程学同样都是研究人与物之间的关系,研究人与物交接界面上的问题。
由于工业设计在历史发展中融入了更多的美的探求等文化因素,工作领域还包括视觉传达设计等方面,而人机工程学则在劳动与管理科学中有广泛应用,这是二者的区别。
人机工程学研究内容及其对于设计学科的作用可以概括为以下几方面:1.为工业设计中考虑“人的因素”提供人体尺度参数;2.为工业设计中“产品”的功能合理性提供科学依据;3.为工业设计中考虑“环境因素”提供设计准则,人机工程学为工业设计开拓了新的设计思路,并提供了独特的设计方法和理论依据。
老年人的产品设计一、为老年人设计产品的原则随着中国人口老龄化进程的加快,老年人在人口中的比例也越来越大,对社会各方面的影响也越来越显著。
老年人的用品更需要设计师为其投入更多的关注,特别是在使用方法上、色彩上、功能上、界面设计上等方面,更多地为老人考虑。
我们在进行设计时要按以下的原则:1.产品与人体的尺寸、形状及用力是否配合;2.产品是否顺手易用;3.是否防止了使用人操作时意外伤害和错用时产生的危险;4.各操作单元是否实用,各元件在安置上能否使其毫无疑问地被辨认;5.产品是否便于清洗、保养及修理等等。
这不仅能够使老人在使用时能够获得舒适的感觉,更重要的是老人在使用产品时,产品所带给他巨大的快感,这两点的结合才是最完美的。
基于人机工程学的老年人助行工具设计研究基于人机工程学的老年人助行工具设计研究近年来,随着老年人口的不断增加,老年人的健康状况和行动能力已经成为社会关注的焦点。
老年人助行工具作为一种通过科技手段来提升老年人自主生活能力的产品,催生了许多基于人机工程学的设计研究。
人机工程学是以人类关于工作系统的知识为基础,旨在促进工作效率和人类的健康与安全。
在老年人助行工具设计研究中,人机工程学的原则和方法被广泛应用,以满足老年人的各种助行需求。
助行工具的设计与老年人的生理和心理特点密切相关。
首先,老年人的身体机能下降,例如力量和平衡能力的减退,需要设计带有防滑装置的助行工具,如手杖、步行器和电动代步车等。
其次,老年人的视觉和听觉能力也会衰退,所以设计应考虑到工具的可视性和可听性,如鲜艳的颜色、清晰的标识和高响度的提示声音等。
此外,老年人应该舒适使用这些助行工具,设计应尽量简单易懂,与老年人手指的灵活性、握力和坐姿习惯相适应。
在老年人助行工具设计中,人机交互技术的应用能够提高工具的易用性和安全性。
例如,在电动代步车的设计中,应采用人体工程学设计原理来确定手柄、座椅和脚踏板的位置和角度,以确保老年人能够轻松操作和舒适乘坐。
此外,可以考虑将智能技术融入到助行工具中,如智能步数计、GPS定位和报警功能等,以提供老年人的健康监测和紧急救援。
助行工具的设计还需考虑老年人社交需求和心理需求。
老年人常常感到孤独和焦虑,助行工具的设计应该能够满足他们与他人交流和参与社会活动的需求。
例如,步行器设计时可以设置储物空间,方便老年人携带日常生活用品;电动代步车还可以配备语音交流系统,老年人可以通过与他人对话来缓解孤独感。
此外,老年人助行工具的设计需要重视人的社会文化背景。
不同地区和不同文化对老人的关爱和照顾方式略有不同,助行工具的设计也应该考虑到这些特点,以更好地适应老年人的需求。
例如,在一些文化中,老年人更喜欢使用传统的助行工具,如扇子、拐杖和理发刀等,设计时应保留这些传统元素,以提高老年人接受助行工具的程度。
电动摩托车的人机工程学与人体工学人机工程学是研究人类与机器或设备之间相互作用的学科,而人体工学则是研究人体结构和功能以及其与工作或设备之间的适应关系的学科。
在电动摩托车的设计和开发过程中,人机工程学和人体工学的原则和准则应该得到充分的考虑和应用,以确保电动摩托车的安全性、舒适性和效率性。
首先,人机界面的设计是电动摩托车人机工程学中的一个重要方面。
人机界面包括控制器、仪表板、手柄、踏板等与骑行者进行交互的部分。
这些控制元素的设计应该简单直观,容易操作和理解。
例如,电动摩托车的油门和刹车应该易于操作,以满足骑行者的需求,并且具有适度的灵敏性和反馈。
此外,仪表板的设计应该清晰易读,以提供骑行者所需的信息,如速度、剩余电量等。
其次,电动摩托车的座椅和悬挂系统的设计也应考虑到人体工学。
座椅的设计应考虑骑行者的体型和姿势,以提供舒适的骑行体验。
此外,座椅还应具有适当的支撑和缓冲,以减轻长时间骑行对身体的影响。
悬挂系统的设计应该减震效果良好,以提供稳定的行驶。
这样的设计可以减少骑行时身体的疲劳感,提高骑行者的舒适性和安全性。
另外,电动摩托车的重量分布也是人机工程学和人体工学需要考虑的一个重要因素。
重量的分布应该均匀,以保持车身的稳定性和敏捷性。
高质量的电池应安置在合适的位置,以平衡车身并减少对骑行者的身体负担。
此外,电动摩托车的整体重量应该尽量轻量化,以提高能效和续航能力。
还有电动摩托车的安全性问题也需要人机工程学和人体工学的考虑。
电动摩托车在行驶过程中可能会面临各种挑战,如侧风、悬挂系统的调整等。
设计师应该充分考虑这些因素,并通过采用合适的结构设计和材料选择来保证其在各种情况下的稳定性和安全性。
此外,电动摩托车应配备适当的安全设备,如紧急刹车系统、防滑胎、防抱死制动系统等,以确保骑行者的安全。
最后,电动摩托车的人机工程学和人体工学的理念也应该与可持续发展原则相结合。
设计师应该考虑采用可再生能源和高效能源管理系统,以减少对环境的影响。
交通工具设计的人体工程学优化众所周知,现代交通工具已经成为人们日常生活的必需品,尤其是在大城市内部的交通流动更是必须要保证。
因此,交通工具的设计变得至关重要,人体工程学的应用成为设计过程中不可忽视的一部分。
人体工程学是一门研究人类与工作环境相互作用的学科,在工业、交通、医疗、家庭等方面都有着广泛的应用。
当然,在交通工具设计中,人体工程学的应用更加重要。
首先,我们来看看汽车和电动车的设计。
汽车是目前最为常见的交通工具之一,人体工程学在汽车设计中应用广泛。
以座位设计为例,座椅的高度、夹角、曲面等设计要素都需要符合人类体型的特点,让人类能够更加舒适地坐在车内。
座椅的头枕、靠背、腰部支撑等也需要进行调整,以便于更加贴合人体曲线,减少颈、肩、背疼痛的发生。
在电动车领域,人体工程学的应用更加突出。
电动车较为轻便,令人体力压力减小,通勤等距离较短的出行方式成为了越来越多人的选择。
电动车的重量、车身高度、车把高低、车座的软硬度等多个设计因素影响着人体的舒适程度和形体状态。
例如,如果车座硬度过高,乘坐过程中会造成乘客盆腔部分周围的压迫,招致盆底肌肉痉挛等不舒适乘车感受。
因此,设计师需要结合人体曲线,深入分析使用者的需求和习惯,制定最佳的车身布局和乘车体验。
再来看看公共交通工具的设计。
公共交通工具是城市中最为基础的交通工具,也是人体工程学应用最广的交通工具之一。
对于公交车、地铁、轻轨等公共交通工具,人体工程学的应用相对更为复杂。
首先,在座位的设计上,需要考虑到尺码、夹角、空间以及人体曲线等多个方面。
其次,公交车在行驶过程中还需要考虑安全性问题,例如车身左右摇摆程度、抓手荷杆的位置、轮椅通道的高低等等。
这些因素都需要经过多次的人体工程学测试以及乘客的反馈来进行调整。
同时,公共交通工具的内部灯光、音响以及座椅的材料等也需要结合人体工程学的理念来进行优化。
比如,减少吵闹的噪声、控制室内的温度、加强车厢抗疲劳设计等,都是可以优化人体舒适感以及乘车效率的方法。
手动转向的电动轮椅车的人机工程学考量随着科技的发展和社会的进步,电动轮椅车成为残疾人和行动不便人士的重要代步工具。
为了提高电动轮椅车的使用体验和用户的舒适度,人机工程学被广泛应用于设计和制造过程中。
其中,对于手动转向的电动轮椅车,如何兼顾使用者的操作需求和身体健康是一个重要的考量因素。
手动转向的电动轮椅车需要使用者通过操纵装置来控制方向,这种设计主要考虑到一些电动轮椅车使用者可能在紧急情况下需要快速保存,并且还可以使用户更容易适应不同的环境。
然而,为了确保使用者的舒适性和安全性,设计师必须考虑以下几个人机工程学的要素:1. 操纵装置的位置和形状操纵装置的位置和形状直接影响用户的操作能力和手部力量的使用。
要考虑到使用者的身体能力和习惯,将操纵装置设计在使用者可以便捷接触和操作的位置。
操纵装置的形状应符合手部的人体工程学需求,以减轻用户的手部疲劳和不适感。
2. 操纵装置的灵敏度和反馈操纵装置的灵敏度和反馈是影响用户操作体验的关键因素。
过于敏感的操纵装置可能导致用户难以控制,而过于迟钝的操纵装置则会增加用户的操作负担。
设计师应根据使用者的技能和手部功能水平来调整操纵装置的灵敏度,同时通过合适的反馈机制(如声音或振动)来提供操作状态的反馈,以帮助用户更好地掌握和控制电动轮椅车的转向。
3. 转向力的控制转向力的控制直接影响到用户的操作难度和操作效率。
设计师需要在操纵装置和电动轮椅车之间建立合适的力传递机制,以提供适当的转向力度和控制力度。
对于一些身体能力较弱的用户,可以考虑采用电子辅助转向系统,通过电动助力来减轻操作的力度,提高用户的舒适性和便利性。
4. 转向操作的灵活性转向操作的灵活性决定了电动轮椅车的适应性和应用范围。
为了满足不同环境下的操作需求,设计师可以提供多种转向模式或可调节的转向参数,例如转向力度、转向速度等。
这样一来,用户可以根据实际需要来调整操作方式,提升电动轮椅车的适应性和灵活性。
5. 安全性考虑对于电动轮椅车而言,安全性是一项重要的考量因素。
人机工程学在老年电动车设计中的应用摘要:随着人们生活水平的提高,老年人的心态也发生了很大变化,他们不再紧守家门,而是渴望走出去,这使得老年人对交通工具的需求日益迫切。
本文从人机工程学的角度出发,针对于老年人的体格特征,对当前市场已有的电动车进行分析改进,力求形成一套合理的、标准的老年电动车设计数据。
关键词:电动车;老年;人机工程学随着人们生活水平的不断提高,老年人的心态也发生了很大变化,他们不再紧守家门,而是渴望走出去,或郊游,或访友,这使得老年人对方便灵活舒适的交通工具的需求日益迫切。
因此,能有一款针对于老年人设计的代步车就显得尤为重要。
目前市场上的电动车种类繁多,但真正适合老年人使用的却很少,所以我们的设计宗旨应该不仅仅是为老年人设计一个交通工具,更重要的是为他们设计出一个贴心的、舒适的、可以完全依赖的生活伙伴,使他们能够在出行的过程中感受到生活的幸福和快乐,使他们能够身心愉悦。
而本文则从人机工程学的角度出发,针对于老年人的体格特征,对当前市场已有的电动车进行分析改进,力求形成一套合理的、标准的老年电动车设计数据。
电动车设计中涉及到人机工程学数据的主要部分有车架、顶棚、座椅、车把、车轮以及仪表盘等部分。
一、车架及顶棚GB/T14779-93标准中成年人坐姿人体尺寸包括坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长共11项,坐姿尺寸图部位见图1.图1 坐姿人体尺寸年龄因素是设计时必须考虑的重点因素。
人的身体尺度一直处于变化之中,从0岁到16岁肢体各结构尺度增长的十分迅速,16岁到20岁,肢体的结构尺度因人不同先后达到一生中的最大值,以后这一尺度可以保持近30年。
45岁到55岁,肢体的结构尺度开始有不同程度的缩小。
到60岁时,尺度缩小呈加速趋势,70岁以上时,由于弯腰、驼背等老年化因素的影响,大多数人的身高会缩短1CM。
在坐姿尺寸表中可以查到,男性(18-60岁)P95的坐高是958mm,小腿加足高是448mm;女性(18-60岁)P95的坐高是901mm, 小腿加足高是405mm,由于老年电动车并没有区分使用人群,所以尺寸以男性为标准,老年人的身高要比标准身高缩短1CM,从车底板到人头顶的距离为坐高958mm+小腿加足高448mm-10mm=1396mm。
电动自行车车架设计中的人机工程学原理研究人机工程学是一门研究人类与技术系统相互作用的学科,旨在改善人类在使用技术系统时的舒适性、安全性和效率。
在电动自行车的设计中,人机工程学原理发挥着重要作用,能够提高用户的体验,使得骑行更加轻松、舒适和安全。
1. 人机工程学原理在电动自行车车身设计中的应用1.1 人体工学人体工学是人机工程学的重要分支,研究人体结构、功能和行为特征,并应用于产品设计中。
电动自行车的车架设计应考虑人体工学原理,保证骑行时身体的姿势自然、舒适。
例如,车架宜根据人体工程学设计合适的坐姿角度和脚踏位置,以减轻骑行者的疲劳和不适感。
1.2 负重分布负重分布是车身设计中需要考虑的重要因素。
合理的负重分布不仅能提高骑行的稳定性,还能减小对车架的负荷,延长使用寿命。
人机工程学原理指导下的车架设计应根据电动自行车的使用场景和用户需求,合理规划车身结构和负载分布。
例如,将电池安置在车架最低点,以降低重心,提高车辆的稳定性。
1.3 操作易用性电动自行车的车架设计应注重操作的便捷性和易用性。
人机工程学原理强调人们的便利和舒适感,在车架设计中应确保用户可以轻松操作控制面板、变速器和刹车。
例如,控制按钮的位置宜符合人体工学原理,使得用户在骑行过程中能够方便地调整电动助力模式。
2. 人机工程学原理与车架材料选择2.1 轻量化设计提高电动自行车的续航里程是用户追求的重要目标之一。
人机工程学原理指导下的车架设计应采用轻量化的材料,以减轻整车重量,减少功耗,提高续航能力。
例如,使用高强度但轻量的铝合金材料或碳纤维复合材料来制造车架,以满足高刚度和低重量的要求。
2.2 强度与可靠性除了轻量化,车架的强度与可靠性也是至关重要的。
人机工程学原理指导下的车架设计应确保足够的强度和刚性,以承受骑行过程中的各种力道和震动。
例如,通过采用合适的结构设计、增加螺栓连接点的数量和优化焊接工艺等方式,提高车架的强度和可靠性。
3. 人机工程学原理与车架减振设计减振设计是电动自行车车架设计中重要的考虑因素之一,能够提高骑行的舒适性和安全性。
电动车人机工程学分析作者:李帅来源:《文艺生活·文海艺苑》2014年第10期摘要:工业设计具有广阔的覆盖面,美学、结构、视觉都穿插其中,其中人机工程学是工业设计重要的组成部分。
人机工程学,顾名思义,强调人与机器的相互作用关系,是通过应用人体力学、劳动心理、人体测量学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构和机能特征进行研究的学科。
人机工程学的不断运用发展也体现工业设计的发展进入成熟阶段,工业设计开始更多的考虑人的使用环境与使用效率。
关键词:人机工程学;电动车;产品设计中图分类号:U491 文献标识码:A 文章编号:1005-5312(2014)30-0273-01电动车的尺寸数据中几乎涉及到我们常用的所有的尺寸数据:坐高、坐姿眼高、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、肩宽、坐姿臀宽、手宽等。
通过这些人体尺寸来研究出最适合骑行的尺寸。
一、臀膝距与电动车设计的研究臀膝距,在电动车设计中与容腿空间息息相关。
考虑到容腿空间上满足绝大多数人的使用,选择男性第95个百分数的臀膝距尺寸:595mm,这样就可以满足绝大多数使用的使用需求,裤子的修正尺寸量:10mm,这样,容腿的尺寸为605mm。
对电动车的实际测量为600mm,与计算的尺寸相差不大。
尤其考虑到人体尺寸的时效性,我们应该在原来的基础上增加15mm的修正量,这样一个满足容腿的尺寸数据为620mm。
电动车的尺寸稍小于我们计算的尺寸。
二、小腿加足高与电动车设计的研究小腿加足高的尺寸与电动车设计中座位的高度是息息相关的。
考虑到坐高在整个电动车设计中的重要作用,我们需要同时满足不同使用者的需求,这样一个可调式的座位变的非常重要,在座位高度的设计中既要满足身材矮小的使用者不至于足部受力引发疲劳,还要满足身材高大的使用者可以拥有足够的容腿空间。
座位正常高度我们选择男女小腿加足高的中位数,男性中位数尺寸为413mm,女性中位数尺寸为383mm,基本尺寸选择为393mm,考虑到着装的修正量以及时效性(40mm),座位的基本尺寸为433mm。
工业设计能力训练教材《人机工程学基础与应用》项目:电动自行车产品设计项目第一部分项目任务综述本阶段项目分析电动自行车产品,学习如何符合人机设计需求。
项目说明:通过对电动车产品造型的人机设计研究,分析使用者生理和心理的需求。
学习目标:对应企业设计流程、职业能力、工作岗位,使学生具备对产品进行人机分析的能力,有效完成进阶能力的培养。
通过项目学习掌握在电动车产品设计中,如何满足使用者的需求。
提升学习者对使用者人机分析评价能力。
项目流程:1、帮助学习者确定项目任务的内容、研究方向和目标。
2、帮助学习者开展作业状态的调查研究3、帮助学习者确定设计中重要的人机分析内容、分析方法4、帮助学习者对项目实施分析5、帮助学习者总结评价第二部分项目任务过程本项目的第一个学习目标了解掌握设计项目人机分析的基本要求能够在项目教学的引领下进行操作学习学习活动一1、项目任务的引进,进行讲解分析,介绍项目人机设计要求(1)电动车产品项目任务说明电动车现今已经是很多人选择的一种交通工具。
本项目主要分析电动车的人机设计,分析驾乘电动车时相关人体结构、人体运动生理,确定电动车的驾驶、乘坐位置、方向把、座垫等乘坐部位的结构、尺寸、形状等,已达到驾乘者驾驶乘坐的舒适性、安全性。
(2)电动车产品与使用者的分析使用电动车产品的过程(通过录影、照片分析,可与学生讨论,学生甲、学生乙。
)驾乘者骑行的舒适性与安全性,主要取决于车体的结构、尺寸、形状等。
驾乘者的生理和心理需求,是电动车人机设计分析的重点内容,重点分析人、车之间的协调统一关系。
电动车主要适用人群是成年男性和女性,满足大多数人使用需求才能保障舒适性与安全性。
2、下发任务书,明确实施方案根据项目下发任务书,对项目人机工程设计程序进行规划。
(1)人机设计程序:①分析电动车产品与人的全部联系,全面分析人在系统中的作用②明确人与电动车产品的关系,确定按人机工程学要求的设计内容③从人与产品方面进行分析,在多种尺度方案中按人机工程学原理进行分析比较④比较人与产品的功能特性、设计限度、人的能力限度、安全可靠性⑤对现有电动车产品进行分析,提出分析改进意见,最终写出分析说明(2)任务内容:任务一:研究电动车产品在人机工程设计的发展。
电动轮椅车动力转向的人机工程学研究现状人机工程学是研究人与机器之间交互过程的学科,其应用于电动轮椅车动力转向系统设计中,能够优化该系统的性能,提升用户的使用体验。
本文旨在介绍电动轮椅车动力转向的人机工程学研究现状,探讨其中的挑战和发展方向。
近年来,随着人们对无障碍出行需求的增加,电动轮椅车市场不断扩大。
人机工程学在电动轮椅车动力转向中的应用已成为关注的热点。
该领域的研究主要集中在用户需求分析、操控方式设计、智能化技术开发以及安全性评估等方面。
在用户需求分析方面,研究人员不断探索和了解不同群体对电动轮椅车动力转向系统的需求。
这涉及到用户的身体特征、运动能力、认知能力等方面的考虑。
根据用户需求的分析结果,研究人员可以优化电动轮椅车的操控方式和功能配置,以提供更符合用户期望的产品。
操控方式设计是电动轮椅车动力转向系统的核心问题之一。
传统的操控方式是通过手柄或按钮来控制转向和速度。
然而,对于某些身体功能有限的用户来说,使用手部进行操作可能会存在一定的困难。
因此,研究人员提出了多种创新的操控方式,例如头部动作识别、声音指令、眼球运动识别等。
这些新的操控方式旨在提高用户的操控精确度和便利性。
智能化技术在电动轮椅车动力转向中的应用也是当前研究的重点之一。
人工智能和机器学习等技术的发展,为电动轮椅车动力转向系统的智能化提供了新的可能性。
通过将智能化技术应用于轮椅车的动力转向系统,可以实现自动导航、避障、路径规划等功能,为用户提供更安全、便捷的出行体验。
与此同时,电动轮椅车动力转向系统的安全性评估也备受关注。
由于电动轮椅车在不同环境下的行驶特点和使用者的多样性,研究人员需要对系统的安全性进行全面的评估。
这包括系统的稳定性、抗干扰性、紧急制动性能等多个方面的测试和分析。
通过建立完善的安全评估体系,可以保证电动轮椅车动力转向系统在各种情况下的可靠性和安全性。
虽然人机工程学在电动轮椅车动力转向系统中的应用已经取得了一定的进展,但仍然存在一些挑战和待解决的问题。
基于人机工程学的老年用品设计研究(徐州师范大学机电工程学院04设计41班,江苏徐州221116)摘要:中国已经进入老龄化社会。
随着老年人口比例的不断增大.老年用品的需求量将越来越大,针对老年人开发的老年用品将越来越多。
然而。
目前市场上的老年用品大多并不适合老年人。
本文通过对老年人的生理心理特征的分析.论述了人机工程学的核心思想和相关理论在老年产品设计中的应用.进而通过人机工程学的“人一机(产品)一环境”三方面因素对老年用品设计进行了解析。
关键词:人机工程学老年人老年用品设计1.引言中国已经进入老龄化社会,据统计,我国目前60岁以上的老人人口已超过1.5亿,占全国人口数的12%以上。
在今后较长的时间内.60岁以上的人口还将继续以每年约3.2%的较快速度增长。
预计到20叫年我国老龄人口将超过欧洲人口之和,这是一个庞大的数字。
在这个庞大的数字背后,存在着一个庞大而又具有潜力的消费市场——老年市场。
随着老年人口比例的不断增大.老年用品的需求量将越来越大。
针对老年人开发的老年用品将越来越多。
然而.据调查,目前市场上的老年用品很多并不适合老年人.其中存在的问题诸如:不符合老年人的审美需求.不方便老年人使用,存在不安全性、欺骗性,形式单一、科技含量低.不符合人机工程学,缺少人性化设计等等。
到目前为止.我国的老年用品市场远远不能满足当代老年人的需求。
如何才能设计出更加符合老年人的产品呢?基于人机工程学的老年用品设计不失为一条好的解决途径。
所谓基于人机T程学的老年用品设计就是始终贯穿“以老年人为本”的设计原则.充分研究老年人的生理和心理特征,寻求和解决“老年人一机一环境”的和谐、统一与协调,除去某些产品系列中的不符合老年人的使用目的的因素。
以满足老年人的需求。
综合考虑产品的美观性、实用性、安全性、舒适性等问题,进行系统的人性化设计.充分运用人机工程学原理,使产品在其整个生命周期过程中,能够充分体现出对老年人的尊重和关爱,充分体现人性化的设计。
老年电动车的人机工程学因素分析
摘要:
文章从人体尺寸角度,以老年人电动代步车设计作为研究对象,从使用者的心理、行为特征出发,对代步车的设计原则,尺寸设计分析,操作盘设计等方面进行人机分析。
从老年人心理需求角度,分析功能和材质的运用。
为我国老年人产品设计提供一定的指导和建议。
关键词:
电动代步车人机工程学人体尺寸操作盘
一、绪论
人体工程学通过人的解剖学、生理学和心理学等方面因素,研究人、机器及环境的相互作用,研究涉及人的健康、安全、舒适和工作效率的学科。
在老年人代步车的设计中,将人、车、环境作为一个系统,在系统中,代步车在完成操作动作的同时,也要将人体功能舒适度作为一个设计的重要因素,使其发挥更佳的人机功效。
根据人机相互作用的原则,老年人代步车必须有合理的设计原则,舒适合理的设计尺寸,安全、可靠的操作装置,为使用者提供一个良好的人机系统使用环境。
我国对电动车的研发起步比较晚,与国外的成果有一定
的差距。
电动代步车的发展主要将现代操纵装置融入老式的手推轮椅设计中,在功能上更方便于使用者,并且在结构上也提高了使用者的安全性和承载力。
不论国内还是国外,轮椅的发展都在随着科技的进步不断更新。
二、目标人群的分析
1.研究对象
本文的研究对象主要是能够自己活动的老年人。
我国《老年人权益保障法》第二条规定:老年人的年龄起点标准是60周岁,即凡满60周岁的中华人民共和国公民都属于老年人。
按照老年人的健康行为特征,可将老人分为几个年龄段。
如表1所示。
2.老年人的心理和活动特征
在心理活动方面,经过心理专家的调查研究发现,老年人普遍都具有失落、孤独、恐惧、焦虑、抑郁、烦躁、易情绪化以及敏感多疑等症状。
在生理机能方面,老年人也表现出了明显的衰退趋势。
首先,贮备能量能力减少,全身组织器官与生理功能退化,肌肉萎缩,因此身体难以承受重负荷或应付意外事件。
其次,自理能力降低,随着体力逐渐减退,出现动作迟缓,反应迟钝,容易出现意外事故,如摔跤、跌伤等。
三、老年人电动代步车设计原则
老年人电动代步车设计的原则首先强调安全设计原则,其次是舒适设计原则、自立性设计原则、易用性设计原则和弹性减震设ttN则。
这些原则互相制约和配合表2所示的各项老年人电动代步车需要满足的机能。
1.安全性设计
电动代步车是老年人常用的出行工具,使用在任何公共场所,安全性是代步车设计考虑因素之一。
主要有以下原则:(1)座垫上应进行防滑处理。
(2)座垫尺寸应保证方便老人使用。
(3)应在座垫加弹性减震装置。
2.自立性设计
人性化的设计可以令老年人在无需他人帮助情况下独
立完成行走一系列过程。
不仅在一定程度上提升老年人的独立自主性,也抵消了一部分心理自卑。
3.易用性设计
老年人学习能力有所下降,对于新的事物他们需要花更长的时间去掌握。
在设计中应抓住这一点,由于此产品专门面向老年人设计,所以在设计中更应注重易用性,而非新颖性。
4.舒适性设计
舒适的座垫和座位高度应以满足老年人心理、生理的舒适感为原则。
座垫尺寸、操作器设计等的稍稍变化,都可以
提升老年人主观的幸福满足感。
四、老年人电动代步车的人体尺寸分析
电动代步车的功能尺寸是否合理可以直接关系到使用
者的操作舒适度,关系到代步车的控制精准率,关系到显示装置信息是否有效的传达。
因此老年人代步车功能尺寸的确定是十分必要的。
老年人人体尺寸是设计老年人生活产品的基本依据,但在我国由于人口多,普查有较大难度,所以现在我们依据老年医学研究推算的人体百分位数来进行数据参考。
我国60-80岁男性老年人身高较年轻时平均下降约1.9%,而60-80岁女性老年人平均身高下降至少约4.0%,最大可达6.0%。
因此,在取得人体尺寸修正时,应取用中间平均值。
利用老年人身高的降低率在人体高度上我们可以得到
以下公式作为老年人人体尺寸的参考。
设H为GB10000-88
标准中身体健壮,发育完整的26-35岁年龄组的任一百分位
数人体身高,H’为相应的老年人身体数值,△H为人从成
年到老年在身体尺寸上的降低值,则:
H’男性=Hx(100-1.9)%
H’女性=H x(100-5.0)%
△H=H-H’
根据上述公式推算出老年人体尺度见表3所示。
在设计中,我们使用最小功能尺寸,或最佳功能尺寸。
最小功能尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量
最佳功能尺寸=最小功能尺寸+心理修正量
五、老年人电动代步车的人机尺寸分析
1.座椅宽度L
座椅的宽度应以老年使用者的坐姿臀宽为基础进行修正。
老年人会随着年龄的增长体型会由胖变瘦。
考虑到定位人群的大多数老年人都能舒服地使用,座椅的宽度可取男性坐姿臀宽90的百分位数为上限值,女性坐姿臀宽10的百分位数,即人体尺寸在304-390mm。
考虑老年人应注意保暖,衣着较厚,此时衣着修正量取20mm。
在座椅使用中,座椅宽度大于使用者臀宽时,在乘坐过程中,老年人可以微调姿势,感觉会更舒适。
因此座椅宽度应增加两侧的心理修正量40mm。
综合考虑各方面因素后,座椅宽度为人体尺寸、衣着修正量、心理修正量之和,即座椅宽度范围在364-450mm 之间。
2.座椅深度D
为了满足大多数老年人的需要,这里取老年人坐深的第50个百分位数,即人体尺寸在412-449mm之间。
衣着修正量取20mm。
由于人在放松状态下的坐姿与静态测量姿势不同,身体上部分并非90°垂直于大腿,因此座椅深度应增加心理修正量40mm。
综合考虑各方面因素后,座椅宽度为人体尺寸、衣着修正量、心理修正量之和,宽度范围在
472-509mm之间。
3.扶手高度A
为了满足大多数使用者,这里取男、女老年人的坐姿肘高的第50个百分位数,人体尺寸在239-259mm之间,扶手高度取坐姿肘高和姿势修正量15-25mm。
因此扶手的高度可以取在254-284mm之间。
4.操作盘显示器
显示装置按信息的种类可分为:视觉显示装置、听觉显示装置、触觉显示装置。
其中,视觉显示用的最广泛。
视觉显示的主要优点是:能传示数字、文字、图形符号、甚至曲线图标、公式等复杂的和科技方面的信息,传示的信息便于延时保留和储存,受环境的干扰相对较小。
所以视觉显示最易老年人使用。
5.操作盘外形
随着科学技术的进步,设计学领域理论的不断发展,比如生态设计、绿色设计等的设计方法出现,产品的外观和功能越来越贴合人们使用的需要。
而在老年人产品设计领域,这些方法的利用或许也可以给使用者带来使用的便利和美
的享受。
6.操作盘色彩
由于老年人的生理特点,易产生视力衰退等症状。
操作盘中的色彩可以通过操作键形状、色彩纯度、明度以及与环
境的对比度来提高使用者对控制器的识别能力,也可以提高操作的准确性。
所以说色彩的设计对老年人产品是相当重要的。
在一个操作界面中,颜色最好不超过3到5种颜色。
对于老年人而言,配色应选用识别性高,与周围环境对比度大的色系。
重要操作键应使用突出、明显的色彩来表达,但颜色不宜过多,否则看起来混乱,容易引起视觉疲劳。
7.操作盘材质
为了适应老年人的心理,从色彩和使用者角度,操作盘最好避开使用金属,一方面,金属触感冰冷,触感不适;另一方面,金属材料容易出现反光的现象,容易给使用者带来视觉不适。
六、结论
老年人电动代步车的设计在国内还需要继续探索研究。
老年人行动上的腿脚不便也要求我们要加强对老年人轮椅
功能上的研究。
本文从人机工程学的人体尺寸、显示装置、操纵装置、视觉传达等方面对电动代步车设计进行了分析。
而我国现在的老年人产品远远不能满足老年人的需要,所以我们不仅要善于发现问题,还应当借鉴外国的经验和教训,来完善我国的对老年事业的研究。