人自行车人机工程设计案例分析样本

自行车设计中人机工程学案例分析一、人一自行车系统组成自行车的功能是供人骑行，就发挥自行车的功能作用而言，把人看作自行车的组成部分是完全合理的。

因此，人在骑车时组成了人一车系统，该人一车系统中的人一车界面关系可由图1-1来进行分析。

1．人与支撑部件关系人-车界面关系支撑部件主要有车架、前叉、鞍座和车把等，是自行车的构架。

支撑部分将其他零部件固定在相互间正确的位置上，保证自行车的整体性，实现自行车的功能。

从人机关系来看，鞍座、车把和车架等的位置和大小，以及它们间的相互关系，与骑车人的位置和肌肉的动作有着性的设计参数。

2．人与动力接受部件关系动力接受部件主要是脚蹬和曲柄。

动力是靠骑车人的双脚踩在脚蹬上，下肢运动的力使曲柄转动而产生的。

为了使人省力和有舒适感，必须在骑自行车人的体格和体力与自行车元件的尺寸关系上下功夫，即研究人体下肢肌肉的收缩运动与曲柄转动之间的能量转换问题。

3 ．人与传动部件关系传动部件主要是滚珠、链条和链轮。

人的作用力是通过链条和链轮传动而带动后轮转动，从而使自行车前移。

传动部分的设计关键是要有较高的传动效率和可靠性，且有易操纵的变速机构。

保证较高的传动效率，才能使人用一定的肌力而获得较大的输出功率。

4 ．人与工作部件关系工作部件就是车轮，即车圈、轮胎等。

绝大部分轮胎是充气的，少数是实心的。

车轮一方面把骑车人的肌肉力量，有效地转换为同地面接触而向前运动的力；另一方面将骑车人的握力转换为与接地部分所产生的刹车阻力。

在设计自行车的各部分尺寸、车闸及变速器等时，应该着眼于骑车人一动力一传动一工作的连贯性，才可能设计出同骑车人手的大小或握力相适应的闸把、刹车力适当的车闸，才不会发生刹车阻力不够而造成失误现象。

二、影响自行车性能的人体因素影响自行车性能的人体因素很多，如图1-2 所示。

现主要分析下述几点：1．人的体格因素以身高H 为基本因素，其他身体的能力与H 成比例，并有与H2、H3成比例的特性。

目录摘要 (1)一、车座改进分析 (1)1.车座存在的问题 (1)2.改进的方面和措施 (2)1）车座宽度 (2)2）车座长度 (3)3) 座面倾角 (3)4)座垫 (3)5）车座高度 (4)二、靠背的改进分析 (4)1.靠背的高度 (4)2.靠背的宽度 (5)3.靠背的角度 (5)4.靠背的重量及材料 (5)三、车把改进分析 (5)1.车把的高度 (5)2.车把的宽度 (5)3.把手的形状 (5)4.车闸 (6)5.把手的弯度 (7)四、总结 (7)五、参考文献 (8)人因工程学―――自行车人性化设计摘要全面分析在社会生活中对家用自行车的特殊需求和人机设计规范。

根据需求对现在的自行车进行改进设计，充分考虑人的因素，对其做一些“人性化”的改善，以求在人们享受经济效率的同时，也能够维护和促进身体健康。

关键词：人因工程自行车人性化中国是世界闻名的“自行车王国”。

自行车是广大工薪阶层最常使用的交通工具。

骑车外出，不但可以锻炼身体，而且经济方便。

但是在方便的同时，有些自行车“骑士”常常感到会阴部胀痛，腹部坠胀，长时间骑车后还会感到腰酸背疼等，这与自行车的设计不过人性化有一定关系。

随着技术的进一步发展，日趋完善化的设计更强调人的效能、安全、舒适和身心健康，在设计高效机的同时，充分考虑人的因素,反映人的需要,把人与机密切结合起来。

但是，现行自行车，尤其是休闲、代步用普通自行车在这方面发展得不尽如“人意”，存在的问题主要是自行车的一些零部件尺寸不适于人。

所以在保证高效的同时,有必要从人机工程学的角度对其做一些“人性化”的改善。

一、车座改进分析1.车座存在的问题大多数人长时间骑自行车，都会感到臀部疼痛。

之所以如此，一部分原因是前倾式的骑车姿势使骑车者会阴与车座前端产生磨擦,时间一久就会感到不舒服；一部分原因则是车座的尺寸与人体尺寸不符所致。

根据人体组织的解剖特性可知，坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位，身体的主要重量均由骨盆下的两块面积约为25cm2的坐骨结节承受。

摘要形形色色的自行车，它们的基本构架都一样，可是不同款式的自行车社会需求量就不一样，自行车的市场根据不同的人群也有多种多样，如对于小孩，自行车后轮处有两个小轮来支持其平衡，而对于都市女性，自行车却设置的矮小美观，而对于喜爱运动的年轻一辈来说，自行车却有省力而且易于在山地处行走的多功能。

作为大学生这个大群所偏爱的山地自行车，有些自行车并不是最佳的，为此，我们用我们的基础专业知识对其评析，也便在以后的购买自行车时我们能够选择更好的、更合人的因素的自行车！运用人机工程学原理和方法解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科。

在自行车的设计过程中，我们可以通过安全人机工程学的知识使自行车与人能够更好的配合，相互兼容；将受环境的影响降到最低，或是更好的适应环境，从而使人有更安全更舒适的骑行，尽量消除机器本身的缺陷，降低人操作的失误率，最终达到提高安全，降低疲劳，增加舒适度的要求。

关键词：人机工程学自行车车架造型计算机辅助设计人机评析错误!未指定书签。

目录摘要 (1)一、引言 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究意义 (3)1.3评析内容 (4)1.4 研究目的 (5)1.5研究方法 (6)二、相关尺寸（以山地自行车为例） (7)三、自行车人-机评析 (7)3.1人一自行车系统 (7)3.2影响自行车性能的人体因素 (7)3.3自行车设计结构要素分析 (9)3.4具体部件的人-机评析 (11)四、总结 (17)五、参考文献 (18)六、小组成员分工情况 (19)一、引言1.1研究背景自行车的普及能够实质性地缓解石油类矿产资源存量、钢铁类材料消耗等等问题，符合绿色设计的长久可持续发展理念，自行车车架造型设计的研究就显得尤为重要。

而在工业产品的开发与研制中，人机工程学的应用显得举足轻重且极富挑战性，能够提升产品的使用舒适度和市场竞争力。

两者的结合更将推动任何一种工业产品的有机发展进程。

在欧洲，很多人为了减少因驾车带来的空气污染而愿意骑自行车上班，这样的人被视为环保卫士而受到尊敬。

人机工程学课程设计自行车的人机系统评析摘要不同款式的自行车适用于不同的人群和社会需求，如小孩的自行车后轮处有两个小轮来支持其平衡，都市女性的自行车设置矮小美观，年轻人喜欢省力且易于在山地行走的多功能自行车。

作为大学生，我们需要评析山地自行车并选择更好的、更合人的自行车，以此提高安全，降低疲劳，增加舒适度。

一、引言1.1研究背景随着人们对健康和环保意识的提高，自行车作为一种环保、健康的交通工具越来越受到人们的青睐。

1.2研究意义在自行车的设计过程中，运用人机工程学原理和方法可以使自行车与人更好地配合，相互兼容，降低环境的影响，提高安全性和舒适度。

1.3评析内容本文主要评析山地自行车的设计结构要素，以及人体因素对自行车性能的影响。

1.4研究目的通过评析山地自行车的设计结构要素和人体因素对自行车性能的影响，提高自行车的安全性和舒适度。

1.5研究方法采用人机工程学原理和方法，结合计算机辅助设计进行评析。

二、相关尺寸（以山地自行车为例）在山地自行车的设计中，需要考虑车架的高度、长度、角度等尺寸，以及车轮和刹车等相关尺寸。

三、自行车人-机评析3.1人一自行车系统自行车是人与机器的一个系统，需要考虑人体因素和机器因素的相互作用。

3.2影响自行车性能的人体因素人体因素包括身高、体重、力量、灵活性等，需要考虑这些因素对自行车的影响，如车架高度和长度需要适合骑车者的身高和体重，刹车的力度需要适合骑车者的力量等。

3.3自行车设计结构要素分析自行车设计结构要素包括车架、车轮、刹车、变速器等，需要考虑这些要素的相互作用，以及如何使它们更好地适应环境和人体因素，提高自行车的安全性和舒适度。

人体疲劳和疼痛是影响骑车出力性能的不利因素，其产生原因既有人体因素，也有自行车结构因素。

肌肉负担过大、不合适的骑车姿势以及体重对鞍座的体压分配不合适等都可能导致疲劳和疼痛。

此外，人的最大摄氧量也会影响出力因素。

山地自行车是喜爱运动的人们主要的运动工具，尤其是长途游玩的驴友。

自行车鞍座的人机工程设计前言 (3)第一章绪论 (4)1.1课题研究背景 (4)1.2国内外研究现状 (4)1.3课题研究的内容 (6)1.4课题的意义 (6)1.5论文结构 (6)1.6本章小结 (7)第二章自行车鞍座的人机工程设计 (8)2.1人机工程学 (8)2.2人机工程学的定义 (8)2.3人机工程学的内容 (9)2.4人机工程在自行车鞍座设计中的应用 (10)2.4.1自行车鞍座对舒适性的影响 (10)2.4.2鞍座的人机工程分析 (11)2.4.3现有鞍座的人机特点分析 (12)2.4.4人机工程学指导下的鞍座设计 (14)2.5本章小结 (16)第三章自行车鞍座逆向设计 (17)3.1逆向工程学 (17)3.2逆向工程学的定义 (17)3.3逆向工程学的进展 (17)3.4逆向工程学的作用 (17)3.5自行车鞍座设计中逆向工程的运用 (17)3.5.1三坐标测量仪 (18)3.5.2点云图的生成 (18)3.6 imageware软件的逆向建模 (21)3.6.1 imageare软件的简介 (21)3.6.2鞍座点云图的导入imageware软件 (21)3.6.3点云的多边形化 (22)3.6.4云多边形化参数的设定 (23)3.6.5点云噪点的分析 (23)3.6.6点云噪点的删除 (24)3.6.7曲面构造分析 (24)3.6.8曲面SurfA、SurfB、SurfC、SurfD与SurfE的构造 (25)3.7本章小结 (32)第四章 UG软件对鞍座表面局部造型 (33)4.1导入UG6.0中进行鞍座表面的设计 (33)4.1.1将鞍座模型导入到UG NX6.0软件中 (33)4.1.2基准平面的建立 (33)4.1.3鞍座上表面草图的构造 (34)4.1.4改进后的鞍座模型 (34)4.2本章小结 (35)第五章总结与展望 (36)5.1工作总结 (36)5.2展望 (36)参考文献： (38)致谢 (38)前言随着人类社会的向前进展，绿色无碳生活慢慢的影响着全世界人们的衣、食、住、行。

安全人机工程课程设计范本摘要：自行车是目前最流行、最便捷的交通工具之一，本着低碳环保的特点，越来越成为人们青睐的对象。

本设计就是要运用安全人机工程学的相关知识对自行车的设计进行安全分析评价，为自行车设计提供参考，使自行车更加安全舒适，造福人群。

关键词：自行车、低碳环保、安全人机工程学、安全分析评价、设计Abstract Bicycle is the most popular, the most convenient means of transport, in the low carbon environmental protection characteristics, is becoming more and more popular object. This design is to use safety ergonomics knowledge of the bicycle design safety analysis and evaluation for the bicycle, to provide a reference for design, make the bike more safe and comfortable, to benefit the people.Key wards Bicycle、Low-carbonlife、Safety Ergonomics、Safety analysis and evaluation、Design目录0 前言 (1)1 课题简介 (1)1.1课题现状与问题 (1)1.2研究目的与意义 (1)2 自行车的结构尺寸 (1)3 坐垫 (2)3.1坐垫的人机关系 (2)3.2坐垫的人机评价 (3)3.3坐垫的优化设计 (4)4 车把 (5)4.1车把的人机关系 (5)4.2车把的人机评价 (5)4.3车把的优化设计 (5)5 车架 (6)5.1车架的人机关系 (6)5.2车架的人机评价 (6)5.3车架的优化设计 (7)6 脚蹬与曲柄 (7)6.1脚蹬与曲柄的人机关系 (7)6.2脚蹬与曲柄的人机评价 (7)7 结束语 (9)参考文献 (9)0 前言在现代提倡“低碳、绿色、环保”的口号下，自行车在冷淡了一段时期后重新成为了时代的潮流。

人—自行车人机工程设计案例分析报告人一自行车系统设计案例分析工业设计F1002 赵土豆201048262500一、人一自行车系统组成自行车的功能是供人骑行，人在骑行过程中人和自行车可以看成一个人机系统，且人是最主要的因素，该人机系统中人一自行车的界面关系分析如下。

人一车界面关系鞍座车把脚蹬1.人与支撑部件的关系支撑部件主要有车架，前叉,鞍座和车把等，是自行车的构架。

支撑部分将其他零部件固定在相互间正确的位置上，保证自行车的整体性,实现自行车的功能。

从人机关系来看，鞍座,车把和车架等的位置和大小，以及他们间的相互关系，与骑车人的位置和肌肉的动作有着密切的联系.人坐的位置怎样更合适，车架多高使人脚蹬起来用力才方便，如何保证人的上身有正确的姿势，手握车把的距离多长才合适等，都决定于人体特性的设计参数.2.人与动力接收部件的关系动力接收部件主要是脚蹬和曲柄.动力是靠骑车人的双脚踩在脚蹬上,下肢运动的力使曲柄转动产生的.为了使人省力和有舒适感，必须在骑自行车人的体格和体力与自行车元件的尺寸关系上下功夫，研究人体下肢肌肉的收缩运动与曲柄转动之间的能量转换关系.3.人与传动部件关系传动部件主要是滚珠，链条和链轮.人的作用力是通过链条和链轮传动而带动后轮转动，从而使自行车前移.传动部分的设计关键是要有较高的传动效率和可靠性，且有易操纵的变速机构?保证较高的传动效率,才能使人用一定的肌力而获得较大的输出功率.4.人与工作部件的关系工作部件就是车轮，即车圈，轮胎等.绝大部分轮胎是充气的，少数是实心的.车轮一方面把骑车人的肌肉力量，有效地转化为同地面接触而向前运动的力；另一方面将骑车人的握力转换为与接地部分所产生的刹车阻力.在设计自行车的各部分尺寸，车闸及变速器等时，应该着眼于骑车人-动力-传动-工作的连贯性，才可能设计出同骑车人手的大小或握力相适应的闸把，刹车力适当的车闸，才不会发生刹车阻力不够的现象.二、影响自行车性能的人体因素影响自行车性能的人体因素：人的体格因素、下肢肌力、输出功率、脚踏速度、平衡机能、人的手和握力、人的疲劳等。

基于人因工程学的自行车设计改进姓 名：张海青学 号：05083008班 级：工硕51指导老师：孙林岩2007年11月摘要：自行车设计在以往只是从满足人的使用功能出发，而忽视了骑乘者是否感到舒适。

本文从人因工程学角度，运用人体测量学、身体运动学的理论，对自行车设计上长期存在的一些不符合人体工效学要求的缺陷提出了改进建议。

关键词：人因工程学设计鞍座腰靠一、引言人因工程学（Human Factors or Human Factor Engineering）,又称工效学（Ergonomics），是近几十年发展起来的一门边缘性应用科学。

它综合应用生理学、心理学、医学、卫生学、人体测量学、劳动科学、系统工程学、社会学和管理学等学科的知识和技术，在对人、机器、技术和相关环境的深入研究的基础上，发现并利用人的行为方式、工作能力、作业限制等特点，以提高生产（包括日常生活中人的活动）的效率、安全性、健康性、舒适性和有效性。

现代人因工程学的落脚点不仅在于工厂生产现场的布置与设计，还在于人们日常生活随处可见、随时接触的日常用品当中。

真正具有现代形式的自行车诞生于1874年。

如今自行车在很多国家只是作为运动健身的工具，但是从上世纪20年代自行车传入我国以来，由于经济、人口状况与地理条件等方面的原因，自行车在一个很长时期内一直作为中国百姓的主要交通工具。

当前我国自行车产量、出口量均占世界总量60%以上，国内消费量也居世界第一。

自行车的历史已经超过了一百年，但是从人因工程学的角度进行分析，我们可以发现，现在的自行车设计仍然存在缺陷，需要改进。

二、问题及改进2.1 鞍座设计不合理——鞍座太平坦，太窄，太硬根据一家国外研究机构的统计，在他们调查的人群中有90%骑自行车男士的睾丸存在畸形。

有一半的被调查人群会感到阴囊不适或存在勃起障碍。

另据我国的男性学医学报告，骑行自行车在我国前列腺炎的发病诱因中占很大比重。

鞍座设计要素分析尺寸 决定鞍座宽度的因素主要是人体的生理结构，如坐骨结节的距离、骨盆的大小等等。