安全人机设计本科学位论文.doc

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1、摘要自行车一直是和人们日常生活关系最密切的交通工具之一。虽然在科技高度发达的今天，有很多交通工具比自行车更舒适、快捷、方便，但是本着低碳环保的特点，像自行车这种以人为本的交通工具却越来越受到青睐，而且成为城市交通的重要组成部分。换个角度思考，这就要求设计出来的自行车，要以人机工程学为基础，即能注重自行车的公用性，又能集易用性和娱乐性于一体，满足各层次消费者所需，给人们带来充满活力的生活个性。因此，对自行车进行人机分析具有重要意义。安全人机工程学就是运用人机工程学的原理和方法去解决系统中人机结合面的安全问题的一门新兴学科。在自行车的设计工程中，我们可以通过安全人机工程学的知识使

2、自行车与人能够更好地配合，相互兼容；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；增加自行车的舒适度，和人更好的配合，降低疲劳。关键词：自行车、安全人机工程学、人性化、舒适度23目录摘要1绪论3第一章车架41.1车架的人机关系41.2车架的人机评价41.3车架的优化设计51.3.1首先确定车把和鞍座之间的相对位置61.3.2确定鞍座和中轴之间的相对位置61.4车架的材料选择6第二章车把92.1车把的人机关系92.2车把的人机评价92.3车把的优化设计10第三章骑姿123.1与自行车骑姿相关的因素分析123.1.1车把和鞍座之间的相对

3、位置123.1.2鞍座和脚踏之间的相对位置123.1.3中轴133.2现行骑姿人机特性分析133.2.1休闲车骑姿133.2.2赛车骑姿13第四章鞍座154.1鞍座的尺寸154.2鞍座的弧率154.3鞍座的垫料164.4为鞍座增加腰靠1623第五章色彩搭配17第六章结论和展望186.1本课题研究的内容186.2前景展望19参考文献2023绪论在种类繁多的现代交通工具中，自行车一直是人们日常生活关系最密切的交通工具之一。虽然在科技高度发达的今天，有很多交通工具比自行车更加舒适、快捷、方便。但是，在交通拥挤，车辆行驶速度低，以及废气、噪声污染严重，停车困难，倡导环保交通工具的今天

4、，自行车也更加受到青睐，成为城市交通的重要组成部分。越来越多的人选择自行车作为主要交通工具，也就要求自行车的设计要更加人化，即以人为本。以人为本，是时代发展的要求，是历史发展必须遵守的原则。所谓人性化产品，就是包含人机工程的的产品，只要是“人”所使用的产品，都应在人机工程上加以考虑，产品的造型与人机工程无疑是结合在一起的。社会的发展、技术的进步、产品的更新、生活节奏的加快等等一系列的社会与物质的因素，使人们在享受物质生活的同时，更加注重产品在“方便”、“舒适”、“可靠”、“价值”、“安全”和“效率”等方面的评价，也就是在产品设计中常提到的人性化设计问题。在实际设计中，需结合安

5、全人机工程学的原理和方法，要考虑人体特性，自行车的骑行舒适度，各部分的功能分配，具体包括车架、车把、造型、骑姿设计以及色彩搭配，并根据具体的骑行人给出骑行安全性的相关建议。23第一章车架自行车车架设计要从材料强度、骑行运动学、加工工艺、可靠性等各个方面进行考虑，这些因素都直接影响车架的外观美感、强度大小和弹性优劣，而车架的造型在很大程度上决定着自行车骑行好坏、易转性能、骑行舒畅感等。本次设计则主要从车架的尺寸设计、车架的人机评价以及车架的优化设计等方面来进行分析。1.1车架的尺寸的选择车架管材的长短、构成的角度等影响整体自行车的特性。除考虑车架的造型结构尺寸外，尤其应该考虑自

6、行车与人的协调关系，以及身体尺寸与自行车各部件之间的关系。车架作为整个车子的骨架，最大程度地决定、影响了骑行姿势的正确性和舒适性，所以选择一个合适的车架是至关重要的。根据自行车高度应该在305mm到635mm之间，而且末尾数字推荐为5或0的整数。表1-1车架尺寸的选择车架尺寸身高14寸160cm以下15寸160cm以下16寸160～175cm17寸165～180cm18寸170～185cm19寸173～185cm20寸185cm以上21寸185cm以上231.2车架的人机评价车架的尺寸极大程度地决定了一辆自行车性能的好坏和舒适程度。车架过长会造成脖子、肩、腰、手臂、屁股等处疼

7、痛，而且徒增重量，不利于降低操控的灵活性。过高的车架则会拉伸骑车者的肌肉，而且在骑行中要左右转弯，不利于其发力，同时又容易造成肌肉损伤；过低的车架则会给胳膊和腰施加过量的力，也容易造成肌肉疲劳。任何产品的开发，与人机工程学结合的基本原则就是产品对于人的适用性和易用性。自行车车架造型根据用途和所适用路况而采用多种整体结构，其种类分析主要有以下两种：一种是流线型结构，此种结构可最大限度地减少空气阻力，提高骑行速度；另一种是整体性结构，人体做工力传递效率高。避免了普通车架因部件多，相互摩擦，接触变形造成的人体