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1、自行车人机匹配分析,一、前言 自行车是一种最常见最长用的交通工具，我们运用人机匹配原理对自行车的设计进行分析，为自行车的设计提供参考，是自行车成为更加安全更加舒适的交通工具。,1.0 绿色环保,1.1绿色环保,在现代提倡绿色，低碳生活的潮流下，人们越来越注重自己生活的品质和对环境的影响。在这个大环境中，人们开始反思机动车辆对生活带来的影响，出行的选择也将由家用车辆转向其他交通工具，自行车以其无任何污染，而且在出行时还可以达到端丽身体的效果，越来越多的被人使用，自行车又一次给我们带来了惊喜。,比比谁快,2.0 骑车安全,然而，在机动车辆和自行车共存的年代里，自行车的安全相比之前显得更加重要，人们
2、当然的希望在使用自行车出行、锻炼身体的同时，安全同样有保障。虽然现代大多数的交通安全事故和隐患都是与人的违规操作和失误有关，但也不排除交通工具本身所存在的设计缺陷。,2.1 骑车安全,2.2 骑车安全,安全人机工程学是从安全的角度和着眼点，运用人机匹配学原理和方法解决系统中人机结合面的安全问题的学科。在自行车设计过程中，我们可以通过安全人机工程的知识使得自行车与人能够更好的匹配，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。,2.3骑车安全,安全第一,二、自行车的结构,自行车的结构主要包括自行车的车架、车座、车把及驱动系
3、统等。,1.0 组成,三、坐垫,1.0 坐垫的人机接触及影响因素,骑车时，人与自行车接触在三个部位：车把，脚踏板，坐垫。坐垫是接触人的最重要的部分，不同的骑行姿势需要的身体重心变化也和坐垫密切相关。如上坡、过弯、过障碍等臀部会随着身体重心变化，坐垫上前后的移动，不断的转髋。其次，坐垫固有的角度和高度都对人体的臀部受理强度和受力分布有很大的影响。,2.0 压力分布对人的影响,压迫：坐在坐垫上的时候，身体重量压在坐垫的细小面积上，就会产生非常大的压强，压迫到毛细血管，影响了血液循环。,剪切力和摩擦：蹬踏的时候导致人体在坐垫上发生轻微的左右摇摆，摩擦坐垫的边缘，产生摩擦生热，不久就导致疼痛或皮肤损伤
4、，及摩擦产生的剪切力结合压迫的作用进一步加重了血液循环障碍。,2.1 压力分布对人的影响,湿气：汗水带来的潮湿更加加重了剪切力的作用,温度：当骑行的时候，皮肤温度，特别2、压力分布对人的影响是下体部温度会升高。温度上升加快了皮肤新陈代谢，在压迫力的作用下血液循环发生障碍，有时会出现酸麻的现象。,3.0 坐垫的改进建议,为了把减轻降低对下体的压力，可以在设计坐垫的时候将两侧垫高，这样就将更多的压力分散到两翼坐骨上，从而使得下体不得到解放。,四、车把,1、车把人机关系 人身体在自行车上的位置直接影响到骑行，它影响到蹬踏力量的传导效率，也影响骑行中重心的移动及腰背和臀部承受力的大小，从而决定了骑行中
5、的舒适度和疲劳的产生。而人在自行车位置由坐垫和车把共同决定，而且车把和坐垫一样是可调节的把位。骑行者可根据骑行条件和自身身体尺寸调节车把和坐垫的相对位置。车把位置越是靠前，在站立骑行和加速骑行的时候就会获得更多的力量，并且身体也就越符合空气动力学，高速骑行的稳定性也更佳。车把越低，就能越在加速的情况下更好的制动。当车把和身体之间距离越短就能够挺直上身获得更好的视野。,1.0 车把人机关系,一般传统的自行车都是可以调节的车把和坐垫，所以车把对骑行的影响最大的地方体现的把手。最符合人体匹配的把手可以让手臂手掌的肌肉能最舒服，降低疲劳感，而且能最快速施力和反应，其中做出正确反应的概率要高很多，在紧急
6、情况下降低事故发生率。,2.0 车把改进建议,刹车与车把平面的角度设计应该是3545度之间，释放手腕的压力，最好是这个角度设计成可以调节的。,五、脚踏与曲柄,1、脚踏与曲柄的人机关系 相信大多人都会有体会，在骑车过程中，特别是在下雨天和潮湿天气中，脚踏的固定由为重要。一个好的脚踏不会容易脱落，相对来说能更容易掌握平衡和提高脚踏力的传输效率。 曲柄的长决定了脚蹬踏所产生的圆周直径，直径越大，膝盖和大腿内测的肌肉就要加大伸缩度才能蹬动曲柄，所耗费的力气比较大。但是当曲柄的直径过小时，骑行既定的就离曲柄需要转过的角度就增加。另外曲柄的长度还应该 到自行车在支撑的时候脚踏离地面的高度。所以，合适的曲柄直径既方便大腿肌肉的用力，又不会让大腿做太多的无用功。,1、脚踏与曲柄的人机关系,六、反射器,1、反射器 反射器是能够反射光线的装载在自行车前后及脚蹬的装置，主要作用是在夜晚反射路灯和车辆的强光，以提示前后车辆注意自行车的位置。,2.反射器的改进建议 按要求反射器应该这样安置：前方为白色，后方为红色，前轮侧向为白色或琥珀色，后轮侧向为白色或红色，脚蹬为白色或琥珀色。总共有前方、侧向和后方三种。,七、结束语,本次课使我对人机匹配的知识有了进一步深入学习，锻炼了动手和独立分析能力。,谢谢,
