自行车座椅人机学分析
自行车设计中人机工程学案例分析
变速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．人与支撑部件关系图1-1 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。
自行车设计国家标准规定：车吧前叉轴线与通过轮心得地面垂直线的交叉点到地面的距离不小于轮半径的15%，不大于轮半径的60%。
车把部分：这是关系到操纵和制动性能的主要部件。
列入山地车，车吧的宽度以中青年男子的肩宽480mm，手掌宽度100mm为参照，设计时考虑手掌中央与车吧把套的中央为接触点，这样可以使整车受力平衡，具备安全可靠的操纵车把和刹车制动的有利条件。
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。
脚踏部分：脚踏分为水平脚踏和自锁脚踏以及脚带脚踏。
水平脚踏即我们平日所见的脚踏，脚踏和脚是分开的。
自锁脚踏需使用专用配套自锁鞋，如果是长时间骑行会感觉轻松很多，因为一只脚踩下去的同时另一只脚还可以网上提，一般来说可以胜利25%。
根据自行车国家标准：1脚蹬面朝上放置时，自行车向一倾斜25°，脚蹬上的零件不触及对面。
2脚蹬中心与泥板转到任意角度的间隔距离必须大于或等于89mm。
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。
鞍座部分：人处于坐姿状态时，由人体组织的解剖学特性可知，与鞍座紧密接触的是最能承受压力的臀部的两块坐骨结节，时间久了便会感到疲劳，造成臀部疼痛。
自行车与人机工程学
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。
自行车人体工程学设计创新
自行车人体工程学设计创新一、引言自行车人体工程学设计创新是提高自行车舒适性、操控性、动力性、安全性、智能性等方面的重要手段。
本文将详细介绍自行车人体工程学设计创新的主要方面，包括舒适骑行、灵活操控、高效动力、安全防护、智能导航、环保材料、折叠设计以及健身功能。
二、舒适骑行1. 座椅设计：采用符合人体工程学的座椅设计，能够提供舒适的骑行体验，减少长时间骑行时的疲劳感。
2. 把手设计：合适的把手高度和角度，能够保证骑行时的舒适性和稳定性。
3. 脚踏设计：采用符合人体工程学的脚踏设计，能够提供舒适的踩踏体验，减少长时间骑行时的疲劳感。
三、灵活操控1. 转向系统：采用灵活的转向系统，能够保证骑行时的灵活性和稳定性。
2. 刹车系统：采用高效的刹车系统，能够保证骑行时的安全性和稳定性。
3. 变速系统：采用高效的变速系统，能够根据路况和骑行需求进行灵活的调整。
四、高效动力1. 传动系统：采用高效的传动系统，能够保证骑行时的动力性和稳定性。
2. 轮胎选择：选择适合路面状况的轮胎，能够提高骑行时的动力性和稳定性。
3. 重量控制：通过控制车体重量，能够提高骑行时的动力性和稳定性。
五、安全防护1. 防护装备：配备合适的防护装备，如头盔、护肘、护膝等，能够提高骑行时的安全性。
2. 安全警示灯：配备安全警示灯，能够在夜间或恶劣天气条件下提高骑行时的可见度，降低事故风险。
3. 安全制动装置：配备安全制动装置，能够在紧急情况下迅速停车，避免事故发生。
六、智能导航1. GPS定位：配备GPS定位系统，能够实时显示骑行者的位置和路线信息。
2. 路线规划：通过智能导航系统，能够根据骑行者的需求和路况信息规划最佳路线。
3. 实时天气预报：通过智能导航系统，能够实时显示骑行地的天气信息，为骑行者提供参考。
七、环保材料1. 使用环保材料制造自行车，如可回收的金属材料和环保塑料等。
2. 采用环保涂层技术，减少对环境的污染。
3. 推广使用环保出行方式，如共享单车等，减少对交通拥堵和环境污染的影响。
自行车设计中的人机因素分析与研究
自行车设计中的人机因素分析与研究人机因素分析与研究是指将人的特点与需求与机器的特点与限制相结合，以确保机器系统的设计符合人的使用要求并提升人机交互的效率与安全性。
在自行车设计中，人机因素的分析与研究对于提高自行车的使用体验、安全性和舒适性具有重要意义。
本文将围绕着自行车设计中的人机因素进行详细的分析与研究。
首先，我们可以从人的特点与需求方面对自行车的设计进行分析。
使用自行车的人群广泛，涵盖了不同年龄、性别和体型的人们。
因此，在自行车的设计中，应该考虑到不同人的特点和需求，以满足他们的使用需求。
例如，对于孩子来说，自行车应该有合适的车架高度和宽度，以便他们容易上下车辆和掌握自行车的平衡感。
对于长时间骑行的成年人来说，自行车的座椅应该有舒适的设计，以减轻骑行的疲劳感。
此外，在设计自行车的时候还需要考虑到用户的身体健康状况，比如，提供调节座椅高度和操控杆角度的功能，以适应不同人的身体条件。
其次，我们可以从人的动作和操作习惯的角度对自行车的设计进行分析。
自行车的设计应该符合人的动作和操作习惯，使人可以轻松掌握和操控自行车。
例如，在自行车的刹车装置设计中，应该考虑到人的手部力量和操作方式，以确保刹车可以准确地起到制动效果，并且操作起来方便灵活。
此外，自行车的操控杆、刹车杆、变速杆等部件的位置和形状也需要根据人的手部形态和操作习惯进行合理设计，使其操作起来更加舒适和自然。
再次，我们可以从人的感觉和感知方面对自行车的设计进行分析。
自行车的设计应该考虑到人的感觉和感知，使人可以准确地感知自行车的状态和环境，并做出相应的反应。
例如，在自行车的照明系统设计中，应该考虑到人的视觉感知特点，提供足够明亮的照明效果，以确保骑行者可以清楚地看到前方的道路和障碍物。
另外，在自行车的悬挂系统设计中，应该考虑到人的身体感受特点，提供充足的减震效果，以减轻骑行者在不平路面上的不适感。
最后，我们可以从人的认知和注意力方面对自行车的设计进行分析。
自行车鞍座的人机工程设计
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。
自行车设计中人机工程学案例分析
变速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．人与支撑部件关系图1-1 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。
自行车设计国家标准规定：车吧前叉轴线与通过轮心得地面垂直线的交叉点到地面的距离不小于轮半径的15%，不大于轮半径的60%。
车把部分：这是关系到操纵和制动性能的主要部件。
列入山地车，车吧的宽度以中青年男子的肩宽480mm，手掌宽度100mm为参照，设计时考虑手掌中央与车吧把套的中央为接触点，这样可以使整车受力平衡，具备安全可靠的操纵车把和刹车制动的有利条件。
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。
脚踏部分：脚踏分为水平脚踏和自锁脚踏以及脚带脚踏。
水平脚踏即我们平日所见的脚踏，脚踏和脚是分开的。
自锁脚踏需使用专用配套自锁鞋，如果是长时间骑行会感觉轻松很多，因为一只脚踩下去的同时另一只脚还可以网上提，一般来说可以胜利25%。
根据自行车国家标准：1脚蹬面朝上放置时，自行车向一倾斜25°，脚蹬上的零件不触及对面。
2脚蹬中心与泥板转到任意角度的间隔距离必须大于或等于89mm。
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。
鞍座部分：人处于坐姿状态时，由人体组织的解剖学特性可知，与鞍座紧密接触的是最能承受压力的臀部的两块坐骨结节，时间久了便会感到疲劳，造成臀部疼痛。
自行车人机关系分析报告及改进方案
自行车人机关系分析报告及改进放方案导论人机关系是研究人的特性及工作条件与机器相匹配的科学。
它把人和机器视为一个有机结合的系统，指出机器应该具有什么样的条件才能使人付出适宜的代价后可获得整个系统的最佳效益。
人机工程学不仅涉及到工程技术理论，还涉及到人体解剖学、生理学、心理学以及劳动卫生学等。
认真研究这门科学，可以创造出最佳设计和最适宜的条件，使人机实现高度协调统一，形成高效、经济、安全的有机系统。
1人机匹配与人机系统总体设计人机匹配是指人的特性与机器特性的适当配合。
在人机系统中，人是系统的主体，机器是人创造出来的，机器当然应该适应人的特点。
如操作空间应与人体外形测量尺寸相适应；操作机构应与人的形体和最佳用力范围相适应，指示仪表及信号应适合人的视觉、听觉和触觉的常规要求等。
操纵机构是人将信息传给机器的工具。
因为人输出信息的部位（口、手、足等）不同和操作要求不同，所以操作机构的种类也很多。
在设计时要考虑机器的动作方向、阻力、速度和安全等因素。
如果操纵机构的运动方向与被控制对象的运动方向及仪表显示方向保持一致，操作就会准确及时；也可简化培训过程，改善调节的速度和精度，并减少事故。
操纵机构存在摩擦、弹性、粘性和惯性等阻力是必要的，这可以产生“操纵直接感觉”，使操作连贯，减少振动和过载造成的干扰，保证操作控制的准确性。
控制动作分为行程调节和微量调节。
行程调节可使控制器迅速接近所需位置。
微量调节则使控制器准确地置于所需位置。
设计时应使操纵机构与仪表显示的位移有合适的比率。
在仪表指示设计中，视觉显示装置最多。
人的正常视距为46cm～71cm，视角为39°～41°。
仪表应设置在操作者正面视野内，最佳视距为50cm～55cm;重要仪表不得超出40°视角的范围，常用仪表必须在3 0°视角内。
仪表高度最好与眼睛相平，上下视线在10°～45°范围内。
指针刻度间距摆角不得小于10°，指针的宽度为1.0mm～2.5mm，并应贴近刻度盘表面，以减少误差。
自行车设计中人机工程学案例分析
变速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．人与支撑部件关系图1-1 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。
自行车设计国家标准规定：车吧前叉轴线与通过轮心得地面垂直线的交叉点到地面的距离不小于轮半径的15%，不大于轮半径的60%。
车把部分：这是关系到操纵和制动性能的主要部件。
列入山地车，车吧的宽度以中青年男子的肩宽480mm，手掌宽度100mm为参照，设计时考虑手掌中央与车吧把套的中央为接触点，这样可以使整车受力平衡，具备安全可靠的操纵车把和刹车制动的有利条件。
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。
脚踏部分：脚踏分为水平脚踏和自锁脚踏以及脚带脚踏。
水平脚踏即我们平日所见的脚踏，脚踏和脚是分开的。
自锁脚踏需使用专用配套自锁鞋，如果是长时间骑行会感觉轻松很多，因为一只脚踩下去的同时另一只脚还可以网上提，一般来说可以胜利25%。
根据自行车国家标准：1脚蹬面朝上放置时，自行车向一倾斜25°，脚蹬上的零件不触及对面。
2脚蹬中心与泥板转到任意角度的间隔距离必须大于或等于89mm。
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。
鞍座部分：人处于坐姿状态时，由人体组织的解剖学特性可知，与鞍座紧密接触的是最能承受压力的臀部的两块坐骨结节，时间久了便会感到疲劳，造成臀部疼痛。
人机工程学课程设计自行车的人机系统评析
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。
自行车鞍座的人机工程设计
自行车鞍座的人机工程设计自行车鞍座是自行车中最重要的组成部分之一。
一个好的鞍座能够为骑车者带来更舒适的体验，同时更好地保护他们的健康。
因此，鞍座人机工程设计显得尤为重要。
为此，本文将从设计、材料、外形、舒适性等几个方面，探讨如何设计符合人体工程学的鞍座。
一、设计在设计鞍座时，必须考虑到骑车者的身体形状以及习惯用法。
这意味着需要设计出不同的鞍座来满足不同骑车者的需求。
例如，女性骑车者需要更宽的鞍座来适应她们的骨盆形态。
而男性骑车者在骑行时会出现龟头麻木的现象，因此设计鞍座时需要考虑到这一点，尽量减少这种不适。
同时，在设计时还要考虑到不同骑车者的骑行习惯。
长距离骑行者需要一个更宽、更长的鞍座来分散体重，减少对臀部的压力。
而短距离骑行者则更适合选择硬一些的鞍座，骑行时可以更容易地侧着骑。
二、材料鞍座的材料也很关键。
一般来说，鞍座的制作材料是皮革、合成材料或泡沫塑料。
这些材料都有各自的特性，需要根据鞍座的使用场景选择合适的材料。
例如，皮革鞍座更适合长时间骑行，因为它们非常耐磨、耐用，而且对于身体的保护效果也非常好。
合成材料和泡沫塑料制成的鞍座则更适合短距离骑行，因为它们更轻便、更易于清洗。
三、外形借助现代技术，设计师们可以创建出各种精美的鞍座外形。
但是对于鞍座来说，外形并不是决定性因素。
更重要的是鞍座的尺寸和形状。
一个好的鞍座应该具有符合人体工程学的外形。
通常来说，鞍座应该有弯曲的底面，这可以让它更好地适应身体的曲线。
此外，鞍座还应该有空心的凹槽，这将减轻对人体骨架的压力，让骑车者更舒适的骑行。
当然，这些都要有针对不同的人来进行设计，并在加工生产过程中做出相应的尺寸和形状调整。
四、舒适性理想的鞍座应该具有良好的舒适性。
对于骑车者来说，舒适性主要体现在以下几个方面：1.鞍座的软硬度：硬度适中的鞍座能够让骑车者在骑行时更舒适。
2.鞍座的宽度：宽度适当的鞍座能够更好地承受骑车者的体重、减轻对臀部的负担。
3.鞍座的触感：触感舒适的鞍座能够让骑车者的肌肉更放松，更容易骑行出更远的路程。
人机工程学之自行车
湖北省荆州市荆州区长江大学机械11506班
1：最常用的交通工具
自行车的结构
1：导向系统
人机工程学在自行车中的应用
1：坐垫部分
坐垫是接触人最重要的的部分，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，臀部会随着身体重心变化，在坐垫上前后左右的移 动，不断的转髋。其次，坐垫固有的角度和高度都对人体臀部受力强度和受力分布有 很大的影响。以山地车为例，它的坐垫是WTB坐垫，从图中我们可以看出，该坐垫大 致呈三角形，表面为弧状，中央部分有一凹槽。三角形便于大腿伸向车蹬施力；弧状 减股骨周围血管压迫，长时间行驶时臀部不易疲劳，在转弯时容易挪动臀部来达到调
节重心的目的；凹槽则考虑到的生理问题，减小对下身的压迫。同时，坐垫的可调节
高度的也是必不可少的，由于车辆在行驶时，人的大腿处于座垫和脚蹬之间提供新进 动力，合适的高度能使人感觉更舒适，用力更小，所以这便于不同腿长的人在使用时 都能找到自己的最合适的位置。
2：车把部分
速度
人的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 是可调节的把立。车把提供使用时的转向和保持平衡功能，在一般的使用情况下 人两手平握，所以这辆车在把手的设计上将前端部分设计很圆滑，便于人的指关 节环绕车把朝车前方向把握。同时，传统自行车的把水是水平的，这不符合人机 工程学原理，因为这样将会使手腕处于背屈状态，腕部酸痛，握力减小，长时间 操作还会引起腕道综合症等。测试表明，把水与水平位置成10°左右效果最好， 可以降低疲劳，并且容易操作，还使腕关节处于放松状态，从图中我们也可以看 出，把手与水平位置就是约呈10°左右的。再者，由于使用的人身高等的不同， 对车把整体的高度
基于人体工程学的自行车座垫的研究
基于人体工程学的自行车座垫的研究作者：吕梦琪朱宁嘉来源：《科技视界》2014年第32期【摘要】本文以人体工程学的视点对自行车座垫进行初步的研究，并对国外品牌公司的既存商品和创新研究案例从人体工程学角度进行分析。
论文内容分为四章，包括自行车座垫的概述，自行车座垫设计相关的人体工程学要素，基于人体工学的自行车座垫设计案例和结论。
论文旨在把握较为完整的关于人体工程学自行车座垫设计的技术与信息，同时也提出了自行车座垫相关的人体工程学设计要素。
【关键词】自行车座垫;人体工程学;品牌Bicycle Saddle Research Based on ErgonomicsLV Meng-qi ZHU Ning-jia（Jiaxing University，Jiaxing Zhejiang 314033，China）【Abstract】This paper focused on the preliminary studies on bicycle seat with the ergonomics perspective and foreign brands of existing goods and innovative cases. Paper aims to grasp more complete information and technology of bicycle saddle based on ergonomics， and proposed ergonomic elements of bicycle saddle design as well.【Key words】Bicycle;Saddle;Ergonomics;Brand1 自行车座垫概述我们通常将自行车可按形态分类分成三类：（1）窄型细长的硬座垫：适合于快速巡航用的运动型自行车。
该类自行车的结构特点是为快速踩踏时减少大腿内侧摩擦和疼痛感而设计成窄长的鞍形，和为减少臀部与坐垫陷入面积，提高踩踏速度而设计的硬质坐垫;（2）宽而软的舒适型座垫：适合于慢速巡航用的舒适型自行车，其宽大软质的座垫设计提供臀部较大而平均的支撑面积和较佳的舒适度;（3）特殊类型的座垫。
五种附和人机工程学的案例
五种附和人机工程学的案例一、人机工程学椅子当你听到符合人体工程学的椅子，你不可避免地认为应该多为“上班族”考虑下，他们在工作中，如果椅子的不舒适会造成多方面的病痛，为了满足这一需要，Ohio--based Bio Fit工程产品最近推出他们的Armor Seat工效学讲座，提供一款符合人机工程学的椅子。
二、人机工程学分离型鞍座这是一款设计比较独特的自行车鞍座，其突破了原始的自行车鞍座造型，直接只有两块垫料支撑臀部的坐骨结节，座面与水平面的夹角为20--40度，用来支撑臀部的重量，它去掉了传统自行车鞍座的前鼻，避免了鞍座对人体会阴区的挤压和摩擦，不会使人体的敏感组织受到影响。
值得注意的是，垫料前倾，从力学的角度来分析，坐骨结节的重量会有一部分分担给前臂和蹬踏时的大腿，所以也就缓解了鞍座对坐骨结节的压力。
三、人机工程学鼠标对于手掌来说，其最自然的形态就是半握拳状态。
而鼠标的造型设计，实际上就是要尽量贴合这个形态。
分解开来，它包括三个概念。
1、要使赢标外壳紧密贴紧人手掌的两个主要肌群--拇指肌群和小指肌群。
使它们能够够贴紧而又不受压迫。
受压迫会导致手掌处于疲劳状态，而贴不紧又有握不住的感觉。
2、要使鼠标外壳紧贴掌弓而又不压迫它。
也就是鼠标外壳要贴紧手掌中间的那条“沟”。
如果它不能贴紧，那么手心就会有悬空”的感觉，而如果压迫了它，因为下面是手主要动脉和神经的必经之地，时间长了以后会导致手缺氧。
3、鼠标的最高点应该位于手心而不是后部的掌浅动脉弓，否则会造成手掌产生压迫感。
对干手指，手指的自然形态应该是五个手指都不悬空，而且处干呈150度左右的自然伸展状态。
而对于鼠标设计来说，手指部分的一个特别要求，就是当手指自然伸展时，第三指节的指肚应该正好处于鼠标按键的微动开关上，这样才能获得最佳的按键手感。
人—自行车人机工程设计案例分析
人—自行车人机工程设计案例分析人机工程设计是一门研究人类与机械设备之间相互作用的学科，旨在改善设备的设计以提高人类的效率和安全性。
自行车是一种广泛使用的交通工具，因此其人机工程设计显得尤为重要。
本文将从人机交互、人体工学和可操作性三个方面来分析人-自行车的人机工程设计，以进一步探讨如何改进自行车的设计以提高其实用性和舒适性。
人机交互是指人与机械设备之间的信息交流和相互作用。
自行车作为一种工具，必须满足用户的需求和期望。
首先，自行车应该易于操作和控制，所有操作元件应该容易触及和操作。
例如，刹车手柄应该设计为符合人手的形状，力学按键设计，以便骑行者可以轻松刹车。
此外，自行车也应该提供足够的信息反馈，骑行者可以在骑行过程中了解车辆的状态和行驶速度。
一个简单的计速器和里程表可以添加到自行车上，以实现这个目标。
人体工学是研究人类体形、体力和运动特性的学科，可以在设计过程中提供指导。
自行车的座椅是与骑行者直接接触的部分之一，因此应该根据人体工学原理进行设计。
座椅应该提供足够的支持和舒适感，以减轻骑行者的疲劳感。
此外，座椅的高度和角度应该是可调节的，以适应不同骑行者的身高和体态。
同样地，自行车的把手和踏板也应根据人体工学原理进行设计，以保证骑行者的手部和脚部的舒适性和掌握力。
可操作性是指设备设计是否能够满足用户的需要和期望。
自行车的设计应该便于用户进行操作和维护。
例如，自行车的前轮和后轮应该容易拆卸和更换，以方便用户进行维护和修理。
此外，自行车的车架也应该具有足够的刚性和稳定性，以确保骑行者的安全。
若自行车设计不可操作，用户将很难享受到它所带来的乐趣和便利。
综上所述，人-自行车的人机工程设计是一个复杂且涉及多个方面的任务。
只有通过合理的人机交互、人体工学和可操作性设计，我们才能改善自行车的设计，提高其实用性和舒适性。
未来的研究可以进一步深入探讨如何在自行车的设计中结合新技术和材料，以提供更好的人机体验。
自行车人机学评析与改进
自行车的人机学评析与改进机械0902班牛晓东学号：200931038 【前言】：自行车是我们日常生活最常用交通工具之一。
虽然今天科技发达，有很多交通工具比起自行车更舒适、快捷、方便，但是自行车的“以人为本”却越来越受到青睐，而且成为城市交通的重要组成部分。
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。
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，既能注重自行车的功用性，又能集易用性、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的意义。
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。
【关键词】自行车；人机工程学；评析改进一、车座的分析与改进1.1现有车座缺点现有座位的高度甚至超过把手，即使调节，起码也跟把手一样高。
鞍座后倾的角度也太大，使身体前屈作业，致使脊椎拉直，破坏正常腰椎曲线，形成一种费力姿势。
根据人体坐姿的生物力学分析得知，人体上身越前倾，脊柱的弯曲程度越大，背部肌肉受力越大。
当人骑这种车时，几乎完全伏在车把上，背部与水平面几乎平行，腰部椎间盘压力分布不当，腰椎变形。
另外，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。
骑车时骑者的背部负荷很大，车座较窄，同样造成对大腿内侧和臀部的摩擦。
根据《人体测量学》中成年男子坐姿臀宽355mm（90%），成年女子382mm（90%），应以女子的臀宽为设计标准，以满足座位的舒适度。
还有，传统的老式28 自行车座位的材料多是采用硬塑料制成，坚硬，边缘处较突出，让人感觉不舒服。
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图二
图三
图四
大了车座对于会阴区的挤压，从而让骑乘者更加不舒适；同时，人们骑乘宽
大柔软的车座时由于车座后部宽大会影响蹬踏，这样人们在骑乘过程中由于 宽大车座的阻碍身体重心会不自主地前移，使坐骨结节脱离车座后面宽大的 区域而使会阴区被压迫在一个比较窄小的范围内，产生不舒适感。
（2）适合女性的鞍座应比适合男性的鞍座大很多
自行车鞍座的人机工程学分析
鞍座是自行车重要的组成部分，在骑行
时与人的关系密切，在设计前需要进行深入 的人机分析。
自行车鞍座的人机工程学分析
1.人体骨骼分析 在骨盆下口的前方，介于两侧坐骨下支及两侧耻骨下支 之间，有一深切迹，男性其呈锐角（约50～60°），称为耻 骨下角，女性呈钝角（约80～85°），称为耻骨弓。耻骨角 的大小对座面的宽度值有一定的影响。
自行车鞍座的人机工程学分析
2.普通鞍座所存在的问题
除坐骨结节外，耻骨联合也分担一部分上肢的重量；而在进化过程中人 体并没有让胯部承受重量的设计，所以在人体坐在车座上的时候是坐骨生殖 区靠在平坦的座面上，这样就会压迫到坐骨生殖区的组织和脂肪，造成生殖 区域的麻木和缺血，严重的会导致生殖系统障碍。 所以普通车座对人体的坐骨生殖区的血液循环和性能力都有一定的影响。 正常情况下骑车，臀部以坐骨结节着力。两坐骨结节的之间的平均距离约为 9cm。当道路不平，受到颠簸上下时，臀部难免向前滑动，使坐骨结节落空 在两侧，尾骨成为承重支点，尾骨受到很大的重力，与坚硬的坐垫相撞，严 重的可发生折断或与骶骨分离。
自行车鞍座的人机工程学分析
5.自行车骑行受力分析
（1）小角度0°～30° 这一角度的骑乘者主要是一些运动员。骑乘者躯干与地面的倾斜角小于
30°，这样做可以有效减小身体对空气的阻力，加快骑行的速度。但是速度
是以牺牲运动员的骑乘舒适度为代价的。
自行车鞍座的人机工程学分析
5.自行车骑行受力分析
（2）中角度30°～60° 对于骑乘角度在30°～60°度之间的骑乘者来说，其骑乘的舒适程度要 比0°～30°之间的运动员要好许多。在设计上，这一角度鞍座比公路赛车 的鞍座宽大、柔软，鞍座与坐骨生殖区的接触面积明显减少，而且对坐骨生 殖区的压迫明显减轻，在垫料选择上，一般选择较硬的海绵作为垫料，外面
（3）分离型鞍座 这是一款设计比较独特的自行车鞍座，突破了原始的自行车鞍座造型， 只有两块垫料支撑臀部的坐骨结节；座面与水平面的夹角为20°～40°，用 来支撑臀部的重量；它去掉了传统自行车鞍座的前鼻，避免了鞍座对人体会 阴区的挤压和摩擦，不会使人体的敏感组织受到影响。值得注意的是，垫料 前倾，从力学的角度来分析，坐骨结节的重量会有一部分分担给前臂和蹬踏 时的大腿，所以也就缓解了鞍座对坐骨结节的压力。但是，骑乘者坐在上面 容易向下滑动。
易引起坐骨生殖区的疲劳和不适。
自行车鞍座的人机工程学分析
3.鞍座和普通坐椅的区别
（2）鞍座
在骑乘自行车时，骨盆底部的骨支撑了身体大部分的重量。车座比椅子
要窄的多，而且呈三角形。在骑行的时候人体跨坐在车座上，与坐姿不同， 坐骨生殖区由于缺少了大腿及其脂肪的保护，直接面对车座的前端，耻骨会 承担人体上肢和躯干的一部分重量。耻骨的构造与坐骨结节不同，它是由片
血管，不会造成对生殖系统的负面影响。但是，从力学的角度来分析，由于
车座是桶形的，这样就会大大减少臀部与车座之间的受力面积，坐骨结节和 相应的臀大肌所承受的压力会很大，会加速骨质和肌肉软组织的疼痛和疲劳。 另外一个比较致命的问题是这样坐着时，几乎无法蹬踏。
自行车鞍座的人机工程学分析
6. 其他形式鞍座人机分析
自行车鞍座的人机工程学分析
6. 其他形式鞍座人机分析
（4）月牙型人机工程鞍座
图一是美国MOONSADDLE公司所设计的一款月牙型人机工程鞍座以及 它的人机工程骨骼分析图。图二是人体骨骼在普通鞍座上的位置，受压黄色 橡胶球说明耻骨联合部受到了很大的挤压，坐骨生殖区的神经和软组织也很
大程度上受到了损害；图三和图四表明了人体在月牙型人机工程鞍座上的情
覆以皮革，使之成为一个整体。
自行车鞍座的人机工程学分析
5.自行车骑行受力分析
（3）大角度60°～90° 身体与水平面的夹角呈60°～90°。就骑乘者的舒适程度来说是一个比 较好的角度，因为这时身体基本上直立，人体重心的支撑点很靠近上躯体， 这样人体在骑乘时身体上肢和躯干的重量基本上都移到了坐骨结节的位置， 坐骨生殖区与鞍座的接触面积进一步减小，承受的压力也大幅度减轻。在设 计上，鞍座的弧率相对较大，后支撑点的位置与前鼻的宽度也较大。
但是还存在一些问题。车座中间被镂空以后，镂空的边缘必然会出现尖角，
而人在骑乘时会有一部分的上肢重量压负在那里，同样会感觉不舒适。
自行车鞍座的人机工程学分析
6. 其他形式鞍座人机分析
（2）直竿形自行车鞍座
直竿形自行车鞍座，突破了原始自行车鞍座的造型，整个车座只是由一 个横向的直杆构成，没有传统自行车座的突出窄小部分。这样就避免了传统 自行车座对人体坐骨生殖区的压迫和摩擦，也就不会压迫到会阴区的神经和
自行车鞍座的人机工程学分析
6. 其他形式鞍座人机分析
（1）镂空型自行车座 这种车座的主要特点是在车座的中间镂空了一个近菱形的形状，尽量避
免对一些神经和血管的不必要的压迫。车座的中间被镂空以后，会阴区的泌
尿组织和生殖系统的组织和血管就被架空，这样就直接减少了对神经和血管 的压迫，减少了对生殖系统的负面影响。 这种车座有效减少了对会阴区组织和血管的压迫，适合于在城市中骑行，
状的隔膜构成的，传递刺激比坐骨结节要敏感很多。同时还会压迫到坐骨生
殖区的软组织和脂肪。而正是这个部位有通向生殖区域的神经和动脉，这些 动脉是给生殖器官供血的血液通道。
自行车鞍座的人机工程学分析
4.鞍座认识的误区
（1）柔软宽大的鞍座效果并不如人们期望的那样好 因为人们在骑乘时，如果坐骨结节所承受的力大于会阴区的力，车座两 侧会下陷，同时由于车座是平的，多余的垫料就会填充到耻骨角的区域，加
从数据的角度来说，女性的坐骨结节比男性的坐骨结节宽一些，但并没 有人们想象中的那么宽，也就是说，现在市场上一些品牌的女性自行车座为 了宣扬其针对女性的特点，刻意将车座的后部设计的比较宽大，其实并不是 十分的合理。由于女性生理结构的原因，臀部的脂肪比较多，如果将鞍座设 计的比较宽大的话会与腿部特别是大腿后侧靠近臀部的肌肉摩擦，从而产生 不舒适感。
自行车鞍座的人机工程学分析
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3.鞍座和普通坐椅的区别
（1）普通坐椅
经过长期进化，人体对坐姿经过了很好的设计和适应，所以人体在坐位 时，坐骨结节和大腿后侧的肌肉和脂肪以及大腿骨承担了大部分的人体上肢 和躯干重量，较不容易疲劳。坐骨结节的骨头表面是由相互垂直的横隔构成 的，所以它抵抗压力的能力很强。而且人体在生命中有很长一段时间内是采 取坐位的，坐骨结节的股骨头表面会有一层茧膜，这样延长了人体骨神经疲 劳的时间。人在采取坐位的时候，臀部和大腿的肌肉和脂肪会保护神经和血 管丰富的坐骨生殖区不受或者很少受到压迫。所以人体在采取坐位时，不容