自行车的人因工程设计
人因工程学―――自行车人性化设计
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。
人机工程学课程设计自行车的人机系统评析
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。
基于人体工程学的自行车设计改进
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。
自行车的人机课程设计
自行车的人机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自行车的结构原理，掌握自行车各部件的功能及相互关系。
2. 学生能了解人机工程学在自行车设计中的应用，掌握基本的自行车设计原则。
3. 学生能掌握自行车相关的物理知识，如力学、动力学等，并运用这些知识分析自行车运动中的现象。
技能目标：1. 学生能运用所学的知识，分析现有自行车的优缺点，提出改进方案。
2. 学生能通过小组合作，设计一款符合人机工程学的自行车，并进行展示和讲解。
3. 学生能运用科学方法，进行简单的自行车的力学实验，分析实验结果。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自行车及人机工程学的兴趣，激发学生的创新意识和探索精神。
2. 培养学生关注生活、环保出行的好习惯，提高学生的社会责任感。
3. 培养学生团队合作精神，提高沟通与协作能力。
课程性质：本课程为综合实践活动课程，结合了物理、人机工程学等多学科知识，注重实践与创新。
学生特点：六年级学生具备一定的观察、分析和动手能力，对新事物充满好奇心，善于合作与交流。
教学要求：教师需关注学生的个体差异，提供丰富的教学资源，引导学生主动探究，鼓励学生创新思维和实践操作。
通过课程教学，使学生在知识、技能和情感态度价值观等方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 自行车结构原理：讲解自行车的基本结构，包括车架、轮组、传动系统、制动系统等部件的结构与功能，关联教材中力学和工艺学相关章节。
2. 人机工程学在自行车设计中的应用：介绍人机工程学的基本原理，分析自行车设计中如何考虑人的生理和心理特点，结合教材中有关人机工程学的内容。
3. 自行车设计原则：讲解自行车设计的基本原则，如舒适性、安全性、稳定性等，参照教材中产品设计的相关章节。
4. 自行车力学知识：分析自行车运动中的力学现象，如力的作用、能量转换等，结合教材中物理知识，如力学、动力学等内容。
5. 自行车设计实践：引导学生运用所学知识，进行小组合作设计自行车，包括草图绘制、模型制作等，参照教材中创新设计的相关内容。
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。
基于人体工程学的自行车设计改进
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。
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随着日益健康的关注，自行车的使用率日益增加，不仅成为一种休闲娱乐的方式，更是提高人们的综合健康水平的一种非常有效的体育锻炼形式。
自行车的安全正在备受关注，由于它的双重功能，从产品设计的角度来看，自行车的设计具有越来越重要的人机因素，然而也引发了新的问题。
一般来说，骑自行车时需要考虑的人机因素可以分为三大部分：骑手的实际认识水平，骑车时的舒适度以及车辆的安全性能。
首先，骑手的实际认识水平是设计者在设计自行车时必须考虑的一个关键因素。
在自行车的设计过程中，骑手的认识必须综合考虑，以便确保骑自行车的人能够正确理解自行车的操作方式，以及避免可能发生的安全隐患。
其次，在设计自行车时也要考虑骑车时舒适度的问题。
舒适性是自行车设计中必不可少的一个问题，它不仅影响着骑手的骑行乐趣，更是影响自行车骑行的安全质量的一个重要因素。
自行车的舒适性问题包括车轮的悬架系统，方向控件的位置，座位的垫层及其大小等。
这些元素的设计都需要尊重人体工程学的原则，以确保骑自行车的人能够舒适和安全的骑行。
最后，自行车设计者必须考虑车辆的安全性能。
车辆的安全性能不仅涉及自行车本身的安全性能，如制动系统、加速系统和支撑系统等，更包括车辆在道路上的安全行驶，如驾驶者的行为，城市道路的质量，以及管理和安全保障措施等。
因此，车辆的安全性能的设计不仅涉及车辆本身的设计，也涉及当地政府的政策和法律，以确保骑自行车者能够安全行驶。
总之，在自行车设计中，人机因素是设计者必须考虑的一个重要因素。
包括骑手的实际认识水平、骑车时的舒适度以及车辆的安全性能，都是影响自行车设计安全性的重要因素。
然而，由于自行车设计中的人机因素较为复杂，存在多种因素，它们的研究和分析不太容易，因此，设计者必须借助相关专业知识来调整设计，以确保自行车的安全性。
为了解决自行车设计中的人机因素问题，我国政府提出了《自行车安全标准》，重点强调了车辆的安全性能、车辆的用户认识度、车辆的使用安全以及车辆的安全管理等问题，并明确指出自行车的设计必须尊重人体工程学的原则，以确保骑自行车者的安全性。
自行车工程与创新
自行车结构图示
自行车人体工程学设计（一）
增加腰部 受力缓冲， 灌灌问 减小脊柱 受力。
自行车人体工程学设计（二）
改进后的车把与 鞍座要保证一定 的高度落差，以 避免骑乘时整个 手臂处于伸直状 态，使肌肉紧张。 并且，车把应设 计成平把，因为 手握弯把会使手 腕弯曲，产生手 腕偏差。
将后轴换成电 动自行车用永 磁无刷直流电 机，优点是体 积小，结构简 单
由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。乘 骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保 持车身平衡。 驱动（传动或行走）系统：由脚蹬、中轴、 牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部 件组成。人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄， 链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从 而使自行车不断前进。 制动系统：它由车闸部件组成、乘骑者可以 随时操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶, 确保行车安全。
自行车创新（一）
此处为电机转速 控制
里面是中空 的， 在里新（二） 变速系统改造
相信大多数骑过山地车的人 都知道山地车变速系统，变速慢 不能完成瞬间变速。而且稍有不 慎就会损坏牙盘，所以我们对变 速系统进行改造。 将牙盘取消，将中轴的中 间加工为带齿的齿轮
将此处调直 并与中轴垂 直
将里面放上连杆齿轮两 头都放上侧齿齿轮，前 后各放一个轴承。侧齿 齿轮与连杆垂直，与中 轴齿轮咬合
自行车创新（二） 变速系统改造
将此处开长方形空，保 证与后面三个侧齿齿轮 能够吻合。在另一边加 固车架，切口周围放加 强筋。
压缩空气抵住三个齿轮吻合。 此时为最高档，离开最小的 为中档，离开中间的齿轮为 最低档，变速非常灵活，而 将牙盘取消，放入三个 且这种传动不会掉链子。润 大小不同的侧齿齿轮， 滑也方便。 侧齿齿轮要求能重叠。
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。
人—自行车人机工程设计案例分析
人—自行车系统设计案例分析工业设计F1002 赵土豆201048262500一、人—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—自行车的界面关系分析如下。
人—车界面关系鞍座轮胎人车把脚蹬——曲柄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。
人因工程设计
人因工程设计 ——自行车设计张鹤工硕71班07096007自行车，又称脚踏车或单车，通常是二轮的小型陆上车辆。
人骑上车后，以脚踩踏板为动力，是绿色环保的交通工具。
自行车是人类发明的最成功的一种人力机械，是由许多简单机械组成的复杂机械。
一、 人—车系统人骑自行车时，人是自行车的组成部分，组成了人—车系统，即人—车界面1、人与支撑部件支撑部件有车架、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正确的位置上，以保证自行车的整体性和功能的实现。
从人机关系看，鞍座、车把和车架等的位置、形状与大小及其相互关系，与骑车人的位置和肌肉的动作有着密切的关系。
人坐的位置、人的上身姿势、车架的高度、手握车把的距离等，都是由人体特性决定的设计参数。
2、人与动力接收部位动力接收部件主要是脚蹬和曲柄。
动力是靠人的双脚踩在脚蹬上，下肢运动的力使曲柄转动而产生的。
为了使人省力和舒适，必须研究人体下肢肌肉和收缩运动与曲柄运动之间的能量转换。
3、传动部件主要是滚珠、链条和链轮。
人的作用力通过链条和链轮带动后轮转动，使自行车前移。
传动部分设计的关键是要有较高的传动效率和可靠性，以及易操纵的变速机构。
保证较高的传动效率，人才能以一定的肌力获得较大的输出功率。
4、人与工作部件工作部件是指车轮，包括钢圈、轮胎等。
车轮一方面将人的肌肉力量转换为车轮，包括钢圈、轮胎等。
车轮一方面将人的肌肉力量转换为与地面接触而向前运动的力，另一方面将人的握力转换为车轮与地面摩擦所产生的刹车阻力。
设计自行车的几何尺寸、车闸及变速器等，应着眼于人—动力—传动—工作的连贯性，才可能设计出与人手及握力相适应的闸把、刹车力适当的车闸，才不会发生因刹车阻力小而造成的事故。
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（见图2—1），主要有以下方面图2—1影响自行车性能的人体因素1视觉（平衡感觉）；2空气阻力；3臂长；4合成重心；5手的大小（握力）；6腿长；7速度；8腿力；9踏力；10身长；11姿势（挡风面积）；12体重；13荷重（疲劳痛感）1、人体尺寸以身高H为基本因素，身体的能力与H成比例，也有与H的平方,H的三次方成比例的特性。
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课题研讨背景 (4)1.2国际外研讨现状 (4)1.3课题研讨的内容 (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运用 (10)2.4.1自行车鞍座对温馨性的影响 (10)2.4.2鞍座的人机工程剖析 (11)2.4.3现有鞍座的人机特点剖析 (12)2.4.4人机工程学指点下的鞍座设计 (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逆向工程学的开展 (17)3.4逆向工程学的作用 (18)3.5自行车鞍座设计中逆向工程的运用 (18)3.5.1三坐标测量仪 (18)3.5.2点云图的生成 (19)3.6 imageware软件的逆向建模 (22)3.6.1 imageare软件的简介 (22)3.6.2鞍座点云图的导入imageware软件 (22)3.6.3点云的多边形化 (23)3.6.4云多边形化参数的设定 (24)3.6.5点云噪点的剖析 (24)3.6.6点云噪点的删除 (25)3.6.7曲面结构剖析 (25)3.6.8曲面SurfA、SurfB、SurfC、SurfD和SurfE的结构 (26)3.7本章小结 (33)第四章 UG软件对鞍座外表部格外型 (34)4.1导入UG6.0中停止鞍座外表的设计 (34)4.1.1将鞍座模型导入到UG NX6.0软件中 (34)4.1.2基准平面的树立 (34)4.1.3鞍座上外表草图的结构 (35)4.1.4改良后的鞍座模型 (35)4.2本章小结 (36)第五章总结与展望 (37)5.1任务总结 (37)5.2展望 (37)参考文献： (39)致谢 (40)前言随着人类社会的向前开展，绿色无碳生活渐渐的影响着全世界人们的衣、食、住、行。
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一、人因工程学：研究人、机械和环境之间的相互作用。
运用到产品中，就是在生产过
程中考虑机械、环境对人心理、生理等方面的影响，使得效率高，并有意于人的行为；
对于直接销售的产品则要满足人的需求前提下尽可能满足人的生理及心理的需要的改进行为。
二、自行车案例：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。
这就涉及到了人因工程学。
首先，要确定人体的解剖结构，产品依据人体的生理特征来设计，然后，根据实际情况（环境，个人情况）来重点设计，最后，随着科技进步逐步改进，使产品功能更完善，使人的更多的要求得以满足。
改进自行车就要以人为对象为基准，考虑到人的形态特征，人的劳动生理特征，人的劳动心理特征，人的系统功能特征，产品的设计与人的关系，产品对人体的舒适度等。
针对
自行车主要改进了三个部位：1，车座
2，靠背3，把手
老式型自行车与新型自行车的比较
老式自行车：（不轻便，车座与车把一样高，轮子太大，不灵活）
人机自行车：
（减少腰酸背痛）
便于携带双人自行车
双人背靠背车
1、车座把人因工程运用到自行车车座设计：运用到了人体劳动形态特征的知识。
包括人体形态测量、人体结构尺寸、功能尺寸。
1）从人体解剖学分析人体形态。
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。
A、故车座设计不合适就会使坐骨结节处在车座外缘或紧挨外缘的位置，身体的压力使
得坐骨结节被迫分离的趋势过大，由此导致臀部的疼痛感。
B、当人骑车坐在车座上时，坐骨生殖区靠在平坦的座面上，座会压迫到坐骨生殖区的
组织和脂肪。
C、在骑行时，上躯体的部分重量压迫到坐骨生殖区的血管和神经，造成人体会阴区的
疼痛和麻木。
D、会阴区深层中含有泌尿组织、血管及生殖动脉和传导神经，这样也会造成生殖区域
的麻木和缺血，严重的会导致生殖系统障碍。
（人体生殖区结构和车座的关系）
考虑到男女性别差异带来的设计差异。
女性骨盆的坐骨结节间距约为23cm，男性骨盆坐骨结节间距约为20cm。
据此，车座宽度的适宜范围：男式单车为24～26cm，女式单车为26～29cm较合适。
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，以满足座位的要求。
舒适度。
如图
2）考虑到人体在工作位置上的活动空间尺度。
A 、人体处于坐姿时，坐骨结节离臀部后缘约10～12cm ，据此，车座后端的长度范围定为10～12cm ，车座总长不同于一般工作椅的座深，车座的总长只需给骑车者以有限的支承稳定性即可，因为车座过长势必影响大腿前后摆动的灵活性。
根据有关数据，50%的人体大腿厚约为13cm ，故车座长度范围为22～24cm(余量约取5.5cm)。
B 、有关的研究还表明，人在骑车时身体适当后倾，人体的迎风面积减小，更有利于发力和加速，如果靠背角为90°，后倾角在15°以内，则相当于前倾座面与靠背夹角在105°以内，属坐姿的舒适范围。
C 、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。
自行车车座的改进：（男士长时间用的自行车）正在尝试改进
座垫
长时间骑车，臀部不舒服的另外一个原因就是座垫软硬不合适所致。
车座加上座垫，人坐于其上，臀部压力值大为降低，接触支承面增大，使压力分散。
但是座垫不可过软，过软不仅增加了身体的不稳定性，而且容易使人产生疲劳；过硬又会导致臀部痛楚或麻木。
座垫的软硬应以股骨头刚好与座垫相接近，几近接触而无压力为宜。
坐垫材料必须透气，且不易打滑，座垫应缝制或钉在车座上，使其对起坐时的动载有良好的弹性响应。
图1-5
人体坐姿的生物
2、靠背：案例在靠背的四个结构设计上运用的人因工程学，分别是靠背的高度，靠背的宽度，靠背的角度，靠背的重量及材料。
总的来说，它们的作用为降低骑车的疲劳和对人身体
的损害。
（1）靠背的高度
靠背由肩靠和腰靠两部分构成，腰靠的凸出部分压入腰凹内，以保证腰部得到充分支持，其水平截面为曲率不大的圆弧形，以适合于腰圆。
为了使背部下方骶骨和臀部有适当的后凸空间，座面上方与靠背下部之间留一开口部分，其高度至少为12.5cm。
图1-6 自行车靠背的具体
（2）靠背的宽度
宽度由腰围决定，靠背宽度为腰围的1/3。
靠背面带一点向内凹的圆弧，和背的形状相似，可以使背部和腰部受力均匀，较少疲劳，增强舒适性。
（3）靠背的角度
设为99°，该倾角的作用与座面倾角的作用相同。
倾角的角度可以手动调节，以供不同的人使用，还可以缓解腰部保持一个倾角带来的疲劳。
（4）靠背的重量及材料
靠背不易过重，应选用强度较好，质量较轻的材料(如ABS塑料)，并具有适当的弹性，以增加舒适感。
如果材料够轻，做成下面这种就好了
3、把手
1）把手高度：自行车的车把如果偏低，骑车者必须弯下腰，时间久了，就会感到腰酸背疼，胳膊疲劳。
车把的高度应保证骑车者在骑车时处于自然坐姿或接近自然坐姿，并使颈关节、胸关节、腰关节、髋关节、肩关节和肘关节处于舒适的调节范围内。
（把手高于车座，保证正常坐姿）
对于运动选手
要尽量减少水平阻力：
2）把手宽度：经实践测量，当车把的宽度接近于骑车者的最大肩宽时，人能够自然舒适地握住车把，并能保持长时间不易疲劳。
据有关的统计数据，中等身材的人最大肩宽，男为43.1cm，女为39.7cm，因此，车把的宽度可定为39.7～43.1cm。
适合男女满足大多数人的需要。
3）把手的形状：手的特点：掌心部位肌肉最少，指骨间肌和手指部分是神经末梢满布的区域。
而指球肌、和大、小鱼际是肌肉丰富的部位，是手部的天然减振器。
所以设计手把形状时，应避免将手把丝毫不差地贴合于手的握持空间，更不能紧贴手掌心。
这样的手把比较好：（把手的设计应使操作者掌心处略有空隙，以减少压力和摩擦力的作用）
尺寸应符合人手尺度的要求：比较合适的直径为3～4cm，因此，可把车把的直径定为大端4cm左右，小端3cm左右。
把手的长度主要取决于手掌宽度，掌宽一般为7.1～9.7cm，因此把手的长度可定为12cm左右。
4） 把手的弯度：传统的自行车把手为水平，这不符合人因工程学原理，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、腱鞘炎等症状。
测试表明，把手与水平位置成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
5） 车闸：车闸的设计精度较高，而人手的抓握直径在13cm 左右，所以，车闸直径可定为
13cm 左右，长度约等于把手长度。
车闸与把手的交角为40°。
至于把手与车闸的表面设计，应保证能准确抓握，不产生滑动，所以它们的表面不能太光滑，要有一定的粗糙。
6） 手把材料：改进手柄的设计，使用弹性更好的材料，使其握起来更舒适。
别的设计：
（1）
针对不同的用处，对于老人，喜欢运动的人可以在自行车上安装测量仪表，测量锻炼量和速度等，
（2 ） 其他方面的改进
在自行车前面装上一个GPS ，相信走到哪里都怕迷路。
图
1-9
谁说我的车不可以导航！。