人机工程学在旅行背包中的应用_万年红

第4期（总第81期）

黎明职业大学学报No.4（Sum.81）

2013年12月Journal of Liming Vocational University Dec.2013

收稿日期：2013－10－18

作者简介：万年红（1982－），女，讲师，硕士，主要从事机械及人机工程学的研究。

基金项目：泉州市科技计划项目（2010G38）

人机工程学在旅行背包中的应用

万年红

（黎明职业大学机电工程与自动化学院，福建泉州362000）

摘要：综述人机工程学在外架式背包、内藏式背包、软式背包中的应用。介绍为满足现代人的多元需求，基于人机工程学的旅行背包的功能性开发，包括借助鲜艳的颜色设计以提高在特殊场合的辨识度，选用防水、透明材料以提高实用性，安装监控摄像头并与智能手机连接以方便使用者了解包内物品的储备情况，设置太阳能背包以满足电子产品的户外充电需求以及针对自行车旅行开发的转向指示背包。

关键词：人机工程学；旅行背包；功能性；太阳能背包

中图分类号：TS 941文献标识码：A 文章编号：1008－8075（2013）04－0081－04

当人们使用背包时，如果背包重量不均匀地压在人体上，会使人体的脊柱变形，椎骨之间的受力不均匀，加剧椎骨之间的磨损，从而引起脊柱的病变。而如果背包的设计符合人机工程学，那么就可以使得肩部和腰部受力均匀，脊柱的每节椎骨受力均匀，椎骨之间的磨损就会减小。一个符合人机工程学的背包既可以缓和背包重量对身体造成的不利影响，又可以增加时尚与环保的因素，因此人机工程学在旅行背包中的应用越来越广泛。人机工程学把“人－机－环境”作为一个统一的整体来研究，应用于背包设计中，则把“人－背包－环境”作为一个整体，使这个整体相互协调，让旅行者获得一个安全、舒适的旅行体验。旅行背包主要包括大背包和软式背包两大类，基于此，分别探讨人机工程学在大背包及软式背包中的应用，并对基于人机工程学的旅行背包的最新功能性开发进行综述。1人机工程学在大背包中的应用

随着技术的发展，人机工程学理论广泛应用于大背包的设计中。因为背包背部与人体背部会接触，所以，背包背部的设计要根据人体脊柱的形状进行分析设计。而在背包的外观设计中，应考虑不同年龄段的人的心理特征以及视觉信息，甚至根据旅行地点的特殊性进行设计以达到颜色对比鲜明、容易辨认的目的。大背包适合多日旅行，此种背包的骨架（即肩膀到臀部）设计分外架式（外架包）与内藏式（内架包）。下面，分别综述人机工程学在外架式背包及内藏式背包中的应用。

1.1外架式背包

图1为典型的外架式背包实物图。图2为外架式背包的框架。

如图1所示，外架式背包将背袋固定在一个坚硬的框架上，背包框架如图2所示。框架常采用铝合金材料，这种材料重量较轻，可以减轻背包的总重量。其次，外架式背包是使用架子背负，所以背部通风性良好，使人体在旅行时产生的热量能够及时地排出去，提高使用者的舒适性。第三，背包有拉紧的尼龙肩带及臀部固定带，肩带及臀部固定带都可以进行无级调整，使用者可以根据自己的体形进行调节，使背包重量由肩部及臀部共同承担，脊柱能够尽可能的受力均匀，减少疲劳。另外，多数基于人机工程学的外架式背包有许多小的侧袋，可以放置小物品。

黎明职业大学学报2013年12月

图1外架式背包实物图图2外架式背包框架

1.2内藏式背包

图3为内藏式背包实物图。内架式背包多数情况下是在徒步或登山中使用，也可以在骑自行车时使用

。

图3内藏式背包实物图

如图3所示，内藏式背包有一个架子放在包内侧，架子一般

是铝合金、光纤玻璃或是碳纤维材料制成，可以贴着背包者的身

体；其次，一般每个背包使用者的身体尺寸都不相同，但又很少

有人会根据自己身体的尺寸去定制背包。内藏式背包可以根据不

同使用者的身体尺寸调整架子，从而使背包更贴身，能合理分配

背包的重量，从而减少人体在徒步或骑自行车中产生的疲劳；第

三，在旅行过程中使用普通背包，如果要进行水分补充，需要放

下背包取水或是向后伸手从侧袋中取水，十分不方便。基于人机

工程学的内藏式背包设计了一个吸水管，管的一头连接水瓶，水

瓶可以放在背包里面或侧袋里，另一头置于与使用者嘴部齐高的

侧面，这个高度可以根据使用者身体的尺寸自行调节，使用者只

需要转头就能从吸水管吸取到水，既方便又安全。

2人机工程学在软式背包中的应用软式背包是多用途背包，分为顶端开口和水平开口两种。由于顶端开口的背包不易装填和拿取物品，因此有些背包采用水平式开口，水平式背包开口较大，易装填与拿取物品。目前亦有合并两者设计的背包。

软式背包没有框架，直接与人体接触，所以背包的设计要与人体完美结合，肩带应用“S ”型肩带，以保证正确受力传递。背包应选用旋转透气性良好的材料，以便人体行走时产生的大量热量能够及时地散发，提高人体的舒适度。

3基于人机工程学的旅行背包的功能性开发

随着时代的进步，科技的发展，人们要求旅行背包除了舒适、方便等基本功能之外，还要求背包能有其他的辅助功能，比如安全、环保、时尚等。研究者在利用人机工程学的基础上，综合现代科学

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第4期万年红：人机工程学在旅行背包中的应用研究理论以及科学技术，对旅行背包进行了诸多功能性的开发。

3.1鲜艳的颜色设计以提高辨识度

早期的旅行背包的颜色大多比较灰暗，但背包旅行者由于天气等各种原因在山区、雪地迷路被困的事情时有发生，如果旅行者的穿着或背包颜色与周围环境的颜色相仿，对比不明显，那么搜救者不论从空中还是从地面搜救的难度都会增大。因此，为了能够更好地保护旅行者的安全，现代旅游背包在设计时，都采用比较鲜艳的颜色。旅行者在挑选背包时，应挑选与目的地环境颜色对比明显的背包，以起到相对明显的显示自己位置的功能。例如，目的地是雪山，那么背包的主色调应选择红色或黄色等与雪地白色对比明显的，如果出现险情，搜救者能够通过颜色对比进行搜救。

3.2选用轻量化、防水、透明材料以提高实用性

一方面，现代的旅行背包大都采用轻量化、防水材料制作包面，能够降低包体的重量又保证材料的强度，且能防止下雨时雨水对背包里的物品造成损坏。另一方面，由于背包体积比较大，装填的物品较多，背包不管是采用顶端开口还是水平式开口，在拿取物品时都需要把不用的物品先拿出来才能找到需要的物品，这样比较浪费时间。如果背包采用透明材料，就可以对装填的物品的位置一目了然。而出于安全与个人隐私的考虑，可以在透明的材料外面再加一层不透明的颜色鲜艳的防水材料，这样既可以保证拿取物品时方便快捷，又可以保护隐私，还可以兼顾到明显显示自己位置的功能。

3.3安装监控摄像头并与智能手机连接

背包客们有时会长时间穿梭于各个城市、农村或是山林里，背包里的食物、日用品等需要得到及时地补充，但如果要翻出背包里所有的东西才能知道到底需要什么物品，比较浪费时间。现代科技先进发达，在背包中放置一个监控摄像头已不再是不可能的事情，监控摄像头可以通过网络或是数据线与智能手机相连，这样旅行者可以看见背包里的物品储备情况，及时补给。

3.4太阳能背包

随着现代科技的不断发展，人们已经离不开各种各样的电子产品，背包客们旅行时很多都会随身携带电脑、手机、照相机或是无线电通讯器等电子产品，随时与外界分享旅游风景与心得，无线电通讯器更是户外旅行者的必备产品，可以用来与其他旅行者进行通话，也可以在危险时向外界求救。而这些电子产品的户外充电是一个问题，为了解决这个问题，太阳能背包应运而生。太阳能背包利用太阳能电池板将太阳能转化为电能，储存于背包的内置电池中，并通过不同接口对用电产品进行充电或供电。有了太阳能背包，旅行者可以没有后顾之忧的使用电子产品，增加旅行的乐趣并且可以给旅行图4带转向提示的自行车旅行背包带来更多的安全。

3.5带转向提示的自行车旅行背包

在繁忙的工作之余，人们开始怀恋悠闲健康的慢生活，骑自行车成为一种

健康、环保、时尚的运动。有国外设计师设计了一种自行车旅行背包，如图4

所示。

背包后面增加了一个LED 面板，面板与一个无线遥控器相连，在自行车

要向左转或是向右转时，通过控制器控制，LED 面板便会出现“←”或“→”

提示图案，还会出现代表心情好坏的笑脸或哭脸，提示后面的人前者的心情状

态。4结束语

科技的发展，人们需求的提高，推动了互联网络、智能手机、太阳能等技术及防水、透明材料在基于人机工程学的旅行背包中的应用，使得基于人机工程学的旅行背包实现了更为人性化、智能化的功能性开发。随着户外旅游热度的不断攀升，人们自身对旅游舒适性、环保性、时尚以及安全性的意

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