人机工程学课程设计.doc

人机工程学课程设计公交车内扶手的人机工程小组成员班级学号李萍工业设计1110106116李梦娜工业设计1110106102蒋淋淋工业设计2110106208学改进 辅导老师 ：李春杰、前言： 车辆人机工程学是人机工程学在地面机动车辆这一特定领域的应用分支，它以人(包括驾驶员和车内乘员)一车一环境系统为对象，以改善驾驶员的劳动条件和车内乘员的舒适性为核心、以人的安全、健康、舒适、高效为目标，使整个系统的总体性能达到最优。随着经济的不断发展，社会的不断进步，中国拥有私家车的总量已经成为世界第一，但与此同时也给道路带来交通拥堵现象日益增大，给人们出入带来很大的不方便，再加上近几年的绿色交通、和谐社会绿色出行，温室效应。所以越来越多的人选则坐公交车。而公交车内环境缺少人机设计，由此带来了很多问题。公交车座位有限，许多乘客选择站立，继而选择扶手，但是扶手设计的不合理、人机不协调，在公交车行驶过程中存在很大的安全隐患，经常给乘客带来不必要的伤害。人们对公交车的性能，技术水平、乘坐舒适性、车内装饰环保等提出了较高要求，就目前而言，公交车的设计还没有让人们感到满意，之所以造成这种不满和制造者意，一方面是由于人们对之了解甚少，另一方面则是因为客车的设计者和制造者在设计和制造时对人性的考虑不周。任何人机系统都不是完美的，在公交车手扶装置的应用中存在很多缺陷，很多市民都有体会，交通高峰时公交车几乎车车爆满，坐公交车简直就是苦行修炼，其中体会最深的是“抓不到扶手，没有扶手可抓”许多因公交车上安全设施不当引发的事故屡见不鲜。而这些正说明着人机学更要走入到这里，更好的造福人民。针对以上问题进行实地测量基础上，分析乘客与公交车上扶手协调关系；并以安全为目标进行相关改进措施。调研分析及方案设计扶手的设计也应符合以人为本的设计原则：扶手有顶盖扶手、侧窗扶手、竖向扶手和拉手，其中顶盖扶手的高度应在1700mm1800mm，侧窗扶手的高度应在1000mm1700mm，但就目前情况和调查问卷统计数字来看，竖向扶手数量较少，大多人喜欢用竖向扶手，特别是靠近下车门的位置。拉手降低了手臂的伸长高度，造型也是多样，但稳定性不太好，安全性能不太高，因而使用者也不太多，甚至有些公交车上已经去掉了这一设施。还有就是公交车上的一些安全位置分析，如图所示：图一由图我们可以很明确的看出，最安全、次不安全、最不安全位置所在，扶手的作用就是起稳固作用，这些不安全位置也是对扶手的设计提出了较高的要求。再者是下客门附近的人比较多，扶手数量相比就比较少了。扶手是公交车内饰主要部件，不仅因为其数量多占用车内空问大，更是因为大多数站立的乘客需要抓住扶手，以保持稳定的站姿。而根据人机工程学分析，扶手设计主要考虑人体立姿垂直手握高度，立姿侧向手握距离和手臂平伸手握距离，以及车辆运行的平均时速等等一系列问题。由于涉及到伸手够东西的问题，如果采用高百分位的数据就不能适应小个子人，所以设计出发点应该基于适应小个子人，这样也同样能适应大个子人。公交车扶手横杆中心高度设计的设计要求 GT/T 10 0001988是根据20世纪80年代中期的实测数据制定的。现在取以平均身高大约在10年内增加14 mm为十年身高修正量。（一）、扶手设计中不碰头的问题情。不碰头即要求扶手高度应高于大多数人身高，所以取男性身高的99百分位，男女共用，应能满足大多数人群的需求，而男性身高普遍高于女性身高，因此取男性身高/mm99百分位)如下表所示。百分位数%151050909599男(1860)岁1543158316041678175417751814女(1855)岁1449148415031570160416591697立姿双手功能上举高/mm百分位数%151050909599男(1860)岁1815186916041899200321382203女(1855)岁169617411776186019521976 2030(二)、对于竖向扶手。 通过以上数值我们可以得到，竖向扶手突出可握范围小于最低并且大于最大尺寸，那么，不就可以说大部分人都适用了。针对下客门附近人较多，扶手不够用的情况，提出解决方案，左图是利用软件所做的工程图样。 图二说明：总高2000mm基本大于最高人体站姿尺寸，最低1200mm基本小于最低人体站姿尺寸，就是说最多的人都分布在这二尺寸之间的位置。中间设置四条曲线柱，来解决这个问题。图三为在公交车上的具体实现。（三）、横向扶手的问题：横向扶手的最大问题就是高度问题了，横向扶手好多都在一米八以上，身高不足1米6的成年人或儿童想要抓扶的确不易。有人还称之为“高空”扶手，针对这些问题，提出一些方案。方案一 双排扶手 图三上下各一个扶手，直径40mm，距地面总高1850mm，下扶手距上扶手150mm。左右夹角45度，这种设计解决了垂直方向在同一平面上，使不同高度的人站立时有足够多的空间。，还有就是：一方面供不同身高的人使用， 另一方面也是增多了扶手的数量， 可以使更多的人有扶手可握。 方案二 V型扶手 图四 V型扶手的设计，属于在水平方向上高度波动的扶手，由上面图形可以看出优点所在，左图中是直杆时人抓杆的拥挤情况，所抓的高度一样，这种情况会有个子较低的人们手部抬得很高，或者根本够不着，静肌负荷严重，手臂很不舒服。V型是适合不同高度的人群高度，所抓部位分散，外螺纹来增加摩擦力，防止手部滑落，增大了安全性。同时又有一种动态美感。 以上两种方案针对横杆问题来说，任何一项设计都有它有利的一面和不利的地方，第一种中，是大多数人都认为不错的，但也有他的弊端，例如：低下的那排扶手有可能会碰到高个子的头，但是我认为这个设计还是很好的，因为他服务了更多的人，高个子的人可以分布在扶手的两侧，那么碰头的现象就会减少很多了。第二种中，是现在我们很少。或者说没见过这种弯扶手，我们要勇于尝试一下才知道什么样的才是比较合适的。（四）、最后排中间位置的位置：上面也提过，此位置也是最不安全位置之一，图五 这种最后排最不安全位置，采用竖向扶手D型造型，从地面到分叉尺寸为610mm(根据人体坐姿肩高)。可以使中间的乘客扶，当有紧急情况时，可以抓住，从而安全性大大提高。 经调查显示，握竖向扶手的人远远多于握横向扶手的人，而拉手的的稳定性不好，通过最右边的图我们可以直观的看到横竖扶手的有效结合促进了乘客站立与坐着时的稳定性。但是对于公交车而言，这显然是不合理的，因为这么规范的座位必须有平坦的车厢，而我们平常所见的公交车内都不太平坦。但我认为这个设计也是我们以后的发展方向，以上的方案使我们要经过的阶段，我想每一小步的改进都有着很大的意义，我也希望能很快坐到舒适安全的公交车。、结论：公交车扶手的材料一般为钢塑复合管（不锈钢镜面) 铝合金，不易生锈，结实，易清洗。颜色一般用黄色，除了起到防锈，美观作用外，还有警示作用。表示不宜接近部位，防止乘客夹伤等。 利用人机工程学的原理，统计学的知识，来发现身边的不足，只有当我们发现了问题，才能根据现有