课题名称：校园垃圾箱的人机优化设计构想.doc

课题名称：校园垃圾箱的人机优化设计构想研究时间：2013年1 -2013年5月班 级：高三（13）班指导老师： 高利娜组 长： 楼佳锋第一执笔人：楼佳锋小组成员：蔡建楠、陈凯奇、戴宏伟、高圣杰、何佳波、张斌 目 录1 设计任务书1.1设计题目1.2设计题目的说明与分析1.3设计目标1.4研究意义2 设计调查2.1垃圾箱的结构2.2垃圾箱的使用环境2.3垃圾箱的现有缺点分析3 垃圾箱的设计思路与方向3.1 方案构思总述3.2 方案对比及最终方案设计说明4 人机工程学分析4.1垃圾箱的人机工程分析4.1.1与垃圾箱有关的人机尺寸4.1.2 解剖因素学4.2垃圾箱的人机尺寸4.2.1垃圾箱的尺度4.2.2垃圾箱的投入口4.3垃圾箱人机设计意义5 设计构思5.1方案的提出5.2设计草图及说明6 结论7 参考文献 8 相关附件说明校园垃圾箱的人机优化设计构想【内容摘要】垃圾箱在校园生活中不可或缺，但却总被人忽视。在我校，不难发现，垃圾箱正呈现出一种破、旧、脏的趋势。在大部分垃圾箱的周围经常有散落的垃圾，尤其是夏天，还会散发出种种异味，影响了校园的整体环境和同学们的使用。基于此，我们选择校园垃圾箱作为研究对象，在一定范围内进行了调研，并运用人机学知识进行了分析，在此基础上对垃圾箱重新优化设计，使垃圾箱形象更加美观、醒目、卫生，使垃圾箱的利用更加合理、有效率，让环保的理念真正深入人心。这将为了解学生的环境卫生意识和卫生习惯提供参考价值，同时也对我们学校进一步开展环境卫生教育提供了实践意义。【关键词】垃圾箱、人机关系、改良设计 1、设计任务书1.1 设计题目：垃圾箱是同学们生活中“藏污纳垢”的容器，也是校园文化的一种折射。如今的垃圾箱存在着易脏、不好看、不好用种种缺点。因此一款经济耐用，美观环保，方便清洁的校园垃圾箱必须为改善校园面貌而产生。我们研究小组于上学期对校园垃圾箱的摆放进行了调查，在完成课题的同时也发现了现有垃圾箱设计上的一些不合理的地方。基于对校园卫生的关心与之前所积累的经验。我们选择了本次研究的课题。 1.2 设计题目的说明与分析设计说明 八中垃圾箱的设计看似简单，实则要考虑的问题非常多，从外形尺寸到功能扩展，从功能实用到环保绿色，从个性特色到成本预算，这些都必须较好的在设计过程中给出方案。所以在综合考虑以上这些因素的前提下，我们将从人机学的角度结合目前校园垃圾箱存在的不和谐之处进行新的设计。根据高中生自身特点和学习生活，我们在设计垃圾箱时将主要对学生使用和环卫人员清洁垃圾箱这两点进行人机学的分析并提出合理的设计以解决这些问题。研究的步骤 （一）调查我校现有垃圾箱状况，明确其缺陷，作为研究准备的第一手资料。 （二）查阅有关垃圾箱的资料，了解垃圾箱的设计因素：大小、颜色、款式、材料等。 （三）发放问卷调查，询问各年级段及老师对垃圾箱改进的影响及建议。 （四）结合综合信息，初步设计出理论模型。1.3 设计目标 对现有垃圾箱做系统的人机分析，找出存在的问题，并提出相应的解决方案，提出单箱设计、双箱设计的两款设计方案。借助Photoshop建立了垃圾箱的产品平面模型，并对其材料选择和制作工艺进行分析。1.4研究意义通过设计新型的垃圾箱，赋予垃圾箱以美观性及一定的实用性， 有利于提高校园整体美观，创建校园环保文化，增强同学们的环保意识。同时也响应瓜沥小城市建设的号召，为城市垃圾箱的设计提供一些建议，共同推进城市美好发展。2.设计调查2.1 垃圾箱的结构 垃圾箱一般有两种结构形式：一体式和开盖式。一体式包括箱体，投入口，回收口三部分。开盖式包括箱体，投入口，箱盖，通常箱体内含有一个内箱，方便垃圾清除，其中箱盖处可开启，作为回收口用，有时也省去投入口，只包括箱体和箱盖，箱盖既作为投入口又作为回收口。我校多为一体式垃圾箱。2.3垃圾箱的使用环境 我校垃圾箱在宿舍楼下宿舍区、各学院楼下、教学楼、校园小道等。其主要集中在宿舍楼区。适用人群主要为学生和清洁工作者。校园内常见的垃圾多为饮料瓶、纸巾、包装袋等 2.4垃圾箱的现有缺点分析2.4.1垃圾箱高度不当 学生在丢垃圾的时候大部分人需要弯腰靠近垃圾箱投掷垃圾，这样才能确保垃圾放进垃圾箱里。这将直接影响人们扔垃圾的积极性。 2.4.2垃圾箱构造不合理. 例如翻盖式垃圾箱的翻盖过紧，占地大，有效容积小，垃圾箱的翻盖上有时会很脏，所以很多人看到以后就会觉得很不舒服，就随便把垃圾放在了垃圾箱的旁边，而且清洁人员清理不方便等等。3.垃圾分类不合理. 一些地方设有垃圾分类的垃圾箱，但是其分类不准确，效果不是很好，现在通行的是将垃圾分成三类，蓝色箱放置“可回收垃圾”；黄色箱放置“不可回收垃圾”；而红色箱则放置“有害垃圾”，实际上很少有垃圾投入红色垃圾箱中。对于学生的使用情况垃圾多半为饮料瓶和一些纸类等固体物品，比较容易分类和回收。所以应该加大可回收垃圾的容量。 4.垃圾箱积水问题 含有杂质的废水被倾倒入垃圾箱，散发异味，污染空气，腐蚀铁制的垃圾箱。5.垃圾箱表面清洁 接触性垃圾箱如翻盖垃圾箱，清理不及时，表面容易变脏，对于青少年的心理来说，将会降低他们的积极性6.垃圾箱外观过于单调 在注重个性发展的今天，垃圾箱的设计也应秉承以人为本的设计理念，要与学校环境的搭配和人文色彩的调和。八中目前的垃圾箱的设置过于单一，多数为圆箱状和方形状，没有和学生追求生活多姿的心理相适应。3 垃圾箱的设计思路与方向 垃圾箱作为校园必需的公共设施，设计首先要与校园的生活环境相适应。由于垃圾的多样性，垃圾箱设计也应分类。针对液体垃圾的处理，垃圾箱设计 应为塑料封闭性的，并且投放处应设计的大一点，这样既解决了腐蚀铁制垃圾箱的问题，又保证异味的不再扩散，学生用起来也方便。接触性垃圾箱的卫生状况太差，在做垃圾箱设计时，应多采取一些非接触性方式，如脚踏式垃圾箱等。可将垃圾箱分类。其中最大的放无机可回收物，一个放有机不可回收物。 人性化垃圾箱设计的理念也很重要，我们在调查的过程中发现，人性化垃圾箱设计的理念并未得到良好的体现。校园是大家学习生活的场所，校园的公共垃圾箱设计首先应考虑人的因素，即怎样才可以让人觉的舒适。校园的公共设施不但要有其应有的职能，还要赋有人文公共艺术内涵，丰富人们的审美观念，让人们感到身心愉悦，同时也可以增强人们的校园主人翁意识。4 人机工程学分析人机工程学是以心理为圆心，生理为半径，用以建立人与物之间的和谐关系的方式最大限度挖掘人的潜能，综合平衡地使用人的肌能，保护人的健康，从而提高效率。4.1垃圾箱的人机工程分析4.1.1与垃圾箱有关的人体尺寸 人类工程学研究的目的是优化产品与用户间的界面。 要使垃圾箱与人之间达 到最优化的配合，使人不需要大幅度的改变姿势就可以顺利地将垃圾投入垃圾 箱。 表一 与垃圾箱有关的人体尺寸尺寸男女5%50%95%5%50%95%立姿肘高954102410968999601023立姿手功能高680741801650704757立姿双手功能上举高186920032138174118601976手长165180197150165180手宽708090607080手功能高 在垃圾箱尺寸设计中，最重要的人体测量学尺寸就是手功能高。这一参数直接决定了垃圾箱投放入口的高度，过高或者过低都会使人们在投放垃圾时产生不便.4.1.2 解剖因素学1.应尽量保持投垃圾时人的身体正直2.保持手腕处于顺直状态。手腕顺直操作时，腕关节处于正中的放松状态，担当腕关节处于掌屈、背屈、尺偏等变扭状态时，就会产生腕部疼痛、握力减小，如长时间这样操作会引起腕道综合症、腚梢炎等症状，这会深深的影响学生投垃圾的积极性。4.2垃圾箱的人机尺寸4.2.1垃圾箱的尺度 垃圾箱的高度一般应小于正常人立姿双手上举功能高的一半。现有垃圾箱的高度一般在8001100mm之间，基本都满足要求。 4.2.2垃圾箱的垃圾投入口 垃圾箱的垃圾投入口因该满足绝大多数人的使用需求。上边缘高不低于95%人的手功能高，下边缘高不高于5%人的肘高。这样才可使高个的人不需下蹲、矮个的人无需费力上举就可以使用垃圾箱。只有便于使用，才能引导人们改变随手乱扔垃圾的坏习惯。 垃圾投入口的开口高度要足够大，以便路人能把垃圾顺利投入又不应过大以免人们因见到垃圾箱内的垃圾产生厌烦的心理。同时开口过大，雨水就容易溅入箱内使箱内的垃圾腐烂而导致细菌增生危害环境。学校内的垃圾箱存放的垃圾一般为瓶、罐、纸等类轻便的废品，所以开口的大小要大于瓶子的直径，同时要考虑需要一定的倾斜角。瓶子的直径一般小于100mm，加上考虑倾斜角度垃圾箱开口的高度一般宜大于120mm。垃圾投入口的开口的宽度，应大于一般废弃物的尺寸。垃圾箱的开口应朝向路人经过最多的一侧，以便学生不用费神寻找开口而轻易把废弃物投入垃圾箱。5 设计构思5.1方案的提出高中校园垃圾箱要求环保、卫生、美观，校园垃圾量不是太多，所以垃圾箱的容量取适中。为了让同学们更方便的投垃圾，垃圾箱的投入口尽量开大，可多设计几个投入口。垃圾箱的高度应适合校园学生的一般投放高度（110mm左右），便于投放垃圾 设计具体分两个方案，为了便于垃圾回收，也为了提高高中生垃圾分类意识，垃圾箱最好设计为分类垃圾箱，可放置在学生宿舍、食堂等人多的地方;但由于校园垃圾量不是很大，全部设计成分类垃圾箱有点浪费，因此还可再设计一款单箱果皮垃圾箱，放置在校园主干道边，与分类垃圾箱分隔摆放，既节省资源，又充分利用垃圾箱各自功能。5.2设计草图及说明 6 结论 现有垃圾箱存在许多的问题与不足，人们急需新型的垃圾箱以解决生活中的环境问题，对此我们的研究侧重于如何解决现有垃圾箱所存在的问题，经过长达六个月的深入研究与探讨，终于制造出一款功能全面方便可行的新型环保垃圾箱。这款垃圾箱主要适用于校园，能较好的回收垃圾，便于清理。更重要的是，它基于人机关系的设计，能更好的服务大家。我们希望能够使之推广，让更多的学生能用上我们设计的垃圾箱，共同享受一个美丽洁净的校