蘆偉
摘要:本文主要分析了在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中,基于人機(jī)工程設(shè)計(jì)理念的設(shè)計(jì)方法分析,以此來(lái)幫助設(shè)計(jì)師在汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中,可以設(shè)計(jì)出更滿足乘員使用舒適性的汽車(chē)作品,文章著重于介紹人機(jī)工程學(xué)主要應(yīng)用方面,其中包括車(chē)輛視野設(shè)計(jì)、坐姿舒適性、進(jìn)出方便性、機(jī)蓋背門(mén)開(kāi)啟舒適性等重要方面的分析。筆者還根據(jù)自己的設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn),提出了一些設(shè)計(jì)過(guò)程要注意的問(wèn)題。
關(guān)鍵詞:汽車(chē)設(shè)計(jì);人機(jī)工程;方法分析
一、人機(jī)工程概述
人機(jī)工程是上世紀(jì)五十年代新興的一門(mén)邊緣學(xué)科,學(xué)科的主要目的是從人的心理以及生理特點(diǎn)為分析出發(fā)點(diǎn),以此作為關(guān)鍵因素,用來(lái)研究人、機(jī)、環(huán)境之間的相互關(guān)系和相互作用。學(xué)科的核心思想是利用對(duì)人、機(jī)、環(huán)境關(guān)系的研究,為人創(chuàng)造出最合適的作業(yè)環(huán)境和機(jī)械設(shè)備,保證人在工作過(guò)程中可以減少失誤和疲勞,進(jìn)而提高工作效率。在汽車(chē)設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)領(lǐng)域,人機(jī)工程對(duì)設(shè)計(jì)工作也起著重要的指導(dǎo)作用,設(shè)計(jì)師在進(jìn)行汽車(chē)設(shè)計(jì)之前,要收集充足的使用人員的數(shù)據(jù),隨后根據(jù)汽車(chē)的市場(chǎng)定位,與數(shù)據(jù)分析結(jié)果相互結(jié)合,讓設(shè)計(jì)出的汽車(chē)作品可以得到最合理的空間布置設(shè)計(jì)。汽車(chē)中增加人機(jī)工程的應(yīng)用,這不僅關(guān)系到車(chē)內(nèi)空間的有效利用和提高乘員乘坐的舒適性,而且對(duì)汽車(chē)的整車(chē)尺寸參數(shù)和整車(chē)性能高低都有著重要影響,企業(yè)在設(shè)計(jì)汽車(chē)過(guò)程中,若是可以做到利用人機(jī)工程來(lái)進(jìn)行汽車(chē)設(shè)計(jì),汽車(chē)的人性化和特點(diǎn)一定可以從眾多的汽車(chē)品牌脫穎而出,提高汽車(chē)品牌的競(jìng)爭(zhēng)力。
二、汽車(chē)車(chē)身設(shè)計(jì)虛擬人體模型的研究分析
近幾年,隨著科技的發(fā)展,計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用愈發(fā)的廣泛,汽車(chē)制造行業(yè)正處在用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)階段轉(zhuǎn)型為全面計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)的階段,在這樣的大環(huán)境下,汽車(chē)設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)人體實(shí)物模式已經(jīng)被數(shù)字模型完全取代,實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)開(kāi)發(fā)的并行化和協(xié)同化,由于數(shù)字模型建??旌椭谱鹘?jīng)費(fèi)低的特點(diǎn),在設(shè)計(jì)過(guò)程中,縮短了汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)周期,節(jié)省了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程中的經(jīng)費(fèi)。但是隨著數(shù)字模型在汽車(chē)設(shè)計(jì)領(lǐng)域的普遍利用,隨之也帶來(lái)了一個(gè)基于人機(jī)工程汽車(chē)設(shè)計(jì)的問(wèn)題,數(shù)字模型反饋回來(lái)的效果并不是完全符合人體真實(shí)體驗(yàn)的,導(dǎo)致了設(shè)計(jì)人員忽視了設(shè)計(jì)過(guò)程中實(shí)物的人機(jī)工程設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和檢測(cè),降低了汽車(chē)設(shè)計(jì)作品的質(zhì)量。
三、汽車(chē)內(nèi)部空間的設(shè)計(jì)
(一)基于人機(jī)工程學(xué)的座椅設(shè)計(jì)方法分析
從人機(jī)工程學(xué)方面分析,汽車(chē)座椅的舒適度受到了人、機(jī)、環(huán)境三方面因素的影響,也就是說(shuō)人自身的行為習(xí)慣、汽車(chē)座椅的本身設(shè)計(jì)以及座椅所處的環(huán)境都對(duì)人體感覺(jué)汽車(chē)座椅是否舒適存在著重要影響。從人體本身角度分析,人體的自身特點(diǎn)決定了身體是無(wú)法適應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間保持端坐姿態(tài)的,在人端坐過(guò)程中,人體的姿勢(shì)總會(huì)不自覺(jué)的變?yōu)轳劚郴蛘咛掳妥藙?shì),如果人體長(zhǎng)時(shí)間保持這個(gè)姿勢(shì),從醫(yī)學(xué)上分析,這種扭曲的姿勢(shì)會(huì)令脊椎長(zhǎng)時(shí)間處于彎曲狀態(tài),進(jìn)而壓迫體內(nèi)橫膈膜的活動(dòng),導(dǎo)致人體呼吸變淺,呼吸變淺帶來(lái)的就是供氧不足,一旦大腦出現(xiàn)缺氧癥狀,就會(huì)造成很?chē)?yán)重的頭暈眼花癥狀,會(huì)嚴(yán)重威脅駕駛員的用車(chē)安全。目前腰背痛問(wèn)題正在全世界各地普遍增加,對(duì)這種現(xiàn)象最合理的解釋就是,人在長(zhǎng)期的工作生活中,沒(méi)有使用正確的工作姿勢(shì),對(duì)此最關(guān)鍵的影響因素就是如今大部分的座椅,都設(shè)計(jì)時(shí)只考慮外觀的美觀性,并沒(méi)有了解人的生理需求。目前在人體生理學(xué)和人體工程學(xué)方面,都在倡導(dǎo)站坐姿勢(shì)交替使用的工作形式,以及對(duì)人體的生活姿勢(shì)加以引導(dǎo),減少人體不健康情況的出現(xiàn),坐姿的變化知識(shí)人體自身可以改正的方面,座椅設(shè)計(jì)師可以利用人機(jī)工程學(xué)原理對(duì)人體坐姿的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析,研究表明最良好的坐姿是將最適當(dāng)?shù)膲毫Ψ植加谌梭w的背脊椎骨之間的椎間盤(pán)上,并且還要把最適當(dāng)?shù)娜梭w靜荷載分布在所附著的肌肉組織上,因此座椅的設(shè)計(jì),其中座椅的舒適性是進(jìn)行座椅設(shè)計(jì)首先要考慮且最重要的設(shè)計(jì)因素,一個(gè)設(shè)計(jì)舒適的座椅可以有效的緩解使用者長(zhǎng)期使用座椅過(guò)程中產(chǎn)生的腰椎、脊椎、脖子等方面的疾病。從環(huán)境角度分析,就例如沙發(fā)椅人在冬天坐著會(huì)感覺(jué)到舒適,在夏天反而會(huì)感覺(jué)到悶熱的感覺(jué),因此機(jī)械的使用環(huán)境也是基于人體工程學(xué)設(shè)計(jì)汽車(chē)過(guò)程中重要的考慮方面,在座椅設(shè)計(jì)過(guò)程中,要全面的從人、座椅舒適度、環(huán)境方向進(jìn)行考慮,這三方面在設(shè)計(jì)時(shí)相互依存、相互作用。
(二)人體駕駛的舒適姿勢(shì)
在基于人機(jī)工程的汽車(chē)設(shè)計(jì)過(guò)程中,為了使得車(chē)艙內(nèi)布置可以減少駕駛和乘坐時(shí)的疲憊程度,設(shè)計(jì)理念有必要充分的考慮人體的舒適性要求。準(zhǔn)確的駕駛姿勢(shì)能保持脊椎的正常生理彎曲,防止人體腰部彎曲變形。脊椎接受的負(fù)荷是造成后背不適和疼痛的主要原因,這種負(fù)荷和人體的坐姿有著很大的聯(lián)系,不準(zhǔn)確的駕駛姿勢(shì)可以導(dǎo)致人體疲憊,誘發(fā)駕駛職業(yè)病,并且還會(huì)使人體的能量消耗增加,使人的工作效率下降,容易導(dǎo)致交通事故的發(fā)生。利用人機(jī)工程學(xué)科,設(shè)計(jì)出優(yōu)質(zhì)的車(chē)內(nèi)環(huán)境,引導(dǎo)人體使用最佳的駕駛姿勢(shì),降低駕駛過(guò)程中的人體疲倦度。
(三)人體布置設(shè)計(jì)
車(chē)身室內(nèi)的人體布置就是指在二維人體模板在車(chē)身布置圖上的安放,從而確定出設(shè)計(jì)的H點(diǎn)的方位,并且用H點(diǎn)在設(shè)計(jì)過(guò)程中代表人體的布置和乘坐位置,規(guī)劃H點(diǎn)作為汽車(chē)布置時(shí)的規(guī)劃基準(zhǔn)點(diǎn),保證車(chē)內(nèi)的一切布置都是為人體舒適設(shè)計(jì),用人機(jī)工程學(xué)的知識(shí),來(lái)保證人體的布置,設(shè)計(jì)出最優(yōu)質(zhì)的汽車(chē)作品。
四、總結(jié)
在汽車(chē)產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中,人機(jī)工程學(xué)應(yīng)該做到貫穿設(shè)計(jì)的全過(guò)程,本文通過(guò)對(duì)人機(jī)工程學(xué)相關(guān)知識(shí)的介紹和設(shè)計(jì)虛擬人體模型的分析,同時(shí)還舉出了在設(shè)計(jì)過(guò)程中的具體應(yīng)用,綜合分析了人機(jī)工程學(xué)的重要性,根據(jù)自身的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),對(duì)汽車(chē)新車(chē)型的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)提高一定的指導(dǎo)作用。
參考文獻(xiàn):
[1]邵希臣,劉江芬.基于人機(jī)工程的汽車(chē)座椅設(shè)計(jì)[J].城市建設(shè)理論研究(電子版),2015,5(33):2739-2740.
[2]陳旭.論人機(jī)工程學(xué)在汽車(chē)設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)[J].河南科技,2013 (21):76.