老年電動車的人機工程學因素分析

摘要：

文章從人體尺寸角度，以老年人電動代步車設(shè)計作為研究對象，從使用者的心理、行為特征出發(fā)，對代步車的設(shè)計原則，尺寸設(shè)計分析，操作盤設(shè)計等方面進行人機分析。從老年人心理需求角度，分析功能和材質(zhì)的運用。為我國老年人產(chǎn)品設(shè)計提供一定的指導和建議。

關(guān)鍵詞：

電動代步車 人機工程學 人體尺寸 操作盤

一、緒論

人體工程學通過人的解剖學、生理學和心理學等方面因素，研究人、機器及環(huán)境的相互作用，研究涉及人的健康、安全、舒適和工作效率的學科。在老年人代步車的設(shè)計中，將人、車、環(huán)境作為一個系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，代步車在完成操作動作的同時，也要將人體功能舒適度作為一個設(shè)計的重要因素，使其發(fā)揮更佳的人機功效。根據(jù)人機相互作用的原則，老年人代步車必須有合理的設(shè)計原則，舒適合理的設(shè)計尺寸，安全、可靠的操作裝置，為使用者提供一個良好的人機系統(tǒng)使用環(huán)境。

我國對電動車的研發(fā)起步比較晚，與國外的成果有一定的差距。電動代步車的發(fā)展主要將現(xiàn)代操縱裝置融入老式的手推輪椅設(shè)計中，在功能上更方便于使用者，并且在結(jié)構(gòu)上也提高了使用者的安全性和承載力。不論國內(nèi)還是國外，輪椅的發(fā)展都在隨著科技的進步不斷更新。

二、目標人群的分析

1.研究對象

本文的研究對象主要是能夠自己活動的老年人。我國《老年人權(quán)益保障法》第二條規(guī)定：老年人的年齡起點標準是60周歲，即凡滿60周歲的中華人民共和國公民都屬于老年人。

按照老年人的健康行為特征，可將老人分為幾個年齡段。如表1所示。

2.老年人的心理和活動特征

在心理活動方面，經(jīng)過心理專家的調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)，老年人普遍都具有失落、孤獨、恐懼、焦慮、抑郁、煩躁、易情緒化以及敏感多疑等癥狀。

在生理機能方面，老年人也表現(xiàn)出了明顯的衰退趨勢。首先，貯備能量能力減少，全身組織器官與生理功能退化，肌肉萎縮，因此身體難以承受重負荷或應(yīng)付意外事件。其次，自理能力降低，隨著體力逐漸減退，出現(xiàn)動作遲緩，反應(yīng)遲鈍，容易出現(xiàn)意外事故，如摔跤、跌傷等。

三、老年人電動代步車設(shè)計原則

老年人電動代步車設(shè)計的原則首先強調(diào)安全設(shè)計原則，其次是舒適設(shè)計原則、自立性設(shè)計原則、易用性設(shè)計原則和彈性減震設(shè)ttN則。這些原則互相制約和配合表2所示的各項老年人電動代步車需要滿足的機能。

1.安全性設(shè)計

電動代步車是老年人常用的出行工具，使用在任何公共場所，安全性是代步車設(shè)計考慮因素之一。主要有以下原則：

（1）座墊上應(yīng)進行防滑處理。

（2）座墊尺寸應(yīng)保證方便老人使用。

（3）應(yīng)在座墊加彈性減震裝置。

2.自立性設(shè)計

人性化的設(shè)計可以令老年人在無需他人幫助情況下獨立完成行走一系列過程。不僅在一定程度上提升老年人的獨立自主性，也抵消了一部分心理自卑。

3.易用性設(shè)計

老年人學習能力有所下降，對于新的事物他們需要花更長的時間去掌握。在設(shè)計中應(yīng)抓住這一點，由于此產(chǎn)品專門面向老年人設(shè)計，所以在設(shè)計中更應(yīng)注重易用性，而非新穎性。

4.舒適性設(shè)計

舒適的座墊和座位高度應(yīng)以滿足老年人心理、生理的舒適感為原則。座墊尺寸、操作器設(shè)計等的稍稍變化，都可以提升老年人主觀的幸福滿足感。

四、老年人電動代步車的人體尺寸分析

電動代步車的功能尺寸是否合理可以直接關(guān)系到使用者的操作舒適度，關(guān)系到代步車的控制精準率，關(guān)系到顯示裝置信息是否有效的傳達。因此老年人代步車功能尺寸的確定是十分必要的。

老年人人體尺寸是設(shè)計老年人生活產(chǎn)品的基本依據(jù)，但在我國由于人口多，普查有較大難度，所以現(xiàn)在我們依據(jù)老年醫(yī)學研究推算的人體百分位數(shù)來進行數(shù)據(jù)參考。

我國60-80歲男性老年人身高較年輕時平均下降約1.9%，而60-80歲女性老年人平均身高下降至少約4.0%，最大可達6.0%。因此，在取得人體尺寸修正時，應(yīng)取用中間平均值。

利用老年人身高的降低率在人體高度上我們可以得到以下公式作為老年人人體尺寸的參考。設(shè)H為GB10000-88標準中身體健壯，發(fā)育完整的26-35歲年齡組的任一百分位數(shù)人體身高，H’為相應(yīng)的老年人身體數(shù)值，△H為人從成年到老年在身體尺寸上的降低值，則：

H’男性=Hx（100-1.9）%

H’女性=H x（100-5.0）%

△H=H-H’

根據(jù)上述公式推算出老年人體尺度見表3所示。

在設(shè)計中，我們使用最小功能尺寸，或最佳功能尺寸。

最小功能尺寸=人體尺寸百分位數(shù)+功能修正量

最佳功能尺寸=最小功能尺寸+心理修正量

五、老年人電動代步車的人機尺寸分析

1.座椅寬度L

座椅的寬度應(yīng)以老年使用者的坐姿臀寬為基礎(chǔ)進行修正。老年人會隨著年齡的增長體型會由胖變瘦?？紤]到定位人群的大多數(shù)老年人都能舒服地使用，座椅的寬度可取男性坐姿臀寬90的百分位數(shù)為上限值，女性坐姿臀寬10的百分位數(shù)，即人體尺寸在304-390mm?？紤]老年人應(yīng)注意保暖，衣著較厚，此時衣著修正量取20mm。在座椅使用中，座椅寬度大于使用者臀寬時，在乘坐過程中，老年人可以微調(diào)姿勢，感覺會更舒適。因此座椅寬度應(yīng)增加兩側(cè)的心理修正量40mm。綜合考慮各方面因素后，座椅寬度為人體尺寸、衣著修正量、心理修正量之和，即座椅寬度范圍在364-450mm之間。

2.座椅深度D

為了滿足大多數(shù)老年人的需要，這里取老年人坐深的第50個百分位數(shù)，即人體尺寸在412-449mm之間。衣著修正量取20mm。由于人在放松狀態(tài)下的坐姿與靜態(tài)測量姿勢不同，身體上部分并非90°垂直于大腿，因此座椅深度應(yīng)增加心理修正量40mm。綜合考慮各方面因素后，座椅寬度為人體尺寸、衣著修正量、心理修正量之和，寬度范圍在472-509mm之間。

3.扶手高度A

為了滿足大多數(shù)使用者，這里取男、女老年人的坐姿肘高的第50個百分位數(shù)，人體尺寸在239-259mm之間，扶手高度取坐姿肘高和姿勢修正量15-25mm。因此扶手的高度可以取在254-284mm之間。

4.操作盤顯示器

顯示裝置按信息的種類可分為：視覺顯示裝置、聽覺顯示裝置、觸覺顯示裝置。其中，視覺顯示用的最廣泛。視覺顯示的主要優(yōu)點是：能傳示數(shù)字、文字、圖形符號、甚至曲線圖標、公式等復雜的和科技方面的信息，傳示的信息便于延時保留和儲存，受環(huán)境的干擾相對較小。所以視覺顯示最易老年人使用。

5.操作盤外形

隨著科學技術(shù)的進步，設(shè)計學領(lǐng)域理論的不斷發(fā)展，比如生態(tài)設(shè)計、綠色設(shè)計等的設(shè)計方法出現(xiàn)，產(chǎn)品的外觀和功能越來越貼合人們使用的需要。而在老年人產(chǎn)品設(shè)計領(lǐng)域，這些方法的利用或許也可以給使用者帶來使用的便利和美的享受。

6.操作盤色彩

由于老年人的生理特點，易產(chǎn)生視力衰退等癥狀。操作盤中的色彩可以通過操作鍵形狀、色彩純度、明度以及與環(huán)境的對比度來提高使用者對控制器的識別能力，也可以提高操作的準確性。所以說色彩的設(shè)計對老年人產(chǎn)品是相當重要的。

在一個操作界面中，顏色最好不超過3到5種顏色。對于老年人而言，配色應(yīng)選用識別性高，與周圍環(huán)境對比度大的色系。重要操作鍵應(yīng)使用突出、明顯的色彩來表達，但顏色不宜過多，否則看起來混亂，容易引起視覺疲勞。

7.操作盤材質(zhì)

為了適應(yīng)老年人的心理，從色彩和使用者角度，操作盤最好避開使用金屬，一方面，金屬觸感冰冷，觸感不適；另一方面，金屬材料容易出現(xiàn)反光的現(xiàn)象，容易給使用者帶來視覺不適。

六、結(jié)論

老年人電動代步車的設(shè)計在國內(nèi)還需要繼續(xù)探索研究。老年人行動上的腿腳不便也要求我們要加強對老年人輪椅功能上的研究。本文從人機工程學的人體尺寸、顯示裝置、操縱裝置、視覺傳達等方面對電動代步車設(shè)計進行了分析。而我國現(xiàn)在的老年人產(chǎn)品遠遠不能滿足老年人的需要，所以我們不僅要善于發(fā)現(xiàn)問題，還應(yīng)當借鑒外國的經(jīng)驗和教訓，來完善我國的對老年事業(yè)的研究。