PAGEPAGE261前言由于我國(guó)實(shí)行計(jì)劃生育，我國(guó)的人口出生率在逐年下降。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展以及科技水平的不斷進(jìn)步，我國(guó)的醫(yī)療水平在不斷提升，醫(yī)療設(shè)備也變得越來越先進(jìn)。因此我國(guó)的死亡率在逐年下降。我國(guó)的人口壽命在不斷提升。由此帶來的影響就是我國(guó)人口老齡我國(guó)的老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。人口老齡化標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)人口老齡化發(fā)展情況根據(jù)維也納世界老齡問題大會(huì)規(guī)定歲及歲以上人口占總?cè)丝诒戎匾陨系膰?guó)家或地區(qū),就是老年型國(guó)家或地區(qū)。我國(guó)人口老齡化發(fā)展速度相當(dāng)?shù)目臁?982年，我國(guó)還未進(jìn)入老年型國(guó)家，65歲以及以上的人口只占總?cè)丝诘?.5%左右。但到了1997年我國(guó)的65歲以及以上的人口占我國(guó)總?cè)丝诘?%以上。我國(guó)在1997年已經(jīng)進(jìn)入了老年型國(guó)家?，F(xiàn)在我國(guó)的老年人人口大約有1.5億，每年正以800萬的速度增長(zhǎng)。據(jù)預(yù)測(cè)到2020年我國(guó)的老年人人口就將達(dá)到2億多，到2030年將達(dá)到3億，2050年就將達(dá)到我國(guó)總?cè)丝诘娜种蛔笥襕1]。這足以看出我國(guó)的老齡化現(xiàn)象非常的嚴(yán)重。由于我國(guó)老年人人口的不斷增加，專門為老年人設(shè)計(jì)產(chǎn)品的重要性就越來越大了。老年人隨著年齡的增大，身體機(jī)能不斷的下降。他們的視力、聽力、體力都出現(xiàn)了大幅度的下滑。尤其是體力，老年人的體力已經(jīng)無法維持其進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的步行。如果長(zhǎng)時(shí)間步行到話，就會(huì)出現(xiàn)渾身酸痛的現(xiàn)象。老年人絕大部分已經(jīng)退休在家。他們的日常生活無非是出去買菜購(gòu)物。通常情況下，如果地點(diǎn)離家較近的話，老年人在外出進(jìn)行購(gòu)物買菜等活動(dòng)的時(shí)候，他們通常選擇步行。但是，菜市場(chǎng)和超市不可能在每個(gè)老年人的家周圍。大部分菜市場(chǎng)和超市離老年人的家還是比較遠(yuǎn)的。所以老年人就不能步行去購(gòu)物買菜了。因?yàn)槔夏耆说捏w力不好，所以大家可能會(huì)以為汽車比較符合老年人外出。但是大部分老年人是沒有能力來購(gòu)買汽車的。這只是一個(gè)比較次要的原因。最重要的是，老年人的視力、聽力都不是很好。然而汽車的速度太快，在駕駛的過程中容易出現(xiàn)危險(xiǎn)。還有就是老年人外出一般只是短途的，而且也不經(jīng)常外出。所以汽車也不符合老年人的需要。綜合老年人的身體特點(diǎn)以及行為特點(diǎn)，老年人在進(jìn)行外出購(gòu)物時(shí)選擇自行車是比較合適的。因?yàn)樽孕熊嚰拳h(huán)保而且還可以鍛煉身體。所以在城市里自行車成為老年人外出購(gòu)物的最主要方式。自行車對(duì)于老年人來說，只是用來外出購(gòu)物的工具。老年人通常情況下時(shí)間非常的充足。在路上或者在超市里，我們見到的老年人都是不慌不忙，做事井井有條。所以他們?cè)谕獬鲑?gòu)物時(shí)，沒必要追求速度。自行車的速度對(duì)老年人來說基本上已經(jīng)不重要了。他們更多的希望自行車的速度能夠盡可能的慢一點(diǎn)。因?yàn)樽孕熊嚨乃俣嚷耍踩砸簿吞嵘?。這也是受他們的體力，精力所限而造成的。隨著年齡的增長(zhǎng)，老年人也經(jīng)歷了很多的風(fēng)風(fēng)雨雨。他們現(xiàn)在喜歡的是平淡的生活，而不像年輕人那樣喜歡刺激，喜歡速度。他們追求的就是穩(wěn)定、安全、舒適。老年人的視力，反映能力都大不如前，所以在設(shè)計(jì)自行車的時(shí)候就必須盡可能地設(shè)計(jì)的更加安全。舒適性對(duì)于老年人自行車來說也是非常重要的。老年人經(jīng)過大半輩子的工作，他們的身體已經(jīng)無法經(jīng)受折騰?，F(xiàn)在的很多老年人的身體都或多或少的有著一些毛病，如關(guān)節(jié)痛，偏頭痛等。如果自行車的設(shè)計(jì)不合理的話，這只能加重他們的疼痛。因此老年人自行車的設(shè)計(jì)要充分考慮老年人的身體尺寸，設(shè)計(jì)一個(gè)滿足其身體要求的自行車。這就要求我們通過人體測(cè)量學(xué)來測(cè)量老年人的各個(gè)部位的尺寸。通過這些尺寸來設(shè)計(jì)一款適合老年人騎的自行車。只有這樣才能夠滿足人機(jī)工程學(xué)中舒適性的要求。目前市場(chǎng)上銷售的自行車基本上都是為中青年人設(shè)計(jì)的，例如賽車、輕便車。這些自行車在設(shè)計(jì)過程中，通常會(huì)將提升速度這一因素放在一個(gè)比較重要的位置。所以這些自行車速度一般都比較快。老年人老年人由于代謝機(jī)能的降低，身體各部位產(chǎn)生相對(duì)的萎縮，最明顯的是表現(xiàn)在身高上的衰減。從30歲到90歲之間，男性身高平均降低2.25％，女性平均降低為2.5％[2]。一般老年人在70歲時(shí)身高會(huì)比年輕時(shí)降低2.5％～3％，女性的縮減有時(shí)最大可達(dá)6％[3]。而且，現(xiàn)在的老年人在年輕的時(shí)候處于戰(zhàn)亂或者剛建國(guó)的時(shí)期，那時(shí)候我國(guó)的經(jīng)濟(jì)水平比較低。他們吃的條件很差。所以他們?cè)谏砀呱鲜菬o法跟現(xiàn)在的中青年人相比的。因此，老年人的各個(gè)部位的尺寸都不及現(xiàn)代的中青年人。所以專門為中青年人設(shè)計(jì)的自行車在尺寸上肯定不適合當(dāng)前的老年人。如果讓當(dāng)前的老年人騎專門為中年人設(shè)計(jì)的自行車的話，勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致老年人感到非常的不舒服。所以本文是根據(jù)老年人的身體尺寸來設(shè)計(jì)一款老年人自行車。2人機(jī)工程學(xué)及人體測(cè)量學(xué)2.1人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展當(dāng)今世界，各國(guó)的經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們生活水平不斷提高。人們對(duì)生活質(zhì)量的要求逐步提高。在這種形勢(shì)下，人機(jī)工程學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。人機(jī)工程學(xué)是研究人、機(jī)械及其工作環(huán)境之間相互作用的學(xué)科。該學(xué)科在發(fā)展過程中，融合了一些其他學(xué)科的內(nèi)容，使其成為一個(gè)系統(tǒng)的綜合性的學(xué)科。人機(jī)工程學(xué)是一門注重應(yīng)用的學(xué)科。該學(xué)科的主要目的就是要提高機(jī)械及其環(huán)境的舒適性和效率。當(dāng)今社會(huì)人們的競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，因此他們也就越來越重視效率。只有提高效率才能夠提高效益。所以人機(jī)工程學(xué)也越來越受到人們的重視。雖然現(xiàn)在世界上各個(gè)國(guó)家都對(duì)人機(jī)工程學(xué)進(jìn)行了一定的研究。但是，由于各個(gè)國(guó)家的科學(xué)和工藝基礎(chǔ)不同，所以各個(gè)國(guó)家的研究重點(diǎn)也不同。例如，美國(guó)側(cè)重工程和人際關(guān)系；法國(guó)側(cè)重勞動(dòng)生理學(xué)；前蘇聯(lián)注重工程心理學(xué)；保加利亞注重人體測(cè)量；捷克、印度等則注重勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)[4]。人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展主要分為三個(gè)階段。在20世紀(jì)初期到第二次世界大戰(zhàn)之前，被成為是經(jīng)驗(yàn)人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展階段。在第二次世界大戰(zhàn)期間是科學(xué)人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展階段。從60年代至今是現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)的發(fā)展階段。2.2人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容和方法人機(jī)工程學(xué)的的研究方向是通過揭示人、機(jī)、環(huán)境之間相互關(guān)系的規(guī)律，以達(dá)到人機(jī)系統(tǒng)性能的最優(yōu)化。這樣可以使得人在對(duì)機(jī)器進(jìn)行操作時(shí)可以更加省力，更加有效。這就是人機(jī)工程學(xué)的終極目標(biāo)。人機(jī)工程學(xué)的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面[4]：(1)人體特性的研究主要是研究一些與人有關(guān)的問題。研究的目的是解決機(jī)械、工具、以及各種用具如何才能使其與操作人員的身體條件相適應(yīng)，以達(dá)到人機(jī)系統(tǒng)的最優(yōu)化。(2)人機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)過程中，不僅要使得機(jī)械的零部件要適應(yīng)操作的要求。在進(jìn)行總體設(shè)計(jì)時(shí)，要將其有機(jī)的配合起來，從而使這個(gè)整體能夠適應(yīng)操作人員的操作要求。要在人和機(jī)器的分工中注意取長(zhǎng)補(bǔ)短，充分利用機(jī)器的不知疲倦以及速度快等特點(diǎn)來充分發(fā)揮人的聰明。人機(jī)工程學(xué)的研究廣泛采用了人體科學(xué)和生物科學(xué)等相關(guān)學(xué)科的研究方法和手段，也采用了一些系統(tǒng)工程、控制理論、統(tǒng)計(jì)學(xué)等其他學(xué)科的一些研究方法，而且人機(jī)工程學(xué)也建立了一些自己獨(dú)特的研究方法。在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的時(shí)候，首先要研究產(chǎn)品的用戶。對(duì)用戶的行為特點(diǎn)以及身體特點(diǎn)進(jìn)行觀察和研究；其次是分析現(xiàn)有產(chǎn)品的出現(xiàn)的問題；然后是對(duì)產(chǎn)品用戶的身體尺寸進(jìn)行調(diào)查研究；最后是設(shè)計(jì)出適合用戶使用的產(chǎn)品。目前常用的研究方法有[4]：(1)觀察法對(duì)要進(jìn)行設(shè)計(jì)的人機(jī)系統(tǒng)的工作狀態(tài)進(jìn)行觀察。例如在設(shè)計(jì)老年人自行車時(shí)，要對(duì)老年人騎自行車的狀態(tài)進(jìn)行觀察。從觀察的的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而解決問題。(2)實(shí)測(cè)法實(shí)測(cè)法主要是借助儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)際測(cè)量的方法。這種方法主要是測(cè)量人體的尺寸，例如人體的靜態(tài)尺寸和動(dòng)態(tài)尺寸。這種方法是一個(gè)比較重要的方法。因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)的時(shí)候，都是讓機(jī)器適應(yīng)人的尺寸。所以實(shí)測(cè)法是是人機(jī)工程學(xué)中比較重要的方法。(3)實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法是當(dāng)實(shí)測(cè)法受到限制或者在現(xiàn)實(shí)生活中不容易進(jìn)行實(shí)測(cè)法時(shí)進(jìn)行的一種方法。(4)調(diào)查研究法對(duì)要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品的使用用戶進(jìn)行身體特征和行為特征的調(diào)查。通過他們的身體特征來設(shè)計(jì)產(chǎn)品的各部分的尺寸。通過用戶的行為特征來設(shè)計(jì)產(chǎn)品的功能特性。調(diào)查研究對(duì)于人機(jī)工程學(xué)來說是一種非常重要的方法。2.3人體測(cè)量學(xué)的研究方法以及應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)是一門新興學(xué)科，它是通過測(cè)量人體各部分尺寸來確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸上的差別，用以研究人的形態(tài)特征，從而為各種工業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)提供人體測(cè)量數(shù)據(jù)。人機(jī)工程學(xué)范圍內(nèi)的人體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)主要有兩類，即人體構(gòu)造尺寸和功能尺寸的測(cè)量數(shù)據(jù)。人體構(gòu)造上的尺寸是指靜態(tài)尺寸；人體功能上的尺寸是指動(dòng)態(tài)尺寸，包括人在工作姿勢(shì)下或在某種操作活動(dòng)狀態(tài)下測(cè)量的尺寸[3]。各種機(jī)械、設(shè)備、設(shè)施和工具等設(shè)計(jì)對(duì)象在適合于人的使用方面，首先涉及到問題就是如何使其適合于人的形態(tài)和功能范圍的限度。當(dāng)今社會(huì)的人們對(duì)產(chǎn)品的宜人性越來越看重。因此在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)就必須通過人體測(cè)量學(xué)來獲取人體尺寸。然后通過人體尺寸來設(shè)計(jì)能夠讓使用者安全、健康舒適的操作，從而有利于減少人體疲勞和提高人機(jī)系統(tǒng)的效率。在設(shè)計(jì)老年人自行車時(shí)所涉及的人體尺寸都需要應(yīng)用大量的人體構(gòu)造和功能尺寸的測(cè)量數(shù)據(jù)。GB3975-83《人體測(cè)量術(shù)語》和GB5703-85《人體測(cè)量方法》規(guī)定了人機(jī)工程學(xué)使用的人體測(cè)量術(shù)語和人體測(cè)量方法，適用于成年人和青少年借助人體測(cè)量?jī)x器進(jìn)行測(cè)量[5]。人體測(cè)量術(shù)語主要包括基本姿勢(shì)、測(cè)量基準(zhǔn)面、測(cè)量方向。人體測(cè)量學(xué)通常采用的儀器主要有：人體測(cè)高儀、人體測(cè)量用直角規(guī)、人體測(cè)量用彎角規(guī)、人體測(cè)量用三角平行規(guī)、坐高椅、量足儀、角度儀、角度計(jì)、軟卷尺、描骨器、以及醫(yī)用臺(tái)秤等。我國(guó)對(duì)前四種測(cè)量?jī)x器已經(jīng)制定了標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量應(yīng)在呼氣與吸氣的中間進(jìn)行。其次序?yàn)閺念^向下到腳；從身體的前面，經(jīng)過側(cè)面，再到后面。測(cè)量時(shí)只許輕觸測(cè)點(diǎn)，不可緊壓皮膚，以免影響測(cè)值的準(zhǔn)確性。一般只測(cè)量左側(cè)，特殊目的除外。測(cè)量項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。如確定車座尺寸，則需測(cè)定大腿的長(zhǎng)度以及小腿的長(zhǎng)度和足高。設(shè)計(jì)不同的東西需要測(cè)量的尺寸不同。只有在熟悉人體測(cè)量基本知識(shí)之后，才能選擇和應(yīng)用。因此在設(shè)計(jì)自行車的各部分的尺寸時(shí)就要充分考慮到絕大部分人的身高尺寸。在設(shè)計(jì)自行車時(shí)主要用的尺寸有兩個(gè)：(1)人體尺寸，(2)人體活動(dòng)空間。而這些數(shù)據(jù)則主要通過人體測(cè)量學(xué)來獲得。首先要先分析使用自行車的人群的特征。然后通過問卷調(diào)查的方式統(tǒng)計(jì)自行車用戶的人體主要尺寸-身高，體重，上臂長(zhǎng)，前臂長(zhǎng)，大腿長(zhǎng)，小腿長(zhǎng)。人在騎自行車時(shí)是坐著的，因而也要對(duì)自行車用戶的坐姿人體尺寸(坐姿，坐姿眼高，坐姿肘高，坐姿膝高，坐姿下肢長(zhǎng))進(jìn)行測(cè)量統(tǒng)計(jì)。在設(shè)計(jì)自行車的高度以及車座到車蹬的距離盡可能的滿足用戶的要求(一些特殊用途的自行車除外)。在設(shè)計(jì)人機(jī)系統(tǒng)時(shí)，要充分考慮人體的尺寸，使得自行車的尺寸能夠適合絕大部分操作人員的操作。在具體的設(shè)計(jì)中選擇百分位的原則：(1)由人體總高度、寬度決定的物體，諸如門、通道、床等，其尺寸應(yīng)以95百分位的數(shù)值為依據(jù)，能滿足大個(gè)的需要，小個(gè)子自然沒問題。(2)由人體某一部分決定的物體，如臂長(zhǎng)、腿長(zhǎng)決定的座平面高度和手所能觸及的范圍等，其尺寸應(yīng)以第5百分位為依據(jù)，小個(gè)子夠得著，大個(gè)子就沒問題。(3)特殊情況下，如果以第5百分位或第95百分位為限值會(huì)造成界限以外的人員使用時(shí)不僅不舒適，而且有損健康和造成危險(xiǎn)時(shí)，尺寸界限應(yīng)擴(kuò)大至第1百分位和第99百分位，如緊急出口的直徑應(yīng)以99百分位為準(zhǔn)，欄桿間距應(yīng)以第1百分位為準(zhǔn)。(4)目的不在于確定界限，而在于決定最佳范圍時(shí)，應(yīng)以第50百分位為依據(jù)，這適用于門鈴、插座和電燈開關(guān)。然而在設(shè)計(jì)某種裝置或設(shè)施中，特別是那些由于合理的原因不適宜于按極值(最小或最大)設(shè)計(jì)或者提供一個(gè)調(diào)節(jié)幅度時(shí)，可以使用“平均”值。在設(shè)計(jì)自行車時(shí)，一般不適用極值(最大和最小)的時(shí)候，會(huì)用到“平均值”，即第50百分位的尺寸數(shù)據(jù)，普通自行車的高度如果按50百分位的尺寸設(shè)計(jì)可能比按侏儒或巨人的尺寸設(shè)計(jì)更合適。一般情況下，我們經(jīng)常采用第5和第95百分位的原因是，它們概括了90%的大多數(shù)人的人體尺寸范圍，能適應(yīng)大多數(shù)人的需要。但是，一些特殊用途的自行車則要特殊設(shè)置，例如專門給侏儒或巨人設(shè)計(jì)的自行車就不能用平均值或者5%和95%等數(shù)據(jù)了。這時(shí)就應(yīng)該用極值來進(jìn)行設(shè)計(jì)。人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主目的就是盡可能消除疲勞，提高效率。2.4人機(jī)工程學(xué)及產(chǎn)品設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)是在研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素自身特性的基礎(chǔ)上，將操作機(jī)器的人、所設(shè)計(jì)的機(jī)器以及人與機(jī)器所處的環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)來研究，在人機(jī)工程學(xué)中，把該系統(tǒng)稱為“人-機(jī)-環(huán)境"系統(tǒng)。在這個(gè)系統(tǒng)中人、機(jī)、環(huán)境三要素之間相互影響、相互依存共同決定著系統(tǒng)的總體性能。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性的規(guī)劃活動(dòng)，是融合了感性和理性的創(chuàng)造性活動(dòng)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中，核心目的就是要達(dá)到人的要求。人的因素是人機(jī)工程學(xué)要進(jìn)行重點(diǎn)研究的內(nèi)容，在設(shè)計(jì)任何的產(chǎn)品的時(shí)候都要考慮和運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)中的人的因素。所以人機(jī)工程學(xué)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)在基本思想、研究?jī)?nèi)容和應(yīng)用領(lǐng)域上有很多相同之處。當(dāng)今世界的人們都比較喜歡享受生活。他們對(duì)產(chǎn)品的要求由原來的美觀實(shí)用廉價(jià)逐漸向舒適轉(zhuǎn)變。由于人們的思想觀念的轉(zhuǎn)變，也就造成了人機(jī)工程學(xué)越來越重視對(duì)產(chǎn)品舒適性的研究。人機(jī)工程學(xué)已經(jīng)成為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新的技術(shù)動(dòng)力。3需求分析3.1老年人自行車用戶設(shè)計(jì)的重要性隨著我國(guó)的老齡化越來越嚴(yán)重。一些專門為老年人設(shè)計(jì)的東西就顯得越來越重要。老年人自行車就是專門為老年人量身定制的自行車。這種自行車可以解決老年人步行難的問題。它可以讓老年人舒適的進(jìn)行駕駛。這種老年人自行車會(huì)隨著老年人的不斷增加，其市場(chǎng)也會(huì)越來越大。社會(huì)對(duì)這種自行車的需求會(huì)越來越迫切。現(xiàn)在城市的老年人外出進(jìn)行休閑活動(dòng)的發(fā)生率還是比較高的。完全不外出的老年人只占2.17%。而且據(jù)調(diào)查，大部分老年人都不喜歡在自己小區(qū)內(nèi)活動(dòng)，他們更傾向于到小區(qū)外活動(dòng)。據(jù)對(duì)居民訪談得知，老年人一般喜歡到小區(qū)附近的公園綠地進(jìn)行活動(dòng)。他們的平均的出行距離是2.4km左右[6]。因?yàn)槔夏耆硕挤浅Ｗ⒅劐憻捝眢w。所以到小區(qū)外活動(dòng)也可以增加運(yùn)動(dòng)量。所以，老年人到外面活動(dòng)時(shí)主要的方式是步行和騎自行車。因?yàn)檫@兩種方式都可以起到鍛煉身體的作用。所以自行車對(duì)于老年人來說是比較重要的交通方式。老年人在外出購(gòu)物，買菜等活動(dòng)的時(shí)候，如果地點(diǎn)離家較近的話，他們通常選擇步行。但是，大部分情況是，菜市場(chǎng)和超市都離的比較遠(yuǎn)。因此，老年人在進(jìn)行外出購(gòu)物時(shí)通常選擇的交通方式是自行車。因?yàn)樽孕熊嚰拳h(huán)保而且還可以鍛煉身體。所以在城市里自行車成為老年人外出購(gòu)物的最主要方式。3.2老年人的身體特征老年期是人生歷程中的最后一個(gè)轉(zhuǎn)折。在老年期，老人們不僅機(jī)體衰老加快，疾病增多，面臨著死亡的考驗(yàn)和挑戰(zhàn)。我們要設(shè)計(jì)老年人自行車就必須要了解老年人的各種需求。要了解老年人對(duì)自行車的需求就必須要知道老年人的身體特征以及行為特征。只有這樣才能夠使得設(shè)計(jì)的自行車滿足老年人的要求。老年人的身體特征如下：(1)聽力經(jīng)過數(shù)十年的損傷，絕大多數(shù)的老年人的聽力都會(huì)出現(xiàn)或多或少的問題。有的老年人甚至已經(jīng)耳聾了。尤其是那些年輕時(shí)在有噪音的環(huán)境下工作的人到了老年，其聽力會(huì)下降的更厲害。(2)視力隨著年齡的增長(zhǎng)，人的視力會(huì)逐漸的下降?，F(xiàn)在大部分老年人都有花眼的情況，有的甚至出現(xiàn)了白內(nèi)障。(3)體力體力是人下滑最厲害的方面之一。人到了老年，大多數(shù)的老年人都會(huì)有力不從心的感覺。他們的體力已經(jīng)無法維持他們進(jìn)行劇烈的活動(dòng)。他們往往行動(dòng)一會(huì)就要停下來休息。(4)行動(dòng)能力老年人動(dòng)作遲緩，反應(yīng)慢。隨著年齡的增長(zhǎng)，老年人的體態(tài)和外形也逐漸出現(xiàn)變化，體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(1)身高人到老年時(shí)，身高逐漸變矮。據(jù)統(tǒng)計(jì)資料，從30歲到90歲之間，男性身高平均降低2.25％，女性平均降低為2.5％[2]。伴隨這一變化，老年人會(huì)出現(xiàn)彎腰駝背等體征。(2)體重老年人體重的變化是因人而異的。大部分老年人因?yàn)樾玛惔x減慢，他們的體重也隨著減輕。但是也有的老年人不注重運(yùn)動(dòng)，而且生活條件比較優(yōu)越，他們的體重不降反升。(3)其他肌肉松弛、語言緩慢、耳聾眼花、運(yùn)動(dòng)障礙等也是常見的老年人的外貌特征。背部呈微弓形，各部分的肌肉松弛下垂。老年人由于代謝機(jī)能的降低，身體的一些部位開始萎縮，最明顯的是身高上的衰減。因此運(yùn)用此身高的降低率可以近似推算出老年人身體各部位大致的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，可作為老年人體模型的基本尺寸。以成年男性和成年女性尺度為基準(zhǔn)按降低2.8％推算，可確定我國(guó)老年人體尺寸。國(guó)外有關(guān)老年人活動(dòng)空間和建筑細(xì)部尺度的確定，一般以老年女性的人體尺度為設(shè)計(jì)依據(jù)，并按照低、中、高三等統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)作為不同部位設(shè)計(jì)尺寸的不同參照依據(jù)，一般控制高度和可及距離是采用低位數(shù)，控制最低空間高度和最小空間尺度時(shí)采用高位數(shù)。一次可確定空間各部位的設(shè)計(jì)控制尺寸。3.3老年人自行車用戶的行為特征當(dāng)今社會(huì)，我國(guó)老齡化情況日益嚴(yán)重。老年人的人口數(shù)目不斷增大，所以老年人自行車的用戶就越來越多。尤其是在我國(guó)的大城市，老年人的數(shù)量不斷增大，他們的生活水平也較高。他們大部分都已經(jīng)退休在家，閑暇時(shí)間很多?，F(xiàn)在，大城市的老年人絕大部分都比較注意身體健康。我國(guó)老年人的行為特征如下：(1)運(yùn)動(dòng)能力下降隨著年齡的增大，老年人的運(yùn)動(dòng)能力大減，體力也無法像年輕人那樣強(qiáng)。所以老年人外出活動(dòng)或者購(gòu)物，都不會(huì)去太遠(yuǎn)的地方。這是由老年人的年齡體力所決定的。他們往往是騎自行車到附近的地方進(jìn)行活動(dòng)，包括購(gòu)物，買菜，運(yùn)動(dòng)等。如果需要到比較遠(yuǎn)的地方，那么老年人往往會(huì)選擇公交車或者私家車。所以自行車對(duì)于老年人來說，主要是用于短途旅行和購(gòu)物。這就決定了，老年人騎自行車的持續(xù)時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，因?yàn)檫@是他們的體力所無法承受的。所以在設(shè)計(jì)老年人自行車的時(shí)候通常不需要考慮長(zhǎng)時(shí)間騎自行車所帶來的不好的影響。(2)追求穩(wěn)定老年人往往是已經(jīng)退休在家。他們往往已經(jīng)沒有那么多精力再去工作，學(xué)習(xí)。他們的日常工作就是休閑，鍛煉身體。他們不用像年輕人那樣急急忙忙的去上班或者上課。所以，自行車對(duì)于老年人來說，不需要有太快的速度。老年人騎的自行車對(duì)自行車沒有要求。只要能夠讓老年人舒適的感覺即可。這與賽車的設(shè)計(jì)理念就完全不同了。在路上或者在超市里，我們見到的老年人都是不慌不忙，做事井井有條。這是受他們的體力，精力所限而造成的。隨著年齡的增長(zhǎng)，老年人喜歡的是平淡的生活，而不像年輕人那樣喜歡刺激，喜歡速度。他們不追求速度，不追求刺激。他們追求的就是穩(wěn)定。老年人的視力，反映能力都大不如前，所以在設(shè)計(jì)自行車的時(shí)候就必須盡可能地設(shè)計(jì)的更加安全。(3)注重鍛煉身體現(xiàn)在老年人都非常注重養(yǎng)生。他們對(duì)生活質(zhì)量的要求挺高。在業(yè)余時(shí)間經(jīng)常進(jìn)行體育鍛煉。老年人的身體機(jī)能下降，他們無法進(jìn)行高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)。只能進(jìn)行一些輕松的有氧運(yùn)動(dòng)。如果在外出購(gòu)物時(shí)，他們可以騎一輛自行車的話，不僅可以提高速度，降低疲勞而且還可以鍛煉身體。3.4老年人自行車的設(shè)計(jì)要求由于老年人的各方面的機(jī)能都已經(jīng)下滑。老年人與青年人的消費(fèi)觀以及對(duì)產(chǎn)品的要求已經(jīng)截然不同。年輕人追求刺激和速度。所以在設(shè)計(jì)普通男士自行車時(shí)應(yīng)當(dāng)盡可能的提高速度。但是對(duì)于老年人就不能一味追求速度了。因?yàn)樗麄円呀?jīng)過了那個(gè)年齡。他們對(duì)速度已經(jīng)不感興趣。他們?cè)谌粘Ｉ钪?，不再趕時(shí)間。因此，老年人自行車的首要要求就是安全。做什么事情都應(yīng)該安全第一。其次是舒適性。老年人的身體經(jīng)受了歲月的侵蝕，已經(jīng)經(jīng)不起折騰。所以為老年人設(shè)計(jì)的自行車要盡可能的讓老年人感到舒適。最后是自行車的外形。(1)安全安全性是最重要的。因?yàn)槔夏耆松眢w的各方面的機(jī)能都出現(xiàn)了不同程度的下滑，不可能再像年輕人那樣能夠通過自己的協(xié)調(diào)能力來確保安全。所以在設(shè)計(jì)老年人自行車的最重要的方面就是安全。要讓老年人在騎自行車的時(shí)候能夠放心大膽的去騎。這樣也能夠讓老年人的子女對(duì)其放心。其實(shí)不光老年人自行車，任何自行車都應(yīng)該將安全放在第一位。如果連最基本的安全都無法保證的話，騎自行車所帶來的所有好處就無從談起。(2)舒適舒適性是僅次于安全性的設(shè)計(jì)要求。因?yàn)槔夏耆艘呀?jīng)不再追求速度，刺激了。他們只是想通過自行車代步。老年人歲數(shù)都挺大了。經(jīng)過大半輩子的工作，他們的身體已經(jīng)無法經(jīng)受折騰。現(xiàn)在的很多老年人的身體都或多或少的有著一些毛病，如關(guān)節(jié)痛，偏頭痛等。如果自行車的設(shè)計(jì)不合理的話，這只能加重他們的疼痛。因此老年人自行車的設(shè)計(jì)要充分考慮老年人的身體尺寸，設(shè)計(jì)一個(gè)滿足其身體要求的自行車。這就要求我們通過人體測(cè)量學(xué)來測(cè)量老年人的各個(gè)部位的尺寸。通過這些尺寸來設(shè)計(jì)一款適合老年人騎的自行車。只有這樣才能夠滿足人機(jī)工程學(xué)中舒適性的要求。(3)成本成本對(duì)于老年人自行車來說也是一個(gè)比較重要的因素。在設(shè)計(jì)老年人自行車時(shí)也應(yīng)當(dāng)充分考慮到成本的因素。對(duì)于老年人自行車，其面向的用戶便是老年人。然而，老年人大都已退休在家或者已經(jīng)失業(yè)很長(zhǎng)時(shí)間了。他們也無法再繼續(xù)工作來獲得工資。所以他們的消費(fèi)水平相對(duì)來說是比較低的。如果老年人自行車的成本過高的話，勢(shì)必會(huì)使老年人自行車的價(jià)格升高。這樣的話就會(huì)大大的減少老年人自行車的銷售量。如果我們?cè)O(shè)計(jì)的產(chǎn)品無法使得制造商獲得利潤(rùn)的話，是不會(huì)有商家對(duì)這種商品進(jìn)行生產(chǎn)的，這種產(chǎn)品也就不會(huì)獲得老年人的好評(píng)。但是，我們也不能一味的降低成本而忽視老年人自行車的安全性和舒適性。因此在設(shè)計(jì)老年人自行車的時(shí)候要在滿足安全性和舒適性的要求的前提下盡可能的降低成本。(4)外形外形對(duì)年輕人來說是非常重要的因素。然而，對(duì)老年人來說，卻不那么重要了。老年人與年輕人的消費(fèi)觀念以及看待事物的角度都非常不同。老年人經(jīng)歷了一輩子的風(fēng)風(fēng)雨雨，對(duì)外觀這些表面上的東西都看的不是那么重要了。只要自行車實(shí)用就可以。所以，在設(shè)計(jì)老年人自行車的時(shí)候外形的因素放在最后一位來進(jìn)行考慮。如果外形與安全和舒適相違背的話，可以舍棄外形來保全安全和舒適的因素。4自行車的設(shè)計(jì)在騎自行車的時(shí)候，要想滿足舒適度的要求，就必須有一個(gè)正確的騎姿。如果，人們?cè)隍T自行車的過程中，總是彎著腰或者總是抬著頭，那樣的話，人們的腰和頸椎就會(huì)產(chǎn)生酸痛的感覺。因此，只有設(shè)計(jì)的自行車能夠使人們有一個(gè)舒適的騎姿才能夠達(dá)到舒適度的要求。自行車的零部件的尺寸，也會(huì)影響自行車的舒適度。例如，如果自行車的車座，車把等部件的尺寸與人們的身體尺寸不相符的話，也會(huì)讓人產(chǎn)生疲勞感。因此在設(shè)計(jì)老年人自行車的時(shí)候，要充分考慮到老年人自行車的安全性、舒適性的要求。表4-1老年人身體尺寸[7]人體部位老年男性老年女性人體高度肩寬度肩峰至頭顱站立時(shí)眼睛高度坐時(shí)眼睛高度后手臂長(zhǎng)度前手臂長(zhǎng)度手長(zhǎng)度肩峰高度雙臂展開長(zhǎng)度坐時(shí)椅面至肩峰高度肚臍高度指尖至地面高度大腿長(zhǎng)度小腿長(zhǎng)度坐時(shí)椅面到頭顱高度腰圍16234032881504114831323718813401639570955638436413858735151638627914031079284213174124215305318996024103828107724.1車座的設(shè)計(jì)只要有過長(zhǎng)時(shí)間騎自行車經(jīng)歷的人，都會(huì)感受到臀部疼痛。這主要原因就是車座的尺寸與人體的尺寸不相符造成的。因此在設(shè)計(jì)老年人自行車的車座時(shí)要根據(jù)老年人的臀部尺寸來設(shè)計(jì)。根據(jù)人體組織的解剖特性可知,坐骨結(jié)節(jié)處是人體最能耐受壓力的部位,身體的主要重量均由骨盆下的兩塊面積約為25cm的坐骨結(jié)節(jié)承受,故車座后端寬度過小就會(huì)使坐骨結(jié)節(jié)處在鞍座外緣，或緊挨外緣的位置[8]。這樣的話就會(huì)造成臀部的疼痛。因此車座的后端應(yīng)該盡可能地寬一些，但是也不能太寬。車座寬一些的話滿足了老年人自行車舒適性的要求。雖然對(duì)于老年人自行車來說，外形的美觀不是很重要的因素。但也應(yīng)該在滿足舒適性和安全性的基礎(chǔ)上盡量滿足外形美觀。但是如果太寬的話，不僅無法滿足美觀的要求，而且還會(huì)浪費(fèi)材料，增加成本。(1)車座的寬度車座后端的寬度應(yīng)有人的臀部的寬度加上適當(dāng)?shù)挠嗔縼泶_定。我國(guó)成年女性的坐骨坐姿臀寬約為32cm,我國(guó)成年男性的臀寬約為34cm。由于老年人各部分肌肉松弛下垂，因此老年人的臀寬也要比成年人要小一些。車座寬度的適宜范圍:男式普通單車為30cm,女式普通單車為31cm較合適。鞍座前端細(xì)部寬度由會(huì)陰加較小余量確定,這個(gè)寬度不可過寬,否則會(huì)對(duì)會(huì)陰產(chǎn)生較大磨擦。根據(jù)人體解剖學(xué)中的數(shù)據(jù),可確定該寬度以6～8cm為宜[8]。(2)車座的長(zhǎng)度人體處于坐姿時(shí),坐骨結(jié)節(jié)離臀部后緣約10～12cm,據(jù)此,車座后端的長(zhǎng)度范圍定為10～12cm[8]。鞍座的長(zhǎng)度只要能夠給騎車者支承穩(wěn)定性即可,如果鞍座過長(zhǎng)的話會(huì)影響大腿前后擺動(dòng)的靈活性。如果鞍座的長(zhǎng)度過短的話，人的臀部不能完全放在鞍座上，這樣的話也會(huì)造成肌肉酸痛的狀況。人體的會(huì)陰中心離坐骨結(jié)節(jié)約半個(gè)大腿厚,鞍座總長(zhǎng)由坐姿時(shí)臀部后緣到坐骨結(jié)節(jié)間距加上坐骨結(jié)節(jié)中心到會(huì)陰點(diǎn)間距加適當(dāng)余量而定。50%的老年人的大腿厚約為13cm，故在車座的長(zhǎng)度范圍為22～24cm(余量約取5.5cm)。(3)車座的高度由于老年人的各方面的能力都有所下降，所以在設(shè)計(jì)老年人自行車的時(shí)候必須充分考慮到老年人自行車的安全性。所以在設(shè)計(jì)老年人自行車的車座時(shí)也要充分考慮到這個(gè)因素。老年人的協(xié)調(diào)性嚴(yán)重不足。所以如果發(fā)生突發(fā)事件時(shí)，應(yīng)該使老年人的腳能夠碰到地。因?yàn)檫@樣的話就可以使老年人在遇到突發(fā)問題時(shí)可以用腳撐地來保證安全。所以老年人自行車的車座的高度應(yīng)該由老年人的腿來確定。車座的高度應(yīng)當(dāng)盡量矮一些，因?yàn)榘脑?，自行車的重心就?huì)低。這樣也比較符合老年人自行車的安全性的要求。由表4-1可以得知，老年男性的小腿加足高的長(zhǎng)度是413mm，老年男性的大腿長(zhǎng)為436mm。所以老年人的腿長(zhǎng)為849mm。因此在設(shè)計(jì)老年男性自行車時(shí)，自行車的車座的高度可以設(shè)計(jì)成724.2車把的設(shè)計(jì)車把的設(shè)計(jì)同樣要結(jié)合人的身體尺寸來進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果車把的寬度太窄的話，不僅不美觀，而且不利于人們對(duì)自行車進(jìn)行操作。如果車把的寬度太寬的話，同樣會(huì)造成不美觀的后果，而且會(huì)使得人們的胳膊容易疲勞。因此在設(shè)計(jì)車把的寬度時(shí)，應(yīng)當(dāng)與自行車用戶的肩寬相符。只有這樣才能讓人們感到舒適。車把的高度也要符合人機(jī)工程學(xué)的要求。如果車把的高度過低，人們?cè)隍T自行車時(shí)就需要彎著腰，這樣很容易造成腰部的酸痛。車把的高度應(yīng)保證騎車者在騎車時(shí)處于自然坐姿或接近自然坐姿,并使頸關(guān)節(jié)、胸關(guān)節(jié)、腰關(guān)節(jié)、髖關(guān)節(jié)、肩關(guān)節(jié)和肘關(guān)節(jié)處于舒適的調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。車把的寬度設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)車把時(shí)也要考慮人機(jī)工程學(xué)的內(nèi)容。只有使得自行車的車把的寬度適合老年人的身體尺寸，才能夠滿足舒適性的要求。如果車把的寬度過大或過小，都會(huì)使老年人感到不舒服。車把的寬度是由人的最大肩寬來確定的。因此，在設(shè)計(jì)自行車的車把時(shí)，應(yīng)當(dāng)先查出老年人的最大肩寬。由表4-1可以得出，我國(guó)老年男性的肩寬大約是40.3cm，老年女性的肩寬大約是38.6cm。因?yàn)樵O(shè)計(jì)的自行車應(yīng)該滿足絕大部分人群的使用，所以男式自行車的車把的寬度時(shí)應(yīng)當(dāng)加適當(dāng)?shù)挠嗔?，所以老年人男式自行車的車把可以設(shè)為43cm，而老年人女式自行車的車把的寬度應(yīng)該設(shè)成41cm。（2）車把的高度設(shè)計(jì)車把的高度的設(shè)計(jì)非常重要。因?yàn)檐嚢训母叨染蛯Q定騎自行車的人的騎姿，也就可以決定騎自行車的人的腰部的彎曲角度。不同的車把高度，也就可以給人帶來不同的舒適度。下圖便是一個(gè)車把的高度與車座的高度相差無幾的自行車。這種最主要目標(biāo)就是盡可能地提高速度，其次才是提高舒適度。在設(shè)計(jì)這種自行車時(shí)，是在滿足速度要求的前提下盡可能地提高舒適度。因此，賽車在騎的過程中，會(huì)感到疲勞。由下圖可以看出，這種自行車的騎姿有以下幾個(gè)問題。身體前傾的比較厲害，這樣的話，在騎賽車的時(shí)候，空氣的阻力就會(huì)減小。所以就可以起到提高車速的效果。但是，由于身體的前傾，長(zhǎng)時(shí)間的騎賽車之后，腰部的肌肉就會(huì)發(fā)生疲勞，產(chǎn)生酸痛的感覺。在騎賽車的時(shí)候，由于身體前傾，人的臀部就會(huì)上翹。因此人的臀部與車座的接觸面積就會(huì)減小，臀部所承受的壓力就會(huì)增大。所以，長(zhǎng)時(shí)間的騎賽車也會(huì)使臀部產(chǎn)生酸痛的感覺。在身體前傾的時(shí)候，一部分身體的壓力就會(huì)由胳膊來承擔(dān)。所以胳膊也會(huì)產(chǎn)生疲勞的感覺。由于身體前傾，就會(huì)壓迫人的腹部，不利于人們的呼吸。對(duì)于老年人來說，他們現(xiàn)在基本都是閑賦在家，自行車只是他們騎著出去買菜或者逛廣場(chǎng)等短途活動(dòng)。在這些活動(dòng)中，他們不趕時(shí)間，因此他們不追求速度。而且老年人的視力、反應(yīng)速度等都嚴(yán)重退化，如果過度追求速度的話，會(huì)影響老年人騎自行車時(shí)的安全。這種騎姿是專門為提高速度來設(shè)計(jì)的。所以這就不符合老年人的要求，而且這種騎姿也不符合人機(jī)工程學(xué)中舒適性的要求。因此，前傾的騎姿無法滿足老年人對(duì)舒適行的要求。因此在設(shè)計(jì)車把的時(shí)候不能使車把的高度與車座持平。圖4-1賽車[9]下圖是輕便車的騎姿。這種自行車的車把的高度也無法讓人們的背的傾斜角度達(dá)到99°左右。這種自行車使得人們?cè)隍T自行車的時(shí)候身體前傾，雖然前傾的幅度不如上圖所示的大。但是這同樣可以使得老年人的背部肌肉感到疲勞。圖4-2輕便車[9]圖4-3后躺式自行車[9]這種自行車的車把設(shè)計(jì)可以使騎自行車的人往后傾斜。但是這種自行車的向后傾斜的幅度太大，導(dǎo)致人們?cè)隍T這種自行車的時(shí)候必須抬著頭才能看清前方的路因此，這對(duì)頸椎有很大的傷害。老年人的頸椎肯定經(jīng)不起這種折騰。騎這種自行車時(shí)間久了，脖子會(huì)很疲勞。但是這種后躺式的騎姿對(duì)于老年人來說在一些方面還是可取的。其車座的設(shè)計(jì)相對(duì)來說還是比較舒適的。只要將背靠的傾斜角度稍微更改一下就可以滿足舒適度的要求。人們?cè)隍T自行車的時(shí)候，只有身體的各個(gè)部位處于一個(gè)舒適的位置才能使得人們感到非常的舒服。我國(guó)的一些學(xué)者經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人們的各個(gè)部位處于以下角度時(shí)，人們會(huì)感到舒適。表4-2身體舒適角度[8]身體部位舒適調(diào)節(jié)范圍內(nèi)角度/(°)肩關(guān)節(jié)肘關(guān)節(jié)軀干前、后擺：40上、下擺：25彎曲角度：110后傾角度：99通過表4-2可以知道當(dāng)軀干的傾斜角度為99°時(shí)，身體處于最舒適的狀態(tài)。當(dāng)肘關(guān)節(jié)的彎曲角度為110°時(shí)，身體處于一個(gè)舒適的狀態(tài)。而肩關(guān)節(jié)為40°時(shí)身體最舒適。只有這樣才能夠滿足人機(jī)工程學(xué)對(duì)舒適性的要求。因此可以通過這一要求畫出人在騎自行車時(shí)，軀干和手臂的狀態(tài)示意圖。下圖便是當(dāng)軀干處于99°，肘關(guān)節(jié)處于110°，肩關(guān)節(jié)為40°時(shí)的簡(jiǎn)圖。圖4-4胳膊舒適角度圖如圖4-4所示，D點(diǎn)是自行車車把的位置，A點(diǎn)是自行車車座的點(diǎn)。由表4-2可以知道，軀干的舒適傾斜角度是99°，而肘關(guān)節(jié)的彎曲角度是110°，肩關(guān)節(jié)的前后擺的角度是40°，上下擺的角度是25°。由表4-1可以得到老年人在坐著的時(shí)候椅面到肩峰的高度是老年男性是570mm，老年女性是531mm。因?yàn)槔夏耆说那氨酆蜕媳坶L(zhǎng)幾乎沒有變化。所以由表4-1可以得到老年人男性的前臂長(zhǎng)為237mm，上臂長(zhǎng)為313mm。老年女性的前臂長(zhǎng)為213mm，上臂長(zhǎng)為284mm。所以在圖4-4上可以得出，通過三角關(guān)系可以算出車座平面到車把的高度。因?yàn)椤螦BC=40°，所以∠BCF=180°-40°-99°=41°,以由三角函數(shù)可以得到h1=BC*sin41°。因?yàn)椤螧CD=110°，∠BCF=41°，所以∠DCE=180°-110°-41°=29°。所以h2=DC*sin29°H=AB*sin81°。由上圖可以得知，A平面是自行車車座的平面。而D平面是自行車車把的平面。由圖4-3知道，人們?cè)隍T自行車的時(shí)候，軀干部分稍微傾斜時(shí)才比較舒適。一些專家經(jīng)過測(cè)驗(yàn)，當(dāng)傾斜角度為99°時(shí)，人們會(huì)處于最舒適的角度。人們?cè)隍T自行車時(shí)，手臂的彎曲角度也直接決定自行車的舒適度。由表4-2得知，當(dāng)肘部的角度為110°人們最舒適。所以上圖中的BC為人體的上臂，CD為人體的前臂。因?yàn)槔夏昴行缘那氨坶L(zhǎng)為237mm，上臂為313mm。所以BC=313mm，CD=237mm。因?yàn)橛杀?-1可以得到老年人在坐著的時(shí)候椅面到肩峰的高度是老年男性是570mm。按老年男性計(jì)算，AB=570mm。因?yàn)閔1=BC*sin41°，h2=DC*sin29°，H=AB*sin81°。所以h1=205.35mm，h2=114.90mm，H=570*sin81°=562.98mm(1)所以自行車車把到車座的高度為562.98mm-205.35mm+114.90mm=4.3背靠的設(shè)計(jì)長(zhǎng)時(shí)間騎自行車的人都會(huì)感覺到腰部最累。這主要是由于人們?cè)隍T自行車的時(shí)候人的軀干是處于前屈的狀態(tài),時(shí)間久了人體的背部肯定會(huì)疲勞。因此在設(shè)計(jì)老年人自行車時(shí)不能讓人在騎自行車時(shí)處于一個(gè)前屈的姿勢(shì)。我們應(yīng)該讓騎自行車的人的脊椎形狀最接近自然狀態(tài)，只有這樣才能夠盡可能的消除背部的疲勞。如果人處于非自然姿勢(shì)時(shí),椎間盤內(nèi)壓力分布不均衡,故腰部產(chǎn)生酸痛、疲勞等不適感。要減輕腰部的不適感,在保證人體操作靈活性的同時(shí),應(yīng)使人騎車時(shí)的坐姿接近自然坐姿。為了使得人們的騎姿可以盡可能的達(dá)到自然坐姿，我們可以考慮加一個(gè)背靠。在自行車上設(shè)計(jì)一個(gè)背靠后，既可以增加穩(wěn)定性也可以減小疲勞度。背靠的設(shè)計(jì)背靠由肩靠和腰靠?jī)刹糠謽?gòu)成,腰靠的凸出部分壓入腰凹內(nèi),以保證腰部得到充分支持,其水平截面為曲率不大的圓弧形,以適合于腰圓。由于老年人人腰椎部的中心位置約在座位上方23～26cm處,腰椎支點(diǎn)略高于此尺度,腰靠的高度至少要等于腰椎支點(diǎn)的高度,以支持背部重量,所以腰靠的高度在座面上方26～32cm處為宜[8]。背靠的寬度的設(shè)計(jì)為28cm即可。背靠的寬度主要是由騎自行車的人都腰圍來決定的。在設(shè)計(jì)老年人自行車時(shí)可以把50%的老年女性的腰圍為依據(jù),靠背寬度可以設(shè)計(jì)為腰圍的1/3左右。通過表4-1可以知道50%的老年女性腰圍為77.2cm,所以老年人自行車背靠寬度為26cm。背靠的傾斜角度如果背靠的傾斜角度過大的話，就會(huì)像圖4-3所示的那樣，在騎自行車的時(shí)候就必須抬著頭才能看清路線。如果騎自行車時(shí)總是抬著頭，那對(duì)老年人的頸椎的損害是非常嚴(yán)重的。背靠的傾斜角度將直接決定騎自行車的人們?cè)隍T自行車時(shí)背部的傾斜角度。因?yàn)槿藗兊谋巢康膬A斜角度為99°時(shí)，人們最舒適。這種傾斜角度可以使人體的椎間盤受力最小，因此是最合適的傾斜角度。所以老年人自行車的背靠的傾斜角度也應(yīng)該為99°。4.4車軸的位置設(shè)計(jì)圖4-5腿部舒適圖這是一個(gè)人體在騎自行車時(shí)，腿部運(yùn)動(dòng)的一個(gè)簡(jiǎn)圖。圖中所示的直線AB和直線AE是指人體的大腿，直線BD和直線EC是指人的小腿加足厚的長(zhǎng)度。圖中的A點(diǎn)是人的髖關(guān)節(jié)，B點(diǎn)和E點(diǎn)均為人體的膝關(guān)節(jié)，而C點(diǎn)是指車的中軸的最遠(yuǎn)端，D點(diǎn)是自行車的中軸的最近端。從坐姿生理學(xué)角度，應(yīng)保證腰弧曲線正常；從坐姿生物力學(xué)角度，應(yīng)保證肢體免受異常力作用，根據(jù)這兩方面的要求，膝關(guān)節(jié)的角度為95°～135°[1]。因?yàn)橹本€AD和直線AC分別是最短和最長(zhǎng)的兩條直線。根據(jù)三角形的三角關(guān)系，可以知道人們?cè)诘抛孕熊嚨倪^程中膝關(guān)節(jié)的角度，∠ABD最小，∠AEC最大。所以只要使∠ABD等于95°，而∠AEC等于135°即可以使得膝關(guān)節(jié)的角度在95°和135°之間。由公式和。又因?yàn)椤螦BD=95°，∠AEC=135°，所以∠BAD+∠BDA=85°，∠EAC+∠ECA=45°。又因?yàn)锳B和AE是指人體的大腿，BD和EC是指人的小腿加足厚的長(zhǎng)度,所以AB=AE=436mm，BD=EC=413mm所以可以求出∠BAD=41°，∠EAC=22°,由公式,可以得出直線AC和AD的長(zhǎng)度。所以AC=779mm，AD=627mm。在△AFD和△AFC中，利用直角三角形的邊長(zhǎng)關(guān)系，即，。通過查詢資料得知，自行車的中軸的直徑可以選取240mm。所以CD=240mm。所以FC=FD+240mm。將FC=FD+240mm通過公式(2)(3)即可以求出AF和FD的長(zhǎng)度。通過計(jì)算求得FD=325mm，AF=536mm。因?yàn)檐囎母叨葹?00mm，所以自行車車軸的高度為164mm4.5車蹬的設(shè)計(jì)圖4-6車蹬車蹬的尺寸設(shè)計(jì)也非常重要。在設(shè)計(jì)時(shí)也必須符合人機(jī)工程學(xué)的舒適性的原理。因?yàn)槿绻嚨诺某叽邕^長(zhǎng)的話，就不符合外形美觀的要求，而且也浪費(fèi)材料增加成本。如果車蹬的尺寸過小的話，老年人在騎自行車的時(shí)候，腳的外側(cè)就會(huì)露在空中，這樣就會(huì)使腳與車蹬邊緣接觸的地方產(chǎn)生疼痛感。因此車蹬的尺寸過小的話不符合人機(jī)工程學(xué)的舒適性的要求。在設(shè)計(jì)車蹬的長(zhǎng)度時(shí)主要依靠老年人的腳的寬度來進(jìn)行設(shè)計(jì)。由人機(jī)工程學(xué)中得知，人的腳的寬度是人的身高的0.057倍[4]。由表4-1可以得知老年男性的身高為1623mm。所以可以得出老年男性的腳的寬度為92.5mm。在設(shè)計(jì)車蹬的長(zhǎng)度時(shí)要適當(dāng)?shù)募由弦恍┯嗔俊Ｋ攒嚨诺拈L(zhǎng)度在11～13cm之間即可。所以老年人自行車的車蹬的長(zhǎng)度可以設(shè)計(jì)為12cm。車蹬的寬度取老年人鞋長(zhǎng)度四分之一左右。因?yàn)槔夏耆说淖汩L(zhǎng)為242mm，所以老年人的鞋長(zhǎng)大約為250mm左右，所以車蹬的寬度可以為62mm。4.6車輪的設(shè)計(jì)(1)車輪的位置設(shè)計(jì)GB3565—93《自行車安全要求》規(guī)定不裝足尖套的自行車，其腳踏到前輪胎或泥板之間的間隙(在輪胎或泥板轉(zhuǎn)到任意角度時(shí))至少應(yīng)為89mm[10]。所以可以將腳踏與輪胎之間的距離取為120mm。(2)車輪的直徑前輪的直徑根據(jù)老年人的身體尺寸，以及考慮到老年人自行車的安全性，應(yīng)當(dāng)使老年人自行車容易操作。因?yàn)榍拜喌拇笮Q定自行車的靈活性。所以可以選取一個(gè)較小的前輪，所以設(shè)計(jì)前輪的直徑為320mm。穩(wěn)定性、操縱靈活性以及舒適性都比大輪自行車要好一些。小輪徑自行車是近期出現(xiàn)的新型自行車，它有許多優(yōu)點(diǎn)，比如：體積小、重量輕、型美觀等，所以小輪徑自行車越來越受到歡迎。后輪的直徑可以根據(jù)老年人的身體尺寸。因?yàn)槔夏耆穗S著年齡的增長(zhǎng)，身體會(huì)出現(xiàn)駝背以及身高變矮等現(xiàn)象。所以也應(yīng)該選取一個(gè)較小的輪子。由于前面設(shè)計(jì)的車座的高度為720mm，所以可以選擇26的車后輪，即后輪的直徑為660mm。圖4-7自行車模型圖5結(jié)論當(dāng)今世界的老齡化現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。我國(guó)的老齡化也在一步一步的加重。一些專門為老年人設(shè)計(jì)的東西就顯得越來越重要。本論文就是專門為老年人設(shè)計(jì)的老年人專用自行車。這種自行車可以解決老年人步行難的問題。它可以讓老年人舒適的進(jìn)行駕駛。這種老年人自行車會(huì)隨著老年人的不斷增加，其市場(chǎng)也會(huì)越來越大。社會(huì)對(duì)這種自行車的需求會(huì)越來越迫切。主要是研究人體測(cè)量學(xué)在老年人自行車設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。主要是通過人體測(cè)量學(xué)和人機(jī)工程學(xué)中的理論來進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)老年人自行車時(shí)，參閱了大量的人機(jī)工程學(xué)以及自行車設(shè)計(jì)方面的文獻(xiàn)，使用了人們對(duì)老年人身體數(shù)據(jù)的測(cè)量數(shù)據(jù)。本輪為主要的結(jié)論是：(1)對(duì)老年人的需求進(jìn)行了分析。從老年人的身體特點(diǎn)出發(fā)，找出他們對(duì)自行車的要求。由于老年人的身體機(jī)能的下降，他們對(duì)自行車的要求就主要體現(xiàn)在安全性和舒適性上。(2)通過人體測(cè)量學(xué)得出老年人的各個(gè)部位的身體尺寸。然后通過人機(jī)工程學(xué)中的舒適性的要求，對(duì)老年人自行車進(jìn)行分析，從而得出老年人自行車的各個(gè)部位的尺寸。(3)通過研究如何騎自行車才能夠達(dá)到舒適性的要求對(duì)老年人自行車進(jìn)行設(shè)計(jì)。由人體的背部的傾斜角度來設(shè)計(jì)背靠，以及由膝蓋的彎曲角度來設(shè)計(jì)車座到中軸的距離。本文設(shè)計(jì)的老年人自行車在尺寸上滿足了老年人對(duì)舒適度的要求。但是，該自行車在外形方面沒有進(jìn)行仔細(xì)的研究。隨著我國(guó)老年人的數(shù)量的不斷增加，我國(guó)對(duì)老年人自行車的需求將逐漸增加。我相信到那時(shí)將會(huì)有越來越多的學(xué)者會(huì)對(duì)老年人進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。同時(shí)也希望人們能夠多多關(guān)注老年人的生活。參考文獻(xiàn)[1]丁葵桃.淺談我國(guó)人口老齡化問題[J].湖南省社會(huì)主義學(xué)院學(xué)報(bào),2000,4(4):77-78[2]老年期生理特征[J].39健康網(wǎng)社區(qū),2010.7[3]沈朋.老年人適用的廚房環(huán)境的研究[J].南京林業(yè)大學(xué),2007[4]丁玉蘭,郭鋼.人機(jī)工程學(xué)[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2004.1[5]朱序璋.人機(jī)工程學(xué)[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,1999.11[6]柴彥威.中國(guó)老年人活動(dòng)空間[M].北京:科學(xué)出版社,2010.4[7]胡海滔,李志忠,肖惠,嚴(yán)京濱,王曉芳,鄭力.北京地區(qū)老年人人體尺寸測(cè)量[J].人類工效學(xué),2006,12(1):39-42[8]尹玲.自行車的人機(jī)分析與改進(jìn)[J].蘭州理工大學(xué)學(xué)報(bào),2004,30(3):48-50[9]曠紅梅.基于人機(jī)工程學(xué)的自行車設(shè)計(jì)研究[J].四川大學(xué),2007[10]GB3565-93,自行車安全要求[11]吳小凡.基于人機(jī)工程學(xué)的自行車設(shè)計(jì)方法研究與應(yīng)用[J].天津大學(xué),2008[12]張娜英.人機(jī)工程學(xué)在自行車產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].CHINABICYLE,2001.1[13]CorishCA,KennedyNP.AnthropometricMeasurementsfromaCross-sectionalSurveyofIrishFree-livingAgedPeopleSubjectsWithSmoothedCectileCurves[J].BritishJournalofNutrition,2003,89(1):137-145[14]PerissinottolE,PisentC,SergiG,etal.AnthropometricMeasurementsintheElderly:AgeandGenderDifference[J].BritishJournalofnutrition,2002,87(2):177-186[15]袁修干.人機(jī)工程[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2002[16]林霜.自行車設(shè)計(jì)中的人機(jī)因素分析與研究[J].昆明理工大學(xué),2008基于C8051F單片機(jī)直流電動(dòng)機(jī)反饋控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的嵌入式Web服務(wù)器的研究MOTOROLA單片機(jī)MC68HC（8）05PV8/A內(nèi)嵌EEPROM的工藝和制程方法及對(duì)良率的影響研究基于模糊控制的電阻釬焊單片機(jī)溫度控制系統(tǒng)的研制基于MCS-51系列單片機(jī)的通用控制模塊的研究基于單片機(jī)實(shí)現(xiàn)的供暖系統(tǒng)最佳啟停自校正（STR）調(diào)節(jié)器單片機(jī)控制的二級(jí)倒立擺系統(tǒng)的研究基于增強(qiáng)型51系列單片機(jī)的TCP/IP協(xié)議棧的實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的蓄電池自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于32位嵌入式單片機(jī)系統(tǒng)的圖像采集與處理技術(shù)的研究基于單片機(jī)的作物營(yíng)養(yǎng)診斷專家系統(tǒng)的研究基于單片機(jī)的交流伺服電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)研究與開發(fā)基于單片機(jī)的泵管內(nèi)壁硬度測(cè)試儀的研制基于單片機(jī)的自動(dòng)找平控制系統(tǒng)研究基于C8051F040單片機(jī)的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)基于單片機(jī)的液壓動(dòng)力系統(tǒng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀開發(fā)模糊Smith智能控制方法的研究及其單片機(jī)實(shí)現(xiàn)一種基于單片機(jī)的軸快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究基于CYGNAL單片機(jī)的在線間歇式濁度儀的研制基于單片機(jī)的噴油泵試驗(yàn)臺(tái)控制器的研制基于單片機(jī)的軟起動(dòng)器的研究和設(shè)計(jì)基于單片機(jī)控制的高速快走絲電火花線切割機(jī)床短循環(huán)走絲方式研究基于單片機(jī)的機(jī)電產(chǎn)品控制系統(tǒng)開發(fā)基于PIC單片機(jī)的智能手機(jī)充電器基于單片機(jī)的實(shí)時(shí)內(nèi)核設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的煙氣二氧化硫濃度檢測(cè)儀的研制基于微型光譜儀的單片機(jī)系統(tǒng)單片機(jī)系統(tǒng)軟件構(gòu)件開發(fā)的技術(shù)研究基于單片機(jī)的液體點(diǎn)滴速度自動(dòng)檢測(cè)儀的研制基于單片機(jī)系統(tǒng)的多功能溫度測(cè)量?jī)x的研制基于PIC單片機(jī)的電能采集終端的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基于單片機(jī)的光纖光柵解調(diào)儀的研制氣壓式線性摩擦焊機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng)的研制基于單片機(jī)的數(shù)字磁通門傳感器基于單片機(jī)的旋轉(zhuǎn)變壓器-數(shù)字轉(zhuǎn)換器的研究基于單片機(jī)的光纖Bragg光柵解調(diào)系統(tǒng)的研究單片機(jī)控制的便攜式多功能乳腺治療儀的研制基于C8051F020單片機(jī)的多生理信號(hào)檢測(cè)儀基于單片機(jī)的電機(jī)運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)Pico專用單片機(jī)核的可測(cè)性設(shè)計(jì)研究基于MCS-51單片機(jī)的熱量計(jì)基于雙單片機(jī)的智能遙測(cè)微型氣象站MCS-51單片機(jī)構(gòu)建機(jī)器人的實(shí)踐研究基于單片機(jī)的輪軌力檢測(cè)基于單片機(jī)的GPS定位儀的研究與實(shí)現(xiàn)基于單片機(jī)的電液伺服控制系統(tǒng)用于單片機(jī)系統(tǒng)的MMC卡文件系統(tǒng)研制基于單片機(jī)的時(shí)控和計(jì)數(shù)系統(tǒng)性能優(yōu)化的研究基于單片機(jī)和CPLD的粗光柵位移測(cè)量系統(tǒng)研究單片機(jī)控制的后備式方波UPS提升高職學(xué)生單片機(jī)應(yīng)用能力的探究基于單片機(jī)控制的自動(dòng)低頻減載裝置研究基于單片機(jī)控制的水下焊接電源的研究基于單片機(jī)的多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于uPSD3234單片機(jī)的氚表面污染測(cè)量?jī)x的研制基于單片機(jī)的紅外測(cè)油儀的研究96系列單片機(jī)仿真器研究與設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的單晶金剛石刀具刃磨設(shè)備的數(shù)控改造基于單片機(jī)的溫度智能控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)基于MSP430單片機(jī)的電梯門機(jī)控制器的研制基于單片機(jī)的氣體測(cè)漏儀的研究基于三菱M16C/6N系列單片機(jī)的CAN/USB協(xié)議轉(zhuǎn)換器基于單片機(jī)和DSP的變壓器油色譜在線監(jiān)測(cè)技術(shù)研究基于單片機(jī)的膛壁溫度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)基于AVR單片機(jī)的低壓無功補(bǔ)償控制器的設(shè)計(jì)基于單片機(jī)船舶電力推進(jìn)電機(jī)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)基于單片機(jī)網(wǎng)絡(luò)的振動(dòng)信號(hào)的采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的大容量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)的應(yīng)用研究基于單片機(jī)的疊圖機(jī)研究與教學(xué)方法實(shí)踐基于單片機(jī)嵌入式Web服務(wù)器技術(shù)的研究及實(shí)現(xiàn)基于AT89S52單片機(jī)的通用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)基于單片機(jī)的多道脈沖幅度分析儀研究機(jī)器人旋轉(zhuǎn)電弧傳感角焊縫跟蹤單片機(jī)控制系統(tǒng)基于單片機(jī)的控制系統(tǒng)在PLC虛擬教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用研究基于單片機(jī)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)通信研究與應(yīng)用基于PIC16F877單片機(jī)的莫爾斯碼自動(dòng)譯碼系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究基于單片機(jī)的模糊控制器在工業(yè)電阻爐上的應(yīng)用研究基于雙單片機(jī)沖床數(shù)控系統(tǒng)的研究與開發(fā)HYPERLINK"/detail.htm?3665