一种可转为帐篷的自行车人机尺寸分析与设计
                                     王佳佳1,2,吴晓莉1,2,冯子轩1,2
                                      (1.河海大学机电工程学院，江苏 常州〓213022）
                                    （2.河海大学工业设计研究所， 江苏 常州〓213022)
     通过对自行车设计需求的分析，提出了一种可转化为帐篷的自行车的设计方案，两种形式通过机械变形的方式相互转换，满足不同场合的功能需要，给户外骑行者带来了便利；根据人机工程学理论，对十字形转换结构的尺寸进行分析，对其合理性进行论证。结果表明，这种可转化为帐篷的自行车通过机械变形转化符合人机工程尺寸要求，该车体设计为人们的出行提供了便利。


  随着社会的发展，自行车的功能不再局限于代步，组团骑车旅游这种形式越来越受到人们青睐。在远途户外运动中，帐篷是必备的行李，但帐篷一般体积较大，不便携带。
本文通过对一种可以转变为帐篷的自行车进行人机结构和尺寸分析，运用人机工程理论，主要在尺寸方面进行优化，统筹考虑自行车的结构、帐篷的尺寸和人的生理特点，使本车体符合人机工程的基本尺寸要求，做到人车的协调和统一。本车体可以转化成帐篷，主要通过对自行车车架的十字结构进行再设计，使其可以拆卸，然后伸展变形成为帐篷的骨架。下面主要通过人体与自行车的尺寸分析、人体与单人帐篷的尺寸分析、车体的十字分叉结构转化成帐篷的尺寸分析这3个方面来进行具体的分析。

1〓人体与自行车的尺寸分析
1.1〓人体与车体的尺寸分析
本方案车体需满足不同性别的成年人的需要,其涉及到的人体尺寸数据见表1。

1.1.1〓车把的高度 
     人推行自行车时，自行车车把的高度应不能低于P5百分位女子肘部的高度，不能高于男子的立姿肩高。经科学研究发现，最舒适的高度是低于人体肘部高度76mm，加上鞋跟修正量25mm，车把与地面距离的最佳范围：H1min=899+25-76=848mm，H1max=899+25=924mm,即848mm<H1<924mm。
〖HT5”H〗〖JZ(〗表1〓相关人体功能尺寸〖JZ)〗〖JY〗mm〓〓〓
〖HT6SS〗〖BG(!〗〖BHDFG2,WK10,WK8。2W〗
〖2〗男性P95〖〗女性P95
〖BHDG2〗身高〖〗1 775〖〗1 659
〖BHDWG2〗肩宽〖〗403〖〗377
〖BH〗会阴高〖〗856〖〗792
〖BH〗小腿加足高〖〗448〖〗342
〖BH〗立姿肘高〖〗1 096〖〗899
〖BH〗坐姿两肘肩宽〖〗489〖〗378
〖BH〗坐姿下肢长〖〗1 063〖〗851
〖BG)F〗〖HT7〗〖HT5〗

1.1.2〓自行车坐垫高度〖HT5SS〗〖STBZ〗
     根据人机工程学理论，人在骑行时，垂直平面内颜色辨别界线在标准视线以上30°、标准视线以下40°，站姿时人自然视线低于标准视线10°，坐姿时自然视线低于标准视线15°［1］。
自行车坐垫的高度H2应满足P5百分位女性的人体尺寸，鞍座的高度要在一定范围内可调节，以适应不同体型使用需求。H2min=  小腿加足高+大腿长+鞋底功能修正量=342+402+36=
〖CM(21*2〗780mm，使P5百分位女性的腿可以完整地骑着绕〖CM)〗


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基金项目：常州市科技计划项目（CJ20140033）；河海大学教育教学研究课题（xzx/13A001-07）
作者简介：王佳佳（1993—），女，浙江诸暨人，河海大学本科生，主要研究方向为产品设计与人机界面。




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