【正文】 的，何況人的許多因素也會(huì)因?yàn)橐驎r(shí)、因人、因年齡不同而變化，即使是同樣的機(jī)器，系統(tǒng)的可靠性也因人的因 素而變化。因此，盡管系統(tǒng)是以人為主，但機(jī)宜人和人適機(jī)之間卻有著辨證關(guān)系。 3人機(jī)關(guān)系 人機(jī)關(guān)系的基本原則可以歸納為以下兩個(gè)方面： （ 1）機(jī)宜人 使機(jī)器的系統(tǒng)盡量滿足使用者的體質(zhì)、心理、生理、智力、審美以及社會(huì)價(jià)值觀念等素質(zhì)因素的條件的要求，包括：信息顯示即便于接受又易于做出判斷：控制系統(tǒng)的尺寸、力度、位置、結(jié)構(gòu)、形式、均適合操作者的需要；工具、用品、器具得心應(yīng)手，能充分發(fā)揮使用效率；人所處的工作環(huán)境舒適安全，有利于身心健康，能充分發(fā)揮人的功 能。例如在汽車(chē)的駕駛室的人機(jī)系統(tǒng)中。這類(lèi)人機(jī)界面的特點(diǎn)是“人”“機(jī)”直接相互作用，要求“機(jī)”適合人體的形態(tài)、尺寸及操作能力，使人在使用時(shí)用力適當(dāng)， 感覺(jué)舒坦、操作方便和安全可靠。因 此，機(jī)器及環(huán)境中參加者兩個(gè)過(guò)程的一切領(lǐng)域?qū)儆谌藱C(jī)界面。人機(jī)系統(tǒng)中“人”指的是在所研究的系統(tǒng)中參與系統(tǒng)過(guò)程的人； ” 機(jī) ” 則泛指一切與人同處于同一環(huán)境中，并與人交換信息，物質(zhì)和能量，供人使用的物，“機(jī)”可以是機(jī)器，也可以是物品；“環(huán)境”指的是“人”、“機(jī)”、共處的、對(duì)人和機(jī)有直接或間接影響的周?chē)獠織l件。人和機(jī)器相互作用、相互配合和相互制約，才能共同完成規(guī)定的任務(wù)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的功能。 人機(jī)工程學(xué)的基本概念 人機(jī)工程學(xué)作為一門(mén)新興學(xué)科，在他的自身發(fā)展過(guò)程中，有機(jī)的吸收和融合了各種相關(guān)學(xué)科的理論，不斷的完善了本學(xué)科的基本概念、理論體系、研究方 法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。 本設(shè)計(jì)的主要任務(wù)：整車(chē)造型設(shè)計(jì)，零部件的選擇和計(jì)算依據(jù)，整車(chē)要符合人 機(jī)工程學(xué)，包括操作方便宜人，調(diào)節(jié)省力有效，照明適度，顯示清晰，造型美觀，色彩和諧，維護(hù)保養(yǎng)容易。這種“電摩”一登場(chǎng)，就像是一個(gè)“壞小子”，每到一處立即引起一陣動(dòng)蕩，強(qiáng)烈地沖擊 著電動(dòng)自行車(chē)的市場(chǎng)，特別是在中小城市和廣大農(nóng)村，它很快成為基層消費(fèi)者喜歡的電動(dòng)交通工具。 我國(guó)的電動(dòng)自行車(chē) 發(fā)展始于上個(gè)世紀(jì) 90 年代末， 1997 年開(kāi)始出現(xiàn)商業(yè)化，年銷(xiāo)量不足 1萬(wàn)輛， 1998 年為 萬(wàn)輛，從 2020 年開(kāi)始得到快速發(fā)展，據(jù)中國(guó)自行車(chē)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì)， 2020 年全國(guó)銷(xiāo)量已突破 750 萬(wàn)輛，歷年累計(jì)的銷(xiāo)量達(dá)到 1500萬(wàn)輛，自行車(chē)走向電動(dòng)化已經(jīng)成為一個(gè)現(xiàn)實(shí)。 我國(guó)電動(dòng)自行車(chē)發(fā)展情況 我國(guó)電動(dòng)車(chē)發(fā)展在九十年代前基本都依靠進(jìn)口，如高爾夫球車(chē)、游覽觀光車(chē)等。速度小于等于 24km/h 時(shí)，整車(chē)電助動(dòng)系統(tǒng)關(guān)閉 。 日本電動(dòng)車(chē)的生產(chǎn)及技術(shù)都占世界領(lǐng)先地位，商品化的電動(dòng)自行車(chē)由日本雅馬哈公司率先于 1994 年推出，并隨著本田、三洋、松下等知名公司的參與，生產(chǎn)規(guī)模 日益放大。例如，在大型的停車(chē)場(chǎng)、超市和旅游區(qū)里使用。對(duì)我們以后在工作上有很大的幫助。第一章 概述 此次設(shè)計(jì)的目的是掌握 產(chǎn)品造型的 設(shè)計(jì) ，包括材料、 尺寸的合理選擇， 靈活運(yùn)用制 作技術(shù)、形態(tài)表達(dá)語(yǔ)言 ，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)和美學(xué)來(lái)設(shè)計(jì)電動(dòng)自行車(chē)的尺寸和顏色 。 通過(guò)這半年的設(shè)計(jì)，我們很好的復(fù)習(xí)了已經(jīng)學(xué)過(guò)的課程，并對(duì)部分材料的應(yīng)用有了一定了解，在顏色搭配上也有了一定的學(xué)習(xí)，而且能熟練操作制圖軟件和辦公軟件。國(guó)外的電動(dòng)自行車(chē)主要是作為一種輕松代步及休閑健身工具?？傮w來(lái)說(shuō)，電動(dòng)自行車(chē)在全球的潛在市場(chǎng)很大，并呈上升趨勢(shì)。在任何路況情況下，速度大于 15km/h時(shí)，速度每增加 1km/h，電助力下降 1/9。 臺(tái)灣因前些年對(duì)摩托車(chē)未加任何限制，以至達(dá)到 500 輛 /千人的飽和程度，隨之帶來(lái)嚴(yán)重的交通混亂及污染，因此臺(tái)灣臺(tái)中成立的“電動(dòng)自行車(chē)用鏗電池技術(shù)發(fā)展策略聯(lián)盟”制定了統(tǒng)一的電池標(biāo)準(zhǔn)。從電動(dòng)車(chē)的目標(biāo)市場(chǎng)來(lái)分析，四輪電動(dòng)車(chē)的目標(biāo)市場(chǎng)為 :火車(chē)站、倉(cāng)庫(kù)、房地產(chǎn)會(huì)所、旅游景區(qū)、醫(yī)院、郵局、公園、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所、大型工廠、大型商場(chǎng)、機(jī)場(chǎng)、碼頭及大賣(mài)場(chǎng)等。由于政策管理法規(guī)的滯后，一種被稱(chēng)為“電動(dòng)摩托車(chē) (電摩 )” 的電動(dòng)車(chē)從 2020 年開(kāi)始浮出水面，取消了已經(jīng)成為擺設(shè)的人力騎行功能，電池容量擴(kuò)大 ~2 倍，同時(shí)，全面采用摩托車(chē)的輪系、制動(dòng)系統(tǒng)和減震系統(tǒng)，電機(jī)功率也提高 ~2 倍，最高時(shí)速接近 40km/h。當(dāng)然，它也不能再稱(chēng)為電動(dòng)自行車(chē)了，因其己不具備人力騎行功能，車(chē)輪系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)、避震系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)己全面采用摩托車(chē)配置，外型也不像自行車(chē)。人機(jī)工程學(xué)是從人的生理和心里出發(fā)，研究人、機(jī)、環(huán)境的相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律，以優(yōu)化人 機(jī) 環(huán)境系統(tǒng)的一門(mén)學(xué)科。都需要人來(lái)操縱、監(jiān)控和使用，即使是高度自動(dòng)化的機(jī)器，在正常運(yùn)行中不需要人來(lái)進(jìn)行一般的操縱，機(jī)器的開(kāi)動(dòng)、監(jiān)視以及出現(xiàn)異?；蛱厥馇闆r下，還是需要人來(lái)處理。 廣義而言，人機(jī)系統(tǒng)就是指“人”與其他所對(duì)應(yīng)的“物”共處于一個(gè)時(shí)間及空間時(shí)所構(gòu)成的系統(tǒng)。人通過(guò)感覺(jué)器官接受外部的信息、物質(zhì)和能量，又通過(guò)人的執(zhí)行器官向外界傳遞人發(fā)出的信息，物理和能量。 第二類(lèi) —— 直接作用型人機(jī)界面如座椅、家具、服飾、手動(dòng)工具等。 上述分類(lèi)只是為了說(shuō)明人機(jī)界面的特點(diǎn)，各類(lèi)之間并不是毫不相關(guān)的，在實(shí)際人機(jī)系統(tǒng)中，往往兼有各種人機(jī)界面，且相互之間相互影響。可見(jiàn)，人機(jī)界面之間有著非常復(fù)雜的關(guān)系。 機(jī)宜人是有條件的，人適機(jī)也是有限制的，在人機(jī)系統(tǒng)中，人機(jī)之間有著相互依存、相互影響、相互制約的關(guān)系。反之，人們?cè)陂L(zhǎng)期的生活和勞動(dòng)中形成的操作習(xí)慣又會(huì)成為機(jī)宜人的條件，制約機(jī)器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 實(shí)際上，任何一個(gè)人機(jī)系統(tǒng)要盡量做到機(jī)宜人，也要設(shè)計(jì)到人適機(jī)。 人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象 人機(jī)工程學(xué)的研究對(duì)象是人 機(jī) 環(huán)境系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱(chēng)人機(jī)系統(tǒng)。人機(jī)工程學(xué)的應(yīng)用范圍十分廣泛，從日常用品到工程建筑，從大型機(jī)具到高科技產(chǎn)品，從家庭活動(dòng)到工業(yè)系統(tǒng)，各個(gè)方面都在運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法，解決人機(jī)環(huán)境之間的相互關(guān)系和系統(tǒng)的優(yōu)化問(wèn)題。 總體上，人機(jī)工程學(xué)由以下兩個(gè)學(xué)術(shù)研究方向構(gòu)成； （ 1）研究和試驗(yàn) 確定工程設(shè)計(jì)所必須知道的有關(guān)人的特性具體特征參數(shù)。人的特性研究可大體歸納為以下九個(gè)方面。研究人體力學(xué)性能的基礎(chǔ)學(xué)科是人體生物力學(xué) (3)人的勞動(dòng)生理能力 人的勞動(dòng)生理功能包括人的體力負(fù)荷、腦力負(fù)荷、人體反應(yīng)及疲勞機(jī)制等內(nèi)容。 (5)人的信息傳遞功能 主要研究人對(duì)信息的接受、傳遞、存儲(chǔ)、加工和輸出的能力及其機(jī)制，為系統(tǒng)的系統(tǒng)編碼、信息顯示及控制裝置的設(shè)計(jì)提供依據(jù)。 (7)人員選拔和訓(xùn)練 研究人的及本素質(zhì)的測(cè)試與評(píng)價(jià)、人員的選拔和訓(xùn)練等。這方面的基礎(chǔ)學(xué)科主要有機(jī)械、電子、電器、儀表、材料、建筑等工程技術(shù)學(xué)科。 安全保障技術(shù) 包括冗余性系統(tǒng)、機(jī)器保險(xiǎn)裝置、防止人的操作失誤及失職的設(shè)施、事故預(yù)警預(yù)防方法、救援方法、安全保護(hù)措施、機(jī)器的放錯(cuò)設(shè)計(jì)等。概括起來(lái)，可以將環(huán)境歸納為兩種形式；一是空間形式，即占有一定空間，包圍在人的周?chē)?，給人以影響；另一種是實(shí)踐形式，它在人的活動(dòng)過(guò)程中發(fā)生、發(fā)展和變化，并給人以影響。 （ 2） 物理環(huán)境 包括噪聲、震動(dòng)、照明、溫度、氣壓、輻射等各種物理?xiàng)l件。 4人 機(jī)關(guān)系的研究 （ 1） 人機(jī)系統(tǒng)功能分配 研究系統(tǒng)中人的功能與機(jī)的功能之間的聯(lián)系和制約條件，研究人機(jī)之間的功能分配方法。 （ 5） 人機(jī)系統(tǒng)安全性 研究人機(jī)系統(tǒng)的安全性標(biāo)準(zhǔn)、評(píng)價(jià)方法、設(shè)計(jì)參數(shù)、以及典型安全防護(hù)技術(shù)等問(wèn)題。 綜上所述，人機(jī)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容可以概括為： ① 機(jī)器系統(tǒng)中直接有人操作或使用的部件，應(yīng)設(shè)計(jì)成便于操作者有效使用，以保證人機(jī)系統(tǒng)的工作效能達(dá)到最優(yōu)。原始人狩獵用的棍棒、 石塊或投槍?zhuān)涑叽纭⒅亓靠偸桥c人的體能相適應(yīng)。于此相適應(yīng)，人機(jī)工程學(xué)開(kāi)始由經(jīng)驗(yàn)逐步上升為科學(xué)。 以電子技術(shù)的廣泛應(yīng)用為標(biāo)志為主要標(biāo)志的第三次產(chǎn)業(yè)革命開(kāi)始以來(lái)，隨著工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，工程技術(shù)設(shè)計(jì)中與人的因素有關(guān)的問(wèn)題越來(lái)越多，人機(jī)協(xié)調(diào)問(wèn)題顯得越來(lái)越中藥，從而促進(jìn)人機(jī)工程學(xué)的研究和應(yīng)用得到廣泛而迅速發(fā)展。但是進(jìn)入電子科技年代以來(lái)，情況發(fā)生了比較大的變化，如今充滿市場(chǎng)的各種電子產(chǎn)品，幾乎全是大大小小的方盒子，如隨身聽(tīng)、微波爐、洗衣機(jī)等。人機(jī)工程學(xué)家認(rèn)為，應(yīng)及時(shí)喚起設(shè)計(jì)界，、工業(yè)界對(duì)產(chǎn)品認(rèn)知問(wèn)題的警覺(jué)。機(jī)器的操作及機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的環(huán)境因素，都必須合理控制，使之適合人的生理和心理特征，至少要為人體所能忍受，力爭(zhēng)處于人體舒適范圍以內(nèi)。 （ 4） 人的感知響應(yīng)特性 人的感知響應(yīng)過(guò)程實(shí)質(zhì)是信息向人體的輸入、傳遞和人對(duì)信息的分析、處理并作出響應(yīng)的過(guò)程，是人 機(jī) 環(huán)境的中心環(huán)節(jié)。 第三章 車(chē)體部分 車(chē)體部分是整車(chē)的主體部分，既是全部零件的安裝主體，又是決定整車(chē)騎行性能的關(guān)鍵部分。自行車(chē)要求騎行輕快，盡可能減少騎行者的體能消耗。 整車(chē)設(shè)計(jì)應(yīng)該重點(diǎn)考慮： 立管傾斜角與立管高度；前管傾斜角；前叉翹度。 其受力大小變化如下 。分解的水平分力為 P2。 (2)在立管長(zhǎng)度不變的情況下，隨著立管傾斜角的加大，前、后輪距加大。 ~176。立管長(zhǎng)度可以應(yīng)用公式進(jìn)行初步計(jì)算，即：立管長(zhǎng)度 =腿長(zhǎng) 。 前叉傾斜角度與前叉翹度 如圖 39所示，車(chē)把鎖緊在前叉立管中，前叉通過(guò)軸承安裝在車(chē)架前管中，前叉將隨同車(chē)把的轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，因此它們同處于一個(gè)中心線。從圖中可看出，在車(chē)把軸線與前車(chē)輪軸心對(duì)地面垂直線有一個(gè)交點(diǎn)，該交點(diǎn) 只要在標(biāo)注的允許范圍內(nèi)就可以滿足要 求。但車(chē)把中心線的位置又決定于前叉的翹度。 圖 311傾角選擇分析 設(shè) :①前叉 1和前叉 2使用的車(chē)架前管傾斜角相同。前叉 2 翹度為 X,合力 P2分解為垂直分力 G1和水平分力 G2。 翹度大小各有不同的特點(diǎn)。從圖 311中可看出，車(chē)把轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于有翹度，就使得車(chē)把旋轉(zhuǎn)中心與前輪旋轉(zhuǎn)中心有一段距離 L(與翹