【正文】 在中小城市和廣大農(nóng)村，它很快成為基層消費者喜歡的電動交通工具。但是，在我國的絕大多數(shù)城市和農(nóng)村，電動自行車已經(jīng)人們習慣的個人交通工具，己經(jīng)深深地溶入了社會生活之中。 我國的電動自行車 發(fā)展始于上個世紀 90 年代末， 1997 年開始出現(xiàn)商業(yè)化，年銷量不足 1萬輛， 1998 年為 萬輛，從 2020 年開始得到快速發(fā)展，據(jù)中國自行車協(xié)會統(tǒng)計， 2020 年全國銷量已突破 750 萬輛，歷年累計的銷量達到 1500萬輛，自行車走向電動化已經(jīng)成為一個現(xiàn)實。從電動車產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品分類，可分為二類，即 :四輪電動車和二輪電動車。 我國電動自行車發(fā)展情況 我國電動車發(fā)展在九十年代前基本都依靠進口，如高爾夫球車、游覽觀光車等。為了節(jié)約電能，智能型電助自行車停 止運行一定時間 (一般為 3 一 5分鐘 )后，整車處于休眠狀態(tài)。速度小于等于 24km/h 時，整車電助動系統(tǒng)關(guān)閉 。具體有 :在任何路況情況下，速度小于 15km/h 時，人力 :電助力大于等于 1，即電助力不允許大于人力，但電助力接近于人力 。 日本電動車的生產(chǎn)及技術(shù)都占世界領(lǐng)先地位，商品化的電動自行車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。同時，東南亞、中東、印度增到 50 萬輛，而在 2020年，僅日本就需要 50 萬輛。例如，在大型的停車場、超市和旅游區(qū)里使用。海外發(fā)展較早的要數(shù)日本、奧利地、德國、臺灣等國家和地區(qū)，近幾年美國發(fā)展也比較 快。對我們以后在工作上有很大的幫助。 設(shè)計 的目的其實包括好幾個層面，第一，加工工藝的了解；第二，進一步提出不同材質(zhì)的優(yōu)化組合課題；第三，探究材料與產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能的有機聯(lián)系；第四，熟悉產(chǎn)品結(jié)構(gòu)連接件的運用；第五，產(chǎn)品形態(tài)討論；第六，尋求產(chǎn)品設(shè)計制作的個 性化等等。第一章 概述 此次設(shè)計的目的是掌握 產(chǎn)品造型的 設(shè)計 ，包括材料、 尺寸的合理選擇， 靈活運用制 作技術(shù)、形態(tài)表達語言 ，根據(jù)人機工程學和美學來設(shè)計電動自行車的尺寸和顏色 。 根據(jù)同類型產(chǎn)品的類比和設(shè)計，力學分析，考慮人機工程學中的人體尺寸和人的舒適程度來綜合設(shè)計電動自行車的尺寸。 通過這半年的設(shè)計，我們很好的復(fù)習了已經(jīng)學過的課程，并對部分材料的應(yīng)用有了一定了解，在顏色搭配上也有了一定的學習，而且能熟練操作制圖軟件和辦公軟件。 國內(nèi)外電動自行車的發(fā)展情況 國外及我國臺灣地區(qū)電動自行車的發(fā)展情況 為創(chuàng)造市場需要，適合老弱婦孺各種年齡層騎乘自行車，國外廠商多年前即開始研制輔助驅(qū)動自行車并且在新電池和驅(qū)動機械馬達技術(shù)成熟發(fā)展之下，電動自行車應(yīng)運而生。國外的電動自行車主要是作為一種輕松代步及休閑健身工具。從 1994 到 1999 年 6 年時間中，全球電動自行車數(shù)量，從 萬輛劇增 1600 萬輛，如按 2%算，電動車需要量會在 30 萬輛以上?？傮w來說，電動自行車在全球的潛在市場很大，并呈上升趨勢。但日本對電動自行車的使用管理上采取了嚴格限制，日本只許 智能型電動自行車上路，并對智能型電動自行車的要求制定了很嚴格規(guī)定。在任何路況情況下，速度大于 15km/h時，速度每增加 1km/h，電助力下降 1/9。人力蹬踏開始后 1 秒鐘之內(nèi)，電助動系統(tǒng)按上述開始要求工作 :人力蹬踏停止后 l 秒鐘之內(nèi)，整車電助動系統(tǒng)關(guān)閉 。 臺灣因前些年對摩托車未加任何限制，以至達到 500 輛 /千人的飽和程度，隨之帶來嚴重的交通混亂及污染，因此臺灣臺中成立的“電動自行車用鏗電池技術(shù)發(fā)展策略聯(lián)盟”制定了統(tǒng)一的電池標準。自九二年以來，我國有了自行研制和生產(chǎn)的電動車產(chǎn)品，通過近 10 年的發(fā)展，現(xiàn)已初步形成以江蘇益高電動車、山西美猴王電動車、廣州朗晴電動車、深圳飛豹電動車、濟南賽 爾電動車、山東火云電動車、山東澳柯馬電動車、中國二汽電動車等一大批具有實力和規(guī)模的電動車生產(chǎn)廠家，現(xiàn)已在國內(nèi)市場推出的有 :電動摩托車、電動游覽車、電動高爾夫球車、電動觀光車、電動汽車、電動載貨車、電動救援車、電動助行 (代步 )車、電動滑板車、電動自行車、家庭生活車等。從電動車的目標市場來分析，四輪電動車的目標市場為 :火車站、倉庫、房地產(chǎn)會所、旅游景區(qū)、醫(yī)院、郵局、公園、運動場所、大型工廠、大型商場、機場、碼頭及大賣場等。雖然，有許多城市至今仍不肯承認電動自行車的交通地位，至今仍將其列為“禁止銷售”和“禁止上牌上路”的產(chǎn)品。由于政策管理法規(guī)的滯后，一種被稱為“電動摩托車 (電摩 )” 的電動車從 2020 年開始浮出水面，取消了已經(jīng)成為擺設(shè)的人力騎行功能，電池容量擴大 ~2 倍，同時，全面采用摩托車的輪系、制動系統(tǒng)和減震系統(tǒng)，電機功率也提高 ~2 倍，最高時速接近 40km/h。受汽油漲價的推動，人們也切實體會出電動交通工具的節(jié)約，“電摩”大有取代“正宗摩托”的勢頭。當然，它也不能再稱為電動自行車了，因其己不具備人力騎行功能，車輪系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、避震系統(tǒng)、燈光系統(tǒng)己全面采用摩托車配置，外型也不像自行車。 第二章 人機工程學 人機工程學的定義 人機工程學是從 20 世紀 50年代開始發(fā)展起來 的一門新興的邊緣學科。人機工程學是從人的生理和心里出發(fā)，研究人、機、環(huán)境的相互關(guān)系和相互作用的規(guī)律，以優(yōu)化人 機 環(huán)境系統(tǒng)的一門學科。為了準確的理解人機工程學的基本理論，掌握其在車輛工程領(lǐng)域的應(yīng)用下面對人機工程學的概念給出準確說明。都需要人來操縱、監(jiān)控和使用，即使是高度自動化的機器，在正常運行中不需要人來進行一般的操縱，機器的開動、監(jiān)視以及出現(xiàn)異?；蛱厥馇闆r下，還是需要人來處理。將人與機器聯(lián)系起來，視為一個整體和系統(tǒng)，就稱為人機系統(tǒng)。 廣義而言，人機系統(tǒng)就是指“人”與其他所對應(yīng)的“物”共處于一個時間及空間時所構(gòu)成的系統(tǒng)。在“人”“機”間的信息、物質(zhì)及能量的交換中，一般以人為主動，首先是人感受到機器及環(huán)境的作用于人的感覺器官的信息，由體內(nèi)傳入神經(jīng)到達大腦皮層，在大腦分析器中經(jīng) 過綜合、分析、判斷、最后做出決策，在由傳出神經(jīng)將決策信息傳入人的執(zhí)行器官，執(zhí)行器官的動作向機器發(fā)出人的指揮命令或伴隨著操作向機器傳遞能量，機器接受操作信息或操作能量后，將按照自己的規(guī)律做出相應(yīng)的調(diào)整或輸出，并將其工作和運行的情況用一定的狀況表示出來，在反作用于人，整個系統(tǒng)將這樣的循環(huán)過程中實現(xiàn)人所希望的功能。人通過感覺器官接受外部的信息、物質(zhì)和能量，又通過人的執(zhí)行器官向外界傳遞人發(fā)出的信息，物理和能量。 接于人機界面的性質(zhì)，可將人機界面分為以下三種： 第一類 —— 控制系統(tǒng)人機界面 如汽車駕駛系統(tǒng)，飛機駕駛系統(tǒng)等。 第二類 —— 直接作用型人機界面如座椅、家具、服飾、手動工具等。 第三類 —— 間接作用型人機界面如照明、震動、噪聲、小環(huán)境氣等。 上述分類只是為了說明人機界面的特點，各類之間并不是毫不相關(guān)的，在實際人機系統(tǒng)中，往往兼有各種人機界面，且相互之間相互影響。顯示控制系統(tǒng)屬于第一類人機界面，座椅扶手等屬于第二類 人機界面，而室內(nèi)的溫度、噪聲、震動等屬于第三類人機界面?？梢?，人機界面之間有著非常復(fù)雜的關(guān)系。 （ 2）人適機 機器的結(jié)構(gòu)有其自身的規(guī)律，操作環(huán)境或生活環(huán)境也因各種因素而受到某種限制，如經(jīng)濟上的可行性，技術(shù)上的可能性，機器本身性能要求的條件等。 機宜人是有條件的，人適機也是有限制的，在人機系統(tǒng)中，人機之間有著相互依存、相互影響、相互制約的關(guān)系。依據(jù)機的客觀要求，人適機是學習和訓練的問題，這里說的是學習和訓練，即 包括專門的訓練，也包括平時培養(yǎng)的習慣。反之，人們在長期的生活和勞動中形成的操作習慣又會成為機宜人的條件，制約機器控制系統(tǒng)的設(shè)計。其次是機宜人的條件問題，機器也在不斷發(fā)展，總的來說，機宜人的程度不斷提高。 實際上，任何一個人機系統(tǒng)要盡量做到機宜人，也要設(shè)計到人適機。研究人的 可能性是 為了在人機功能分配中，使人的負荷控制在人的正常閾值范圍之內(nèi)。 人機工程學的研究對象 人機工程學的研究對象是人 機 環(huán)境系統(tǒng)，簡稱人機系統(tǒng)。 人機工程學的研究內(nèi)容． 人機工程學是一門綜合性的邊緣學科，其基礎(chǔ)理論涉及到許多學科。人機工程學的應(yīng)用范圍十分廣泛，從日常用品到工程建筑，從大型機具到高科技產(chǎn)品，從家庭活動到工業(yè)系統(tǒng)，各個方面都在運用人機工程學的原理和方法，解決人機環(huán)境之間的相互關(guān)系和系統(tǒng)的優(yōu)化問題。對三個字系統(tǒng)的研究，各自獨立為一門學科，即人的科學、科學工程科學及環(huán)境科學。 總體上，人機工程學由以下兩個學術(shù)研究方向構(gòu)成； （ 1）研究和試驗 確定工程設(shè)計所必須知道的有關(guān)人的特性具體特征參數(shù)。 1．人的特性的研究 人是人機系統(tǒng)中最重要的、最活躍的環(huán)節(jié)，同時也是最難控制的環(huán)節(jié)。人的特性研究可大體歸納為以下九個方面。研究人體尺寸及人體測量技術(shù)的基礎(chǔ)學科是人體測量學。研究人體力學性能的基礎(chǔ)學科是人體生物力學 (3)人的勞動生理能力 人的勞動生理功能包括人的體力負荷、腦力負荷、人體反應(yīng)及疲勞機制等內(nèi)容。 (4)勞動中人的心理過程 主要研究勞動中人的心理調(diào)節(jié)特點、心里反射的機制、心理負荷及疲勞的心理機制等內(nèi)容。 (5)人的信息傳遞功能 主要研究人對信息的接受、傳遞、存儲、加工和輸出的能力及其機制，為系統(tǒng)的系統(tǒng)編碼、信息顯示及控制裝置的設(shè)計提供依據(jù)。 (6)人的可靠性 主要研究人在正常情況下產(chǎn)生失誤的可能性，為系統(tǒng)的可靠性設(shè)計提供依據(jù)。 (7)人員選拔和訓練 研究人的及本素質(zhì)的測試與評價、人員的選拔和訓練等。 (9)人體模型 研究人的數(shù)學模型、物理仿真模型、人體模板等。這方面的基礎(chǔ)學科主要有機械、電子、電器、儀表、材料、建筑等工程技