论文部分内容阅读
摘要：本文以国家标准的人体的基本尺寸为依据进行分析，确定了低身位电动摩托车的人机尺寸，对这一电动摩托车的功能和造型进行说明与辨析，对电动摩托车的设计方法进行了归纳，并为这一类电动摩托车的造型设计提出相关准则。
关键词：人机工程学 造型设计 流线型设计 低身位
中圈分类号：TB472
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（2015）10-0122-02
近几年来，电动摩托车以其方便快捷、经济实惠和环保等特点深受广大工薪阶层的青睐。以往的电动摩托车几乎都是中高驾驶身位，而低身位的电动摩托车是一种驾乘姿态的全新体验，它增强驾驶者的舒适感和行驶中的安全性。基于人机工程学对这款低身位电动摩托车进行造型设计与研究可以使其以良好的外观、独特的身位设计等优势，受到城市中低收入年轻人们的青睐。
1低身位电动摩托车的人机工程学分析
1.1人机工程学的分析
根据国家标准GB 10000-88《中国成年人人体尺寸》数据，我们可以分析低身位电动摩托车的人机尺寸：
（1）根据人体手臂的均值就可以设计出适合驾驶员驾乘过程中，身体与车把手之间的适合手臂运动的距离。
（2）人力推电动摩托车前进时，一般都是从手功能高到肘高的尺度范围内进行活动的，我们在设计车把手的时候，要根据手功能高这个均值，设计出适合人在推电动车时，车把手距离地面之间的垂直距离高度。
（3）设计车座椅时要根据坐姿肩高的数据设计出靠背的高度。
（4）设计车座椅时要根据人的大腿和小腿长度来设计出座椅距地面的高度和长度。
（5）根据人的肩宽比例图，能设计出适合车两个把手之间的最佳距离。
1.2确定低身位电动摩托车人机尺寸
（1）研究中国六个区域人体尺寸的均值和标准差
中国地域辽阔，不同地区间人体尺寸差异较大，故按人体测量尺寸资料将全国分为六个区域，各区域的名称人体尺寸的均值和标准差如下：（如图-1所示）
各个城市身高体重的平均数据都不同，根据这些数据，我们既要设计出符合大众又可以符合偏离均值比较多的某城市。针对这一现象有一个设计思路，电动摩托车可以像人的衣服一样，分款式和大小两个型号，大号适合百分位比较高的群体，小号则适合百分位比较低的群体，这样的设计更加符合人机工程学当中“以人为本”的设计标准。
（2）人体参数计算方法
根据人体参数计算方法，人体体积和表面积虽然因为人的体形和胖瘦的不同而不同，但作为社会人群来考虑，可以以体重、身高为基本依据，用经验公式进行计算，根据这些人的体积来设计出适合低身位电动车的空间大小。
（3）确定低身位座椅高度
根据我国男性平均身高定，并经过测量得出男装摩托车座包到地面的高度为700mm，当人坐在车上时两腿微微分开其下阴到地面也就是座包到地面的高度700mm。由于我们所设计的属于低身位的车型，那么座椅及其人的身位都将要比其他普通电动摩托车的数据要低，所以座椅距离地面高度大概在400mm至500mm之间，这样才能既符合人机尺寸，叉能突出低身位的设计理念。
（4）整个车身比例
根据调查显示，电动摩托车的外形尺寸一般是：长是1840mm，宽是460mm，高是1100mm左右，我们要根据这个尺寸来设计低身位的电动摩托车的外形尺寸，这款电动摩托车的外形是大小两个型号来设计，根据我国成年人人体尺寸的数据把电动车设计成两个大小的型号，如图-2
①长是1750mm，宽是400mm，高是900mm
②長是1900mm，宽是500mm，高是1150mm
2低身位电动摩托车的功能需求和造型设计分析
在功能上，加入了以下设计：
①座椅可拉伸调节结构，适合大多数人驾乘。座椅的调节机构有前后、高度、角度等调节，前后调节采用滑轨机构。
②把手两端下方增设置物箱，方便搁置车钥匙或者贵重物品。
由于此款电动摩托车是—种不同于传统摩托车的全新驾乘姿态，该车架乘身位较低，前部有较大的设计空间，可将置物箱放在前部把手下方的。
③车尾增加一个体积较大的置物箱，较好地利用座椅后面的容量。
④前后轮的距离与车身的比例完美，整体功能分区造型的形式和尺寸应该适应人的习惯和需要，从而增加整体造型的流线型和曲线美。
⑤良好的减震特性，增强了低身位的舒适感和安全感。
如图-3的电动摩托车在设上符合人机工程学的概念，良好地利用了车尾面积，增加了大面积的后置置物柜；在前挡风的造型上，突破了以往的设计理念，增强了低身位电动摩托车减震特性，唯一的缺点就是在设计外形上应增强流线型特点，给人以更加舒适的曲线美感。
3低身位电动车摩托的设计方法
从产品设计的本质来说，追求人性化的设计理念，设计符合技术和审美要求的低身位流线型概念，应遵从以下设计方法：
（1）在造型上，将原先复杂的结构简洁化，尽量避免锐利僵硬的细节，采用流畅的线条，低身位的结构。
（2）在颜色上，应该具有城市气息的时尚感和与众不同的个性特点，适合年轻人热情奔放的活力，色彩基本趋于暖色调为主。
（3）使用人群：设计出的两款不同尺寸的低身位电动摩托车，一款适合娇小的女性或者身材矮小的群体，一款适合身材庞大的群体，使其更加贴合人性化设计和人机需求。
（4）风格定位：低身位的简约风格，设计中以低身位流线型为主要设计元素，内置空间设计和外形设计都要遵循“形式追随功能”的设计理念。
4低身位电动摩托车的造型设计准则 4.1安全准则
（1）安全措施：现如今安全成为人们在驾驶交通工具时最重视的问题，人们在驾乘汽车出事故时，因系安全带保住了驾驶者的生命高达70%，因此低身位电动车设计安装了安全带，在驾乘中人们应提高佩戴安全带的意识，加强在行进中的自我防范的安全措施。如图-4为C1-E 2009年电动概念摩托车，此款电动摩托车在设计上加入了安全带措施，增强了驾驶者在驾乘中的安全保障。
（2）安全颜色：据统计，在雾天、雨天或每天清晨、傍晚时分，黄色汽车和浅绿色驾乘车时最容易被人发现，发现的距离比发现一般深色汽车要远3倍左右。浅淡且颜色鲜艳不仅使低身位电动摩托车的外形轮廓看上去增大了，使驾乘者有较好的可视性，而且使反向开来的驾驶员精神振奋，精力集中，有利于行车安全。因此，低身位电动摩托车在设计上采用明亮醒目的颜色。
（3）功能安全：很多人都认为四轮的车身是最稳定的，事实上这不是绝对的。初中的时候我们学到，三角形的结构是最稳定的，但三个轮子的车身也是存在安全问题，在转弯的时候摇摆动作更大，因此我们在要遵循三角最稳定原理的基础上，总结适合低身位电动摩托车车轮的位置。
4.2造型准则
（1）电动摩托车的上下造型面的轻重关系，反映出它的稳定性。稳定性有基本条件，重心越低，越靠近地面，其稳定性就越高。在造型设计上多用正方形和梯形，颜色上多采用渐变的色彩，给人以轻巧灵动的美感。
（2）由于此款车身位较低，尺寸较小巧，要将尾部与中部结合起来。车尾向后延伸，后排座位可叠起来以便放置较多或较长的物品。因为这种车型的尾部造型较呆板，所以在置物箱的设计上要新颖大胆。
（3）根据流线型的设计，车前端应尽量低矮，尾部需要加厚加高且斜度趋于平缓，腰线前低后高，形成所谓的“半斜背式”形状。
4.3结构准则
（1）低身位电动摩托车的车身前、中、后结构三段比例设计中，整体车身的高与宽的比例应为1：3左右。在处理局部结构时，往往利用对比去衬托主要的成分为主，从而达到造型主调所需要的效果。
（2）设计中三角形的设计结构最为稳定，在车架结构设计中，以三角结构拼接为主，利用多个三脚结构理念堆积出一个最稳定的车身结构。
（3）低车位电动摩托车的设计中驾乘者的整体身位降低，这要求我们在设计车外形结构时要掌控好适合低身位的各个角度，加强驾乘者驾驶的舒适度。据测定，膝部伸展角度在130°至150°之间脚的蹬力最大且最为舒适，实际设计中是我们要根据这个数据进行结构研究与改造。
4.4人机准则
（1）在设计中要以改善驾驶员的舒适性为核心，以人的安全、健康、舒适为目标，力求使整个电动摩托车的总体造型和结构达到最优。对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体表面积等参数，根据特征残数的均值来设计出最适合驾驶员乘坐的低身位电动摩托车。
（2）对于低身位车座椅的设计，采用桶形设计，对人体进行全方位有效的支撑，可以调节来以适应不同人群。座椅采用近似弧面设计，当人坐下时对全身进行有效支撑，尤其是大腿及身体两侧，头枕设计确保颈椎自然，防止长时间驾驶带来颈部不适。电动摩托车的低身位设计可以减少静态疲劳，有利于身体健康和工作质量和劳动效率的提高。
如图-5此款低身位电动摩托车在装饰效果上才用了多颜色的设计，在造型上以流線型为主，座椅重心较低并采用人机的弧面设计，设计新颖大胆。但其在颜色设计上多采用黑白灰等颜色，其颜色选择不够鲜艳醒目，不能增强驾驶者、反向开来的驾驶员和行人的视觉效果力和注意力；在座椅设计上未采用靠背式造型，未在设计上增加安全带的装置，大大提高了驾驶员在驾乘中的危险系数。
5结论
根据以上的人体参数数据和人机尺寸，通过分别整理设计和对比普通电动摩托车和低身位电动摩托车的区别和联系，根据国家标准的人体尺寸，研究并确定了适合低身位电动摩托车的尺寸。在突出表现低身位形态的基础上，将低身位电动车的功能布局和造型进行合理的设计和划分，增强电动车的审美外观。对一系列设计方法和例子进行探讨研究、为这一类电动摩托车的造型设计提出一系列的相关设计准则，为今后在设计低身位电动摩托车中，提出了理论和数据基础。
关键词：人机工程学 造型设计 流线型设计 低身位
中圈分类号：TB472
文献标识码：A
文章编号：1003-0069（2015）10-0122-02
近几年来，电动摩托车以其方便快捷、经济实惠和环保等特点深受广大工薪阶层的青睐。以往的电动摩托车几乎都是中高驾驶身位，而低身位的电动摩托车是一种驾乘姿态的全新体验，它增强驾驶者的舒适感和行驶中的安全性。基于人机工程学对这款低身位电动摩托车进行造型设计与研究可以使其以良好的外观、独特的身位设计等优势，受到城市中低收入年轻人们的青睐。
1低身位电动摩托车的人机工程学分析
1.1人机工程学的分析
根据国家标准GB 10000-88《中国成年人人体尺寸》数据，我们可以分析低身位电动摩托车的人机尺寸：
（1）根据人体手臂的均值就可以设计出适合驾驶员驾乘过程中，身体与车把手之间的适合手臂运动的距离。
（2）人力推电动摩托车前进时，一般都是从手功能高到肘高的尺度范围内进行活动的，我们在设计车把手的时候，要根据手功能高这个均值，设计出适合人在推电动车时，车把手距离地面之间的垂直距离高度。
（3）设计车座椅时要根据坐姿肩高的数据设计出靠背的高度。
（4）设计车座椅时要根据人的大腿和小腿长度来设计出座椅距地面的高度和长度。
（5）根据人的肩宽比例图，能设计出适合车两个把手之间的最佳距离。
1.2确定低身位电动摩托车人机尺寸
（1）研究中国六个区域人体尺寸的均值和标准差
中国地域辽阔，不同地区间人体尺寸差异较大，故按人体测量尺寸资料将全国分为六个区域，各区域的名称人体尺寸的均值和标准差如下：（如图-1所示）
各个城市身高体重的平均数据都不同，根据这些数据，我们既要设计出符合大众又可以符合偏离均值比较多的某城市。针对这一现象有一个设计思路，电动摩托车可以像人的衣服一样，分款式和大小两个型号，大号适合百分位比较高的群体，小号则适合百分位比较低的群体，这样的设计更加符合人机工程学当中“以人为本”的设计标准。
（2）人体参数计算方法
根据人体参数计算方法，人体体积和表面积虽然因为人的体形和胖瘦的不同而不同，但作为社会人群来考虑，可以以体重、身高为基本依据，用经验公式进行计算，根据这些人的体积来设计出适合低身位电动车的空间大小。
（3）确定低身位座椅高度
根据我国男性平均身高定，并经过测量得出男装摩托车座包到地面的高度为700mm，当人坐在车上时两腿微微分开其下阴到地面也就是座包到地面的高度700mm。由于我们所设计的属于低身位的车型，那么座椅及其人的身位都将要比其他普通电动摩托车的数据要低，所以座椅距离地面高度大概在400mm至500mm之间，这样才能既符合人机尺寸，叉能突出低身位的设计理念。
（4）整个车身比例
根据调查显示，电动摩托车的外形尺寸一般是：长是1840mm，宽是460mm，高是1100mm左右，我们要根据这个尺寸来设计低身位的电动摩托车的外形尺寸，这款电动摩托车的外形是大小两个型号来设计，根据我国成年人人体尺寸的数据把电动车设计成两个大小的型号，如图-2
①长是1750mm，宽是400mm，高是900mm
②長是1900mm，宽是500mm，高是1150mm
2低身位电动摩托车的功能需求和造型设计分析
在功能上，加入了以下设计：
①座椅可拉伸调节结构，适合大多数人驾乘。座椅的调节机构有前后、高度、角度等调节，前后调节采用滑轨机构。
②把手两端下方增设置物箱，方便搁置车钥匙或者贵重物品。
由于此款电动摩托车是—种不同于传统摩托车的全新驾乘姿态，该车架乘身位较低，前部有较大的设计空间，可将置物箱放在前部把手下方的。
③车尾增加一个体积较大的置物箱，较好地利用座椅后面的容量。
④前后轮的距离与车身的比例完美，整体功能分区造型的形式和尺寸应该适应人的习惯和需要，从而增加整体造型的流线型和曲线美。
⑤良好的减震特性，增强了低身位的舒适感和安全感。
如图-3的电动摩托车在设上符合人机工程学的概念，良好地利用了车尾面积，增加了大面积的后置置物柜；在前挡风的造型上，突破了以往的设计理念，增强了低身位电动摩托车减震特性，唯一的缺点就是在设计外形上应增强流线型特点，给人以更加舒适的曲线美感。
3低身位电动车摩托的设计方法
从产品设计的本质来说，追求人性化的设计理念，设计符合技术和审美要求的低身位流线型概念，应遵从以下设计方法：
（1）在造型上，将原先复杂的结构简洁化，尽量避免锐利僵硬的细节，采用流畅的线条，低身位的结构。
（2）在颜色上，应该具有城市气息的时尚感和与众不同的个性特点，适合年轻人热情奔放的活力，色彩基本趋于暖色调为主。
（3）使用人群：设计出的两款不同尺寸的低身位电动摩托车，一款适合娇小的女性或者身材矮小的群体，一款适合身材庞大的群体，使其更加贴合人性化设计和人机需求。
（4）风格定位：低身位的简约风格，设计中以低身位流线型为主要设计元素，内置空间设计和外形设计都要遵循“形式追随功能”的设计理念。
4低身位电动摩托车的造型设计准则 4.1安全准则
（1）安全措施：现如今安全成为人们在驾驶交通工具时最重视的问题，人们在驾乘汽车出事故时，因系安全带保住了驾驶者的生命高达70%，因此低身位电动车设计安装了安全带，在驾乘中人们应提高佩戴安全带的意识，加强在行进中的自我防范的安全措施。如图-4为C1-E 2009年电动概念摩托车，此款电动摩托车在设计上加入了安全带措施，增强了驾驶者在驾乘中的安全保障。
（2）安全颜色：据统计，在雾天、雨天或每天清晨、傍晚时分，黄色汽车和浅绿色驾乘车时最容易被人发现，发现的距离比发现一般深色汽车要远3倍左右。浅淡且颜色鲜艳不仅使低身位电动摩托车的外形轮廓看上去增大了，使驾乘者有较好的可视性，而且使反向开来的驾驶员精神振奋，精力集中，有利于行车安全。因此，低身位电动摩托车在设计上采用明亮醒目的颜色。
（3）功能安全：很多人都认为四轮的车身是最稳定的，事实上这不是绝对的。初中的时候我们学到，三角形的结构是最稳定的，但三个轮子的车身也是存在安全问题，在转弯的时候摇摆动作更大，因此我们在要遵循三角最稳定原理的基础上，总结适合低身位电动摩托车车轮的位置。
4.2造型准则
（1）电动摩托车的上下造型面的轻重关系，反映出它的稳定性。稳定性有基本条件，重心越低，越靠近地面，其稳定性就越高。在造型设计上多用正方形和梯形，颜色上多采用渐变的色彩，给人以轻巧灵动的美感。
（2）由于此款车身位较低，尺寸较小巧，要将尾部与中部结合起来。车尾向后延伸，后排座位可叠起来以便放置较多或较长的物品。因为这种车型的尾部造型较呆板，所以在置物箱的设计上要新颖大胆。
（3）根据流线型的设计，车前端应尽量低矮，尾部需要加厚加高且斜度趋于平缓，腰线前低后高，形成所谓的“半斜背式”形状。
4.3结构准则
（1）低身位电动摩托车的车身前、中、后结构三段比例设计中，整体车身的高与宽的比例应为1：3左右。在处理局部结构时，往往利用对比去衬托主要的成分为主，从而达到造型主调所需要的效果。
（2）设计中三角形的设计结构最为稳定，在车架结构设计中，以三角结构拼接为主，利用多个三脚结构理念堆积出一个最稳定的车身结构。
（3）低车位电动摩托车的设计中驾乘者的整体身位降低，这要求我们在设计车外形结构时要掌控好适合低身位的各个角度，加强驾乘者驾驶的舒适度。据测定，膝部伸展角度在130°至150°之间脚的蹬力最大且最为舒适，实际设计中是我们要根据这个数据进行结构研究与改造。
4.4人机准则
（1）在设计中要以改善驾驶员的舒适性为核心，以人的安全、健康、舒适为目标，力求使整个电动摩托车的总体造型和结构达到最优。对人体结构特征和机能特征进行研究，提供人体各部分的尺寸、体表面积等参数，根据特征残数的均值来设计出最适合驾驶员乘坐的低身位电动摩托车。
（2）对于低身位车座椅的设计，采用桶形设计，对人体进行全方位有效的支撑，可以调节来以适应不同人群。座椅采用近似弧面设计，当人坐下时对全身进行有效支撑，尤其是大腿及身体两侧，头枕设计确保颈椎自然，防止长时间驾驶带来颈部不适。电动摩托车的低身位设计可以减少静态疲劳，有利于身体健康和工作质量和劳动效率的提高。
如图-5此款低身位电动摩托车在装饰效果上才用了多颜色的设计，在造型上以流線型为主，座椅重心较低并采用人机的弧面设计，设计新颖大胆。但其在颜色设计上多采用黑白灰等颜色，其颜色选择不够鲜艳醒目，不能增强驾驶者、反向开来的驾驶员和行人的视觉效果力和注意力；在座椅设计上未采用靠背式造型，未在设计上增加安全带的装置，大大提高了驾驶员在驾乘中的危险系数。
5结论
根据以上的人体参数数据和人机尺寸，通过分别整理设计和对比普通电动摩托车和低身位电动摩托车的区别和联系，根据国家标准的人体尺寸，研究并确定了适合低身位电动摩托车的尺寸。在突出表现低身位形态的基础上，将低身位电动车的功能布局和造型进行合理的设计和划分，增强电动车的审美外观。对一系列设计方法和例子进行探讨研究、为这一类电动摩托车的造型设计提出一系列的相关设计准则，为今后在设计低身位电动摩托车中，提出了理论和数据基础。