一、人因工程学：研究人、机械和环境之间的相互作用。

运用到产品中，就是在生产过
程中考虑机械、环境对人心理、生理等方面的影响，使得效率高，并有意于人的行为；
对于直接销售的产品则要满足人的需求前提下尽可能满足人的生理及心理的需要的改进行为。

二、自行车案例：随着技术的进一步发展，日趋完善化的设计更强调人的效能、安全、
舒适和身心健康，在设计高效机的同时，充分考虑人的因素，反映人的需要，把人与机密切结合起来。

这就涉及到了人因工程学。

首先，要确定人体的解剖结构，产品依据人体的生理特征来设计，然后，根据实际情况（环境，个人情况）来重点设计，最后，随着科技进步逐步改进，使产品功能更完善，使人的更多的要求得以满足。

改进自行车就要以人为对象为基准，考虑到人的形态特征，人的劳动生理特征，人的劳动心理特征，人的系统功能特征，产品的设计与人的关系，产品对人体的舒适度等。

针对
自行车主要改进了三个部位：1，车座
2，靠背3，把手
老式型自行车与新型自行车的比较
老式自行车：（不轻便，车座与车把一样高，轮子太大，不灵活）
人机自行车：
（减少腰酸背痛）
便于携带双人自行车
双人背靠背车
1、车座把人因工程运用到自行车车座设计：运用到了人体劳动形态特征的知识。

包括人体形态测量、人体结构尺寸、功能尺寸。

1）从人体解剖学分析人体形态。

根据人体组织的解剖特性可知，坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位，身体的主要重量均由骨盆下的两块面积约为25cm2的坐骨结节承受。

A、故车座设计不合适就会使坐骨结节处在车座外缘或紧挨外缘的位置，身体的压力使
得坐骨结节被迫分离的趋势过大，由此导致臀部的疼痛感。

B、当人骑车坐在车座上时，坐骨生殖区靠在平坦的座面上，座会压迫到坐骨生殖区的
组织和脂肪。

C、在骑行时，上躯体的部分重量压迫到坐骨生殖区的血管和神经，造成人体会阴区的
疼痛和麻木。

D、会阴区深层中含有泌尿组织、血管及生殖动脉和传导神经，这样也会造成生殖区域
的麻木和缺血，严重的会导致生殖系统障碍。

（人体生殖区结构和车座的关系）
考虑到男女性别差异带来的设计差异。

女性骨盆的坐骨结节间距约为23cm，男性骨盆坐骨结节间距约为20cm。

据此，车座宽度的适宜范围：男式单车为24～26cm，女式单车为26～29cm较合适。

根据《人体测量学》中成年男子坐姿臀宽355mm（90%），成年
女子382mm（90%），应以女子的臀宽为设计标准，以满足座位的要求。

舒适度。

如图
2）考虑到人体在工作位置上的活动空间尺度。

A 、人体处于坐姿时，坐骨结节离臀部后缘约10～12cm ，据此，车座后端的长度范围定为10～12cm ，车座总长不同于一般工作椅的座深，车座的总长只需给骑车者以有限的支承稳定性即可，因为车座过长势必影响大腿前后摆动的灵活性。

根据有关数据，50%的人体大腿厚约为13cm ，故车座长度范围为22～24cm(余量约取5.5cm)。

B 、有关的研究还表明，人在骑车时身体适当后倾，人体的迎风面积减小，更有利于发力和加速，如果靠背角为90°，后倾角在15°以内，则相当于前倾座面与靠背夹角在105°以内，属坐姿的舒适范围。

C 、根据人体坐姿的生物力学分析得知，人体上身越前倾，脊柱的弯曲程度越大，背部肌肉受力越大。

当人骑车时，几乎完全伏在车把上，背部与水平面几乎平行，腰部椎间盘压力分布不当，腰椎变形。

自行车车座的改进：（男士长时间用的自行车）正在尝试改进
座垫
长时间骑车，臀部不舒服的另外一个原因就是座垫软硬不合适所致。

车座加上座垫，人坐于其上，臀部压力值大为降低，接触支承面增大，使压力分散。

但是座垫不可过软，过软不仅增加了身体的不稳定性，而且容易使人产生疲劳；过硬又会导致臀部痛楚或麻木。

座垫的软硬应以股骨头刚好与座垫相接近，几近接触而无压力为宜。

坐垫材料必须透气，且不易打滑，座垫应缝制或钉在车座上，使其对起坐时的动载有良好的弹性响应。

图1-5
人体坐姿的生物
2、靠背：案例在靠背的四个结构设计上运用的人因工程学，分别是靠背的高度，靠背的宽度，靠背的角度，靠背的重量及材料。

总的来说，它们的作用为降低骑车的疲劳和对人身体
的损害。

（1）靠背的高度
靠背由肩靠和腰靠两部分构成，腰靠的凸出部分压入腰凹内，以保证腰部得到充分支持，其水平截面为曲率不大的圆弧形，以适合于腰圆。

为了使背部下方骶骨和臀部有适当的后凸空间，座面上方与靠背下部之间留一开口部分，其高度至少为12.5cm。

图1-6 自行车靠背的具体
（2）靠背的宽度
宽度由腰围决定，靠背宽度为腰围的1/3。

靠背面带一点向内凹的圆弧，和背的形状相似，可以使背部和腰部受力均匀，较少疲劳，增强舒适性。

（3）靠背的角度
设为99°，该倾角的作用与座面倾角的作用相同。

倾角的角度可以手动调节，以供不同的人使用，还可以缓解腰部保持一个倾角带来的疲劳。

（4）靠背的重量及材料
靠背不易过重，应选用强度较好，质量较轻的材料(如ABS塑料)，并具有适当的弹性，以增加舒适感。

如果材料够轻，做成下面这种就好了
3、把手
1）把手高度：自行车的车把如果偏低，骑车者必须弯下腰，时间久了，就会感到腰酸背疼，胳膊疲劳。

车把的高度应保证骑车者在骑车时处于自然坐姿或接近自然坐姿，并使颈关节、胸关节、腰关节、髋关节、肩关节和肘关节处于舒适的调节范围内。

（把手高于车座，保证正常坐姿）
对于运动选手
要尽量减少水平阻力：
2）把手宽度：经实践测量，当车把的宽度接近于骑车者的最大肩宽时，人能够自然舒适地握住车把，并能保持长时间不易疲劳。

据有关的统计数据，中等身材的人最大肩宽，男为43.1cm，女为39.7cm，因此，车把的宽度可定为39.7～43.1cm。

适合男女满足大多数人的需要。

3）把手的形状：手的特点：掌心部位肌肉最少，指骨间肌和手指部分是神经末梢满布的区域。

而指球肌、和大、小鱼际是肌肉丰富的部位，是手部的天然减振器。

所以设计手把形状时，应避免将手把丝毫不差地贴合于手的握持空间，更不能紧贴手掌心。

这样的手把比较好：（把手的设计应使操作者掌心处略有空隙，以减少压力和摩擦力的作用）
尺寸应符合人手尺度的要求：比较合适的直径为3～4cm，因此，可把车把的直径定为大端4cm左右，小端3cm左右。

把手的长度主要取决于手掌宽度，掌宽一般为7.1～9.7cm，因此把手的长度可定为12cm左右。

4） 把手的弯度：传统的自行车把手为水平，这不符合人因工程学原理，因为这样将会使手
腕处于背屈状态，腕部酸痛，握力减小，长时间操作还会引起腕道综合症、腱鞘炎等症状。

测试表明，把手与水平位置成10°左右效果最好，可以降低疲劳，并且容易操作，
还使腕关节处于放松状
5） 车闸：车闸的设计精度较高，而人手的抓握直径在13cm 左右，所以，车闸直径可定为
13cm 左右，长度约等于把手长度。

车闸与把手的交角为40°。

至于把手与车闸的表面设计，应保证能准确抓握，不产生滑动，所以它们的表面不能太光滑，要有一定的粗糙。

6） 手把材料：改进手柄的设计，使用弹性更好的材料，使其握起来更舒适。

别的设计：
（1）
针对不同的用处，对于老人，喜欢运动的人可以在自行车上安装测量仪表，测量锻炼量和速度等，
（2 ） 其他方面的改进
在自行车前面装上一个GPS ，相信走到哪里都怕迷路。

图
1-9
谁说我的车不可以导航！。