永輝超市手推車的人機學(xué)評析與改進(jìn)設(shè)計

1、永輝超市手推車的人機學(xué)評析與改進(jìn)設(shè)計摘要各行各業(yè)、各個領(lǐng)域，如機場、車站、超市、企業(yè)、醫(yī)院等，到處都有手推車的用武之地。隨著技術(shù)變革和社會需求的日益發(fā)展變化，手推車產(chǎn)品也在持續(xù)改型換代，復(fù)雜、龐大、電動、半電動的手推車開始出現(xiàn)。如今，超市購物已成為人們生活中不可缺少的一部分，而超市里的手推車則是人們在購物時的主要工具。手推車產(chǎn)品的概念內(nèi)涵發(fā)生了質(zhì)的變化，成為節(jié)力省力的重要手段。但是，目前市場上超市的手推車存在著種種設(shè)計不合理的現(xiàn)象。本著“以人為本”的理念，應(yīng)用人機工程學(xué)的原理和方法對超市手推車進(jìn)行評析和改進(jìn)設(shè)計具有重要的現(xiàn)實意義。本設(shè)計通過對福州永輝超市手推車的使用現(xiàn)狀進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研，運用問卷調(diào)

2、查、文獻(xiàn)查找、實地考察三種研究方法，結(jié)合山姆超市、家樂福等不同超市手推車的情況進(jìn)行分析，了解永輝超市手推車已具備的各種特性和人們的不同需求，找出永輝手推車設(shè)計存在的問題，分析永輝手推車的特性要求；再通過對人的特征研究及其與手推車之間的關(guān)系研究，環(huán)境與手推車之間的關(guān)系研究，從尺寸、功能、色彩、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等方面研究手推車的設(shè)計因素；最后結(jié)合手推車設(shè)計中存在的問題，以人機工程學(xué)為原理，提出解決方案，對其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。關(guān)鍵詞：手推車，人機特性，超市，功能yonghui supermarket trolleys ergonomics analysis and improvement of the des

3、ignabstractall walks of life in various fields, such as airports, railway stations, supermarkets, businesses, hospitals, everywhere trolley comes in. with technological change and social needs of the growing changes, trolleys products also continued remodeling and updating of complex, large, electri

4、c, semi-electric trolleys began to appear. today, shopping has become an indispensable part of people's lives, supermarket trolleys is the main tool when shopping. the connotation of the trolley products has undergone a qualitative change, become an important means of the section force effort. t

5、he connotation of the trolley products has undergone a qualitative change, become an important means of the section force effort. however, supermarket trolleys on the market today there are all kinds of design unreasonable phenomenon. the spirit of "people-oriented" concept, the applicatio

6、n of ergonomic principles and methods of supermarket trolleys assessments and improved design has important practical significance.by the current use of fuzhou yonghui supermarket trolleys on-site research, the use of questionnaires, literature search, field trips, the three research methods, combin

7、ed with sam supermarkets, carrefour supermarket trolley analyze the situation, understand yonghui supermarket trolleys have various characteristics and different needs of the people to identify the yonghui cart design the problems, analyze the yonghui cart feature requires; and then study the relati

8、onship between the characteristics and trolleys, the study of the relationship between the environment and the trolley, trolley design factors in terms of size, function, color, material, structure; finally, the problems in the trolley design, ergonomics principle, propose a solution, its improved d

9、esign.keywords：trolleys, man-machine characteristics, supermarkets, functional63目錄第1章 緒論11.1 設(shè)計背景及意義11.2 永輝概況與現(xiàn)有手推車的類型11.2.1 永輝超市概況11.2.2 現(xiàn)有手推車的類型21.3 研究現(xiàn)狀61.4 研究的主要內(nèi)容和手段61.4.1 研究的主要內(nèi)容61.4.2 研究的手段7第2章 調(diào)查與分析102.1 實地調(diào)研概況102.2 問卷調(diào)查概況102.3 問卷分析102.3.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計102.3.2 問卷結(jié)果分析及小結(jié)17第3章 超市人手推車系統(tǒng)的人機學(xué)分析193.1 手推車的構(gòu)

10、成193.2 影響手推車性能的因素203.2.1 影響手推車性能的人體因素203.2.2 影響手推車性能的環(huán)境因素253.3 人手推車系統(tǒng)相互關(guān)系293.3.1 人與手推車的相互關(guān)系293.3.2 人車的動態(tài)要素分析323.4 影響手推車性能的管理因素33第4章 影響超市手推車設(shè)計的因素研究354.1材料的選用354.1.1 手推車材質(zhì)的要素354.1.2 手推車材料的選用394.2 體積和容量的因素414.3 物品分類的因素414.4 減震性能424.4.1 對減震系統(tǒng)的了解424.4.2 手推車的減震性能424.5色彩的因素43第5章 基于人機學(xué)原理的手推車改進(jìn)設(shè)計455.1 手推車安全性

11、的改進(jìn)設(shè)計455.1.1 材料的改進(jìn)設(shè)計455.1.2 結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計485.1.3 功能的改進(jìn)設(shè)計485.1.4 尺寸的改進(jìn)設(shè)計495.2 手推車舒適性的改進(jìn)設(shè)計505.3 手推車人性化特性的改進(jìn)設(shè)計505.4 手推車其他方面的改進(jìn)設(shè)計535.4.1 色彩的改進(jìn)設(shè)計535.4.2 制動性的改進(jìn)設(shè)計535.4.3 減震裝置的改進(jìn)設(shè)計535.4.4 緩沖裝置的改進(jìn)設(shè)計53第6章 結(jié)束語546.1 設(shè)計小結(jié)546.2 心得體會55謝詞56參考文獻(xiàn)57附錄1 調(diào)查問卷58附錄2 改進(jìn)設(shè)計圖59永輝超市手推車的人機學(xué)評析與改進(jìn)設(shè)計第1章 緒論1.1 設(shè)計背景及意義如今伴隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人們的生活水

12、平逐步提高，大型超市和商場不斷涌現(xiàn)出來，福州市區(qū)的大型超市每年以5家的速度增長，各類型商場超市層出不窮。所以現(xiàn)在商場超市購物成了人們不可缺少的日常行動。一組調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，65的受訪者表示超市更方便，84表示超市物品便宜，78表示超市寬敞、舒適、秩序良好。與之對應(yīng)的是，從2000年開始社會消費品零售總額開始大幅增加。那么人們在商場超市購物時，商場超市的手推車就成了人們購物時必定會接觸的東西。但現(xiàn)下手推車并沒有功能齊全的，手推車各式各樣，對于消費者并不一定都適用。所以對手推車的人性化設(shè)計就具有重要的意義，因為這不僅可以讓消費者在購物時更加舒適、放松，而且還可以增加顧客購物的興趣，保證購物過程中的安

13、全、衛(wèi)生，吸引更多的消費者來購物。1.2 永輝概況與現(xiàn)有手推車的類型1.2.1 永輝超市概況永輝超市成立于2001年，十年創(chuàng)業(yè)，飛躍發(fā)展，是中國500強企業(yè)之一，是福建省、重慶市流通及農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化雙龍頭企業(yè)，是中國大陸首批將生鮮農(nóng)產(chǎn)品引進(jìn)現(xiàn)代超市的流通企業(yè)之一，被國家七部委譽為中國“農(nóng)改超”推廣的典范，被百姓譽為“民生超市、百姓永輝”。公司已發(fā)展成為以零售業(yè)為龍頭，以現(xiàn)代物流為支撐，以現(xiàn)代農(nóng)業(yè)和食品工業(yè)為兩翼，以實業(yè)開發(fā)為基礎(chǔ)的大型集團(tuán)企業(yè)。永輝超市堅持“融合共享”、“競合發(fā)展”的理念開創(chuàng)藍(lán)海，與境內(nèi)外零售企業(yè)共同繁榮中國零售市場，在福建、浙江、廣東、重慶、貴州、四川、北京、天津、河北、安徽、江

14、蘇、河南、陜西、黑龍江、吉林、遼寧等16個省市已發(fā)展超過300家大、中型超市，經(jīng)營面積超過300萬平方米，位居2011年中國連鎖百強企業(yè)20強、中國快速消費品連鎖百強8強。本小組這次實地調(diào)查的目的地選為福州永輝超市金祥店，金祥店總面積近12000平方米，主營生鮮、加工食品、日常用品、服裝、家居、家用電器、電子產(chǎn)品和進(jìn)口商品，3萬多種單品，使消費者一進(jìn)入永輝，就能購買到家庭日常所需的生活用品。永輝超市（福州金祥店）吸引了“羅西尼”、“周大金”、“百麗絲”、“木森林”、“盛世經(jīng)典”、“紅嘴唇火鍋”、“海峽銀行”等數(shù)十家戰(zhàn)略聯(lián)盟品牌的入駐。除了各大品牌的入駐，兩個特色品牌“詠悅匯”和“安歌母嬰館”也

15、入駐永輝超市，其中“詠悅匯”匯集了全球葡萄酒新舊世界中的法國、德國、意大利、西班牙、澳大利亞、美國、智利等國家，包含知名產(chǎn)區(qū)的精品莊園和葡萄酒廠釀造的1000多款葡萄酒，旨在通過精選全球葡萄酒佳釀，為消費者提供高品質(zhì)、優(yōu)價格的進(jìn)口葡萄酒和專業(yè)、時尚的買酒服務(wù)?！鞍哺枘笅腽^”則是通過更優(yōu)惠的價格、更貼心的服務(wù)、更齊全的產(chǎn)品，從衣、食、住、行、玩、學(xué)、孕，一站式滿足顧客對母嬰用品的需求。作為一家全新的永輝超市大賣場，金祥店以商品的多樣性、實用性充分滿足不同的消費群體的全方位購物需求，并且以物美價廉贏得了廣泛的市場口碑，得到消費者的認(rèn)可與支持。  圖1-1 永輝超市1.2.2 現(xiàn)有手推車的

16、類型手推車是指超市等大型自選商場中，顧客用于暫時存放所選商品的一種手推車。手推車可分為：人字手推車、美式手推車、澳式手推車、日式手推車、平板手推車、塑料手推車等。具體如下介紹。1人字手推車如圖1-2所示,人字手推車是現(xiàn)下中小型超市使用最廣泛的超市手推車，它相對于美式手推車來說更靈活小巧，適合于穿梭在狹小的貨架之間，但承載重量的偏小與單一的存儲容積是其不足之處。 圖1-2人字手推車2美式手推車如圖1-3所示，美式手推車具有大容積，大承重量的特點。適合于超大型購物市場。不足之處在于無法進(jìn)行物品分類，如果消費者購物種類繁多、物品之間又無法共存，將遇到麻煩。圖1-3美式手推車3日式手推車如圖1-4所示

17、，日式手推車巧妙得解決了物品分類的問題，為消費者購買繁雜物品時提供了方便；但不足之處也顯而易見，手推車承載重量較小，容積較小。圖1-4日式手推車4平板手推車如圖1-5所示，平板手推車同樣也解決了物品分類的問題，其承載重量也尚可，但容積太小，同時沒有可折疊的兒童椅，所以無法滿足部分大采購量和攜帶兒童的消費者。圖1-5平板手推車5自行購物兩用車如圖1-6所示，新穎的創(chuàng)作，將自行車和手推車巧妙地結(jié)合在一起。精巧的折疊設(shè)計令人稱贊，將購物的分類問題也解決，缺點在于承載重力不足。圖1-6 自行購物兩用車6z型手推車如圖1-7所示，功能強大的手推車，可以攜帶很多小筐子以及袋子，并且在需要的時候可以再延長，

18、而且它有電力裝置，可以駕駛。圖1-7 z型手推車7電動手推車如圖1-8所示，可以自由行走，不過適用于超市人少時，但是承載重量小，容量小。圖1-8 電動手推車8塑料手推車如圖1-9所示，車筐主題材料為塑料，與其他種類的手推車相比，牢靠度低、不耐用，但價格較低、容量較大。適合承載體積相對較大、質(zhì)量較輕的物品，適用于中小型超市，而且可疊放，減少所占空間。圖1-9 塑料手推車9六輪爬樓手推車如圖1-10所示，可拆卸，可折疊，存儲占空間小。攜帶方便，可爬樓，易清潔，能保持良好的衛(wèi)生，外形美觀，特別適合中老年人。免除了上街購物、買菜時，由于手提重物造成的肩部及腰椎損傷。圖1-10 六輪爬樓手推車10殘疾人

19、手推車如圖1-11所示，是專門為殘疾人設(shè)計的手推車，符合人機工程學(xué)，可以使使用者可以很容易的購物。圖1-11殘疾人手推車綜上所述，目前市場上的手推車有數(shù)十種，每種手推車都各具特色，本小組根據(jù)調(diào)查分析，得出以下結(jié)論：現(xiàn)下大型賣場、超市等對于手推車的需求非常旺盛，手推車相對于環(huán)境及用戶的需求也在不斷的變化、發(fā)展。通過對不同類別的手推車的分析，本小組可以發(fā)現(xiàn)時下的手推車雖然各有特點及優(yōu)勢，但并沒有一個功能較齊全，能真正滿足不同消費者要求的產(chǎn)品，省力但容量小，容量足夠的同時卻比較費力，車筐沒有分格，無法滿足不同物品的存放。經(jīng)過比較分析，本小組決定以永輝超市的人字手推車為基礎(chǔ)框架，通過改進(jìn)、完善來創(chuàng)造出

20、一個功能更齊全，更能滿足消費者且符合永輝超市服務(wù)功能的手推車產(chǎn)品。1.3 研究現(xiàn)狀傳統(tǒng)手推車的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在容量較大，適合存放和運輸較大體積和質(zhì)量的物品，適合大多數(shù)條件下少量、小范圍的臨時短途運輸，并且可疊放，減少所占空間，結(jié)構(gòu)牢靠、堅固，不易損壞，但質(zhì)量較重，生產(chǎn)時資源投入較大，價格較高，不易清潔，衛(wèi)生較差，亦使得使用后的資源財富投入很大，在設(shè)計上體現(xiàn)人性化的地方比較少?，F(xiàn)下手推車的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)和材料使用上，巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計使得這類手推車的結(jié)構(gòu)簡單、可拆卸、易組裝、可折疊、存儲占空間小、攜帶方便；不同材料的使用，使得手推車易清潔，能保持良好的衛(wèi)生。新型手推車擺脫手推車單一功能的情況，實現(xiàn)

21、功能多元化、便捷等需求，適合存放和運輸體積和質(zhì)量相對較少的物品，適合大多數(shù)條件下少量、大范圍內(nèi)的臨時中、短途運輸，可折疊后放置，減少使用空間且逐步向智能化發(fā)展，生產(chǎn)和使用使得各種資源投入相對較少，且逐步向智能化發(fā)展，但結(jié)構(gòu)牢靠度較低，易損壞。而且在設(shè)計時很多方面還是沒有做到最優(yōu)化的人性設(shè)計，人們在使用中還可能經(jīng)常遇到問題，給人們購物帶來不便。1.4 研究的主要內(nèi)容和手段1.4.1 研究的主要內(nèi)容本次本小組采用頭腦風(fēng)暴法確定課設(shè)題目，根據(jù)選題，主要的研究內(nèi)容包括以下兩個方面：1 超市手推車的人機特性及存在的問題研究。通過問卷調(diào)查、實地調(diào)研、文獻(xiàn)檢索等方法調(diào)查，根據(jù)問卷調(diào)查的內(nèi)容及網(wǎng)絡(luò)搜索等原始資

22、料，了解超市手推車已具備的各種特性和人們的不同需求，找出目前手推車設(shè)計中出現(xiàn)的問題，分析出手推車產(chǎn)品的特性要求，為人性化的手推車設(shè)計奠定理論基礎(chǔ)。2 手推車的改進(jìn)設(shè)計。通過對廣大消費者的特征研究及其與手推車之間的關(guān)系研究，結(jié)合手推車設(shè)計中存在的問題，以人機工程學(xué)為原理，提出解決方案，對其進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計。1.4.2研究的手段研究的手段是指在研究中發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象、新事物，或提出新理論、新觀點，揭示事物內(nèi)在規(guī)律的工具和手段。這是運用智慧進(jìn)行科學(xué)思維的技巧，一般包括文獻(xiàn)調(diào)查法、觀察法、思辨法、行為研究法、歷史研究法、概念分析法、比較研究法等。研究方法是人們在從事科學(xué)研究過程中不斷總結(jié)、提煉出來的。具體如下：

23、1調(diào)查法調(diào)查法是科學(xué)研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對象現(xiàn)實狀況或歷史狀況的材料的方法。調(diào)查方法是科學(xué)研究中常用的基本研究方法，它綜合運用歷史法、觀察法等方法以及談話、問卷、個案研究、測驗等科學(xué)方式，對教育現(xiàn)象進(jìn)行有計劃的、周密的和系統(tǒng)的了解，并對調(diào)查搜集到的大量資料進(jìn)行分析、綜合、比較、歸納，從而為人們提供規(guī)律性的知識。 調(diào)查法中最常用的是問卷調(diào)查法，它是以書面提出問題的方式搜集資料的一種研究方法，即調(diào)查者就調(diào)查項目編制成表式，分發(fā)或郵寄給有關(guān)人員，請示填寫答案，然后回收整理、統(tǒng)計和研究。2觀察法觀察法是指研究者根據(jù)一定的研究目的、研究提綱或觀察表，用自己的感

24、官和輔助工具去直接觀察被研究對象，從而獲得資料的一種方法?？茖W(xué)的觀察具有目的性和計劃性、系統(tǒng)性和可重復(fù)性。在科學(xué)實驗和調(diào)查研究中，觀察法具有如下幾個方面的作用：擴大人們的感性認(rèn)識。啟發(fā)人們的思維。導(dǎo)致新的發(fā)現(xiàn)。 3實驗法實驗法是通過主支變革、控制研究對象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)事物間的因果聯(lián)系的一種科研方法。其主要特點是：第一、主動變革性。觀察與調(diào)查都是在不干預(yù)研究對象的前提下去認(rèn)識研究對象，發(fā)現(xiàn)其中的問題。而實驗卻要求主動操縱實驗條件，人為地改變對象的存在方式、變化過程，使它服從于科學(xué)認(rèn)識的需要。第二、控制性?？茖W(xué)實驗要求根據(jù)研究的需要，借助各種方法技術(shù)，減少或消除各種可能影響科學(xué)的無關(guān)因素的干擾，在簡

25、化、純化的狀態(tài)下認(rèn)識研究對象。第三，因果性。實驗以發(fā)現(xiàn)、確認(rèn)事物之間的因果聯(lián)系的有效工具和必要途徑。 4文獻(xiàn)研究法文獻(xiàn)研究法是根據(jù)一定的研究目的或課題，通過調(diào)查文獻(xiàn)來獲得資料，從而全面地、正確地了解掌握所要研究問題的一種方法。文獻(xiàn)研究法被子廣泛用于各種學(xué)科研究中。其作用有：能了解有關(guān)問題的歷史和現(xiàn)狀，幫助確定研究課題。能形成關(guān)于研究對象的一般印象，有助于觀察和訪問。能得到現(xiàn)實資料的比較資料。有助于了解事物的全貌。 5實證研究法實證研究法是科學(xué)實踐研究的一種特殊形式。其依據(jù)現(xiàn)有的科學(xué)理論和實踐的需要，提出設(shè)計，利用科學(xué)儀器和設(shè)備，在自然條件下，通過有目的有步驟地操縱，根據(jù)觀察、記錄、測定與此相伴

26、隨的現(xiàn)象的變化來確定條件與現(xiàn)象之間的因果關(guān)系的活動。主要目的在于說明各種自變量與某一個因變量的關(guān)系。6定量分析法在科學(xué)研究中，通過定量分析法可以使人們對研究對象的認(rèn)識進(jìn)一步精確化，以便更加科學(xué)地揭示規(guī)律，把握本質(zhì)，理清關(guān)系，預(yù)測事物的發(fā)展趨勢。 7定性分析法定性分析法就是對研究對象進(jìn)行“質(zhì)”的方面的分析。具體地說是運用歸納和演繹、分析與綜合以及抽象與概括等方法，對獲得的各種材料進(jìn)行思維加工，從而能去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里，達(dá)到認(rèn)識事物本質(zhì)、揭示內(nèi)在規(guī)律。 8跨學(xué)科研究法運用多學(xué)科的理論、方法和成果從整體上對某一課題進(jìn)行綜合研究的方法，也稱“交叉研究法”。科學(xué)發(fā)展運動的規(guī)律表明，科

27、學(xué)在高度分化中又高度綜合，形成一個統(tǒng)一的整體。據(jù)有關(guān)專家統(tǒng)計，現(xiàn)在世界上有2000多種學(xué)科，而學(xué)科分化的趨勢還在加劇，但同時各學(xué)科間的聯(lián)系愈來愈緊密，在語言、方法和某些概念方面，有日益統(tǒng)一化的趨勢。 9個案研究法個案研究法是認(rèn)定研究對象中的某一特定對象，加以調(diào)查分析，弄清其特點及其形成過程的一種研究方法。個案研究有三種基本類型：(1)個人調(diào)查，即對組織中的某一個人進(jìn)行調(diào)查研究；(2)團(tuán)體調(diào)查，即對某個組織或團(tuán)體進(jìn)行調(diào)查研究；(3)問題調(diào)查，即對某個現(xiàn)象或問題進(jìn)行調(diào)查研究。 10功能分析法功能分析法是社會科學(xué)用來分析社會現(xiàn)象的一種方法，是社會調(diào)查常用的分析方法之一。它通過說明社會現(xiàn)象怎樣滿足一個

28、社會系統(tǒng)的需要（即具有怎樣的功能）來解釋社會現(xiàn)象。 11模擬法（模型方法）模擬法是先依照原型的主要特征，創(chuàng)設(shè)一個相似的模型，然后通過模型來間接研究原型的一種形容方法。根據(jù)模型和原型之間的相似關(guān)系，模擬法可分為物理模擬和數(shù)學(xué)模擬兩種。 12理論結(jié)合實際法理論結(jié)合實際法是通過對實踐活動中的具體情況，進(jìn)行歸納與分析，使之系統(tǒng)化、理論化，上升為經(jīng)驗的一種方法。總結(jié)推廣先進(jìn)經(jīng)驗是人類歷史上長期運用的較為行之有效的領(lǐng)導(dǎo)方法之一。 13數(shù)學(xué)方法數(shù)學(xué)方法就是在撇開研究對象的其他一切特性的情況下，用數(shù)學(xué)工具對研究對象進(jìn)行一系列量的處理，從而作出正確的說明和判斷，得到以數(shù)字形式表述的成果?？茖W(xué)研究的對象是質(zhì)和量的

29、統(tǒng)一體，它們的質(zhì)和量是緊密聯(lián)系,質(zhì)變和量變是互相制約的。要達(dá)到真正的科學(xué)認(rèn)識，不僅要研究質(zhì)的規(guī)定性，還必須重視對它們的量進(jìn)行考察和分析，以便更準(zhǔn)確地認(rèn)識研究對象的本質(zhì)特性。數(shù)學(xué)方法主要有統(tǒng)計處理和模糊數(shù)學(xué)分析方法。根據(jù)以上對調(diào)查方法的研究分析，本小組結(jié)合實際情況，擬采用以下研究方法。1文獻(xiàn)研究法。在研究的前期階段，進(jìn)行大量的資料查閱，包括網(wǎng)絡(luò)資料，一些大型超市手推車的內(nèi)部報告，市場分析報告，國內(nèi)外各類產(chǎn)品設(shè)計理論書籍等，對這些資料進(jìn)行分析和總結(jié)。2實地調(diào)研法。進(jìn)行了實地考察，福州永輝超市金祥店進(jìn)行調(diào)研，觀察購物者使用手推車產(chǎn)品的情況，采用詢問的方式了解購物者使用手推車的感覺和反應(yīng)的意見；歸納出

30、現(xiàn)有手推車的種類及其功能，以全面了解手推車，并發(fā)現(xiàn)手推車設(shè)計中存在的問題。3問卷調(diào)查法。本小組在金山永輝店和閩侯上街鎮(zhèn)永輝店分別做了30份問卷調(diào)查，并對60份問卷進(jìn)行分析，從而得出永輝超市中手推車存在的不合理設(shè)計。4理論結(jié)合實際法。根據(jù)前面的理論內(nèi)容的歸納和總結(jié)，針對所發(fā)現(xiàn)的問題，結(jié)合人機工程學(xué)原理進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計，并提出改進(jìn)方案。第2章 調(diào)查與分析2.1 實地調(diào)研概況為了對本小組的研究對象有更清楚的了解和認(rèn)識，本小組選擇了福州永輝超市金祥店作為本小組的調(diào)研地點。本小組首先對整個超市的進(jìn)行大體的了解，了解商品的的分類和超市的布局和規(guī)模。緊接著本小組對超市貨架過道的寬度進(jìn)行了測量，這對本小組以后對手

31、推車研究提供了很大幫助。同時，本小組取了一輛手推車，分析其結(jié)構(gòu)和功能，還進(jìn)行一系列的性能測試，并且對它各個部件的尺寸進(jìn)行了測量和記錄。同時本小組在超市門口和超市內(nèi)部做問卷調(diào)查，問卷對象涉及各個年齡段的人，還針對銷售員、消費者進(jìn)行了口頭詢問。初步了解消費者對正在使用的手推車的情況和感受。圖2-1 超市內(nèi)部食品區(qū)2.2 問卷調(diào)查概況為了更好地發(fā)現(xiàn)永輝超市手推車存在的問題，找出其存在的不足。本小組根據(jù)查找的資料，在結(jié)合實際情況的基礎(chǔ)上，設(shè)計出問卷，并進(jìn)行了實地問卷調(diào)查。本次問卷調(diào)查共發(fā)出60份問卷，回收55份，有效問卷55份。問卷的模板詳見附錄。2.3 問卷分析2.3.1 數(shù)據(jù)統(tǒng)計本小組對調(diào)查問卷反

32、饋的結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計，針對每一個問題，本小組詳盡地進(jìn)行分析，得出如下結(jié)果：1、 您的性別： a男 b女如圖2-2所示，結(jié)果：a：25人，占45.45%；b：30人，占54.55%圖2-2 統(tǒng)計對象男女比例圖2、您的身高（單位：cm）a 150-160 b 160-165 c 165-170 d 170-175 e 175以上如圖2-3所示，結(jié)果：a：15人，占27.27%；b：11人，占20%；c：16人，占29.09%；d：8人，占14.54%；e：5人，占9.1%圖2-3 調(diào)查對象身高比例圖3、您覺得手推車把手的高度合適嗎？ a過高 b正好 c過低如圖2-4所示，結(jié)果：a：0人，占0%；b：5

33、3人，占96.36%；c：2人，占3.64%（其中，兩例過低的分別為，女，身高160-165cm；男，身高175cm以上）圖2-4 手推車把手高度的合適程度統(tǒng)計圖4、您對目前使用的手推車是否滿意？ a滿意 b一般 c不滿意如圖2-5所示，結(jié)果：a：13人，占23.64%；b：38人，占69.09%c：4人，占7.27%（有3人選擇車輪會卡死；在高度方面，4人均選正好）圖2-5 使用手推車的滿意程度統(tǒng)計圖5、您覺得手推車的輪子使用是否方便？a挺好 b一般 c會卡死如圖2-6所示，結(jié)果：a：14人，占25.45%；b：27人，占49.1%；c：14人，占25.45%圖2-6 手推車輪子使用的方便程

34、度統(tǒng)計圖6、您希望超市手推車有剎車功能嗎？ a希望 b無所謂 c不希望 如圖2-7所示，結(jié)果：a：28人，占50.9%；b：6人，10.9%；c：21人，占38.2%圖2-7 手推車是否有剎車功能統(tǒng)計圖7、您希望手推車的材質(zhì)是什么？ a不銹鋼 b塑料 c木材如圖2-8所示，結(jié)果：a：40人,占72.72%；b：9人，占16.36%；c：6人，占10.92%圖2-8 消費者喜好的手推車材料統(tǒng)計圖8、您希望手推車的顏色是什么？ a銀灰色 b多種顏色混合 c彩色如圖2-9所示，結(jié)果：a：25人，占45.46%；b：15人，占27.27%；c：15人，占27.27%圖2-9 消費者喜好手推車的顏色統(tǒng)計

35、圖9、您希望手推車的體積變小嗎？ a希望 b無所謂 c不希望如圖2-10所示，結(jié)果：a：10人，占18.18%；b：25人，占45.45%；c：20人，占36.37%圖2-10 手推車的體積是否變小統(tǒng)計圖10、您希望在手推車上設(shè)計一個可鎖住的空間，放置貴重物品嗎？a希望 b無所謂 c不希望如圖2-11所示，結(jié)果：a：28人，占50.9%；b：18人，32.72%；c：9人，占16.38%圖2-11 設(shè)置貴重品存儲空間統(tǒng)計圖11、您是否希望手推車放商品的地方為實心？ a希望 b無所謂 c不希望如圖2-12所示，結(jié)果：a：21人，占38.18%；b：19人，占34.54%；c：15人，占27.28

36、%圖2-12 車籃是否實心統(tǒng)計圖12、您是否希望手推車把放孩子與商品的空間分開？a希望 b無所謂 c不希望如圖2-13所示，結(jié)果：a：24人，占43.63%；b：22人，占40%；c：9人，占16.37%圖2-13 兒童座椅是否與車籃分開統(tǒng)計圖13、您使用手推車過程的感覺是？ a感覺很好 b感覺一般 c感覺費力，不是很舒服如圖2-14所示，結(jié)果：a：11人，占20%；b：35人，63.63%；c：9人，占16.37%圖2-14 使用手推車的感覺統(tǒng)計圖2.3.2 問卷結(jié)果分析及小結(jié)本小組通過對55份調(diào)查問卷統(tǒng)計分析，并結(jié)合實際文獻(xiàn)檢索資料，充分運用電子軟件進(jìn)行分析，得出了13點結(jié)論。1 此次問卷

37、調(diào)查的調(diào)查對象中男性與女性所占的比例分別為45.45%和54.55%，兩者的比例接近1:1，可以合理地反應(yīng)兩種性別人群的情況。2 身高因素對手推車的性能影響較大，在本次問卷調(diào)查過程中，本小組把身高分為五個階段150-160cm、160-165 cm、165-170 cm、170-175 cm、175 cm以上。根據(jù)統(tǒng)計，各個身高段所占的比例分別27.27%、20%、29.09%、14.54%、9.1%。對各個身高段的人群都進(jìn)行了調(diào)查，這可以使本小組獲得的結(jié)論更具有說服力。3 在調(diào)查的55個人中絕大部分人都認(rèn)為手推車的把手高度正好，僅存在兩人認(rèn)為車把高度過低。根據(jù)統(tǒng)計學(xué)的原理，可以認(rèn)為這兩例屬于

38、個別情況，現(xiàn)有手推車的高度是合理的。4 調(diào)查結(jié)果顯示，存在7.27%的人對現(xiàn)有的手推車是不滿意的，在不滿意的人中有3/4的人同時選擇了車輪會卡死。說明車輪是否能夠正常運行是人們判斷手推車優(yōu)劣的重要依據(jù)，車輪的卡死不僅給消費者帶來不方便，也可能對消費者造成一定傷害。5 調(diào)查顯示，有25.45%的人在使用手推車的過程中，發(fā)現(xiàn)手推車車輪會出現(xiàn)卡死現(xiàn)象。說明永輝超市的手推車在車輪的保養(yǎng)和維護(hù)方面做得不足，導(dǎo)致較大部分手推車的車輪不能正常運轉(zhuǎn)。6 調(diào)查顯示，有50.9%的人希望手推車配備剎車裝置，有38.2%的人不希望手推車有剎車裝置，其余的10.9%的人則選擇了無所謂。從數(shù)據(jù)來看，超過一半的人是傾向于

39、手推車具備剎車功能的，避免消費者在選擇商品時，手推車容易自由滑動，傷及其他無辜的消費者。7 調(diào)查顯示，有72.72%的人希望手推車使用不銹鋼材料，有16.36%的人希望使用塑料材料，其余10.92%則希望使用木材材料。說明使用不銹鋼材料的手推車是大部分人所認(rèn)可的。不銹鋼材料硬度和強度比較大，足夠支撐重量的物品，但是不銹鋼質(zhì)量較為大，整體手推車質(zhì)量較大。8 調(diào)查顯示，有45.46%的人希望手推車的外觀顏色為銀灰色，27.27%希望是多種顏色混合的，其余27.27%則希望是彩色的。分析結(jié)果說明人們所喜歡的手推車顏色存在較大區(qū)別，總的來說大部分人喜歡手推車的顏色豐富化，不同色彩對消費者的心理產(chǎn)生不同

40、的影響。9 調(diào)查顯示，18.18%的人希望手推車體積變小，36.37%的人則不希望手推車的體積變小，其余45.45%的人則認(rèn)為無所謂。說明大多數(shù)人認(rèn)為手推車的體積大小是較為合適的，不需要進(jìn)行縮小處理。10 調(diào)查顯示，50.9%的人希望在手推車上設(shè)計一個可鎖住的空間，以存放貴重物品，16.38%的人則不希望，其余32.72%的人則認(rèn)為無所謂。說明在手推車上設(shè)計這樣的一個空間是滿足大多數(shù)人的需求的。11 調(diào)查顯示，38.18%的人希望手推車存放商品的地方為實心，27.28%的人則不希望，其余35.54%的人則認(rèn)為無所謂。說明將手推車存放商品的地方設(shè)計為實心是符合大多數(shù)人的觀點的。12 調(diào)查顯示，4

41、3.63%的人希望把手推車放孩子的空間和放商品的空間分隔開來，16.37%的人則不希望，其余40%的人則認(rèn)為無所謂。說明大多數(shù)人是希望將手推車放孩子的空間和放商品的空間分隔開來的。13 調(diào)查顯示，20%的人在使用手推車的過程中是感覺良好的，16.37%的人覺得使用手推車頗為費力，其余63.63%的人則認(rèn)為感覺一般。說明目前手推車存在一定的問題，需要更為人性化的設(shè)計。第3章 超市人手推車系統(tǒng)的人機學(xué)分析3.1 手推車的構(gòu)成超市手推車是指超市等大型自選商場中，顧客用于暫時存放所選商品的一種購物車。購物時使用購物車一方面可以滿足顧客更多的需求，另一方面更提高了賣家的成交量，可謂一舉兩得。普通手推車的

42、組成部分包括車把、車架、車籃、車輪，下面是永輝手推車的各個部件及整體結(jié)構(gòu)的實物圖，如圖3-13-6所示。圖3-1 手推車正面視圖 圖3-2 手推車側(cè)面視圖圖3-3手推車車輪正面視圖 圖3-4手推車車輪側(cè)面視圖圖3-5 手推車兒童座位 圖3-6 手推車車把永輝超市所使用的手推車是屬于結(jié)構(gòu)比較簡單的類型，其外在支架是由不銹鋼材料拼裝和焊接而成的，扶手則是由塑料材料附著在不銹鋼管件外表所形成的，底部由較粗大的鋼結(jié)構(gòu)作為支撐部件，運動部件則是由四個可以滾動和轉(zhuǎn)動的輪子組成的。人們在推動手推車的過程中可以通過控制車把來實現(xiàn)手推車的前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)向和平移等形式的運動，在完成這些操作的過程中，有一個部件是十

43、分重要的，即車輪與支架間的連接部件。當(dāng)手推車的運行過于頻繁，或過多地作轉(zhuǎn)向運動時，將會對這一部件產(chǎn)生較大的磨損。永輝超市的手推車在車輪方面有一個突出的特點，在車輪兩側(cè)，都用一個與車輪邊緣相切且與地面平行的剛性部件包圍起來。這個設(shè)計是為了更合理地與超市環(huán)境相適應(yīng)?，F(xiàn)在的大型超市都不再局限于單層作業(yè)，很多超市的經(jīng)營規(guī)模都有兩層，甚至更高。因此手推車的車輪被設(shè)計成具有磁性的，當(dāng)手推車在自動坡道式扶梯上時，車輪將會吸附在電梯上，使其不會向下滑動，同時車輪外圍的剛性部件可以支撐在電梯地面上，使手推車能穩(wěn)定地停留在自動坡道式扶梯上。手推車上的兒童坐墊則是為了方便部分帶孩子來超市購物的顧客。在購物過程中，顧

44、客可以把孩子放置在兒童坐墊上，而無需用手來抱住孩子，這為顧客能不受限制地進(jìn)行購物提供了極大的方便。永輝超市的兒童坐墊為皮制軟墊，前后的鋼結(jié)構(gòu)則沒有進(jìn)行其它裝飾。同時，這些手推車的兒童坐墊是屬于自由拉伸式的，顧客可以根據(jù)自身的需要對手推車進(jìn)行設(shè)置。永輝超市手推車的車籃為外部鋼結(jié)構(gòu)包圍形成的一種不密閉的柵欄狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是非常簡便的，在車籃內(nèi)部也未再進(jìn)行其他設(shè)計。3.2 影響手推車性能的因素3.2.1 影響手推車性能的人體因素3.2.1.1 人的體格因素影響手推車使用性能的人體體格因素包括臂長、腿長、步幅等，而這些尺寸均與身高成一定比例，所以手推車的把手高度、車筐高度以及深淺、車架與人體間的距離

45、就取決于身高，因此研究人群的身高對于手推車的設(shè)計是必要的，詳見表3-1，圖3-7。表3-1 中國成年人人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)gb10000-1988項目男（1860歲）女（1855歲）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99身高1543 1583 1604 1678 1754 1775 18141449 1484 1503 1570 1640 1659 1697圖3-7 我國成年人人體尺寸比例關(guān)系人體各部分的尺寸可以根據(jù)以上的表格或圖來定，而人在正常行走時的步幅也可以根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)來確定。一般來說，手推車的設(shè)計必須做到以下六點。1 消費者在推動手推車行進(jìn)時，亦不影響其他消

46、費者的正常行走；2 消費者可以將物品輕松地放入車欄內(nèi)，而不需再做其他的附加動作，例如彎腰；3 兒童坐墊能夠滿足小孩子的需要，不致過大，使小孩子無法坐穩(wěn)；不致過小，使小孩產(chǎn)生不適感，同時要滿足孩子的舒適度；4 手推車手把直徑合適，與人的手掌相適應(yīng)，且滿足消費者手感的舒適度；5 手把的高度不會過高或過低；6 車輪的運轉(zhuǎn)要適當(dāng)方便；以上要求的實現(xiàn)，都必須建立在我國的人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)上。此外，在大致確定手推車的尺寸后，還必須進(jìn)行必要的實驗，使理論可行轉(zhuǎn)化為實際可行。3.2.1.2 人的平衡機能雖說手推車是四個輪的，但由于商場超市的光滑地面，加上人推車時并不會專心推車，以及比較多的轉(zhuǎn)角，所以人機系統(tǒng)的平衡性

47、也同樣不能忽視。人本身的平衡機能也是影響手推車性能的重要因素，如果缺少平衡機能，哪怕是運動性能很好的手推車也不能平穩(wěn)前進(jìn)；若人有很好的平衡機能，也可以掩蓋手推車設(shè)計上的某些缺陷。 1 影響平衡的因素從力學(xué)觀點看，影響平衡的因素有3 點。1）重心的高低；2）支撐面的大?。?）支撐面的穩(wěn)定性。一般說來，重心越低、支撐面積越大、支撐面越穩(wěn)定，平衡也就越好；反之亦然。人體平衡機能的實現(xiàn)還是一個復(fù)雜的生理過程：從機體自身的角度來看，就人體而言，人體平衡的控制是人體的一種運動技巧，也是一個綜合的神經(jīng)肌肉運動過程。正常情況下，當(dāng)人體重心垂線偏離穩(wěn)定基底時，即會通過主動的或反射性的活動使重心垂線返回到穩(wěn)定基底

48、內(nèi)，從而實現(xiàn)對平衡的控制，但其具體的生理機制相當(dāng)復(fù)雜。一般認(rèn)為，視覺、本體感覺以及前庭系統(tǒng)是影響平衡功能的三大感覺系統(tǒng)。為了保持正常的平衡，多級平衡覺神經(jīng)中樞(包括脊髓、前庭核、內(nèi)側(cè)縱束、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、小腦及大腦皮層等) 對來自于三大感覺系統(tǒng)的輸入信息進(jìn)行整合加工，然后相應(yīng)地發(fā)出信號，并傳達(dá)至與平衡功能有關(guān)的肌群，使身體在足底提供的支撐面上的重心得以保持。2 調(diào)節(jié)身體平衡因素各方面的信息傳到中樞神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行綜合分析，經(jīng)錐體束發(fā)出隨意運動的沖動指揮肌肉骨骼系統(tǒng)隨時糾正身體的偏移，穩(wěn)定平衡。以下之一發(fā)生異常，人體都可能出現(xiàn)定向障礙和運動病癥狀，身體的姿勢平衡調(diào)節(jié)將會受到影響。（1）視覺；（2）前庭

49、功能；（3）本體感受效率；（4）觸覺輸入和敏感，尤其是手部和足部的感覺；（5）中樞神經(jīng)系統(tǒng)的功能 大腦的整合作用：對所接收的信息進(jìn)行加工，并形成產(chǎn)生運動的方案； 交互神經(jīng)支配或抑制：使人體能保持身體某些部位的穩(wěn)定，同時有選擇的運動身體的其他部位；（6）視覺及空間感知能力；（7）骨骼肌系統(tǒng)：能產(chǎn)生適宜的主動肌與拮抗肌的協(xié)調(diào)運動，完成大腦所制定的運動方案；（8）正常力量和肌張力：能支撐身體并能抗重力運動，但同時又不會阻礙運動；（9）關(guān)節(jié)靈活度和軟組織的柔韌度。以上各方面綜合作用，使身體的重心落在支撐面內(nèi)，人體就保持平衡；否則，人體就失去平衡，產(chǎn)生平衡功能障礙。無論損傷以上哪一個條件，都會影響身體平

50、衡的維持。3 人體平衡機能收到破壞情況在使用手推車的過程中，人的平衡機能受到破壞的情況往往是以下幾種情況： 由于推車速度過快，車輛在快速行進(jìn)過程中，人會暫時失去支點； 手推車在轉(zhuǎn)彎時，由于慣性和地面過于光滑，仍會延原先的方向繼續(xù)平移運動，由于人已經(jīng)開始轉(zhuǎn)彎，人會暫時失去支點； 當(dāng)人倚靠在車把上，而手推車無法保持靜止，人將會暫時失去支點；手推車的支架出現(xiàn)損壞，導(dǎo)致手推車不足以作為人的倚靠支點。3.2.1.3 人的手臂彎曲由于后天生活習(xí)慣和工作的不同，人的手臂彎曲能力和彎曲最長時間、彎曲方式各不相同。所以手推車的設(shè)計還必須與人手臂的彎曲特點相適應(yīng)。如表3-2所示。表3-2 重要活動范圍和身體各部舒

51、適姿勢的調(diào)節(jié)范圍身體部位關(guān)節(jié)活動最大角度/（°）最大范圍/（°）舒適調(diào)節(jié)范圍/（°）頭至軀干頸關(guān)節(jié)1. 低頭，仰頭2. 左歪，右歪3. 左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)+40，-35+55，-55+55，-5575110110+122500軀干胸關(guān)節(jié)腰關(guān)節(jié)4. 前彎，后彎5. 左彎，右彎6. 左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)+100，-50+50，-50+50，-50150100100000大腿至髖關(guān)節(jié)髖關(guān)節(jié)7. 前彎，后彎8. 外拐，內(nèi)拐+120，-15+30，-15135450（+85+100）0小腿對大腿膝關(guān)節(jié)9. 前擺，后擺+0,-1351350（-95-120）腳至小腿腳關(guān)節(jié)10. 上擺，下擺+1

52、10，+5555+85+95腳至軀干髖關(guān)節(jié)小腿關(guān)節(jié)腳關(guān)節(jié)11. 外轉(zhuǎn)，內(nèi)轉(zhuǎn)+110，-70180+0+15上臂至軀干肩關(guān)節(jié)（鎖骨）12. 外擺，內(nèi)擺13. 上擺，下擺14. 前擺，后擺+180，-30+180，-45+140，-402102251800（+15+35）+40+90下臂至上臂肘關(guān)節(jié)15. 彎曲，伸展+145， 0145+85+110手至下臂腕關(guān)節(jié)16. 外擺、內(nèi)擺17. 彎曲，伸展+30，-20+75，-605013500手至軀干肩關(guān)節(jié)，下臂18. 左轉(zhuǎn)，右轉(zhuǎn)+130，-120250-30-60注：給出的最大角度適于一般情況。年紀(jì)較高的人大多低于此值。此外，在穿厚衣服時角度要小一

53、些。有多個關(guān)節(jié)的一串骨髂中若干角度相疊加產(chǎn)生更大的總活運范圍（例如低頭、彎腰）得自給出關(guān)節(jié)活動的疊加值 括號內(nèi)為坐姿值括號內(nèi)為在身體前方的操作 開始的姿勢為手與軀干側(cè)面上表給出了人體主要關(guān)節(jié)的活動范圍，人的肩關(guān)節(jié)最大外擺角度為180°，最大內(nèi)擺角度為-30°；最大上擺角度為180°，最大下擺角度為-45°；最大前擺角度為140°，最大后擺角度為-40°。肘關(guān)節(jié)的最大彎曲角度為145°，最大伸展角度為0°。腕關(guān)節(jié)的最大外擺角度為30°，最大內(nèi)擺角度為-20°；最大彎曲角度為75°，最大伸

54、展角度為-60°。根據(jù)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行手推車設(shè)計，可以使人在使用手推車的過程中不至于由于過度的擺動和伸展而產(chǎn)生疲勞感。3.2.1.4 人的手、握力和推力男性和女性，成年人和兒童，手的大小和力氣都不相同。為了長時間握住把手推車而不致使手有酸痛麻木的感覺，把手的設(shè)計要考慮不同人群的特點。手是人或其他靈長類動物臂前端的一部分，由五只手指及手掌組成，主要是用來抓和握住東西，兩個手相互對稱，互為鏡像。一般人有左手和右手各一，每只手有五只手指，包括有三節(jié)的食指、中指、無名指、小指（又名尾指），以及只有兩節(jié)的拇指。五指能各自向內(nèi)彎曲，并能左右輕微擺動。人類透過彎曲手指做出不同的手勢，如圖3-8所示。圖3-8 不同手勢活動的活動范圍3.2.1.5 人的疲勞人體疲勞和疼痛是對推車出力性能的不利因素，其產(chǎn)生原因有人體因素，也有手推車結(jié)構(gòu)因素。疲勞和疼痛一般是由于推車姿勢不合適，身體某些部位負(fù)擔(dān)過大等引起的。1人體產(chǎn)生機體疲勞的原因有：1）藥物：服用利尿劑、抗抑郁藥、某些抗感冒類藥物或止咳糖漿可導(dǎo)致疲乏。一般停藥后，疲倦就會消失； 2