垃圾桶人機工程學設計

1、垃圾箱的垃圾箱的人機工程學設計人機工程學設計 0909機機y3y3班班 龔賽杰龔賽杰 0912030912030808 摘要摘要：隨著社會經(jīng)濟的日益發(fā)展，社會競爭也越發(fā)激烈，人們開始追求越發(fā)簡單快捷的生活方式，生活垃圾、工業(yè)垃圾也因此增多，為了環(huán)保以及給人類提供方便，我特選此題。 由生活垃圾造成的污染一直是中國最嚴重的社會公害之一，如何科學合理的收集和處理垃圾，避免其對環(huán)境污染是長期以來難以解決的問題。各種各樣的公共垃圾箱，毫不起眼而又不可或缺，它們都直接影響著垃圾回收的效率，也影響著我們賴以生存的環(huán)境。本文將分析現(xiàn)有公共垃圾箱的設計缺陷并對存放有害物質(zhì)的地方和扔垃圾的入口進行了一些改良的設計

2、，希望通過發(fā)揮設計者的聰明才智，能為廣大群眾帶來方便，讓環(huán)境更加優(yōu)美，社會更加和諧！ 關鍵詞：關鍵詞：公共垃圾箱 回收 缺陷 有害 改良設計任務的提出設計任務的提出 現(xiàn)在我國將推行垃圾分類回收、綜合治理作為30項重要內(nèi)容之一，受到社會各界的關注。生活垃圾已成為當前公害之一。我國僅“城市垃圾”的年產(chǎn)量就近1.5億噸，這些城市垃圾絕大部分是露天堆放。它不僅影響城市景觀，同時污染了我們賴以生存的環(huán)境，對城鎮(zhèn)居民的健康構成了威脅，成為城市發(fā)展中的棘手問題。據(jù)悉，每年1.5億噸的城市垃圾中，被丟棄的“可再生資源”價值高達250億元！現(xiàn)在北京市日產(chǎn)垃圾1.3萬噸，全年495萬噸，而且每年正以8%的速度遞增

3、。 垃圾的收集是當今我國不可忽略的問題，垃圾箱是收集垃圾的主要工具，在垃圾收集中起重要作用，是解決垃圾問題不可或缺的環(huán)節(jié)，也是垃圾處理中的重要載體，所以，我們應該發(fā)揮自己的聰明智慧，設計出更加環(huán)保、經(jīng)濟、實用、適合我們的垃圾箱，為人類健康著想，一起來保護我們賴以生存的環(huán)境。設計調(diào)查設計調(diào)查 在生活中，到處都需要垃圾箱，辦公桌下要有個紙簍兒，廚房里要有個裝爛菜葉的小垃圾箱，廁所里也需要裝手紙的地方。本次設計調(diào)查主要是對公共垃圾箱的研究。調(diào)查資料分析調(diào)查資料分析 1、垃圾箱搞定不當、垃圾箱搞定不當 很多地方的垃圾箱高度都太低，人們使用垃圾箱時不得不彎腰，十分不方便。另外又有些上蓋式垃圾箱過高，仍垃

4、圾時費力，身材不夠高者還得拋進去。右圖的垃圾箱，缺點是當人用腳踩下去的時候，蓋子一開，就會有一股很重的味道，讓人接受不了，所以會很快扔進去，蓋子就會重重的該下來，也就很容易損壞了?，F(xiàn)有產(chǎn)品的不足之處現(xiàn)有產(chǎn)品的不足之處 2 2、垃圾箱箱蓋過重、垃圾箱箱蓋過重 現(xiàn)在很多的家屬小區(qū)不再使用垃圾通道，大量使用大型的垃圾箱，容積較大，并且是上蓋式垃圾箱。為防止大風吹散垃圾箱的垃圾，上蓋很重，一般人使用都感到很吃力，有些老年人和兒童甚至推不開，只好將垃圾放在外邊，垃圾箱也就形同虛設了。 3 3、垃圾箱構造不合理、垃圾箱構造不合理 例如翻蓋式垃圾箱的翻蓋過緊，占地大，有效容積小，垃圾箱的翻蓋上有時會很臟，所

5、以很多人看到以后就會覺得很不舒服，就隨便把垃圾放在了垃圾箱的旁邊，而且清潔人員清理不方便等等。 4 4、垃圾分類不合理，標志并明確、垃圾分類不合理，標志并明確 一些地方設有垃圾分類的垃圾箱，但是其分類不準確，效果不是很好，現(xiàn)在通行的是將垃圾分成三類，黃色箱放置“可回收垃圾”；黃色箱放置“不可回收垃圾”；而紅色箱則放置“有害垃圾”，實際上很少有垃圾投入紅色垃圾箱中，另外，不同地區(qū)使用的顏色標志也不盡相同，造成人們認知上的困惑和不便。人機工程學概論人機工程學概論 人機工程學(man-machine engineering）是研究人、機械及其工作環(huán)境之間相互作用的學科。該學科在其自身的發(fā)展過程中，逐

6、步打破了各學科之間的界限，并有機地融合了各相關學科的理論，不斷地完善自身地基本概念、理論體系、研究方法以及技術標準和規(guī)范，從而形成了一門研究和應用范圍極為廣泛地綜合性邊緣學利。 因此，它具有現(xiàn)代各門新興邊緣科學共有的特點，如學科命名多樣化，學科定義不統(tǒng)一，學科邊界模糊，學科內(nèi)容綜合性強門學科應用范圍廣泛等。學科的命名學科的命名 由于該學科研究和應用的范圍極其廣泛，它所涉及的各學科，各領域的專家，學者都試圖從自身的角度來給本學科命名和下定義，因而世界各國對本學科的命名不盡相同，即使同一個國家對本科學名稱的提法也很不統(tǒng)一，甚至有很大區(qū)別。學科的定義學科的定義 與該學科的命名一樣，對本學科所下的定義

7、也不統(tǒng)一，而且隨著學科的發(fā)展，其定義也在不斷發(fā)生變化。美國人機工程學專家 伍德對人機工程學所下的定義為：設備設計必須適合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代價而求得最高效率。伍德森則認為：人機工程學研究的是人與機器相互關系的合理方案，亦即對人的知覺顯示、操作控制、人際系統(tǒng)的設計及布置和作業(yè)系統(tǒng)的組合等進行有效的研究，其目的在于獲得最高的效率及作業(yè)時感到安全和舒適。著名的美國人機工程學及應用心里學家查帕尼斯說：“人機工程學是在機械設計中，考慮如何使人或得操作簡便而又準確的一門學科?！?國際人類工效學學會為本學科所下的義是最有權威，最全面的定義，即人機工程學是研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學，生

8、理學和心理學等方面的各種因素；研究人和機器及環(huán)境的相互作用；研究在工作中，家庭生活中考慮工作效率，人的健康，安全和舒適等問題的學科。垃圾箱整體造型的人機因素垃圾箱整體造型的人機因素1、尺寸人機分析、尺寸人機分析 與垃圾箱有關的人體尺寸與垃圾箱有關的人體尺寸 人類程學研究的目的是優(yōu)化產(chǎn)品與用戶間的界面。要使垃圾箱與人之間達到最優(yōu)化的配合，使人不需要大幅度的改變姿勢就可以順利地將垃圾投入垃圾箱。與垃圾箱有關的人體尺寸有：肘高、立姿手功能高、立姿雙手功能上舉高，手長、手寬。 表一表一 與垃圾箱有關的人體尺寸與垃圾箱有關的人體尺寸尺寸男女5%50%95%5%50%95%立姿肘高954102410968

9、999601023立姿手功能高680741801650704757立姿雙手功能上舉高186920032138174118601976手長165180197150165180手寬708090607080中南地區(qū)男女人體尺寸表中南地區(qū)男女人體尺寸表 由該表格可知，如若在本校安放垃圾箱，垃圾箱的垃圾投放口中心位置高度應在75至80厘米為最佳。這一高度完美的符合本校學生的手功能高，可以有效的提高學生在投放垃圾時的便利程度，不易出現(xiàn)在倉促情況下無法將垃圾準確的投入到垃圾箱的情況，符合人機學的原理。 手功能高手功能高 手功能高的定：上肢自然下垂時，從手握軸至地面的垂距。 在垃圾箱尺寸設計中，最重要的人體測

10、量學尺寸就是手功能高。這一參數(shù)直接決定了垃圾箱垃圾投放口的高度，過高或者過低的垃圾投放口高度都會使人們在投放垃圾的時候產(chǎn)生不便，有可能導致在倉促投放垃圾時無法將垃圾準確的投入到垃圾箱內(nèi)。所以說這一參數(shù)對于垃圾箱的設計至關重要。 a、應盡量保持投垃圾時人的身體正直。、應盡量保持投垃圾時人的身體正直。 b、保持手腕處于順直狀態(tài)。、保持手腕處于順直狀態(tài)。 手腕順直操作時，腕關節(jié)處于正中的放松態(tài)，擔當腕關節(jié)處于掌屈、背屈、尺偏等別扭狀態(tài)時，就會產(chǎn)生腕部疼痛、握力減小，如長時間這要操作會引起腕道綜合癥、腱鞘炎等癥狀，這會深深的影響居民投垃圾到垃圾箱的積極性。2 2、解剖學因素、解剖學因素 垃圾箱的人機尺

11、寸垃圾箱的人機尺寸 a)a)垃圾箱的尺寸：垃圾箱的尺寸： 優(yōu)秀的垃圾箱不僅要便于將垃圾投入，也要便于將內(nèi)腔取出和清理。垃圾箱的高度一般，應小于正常人立姿雙手上舉功能搞的一半?，F(xiàn)有垃圾箱的高度一般在8001100mm之間，基本都滿足要求。 b)垃圾箱的垃圾投入口：垃圾箱的垃圾投入口： 垃圾箱的垃圾投入口因該滿足絕大多數(shù)人的使用需求：上邊緣高不低于95%人的手功能高，下邊緣高不高與5%人的肘高。這樣才可使高個的人不需下蹲、矮個的人無需費力上舉就可以使用垃圾箱。只有便于使用，才能引導人們改變隨手亂扔垃圾的壞習慣。垃圾箱的造型垃圾箱的造型 現(xiàn)在我國城市街道上常見的垃圾箱主要有長方形和圓柱體，這兩種形式

12、的垃圾箱形式簡潔、容積大，所以被廣泛使用，垃圾箱的形狀與結構有很大的關系，開口，內(nèi)相，回收方式都會影響垃圾箱的形狀，此外，設計中要注意人們的心里因素，不應只注意形式和美感。 垃圾箱在造型上一般有兩種結構形式：一體式和開蓋式。 一體式一體式 一體式包括箱體、投入式、回收口三部分，是過去常見的垃圾箱形式，有些設計者想要美化環(huán)境，將一體式垃圾箱設計大熊貓、小青蛙、企鵝等可愛動物的形象。因為在造型上采用了較多的曲面，很不容易清理，存放垃圾不多時還能夠?qū)χ車h(huán)境產(chǎn)生一些裝飾作用，但由于存款垃圾的空間很小，特別容易產(chǎn)生垃圾外溢，并且讓可愛的小動物嘴里塞滿垃圾，從人的心里感受而言缺乏美感，由于這種一體式垃圾

13、箱清理不方便，使用壽命短，已經(jīng)逐漸被開蓋式垃圾箱鎖取代。 開蓋式開蓋式 開蓋式垃圾箱包括箱體、投入口、箱蓋，通常箱體內(nèi)會有一個內(nèi)箱，方便垃圾清除，其中箱蓋處可開啟，同時作為回收口使用，有時也省去投入口，只包括箱體和箱蓋，箱蓋既可以作為投入口，又可以作為回收口。開口式垃圾箱避免了下開口垃圾箱垃圾外泄的缺點，而且因為方便清理而延長了使用壽命。因此，現(xiàn)在被廣泛應用。多年來垃圾箱的造型要么采用圓形，要么采用方形，這兩種形式的垃圾箱形式簡潔、容量大，所以被廣泛使用，但是也顯得單調(diào)和呆板。材質(zhì)材質(zhì) 垃圾箱材質(zhì)分為塑料、不銹鋼、金屬、金屬烤漆、鋼木、鋁、木、大理石、玻璃鋼等。其中，不銹鋼因為其堅固耐用、易清

14、潔、耐腐蝕、視覺效果好、防曬性能好等優(yōu)點，是制造室外垃圾箱的最好材質(zhì)，但因為其成本高，也容易成為被盜的目標。據(jù)統(tǒng)計，廣州近1000個不同類型的不銹鋼果皮箱，完好無損的不到一半。在天河城廣場馬路旁一帶，12個不銹鋼垃圾分類箱因為整體安裝的比較牢固，偷盜者只能盜走前門部分，因此12個垃圾箱的前門全部被盜，垃圾通通裸露在外，極不雅觀，而這些垃圾箱投入使用的時間才不到幾個月，每個垃圾箱的價格約為1600元，令人惋惜。玻璃鋼材料價格低廉，不易被竊，但存在在長時間暴曬下易褪色的缺點。塑料垃圾箱易老化，淘汰周期縮短，浪費很大。針對以上這些情況，人們發(fā)明了采用可回收廢紙材料制作的垃圾箱，利用人們隨手扔掉的牛奶

15、盒經(jīng)過打碎重塑等過程制造，具有防水、耐酸堿、防曬等等功能，并且在使用過一段時間后還可以重新回收，再加工、再使用，成本低廉，而且非常的綠色環(huán)保。 色彩有裝飾作用，也具有信息傳達的功能。 城市公共設施的藝術傾向日趨明顯，垃圾箱色彩也朝著多元化的方向邁進，紅色、黃色、藍色、黑色、綠色、灰色、赭石色、仿古色的垃圾箱門類豐富，也能融入周圍的環(huán)境中。 色彩也是垃圾箱向人們傳達信息的媒介。分類垃圾箱一般用特定的顏色表示特定的垃圾類別，比如用紅色表示回收包括廢電池、熒光燈管、水銀溫度計、廢油漆、過期藥品等在內(nèi)的有害垃圾；用黃色表示回收包括果皮、菜皮、剩菜、剩飯等在內(nèi)的不可回收垃圾；用綠色表示回收包括廢紙、廢塑

16、料、廢金屬、廢玻璃、廢織物等在內(nèi)的可回收垃圾。 值得注意的是，特定顏色在垃圾分類上的關聯(lián)意義在國際上并沒有統(tǒng)一的標準和規(guī)定，只是在某一國家或某一區(qū)域范圍內(nèi)能夠得到共識。色彩色彩 現(xiàn)在各類分類垃圾箱在相同的使用環(huán)境中需要有統(tǒng)一的顏色標志，以便于人們對垃圾分類投放。一些特定場合的垃圾箱還應在顏色上與周圍的環(huán)境相適應，比如景區(qū)內(nèi)的垃圾箱多用自然材料，給人以和諧的感覺，引發(fā)人們對自然的珍愛心理，增強環(huán)保意識。形狀形狀 現(xiàn)在我國城市街道上常見的垃圾箱主要有方體和圓柱體，這兩種形式的垃圾箱形式簡潔、容積大，所以被廣泛使用。垃圾箱的形狀與結構有很大關系，開口、內(nèi)相、回收方式都會影響垃圾箱的形狀。此外，設計中

17、要注意人們的心理因素，不應只注意形式和美感。 整潔的街道放置簡陋粗俗的垃圾箱，必將損壞環(huán)境的美感，但垃圾箱是不能缺少的，于是與花草相結合的金屬垃圾箱應運而生，他更像是點綴街頭的一景。在園林環(huán)境里，工業(yè)生產(chǎn)出的垃圾箱會破壞自然的和諧，仿木質(zhì)的垃圾箱，才與周圍環(huán)境融為一體，這些設計別樣的垃圾箱在不同的場所裝點著我們的生活。 圖四 垃圾箱的圖形標識配合色彩和文字說明是垃圾箱分類設計的一種重要方式，它能夠使信息傳達迅速、準確且直觀，使垃圾分類工作能夠有效地推廣實施。 分類垃圾的圖形標識說明要通俗易懂、形象，盡可能地多選擇用明確且典型的實物圖形傳遞信息；同時，至少用一種外語文字注釋，避免因語言障礙而引起

18、錯誤使用。標識說明標識說明擺放擺放 首先應注意垃圾箱擺放的場合。公共垃圾箱出現(xiàn)在道路、公共場所、小區(qū)等地點，垃圾箱的容積、分類方式、形式要依據(jù)不同的地點進行相應的調(diào)整，有符合環(huán)境，才能使垃圾箱充分發(fā)揮作用，提高實用效率。其次，要注意垃圾箱放置的間隔。紐約市市政府對垃圾箱的設置距離和位置進行了具體規(guī)定。紐約市的街道由“街（street）”和“道(avenue)”構成南北縱橫的城市布局，一般來講，每條街的街口都會有一只垃圾箱，這種放置方式便于行人丟棄垃圾，我國國內(nèi)的垃圾箱大多體積不小，但間隔較遠，影響人們使用。當人們手中有了廢棄物，如果長時間看不到垃圾箱，大部分人會由于失去耐心而廢棄物隨手丟棄。所

19、以，增加公共垃圾箱擺放的密度并形成垃圾箱擺放的規(guī)律性有利于人們很快處理掉廢棄物從而保持良好的環(huán)境衛(wèi)生。 垃圾箱設計遵循的主要原則垃圾箱設計遵循的主要原則 （一）安全與衛(wèi)生原則（一）安全與衛(wèi)生原則 城市居民在使用垃圾箱這類公共設施時需要近距離接觸，衛(wèi)生和安全就顯得尤為重要。首先，垃圾箱的制作材料應確保安全，通常選擇抗腐蝕性強、易清潔的材料；其次，盡可能避免用手直接接觸使用；第三，垃圾箱的造型、結構和尺度設計應符合國家所規(guī)定的安全標準，比如生活小區(qū)的垃圾箱，造型設計應避免尖銳的棱角，考慮老年人和兒童使用安全與便利，垃圾箱尺度設計要防止兒童爬入而造成意外。 （二）人機交互原則（二）人機交互原則 通常

20、扔垃圾的動作只有幾秒鐘，若使用公共垃圾箱時遇到人機交互障礙，比如不知如何開啟？開啟方式費勁或無法迅速判斷出投遞到哪個分類垃圾箱等問題時，就會給人造成困惑，無法按照設計預想完成操作過程。故垃圾箱設計要遵循易識別、易操作的人機交互原則，并且操作方式與使用要求的文字或圖形說明直觀易懂。 （三）與環(huán)境相協(xié)調(diào)原則（三）與環(huán)境相協(xié)調(diào)原則 城市公共垃圾箱與周圍環(huán)境要協(xié)調(diào)，它是公共環(huán)境設施的重要組成部分，并且要作為城市景觀環(huán)境系統(tǒng)一份子而存在于城市之間。具備環(huán)境藝術特征的公共設施設計應該遵循與環(huán)境相協(xié)調(diào)的原則：設施與設施之間應該協(xié)調(diào)、設施與周圍環(huán)境也應該和諧統(tǒng)一、設施應該體現(xiàn)城市的文化特征，能夠體現(xiàn)出城市獨特

21、的傳統(tǒng)文化。城市垃圾箱的設計能夠與周圍環(huán)境相協(xié)調(diào)，比如圖1所示古城西安街頭的公共垃圾箱，色調(diào)古樸，造型使用極具代表性的傳統(tǒng)文化元素，契合了城市悠久的歷史文化的特點，成為城市街道的亮點；圖3為國外某咖啡館附近的公共垃圾箱，造型設計有趣，同時兼具了廣告宣傳的功能。公共垃圾箱設計展望公共垃圾箱設計展望 科學技術不斷進步，環(huán)境保護意識逐漸深入人心，人機交互性能也日趨合理，可以預見未來的公共垃圾箱設計必將走上科技與環(huán)保結合、智能化、人性化的發(fā)展道路。圍繞“科技、環(huán)保、智能”三大主題，科學家與設計師們將會在構想藍圖中創(chuàng)造出一些列新概念、具有新功能的公共垃圾箱。 （一）分類回收功能（一）分類回收功能 除了公

22、共垃圾箱的外觀造型、色彩以及容易理解的圖形標識等設計要素外，先進的感光和感應技術也被應用于垃圾箱設計。 ( (二）語言功能二）語言功能 具有語言功能的垃圾箱是未來公共垃圾箱設計新的發(fā)展方向之一 （三）自動翻蓋功能（三）自動翻蓋功能 通常垃圾箱的投放口設計在箱體側面，有些帶有蓋門，走近扔垃圾時需要用手打開蓋門。針對此種情形，人們設計了紅外自動感應門或翻蓋式垃圾箱，采用太陽能電池或普通堿性電池，通常紅外感應方式控制箱蓋開啟，當接近投放口（感應窗）一定距離（15cm）時，蓋門便會自動開啟，人們使用時無需接觸垃圾箱體，清潔衛(wèi)生，埋藏翻蓋式的垃圾箱，采用腳踩開啟的方式，也可以達到預期效果。 （四）自動檢

23、測功能（四）自動檢測功能 公共垃圾箱要及時顯示垃圾的裝填量，在垃圾箱頂部設置紅、黃、綠3種顏色的燈，分別表示已裝滿、已裝一半了和空。為方便垃圾箱的清理工作，在垃圾箱體內(nèi)設自動彈出裝置，當工人清理垃圾時，垃圾箱體的內(nèi)箱能自動彈出；也可以設計裝置將箱內(nèi)垃圾壓縮，以增加垃圾的裝填量。 （五）滲瀝液收集功能（五）滲瀝液收集功能 大多數(shù)的垃圾箱無排水功能，含有雜志的廢水被倒入垃圾箱內(nèi)若得不到及時清理，變形成垃圾滲瀝液，它會腐蝕垃圾箱壁面，也會散發(fā)出臭味，造成污染。垃圾箱設計時應考慮增加垃圾滲瀝液收集裝置，以防止?jié)B瀝液外溢，也可以同周圍環(huán)境設施相結合，直接把滲瀝液排入污水處理管道。新產(chǎn)品的開發(fā)方向新產(chǎn)品的

24、開發(fā)方向 沙灘邊的彩虹色之夢的垃圾箱 其實這個垃圾箱有一個很正式的名字，叫阿姆斯特朗垃圾箱，就是第一個登上月球的阿姆斯特朗。它的創(chuàng)意在于，通過壓力，可以去壓縮垃圾，達到一次可以放置更多的垃圾，而不用每天的去倒垃圾，可以說是一個了。不過，每次都踏一踏，也會帶來一點樂趣吧，so，我叫它踏踏樂垃圾箱。 3/4 3/4新型垃圾箱新型垃圾箱 公共垃圾箱很容易因為被柱子擋住而被人忽視，找起來也麻煩。因此，設計師將垃圾箱設計成活頁形式，將扇子收合方式引入設計。圓的二分之一處可以180度自由收攏，展開到3/4即可放置在四方角柱邊上，解決了尋找難的問題，而這也正是垃圾箱名稱的來源。 綠色設計：感應式分類垃圾綠色設計：感應式分類垃圾箱箱 為了方便對垃圾的回收利用，很多地方都已經(jīng)配備有