永辉超市手推车的人机学评析与改进设计

1、永辉超市手推车的人机学评析与改进设计摘要各行各业、各个领域，如机场、车站、超市、企业、医院等，到处都有手推车的用武之地。随着技术变革和社会需求的日益发展变化，手推车产品也在持续改型换代，复杂、庞大、电动、半电动的手推车开始出现。如今，超市购物已成为人们生活中不可缺少的一部分，而超市里的手推车则是人们在购物时的主要工具。手推车产品的概念内涵发生了质的变化，成为节力省力的重要手段。但是，目前市场上超市的手推车存在着种种设计不合理的现象。本着“以人为本”的理念，应用人机工程学的原理和方法对超市手推车进行评析和改进设计具有重要的现实意义。本设计通过对福州永辉超市手推车的使用现状进行现场调研，运用问卷调

2、查、文献查找、实地考察三种研究方法，结合山姆超市、家乐福等不同超市手推车的情况进行分析，了解永辉超市手推车已具备的各种特性和人们的不同需求，找出永辉手推车设计存在的问题，分析永辉手推车的特性要求；再通过对人的特征研究及其与手推车之间的关系研究，环境与手推车之间的关系研究，从尺寸、功能、色彩、材质、结构等方面研究手推车的设计因素；最后结合手推车设计中存在的问题，以人机工程学为原理，提出解决方案，对其进行改进设计。关键词：手推车，人机特性，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 peoples 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. the co

5、nnotation 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 application of ergonomic pr

6、inciples 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, combined with sam super

7、markets, 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 relationship between th

8、e 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 design.keywords：tr

9、olleys, man-machine characteristics, supermarkets, functional目录第1章 绪论11.1 设计背景及意义11.2 永辉概况与现有手推车的类型11.2.1 永辉超市概况11.2.2 现有手推车的类型21.3 研究现状61.4 研究的主要内容和手段61.4.1 研究的主要内容61.4.2 研究的手段7第2章 调查与分析102.1 实地调研概况102.2 问卷调查概况102.3 问卷分析102.3.1 数据统计102.3.2 问卷结果分析及小结17第3章 超市人手推车系统的人机学分析193.1 手推车的构成193.2 影响手推车性能的因素20

10、3.2.1 影响手推车性能的人体因素203.2.2 影响手推车性能的环境因素253.3 人手推车系统相互关系293.3.1 人与手推车的相互关系293.3.2 人车的动态要素分析323.4 影响手推车性能的管理因素33第4章 影响超市手推车设计的因素研究354.1材料的选用354.1.1 手推车材质的要素354.1.2 手推车材料的选用394.2 体积和容量的因素414.3 物品分类的因素414.4 减震性能424.4.1 对减震系统的了解424.4.2 手推车的减震性能424.5色彩的因素43第5章 基于人机学原理的手推车改进设计455.1 手推车安全性的改进设计455.1.1 材料的改进设

11、计455.1.2 结构的改进设计485.1.3 功能的改进设计485.1.4 尺寸的改进设计495.2 手推车舒适性的改进设计505.3 手推车人性化特性的改进设计505.4 手推车其他方面的改进设计535.4.1 色彩的改进设计535.4.2 制动性的改进设计535.4.3 减震装置的改进设计535.4.4 缓冲装置的改进设计53第6章 结束语546.1 设计小结546.2 心得体会55谢词56参考文献57附录1 调查问卷58附录2 改进设计图59第1章 绪论1.1 设计背景及意义如今伴随着社会经济的发展，人们的生活水平逐步提高，大型超市和商场不断涌现出来，福州市区的大型超市每年以5家的速度

12、增长，各类型商场超市层出不穷。所以现在商场超市购物成了人们不可缺少的日常行动。一组调查数据显示，65的受访者表示超市更方便，84表示超市物品便宜，78表示超市宽敞、舒适、秩序良好。与之对应的是，从2000年开始社会消费品零售总额开始大幅增加。那么人们在商场超市购物时，商场超市的手推车就成了人们购物时必定会接触的东西。但现下手推车并没有功能齐全的，手推车各式各样，对于消费者并不一定都适用。所以对手推车的人性化设计就具有重要的意义，因为这不仅可以让消费者在购物时更加舒适、放松，而且还可以增加顾客购物的兴趣，保证购物过程中的安全、卫生，吸引更多的消费者来购物。1.2 永辉概况与现有手推车的类型1.2

13、.1 永辉超市概况永辉超市成立于2001年，十年创业，飞跃发展，是中国500强企业之一，是福建省、重庆市流通及农业产业化双龙头企业，是中国大陆首批将生鲜农产品引进现代超市的流通企业之一，被国家七部委誉为中国“农改超”推广的典范，被百姓誉为“民生超市、百姓永辉”。公司已发展成为以零售业为龙头，以现代物流为支撑，以现代农业和食品工业为两翼，以实业开发为基础的大型集团企业。永辉超市坚持“融合共享”、“竞合发展”的理念开创蓝海，与境内外零售企业共同繁荣中国零售市场，在福建、浙江、广东、重庆、贵州、四川、北京、天津、河北、安徽、江苏、河南、陕西、黑龙江、吉林、辽宁等16个省市已发展超过300家大、中型超

14、市，经营面积超过300万平方米，位居2011年中国连锁百强企业20强、中国快速消费品连锁百强8强。本小组这次实地调查的目的地选为福州永辉超市金祥店，金祥店总面积近12000平方米，主营生鲜、加工食品、日常用品、服装、家居、家用电器、电子产品和进口商品，3万多种单品，使消费者一进入永辉，就能购买到家庭日常所需的生活用品。永辉超市（福州金祥店）吸引了“罗西尼”、“周大金”、“百丽丝”、“木森林”、“盛世经典”、“红嘴唇火锅”、“海峡银行”等数十家战略联盟品牌的入驻。除了各大品牌的入驻，两个特色品牌“咏悦汇”和“安歌母婴馆”也入驻永辉超市，其中“咏悦汇”汇集了全球葡萄酒新旧世界中的法国、德国、意大利

15、、西班牙、澳大利亚、美国、智利等国家，包含知名产区的精品庄园和葡萄酒厂酿造的1000多款葡萄酒，旨在通过精选全球葡萄酒佳酿，为消费者提供高品质、优价格的进口葡萄酒和专业、时尚的买酒服务。“安歌母婴馆”则是通过更优惠的价格、更贴心的服务、更齐全的产品，从衣、食、住、行、玩、学、孕，一站式满足顾客对母婴用品的需求。作为一家全新的永辉超市大卖场，金祥店以商品的多样性、实用性充分满足不同的消费群体的全方位购物需求，并且以物美价廉赢得了广泛的市场口碑，得到消费者的认可与支持。 图1-1 永辉超市1.2.2 现有手推车的类型手推车是指超市等大型自选商场中，顾客用于暂时存放所选商品的一种手推车。手推车可分为

16、：人字手推车、美式手推车、澳式手推车、日式手推车、平板手推车、塑料手推车等。具体如下介绍。1人字手推车如图1-2所示,人字手推车是现下中小型超市使用最广泛的超市手推车，它相对于美式手推车来说更灵活小巧，适合于穿梭在狭小的货架之间，但承载重量的偏小与单一的存储容积是其不足之处。 图1-2人字手推车2美式手推车如图1-3所示，美式手推车具有大容积，大承重量的特点。适合于超大型购物市场。不足之处在于无法进行物品分类，如果消费者购物种类繁多、物品之间又无法共存，将遇到麻烦。图1-3美式手推车3日式手推车如图1-4所示，日式手推车巧妙得解决了物品分类的问题，为消费者购买繁杂物品时提供了方便；但不足之处也

17、显而易见，手推车承载重量较小，容积较小。图1-4日式手推车4平板手推车如图1-5所示，平板手推车同样也解决了物品分类的问题，其承载重量也尚可，但容积太小，同时没有可折叠的儿童椅，所以无法满足部分大采购量和携带儿童的消费者。图1-5平板手推车5自行购物两用车如图1-6所示，新颖的创作，将自行车和手推车巧妙地结合在一起。精巧的折叠设计令人称赞，将购物的分类问题也解决，缺点在于承载重力不足。图1-6 自行购物两用车6z型手推车如图1-7所示，功能强大的手推车，可以携带很多小筐子以及袋子，并且在需要的时候可以再延长，而且它有电力装置，可以驾驶。图1-7 z型手推车7电动手推车如图1-8所示，可以自由行

18、走，不过适用于超市人少时，但是承载重量小，容量小。图1-8 电动手推车8塑料手推车如图1-9所示，车筐主题材料为塑料，与其他种类的手推车相比，牢靠度低、不耐用，但价格较低、容量较大。适合承载体积相对较大、质量较轻的物品，适用于中小型超市，而且可叠放，减少所占空间。图1-9 塑料手推车9六轮爬楼手推车如图1-10所示，可拆卸，可折叠，存储占空间小。携带方便，可爬楼，易清洁，能保持良好的卫生，外形美观，特别适合中老年人。免除了上街购物、买菜时，由于手提重物造成的肩部及腰椎损伤。图1-10 六轮爬楼手推车10残疾人手推车如图1-11所示，是专门为残疾人设计的手推车，符合人机工程学，可以使使用者可以很

19、容易的购物。图1-11残疾人手推车综上所述，目前市场上的手推车有数十种，每种手推车都各具特色，本小组根据调查分析，得出以下结论：现下大型卖场、超市等对于手推车的需求非常旺盛，手推车相对于环境及用户的需求也在不断的变化、发展。通过对不同类别的手推车的分析，本小组可以发现时下的手推车虽然各有特点及优势，但并没有一个功能较齐全，能真正满足不同消费者要求的产品，省力但容量小，容量足够的同时却比较费力，车筐没有分格，无法满足不同物品的存放。经过比较分析，本小组决定以永辉超市的人字手推车为基础框架，通过改进、完善来创造出一个功能更齐全，更能满足消费者且符合永辉超市服务功能的手推车产品。1.3 研究现状传统

20、手推车的优势主要体现在容量较大，适合存放和运输较大体积和质量的物品，适合大多数条件下少量、小范围的临时短途运输，并且可叠放，减少所占空间，结构牢靠、坚固，不易损坏，但质量较重，生产时资源投入较大，价格较高，不易清洁，卫生较差，亦使得使用后的资源财富投入很大，在设计上体现人性化的地方比较少。现下手推车的优势主要体现在结构和材料使用上，巧妙的结构设计使得这类手推车的结构简单、可拆卸、易组装、可折叠、存储占空间小、携带方便；不同材料的使用，使得手推车易清洁，能保持良好的卫生。新型手推车摆脱手推车单一功能的情况，实现功能多元化、便捷等需求，适合存放和运输体积和质量相对较少的物品，适合大多数条件下少量、

21、大范围内的临时中、短途运输，可折叠后放置，减少使用空间且逐步向智能化发展，生产和使用使得各种资源投入相对较少，且逐步向智能化发展，但结构牢靠度较低，易损坏。而且在设计时很多方面还是没有做到最优化的人性设计，人们在使用中还可能经常遇到问题，给人们购物带来不便。1.4 研究的主要内容和手段1.4.1 研究的主要内容本次本小组采用头脑风暴法确定课设题目，根据选题，主要的研究内容包括以下两个方面：1 超市手推车的人机特性及存在的问题研究。通过问卷调查、实地调研、文献检索等方法调查，根据问卷调查的内容及网络搜索等原始资料，了解超市手推车已具备的各种特性和人们的不同需求，找出目前手推车设计中出现的问题，分

22、析出手推车产品的特性要求，为人性化的手推车设计奠定理论基础。2 手推车的改进设计。通过对广大消费者的特征研究及其与手推车之间的关系研究，结合手推车设计中存在的问题，以人机工程学为原理，提出解决方案，对其进行改进设计。1.4.2研究的手段研究的手段是指在研究中发现新现象、新事物，或提出新理论、新观点，揭示事物内在规律的工具和手段。这是运用智慧进行科学思维的技巧，一般包括文献调查法、观察法、思辨法、行为研究法、历史研究法、概念分析法、比较研究法等。研究方法是人们在从事科学研究过程中不断总结、提炼出来的。具体如下：1调查法调查法是科学研究中最常用的方法之一。它是有目的、有计划、有系统地搜集有关研究对

23、象现实状况或历史状况的材料的方法。调查方法是科学研究中常用的基本研究方法，它综合运用历史法、观察法等方法以及谈话、问卷、个案研究、测验等科学方式，对教育现象进行有计划的、周密的和系统的了解，并对调查搜集到的大量资料进行分析、综合、比较、归纳，从而为人们提供规律性的知识。 调查法中最常用的是问卷调查法，它是以书面提出问题的方式搜集资料的一种研究方法，即调查者就调查项目编制成表式，分发或邮寄给有关人员，请示填写答案，然后回收整理、统计和研究。2观察法观察法是指研究者根据一定的研究目的、研究提纲或观察表，用自己的感官和辅助工具去直接观察被研究对象，从而获得资料的一种方法。科学的观察具有目的性和计划性

24、、系统性和可重复性。在科学实验和调查研究中，观察法具有如下几个方面的作用：扩大人们的感性认识。启发人们的思维。导致新的发现。 3实验法实验法是通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果联系的一种科研方法。其主要特点是：第一、主动变革性。观察与调查都是在不干预研究对象的前提下去认识研究对象，发现其中的问题。而实验却要求主动操纵实验条件，人为地改变对象的存在方式、变化过程，使它服从于科学认识的需要。第二、控制性。科学实验要求根据研究的需要，借助各种方法技术，减少或消除各种可能影响科学的无关因素的干扰，在简化、纯化的状态下认识研究对象。第三，因果性。实验以发现、确认事物之间的因果联系的有效工

25、具和必要途径。 4文献研究法文献研究法是根据一定的研究目的或课题，通过调查文献来获得资料，从而全面地、正确地了解掌握所要研究问题的一种方法。文献研究法被子广泛用于各种学科研究中。其作用有：能了解有关问题的历史和现状，帮助确定研究课题。能形成关于研究对象的一般印象，有助于观察和访问。能得到现实资料的比较资料。有助于了解事物的全貌。 5实证研究法实证研究法是科学实践研究的一种特殊形式。其依据现有的科学理论和实践的需要，提出设计，利用科学仪器和设备，在自然条件下，通过有目的有步骤地操纵，根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的变化来确定条件与现象之间的因果关系的活动。主要目的在于说明各种自变量与某一个

26、因变量的关系。6定量分析法在科学研究中，通过定量分析法可以使人们对研究对象的认识进一步精确化，以便更加科学地揭示规律，把握本质，理清关系，预测事物的发展趋势。 7定性分析法定性分析法就是对研究对象进行“质”的方面的分析。具体地说是运用归纳和演绎、分析与综合以及抽象与概括等方法，对获得的各种材料进行思维加工，从而能去粗取精、去伪存真、由此及彼、由表及里，达到认识事物本质、揭示内在规律。 8跨学科研究法运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行综合研究的方法，也称“交叉研究法”。科学发展运动的规律表明，科学在高度分化中又高度综合，形成一个统一的整体。据有关专家统计，现在世界上有2000多种

27、学科，而学科分化的趋势还在加剧，但同时各学科间的联系愈来愈紧密，在语言、方法和某些概念方面，有日益统一化的趋势。 9个案研究法个案研究法是认定研究对象中的某一特定对象，加以调查分析，弄清其特点及其形成过程的一种研究方法。个案研究有三种基本类型：(1)个人调查，即对组织中的某一个人进行调查研究；(2)团体调查，即对某个组织或团体进行调查研究；(3)问题调查，即对某个现象或问题进行调查研究。 10功能分析法功能分析法是社会科学用来分析社会现象的一种方法，是社会调查常用的分析方法之一。它通过说明社会现象怎样满足一个社会系统的需要（即具有怎样的功能）来解释社会现象。 11模拟法（模型方法）模拟法是先依

28、照原型的主要特征，创设一个相似的模型，然后通过模型来间接研究原型的一种形容方法。根据模型和原型之间的相似关系，模拟法可分为物理模拟和数学模拟两种。 12理论结合实际法理论结合实际法是通过对实践活动中的具体情况，进行归纳与分析，使之系统化、理论化，上升为经验的一种方法。总结推广先进经验是人类历史上长期运用的较为行之有效的领导方法之一。 13数学方法数学方法就是在撇开研究对象的其他一切特性的情况下，用数学工具对研究对象进行一系列量的处理，从而作出正确的说明和判断，得到以数字形式表述的成果。科学研究的对象是质和量的统一体，它们的质和量是紧密联系,质变和量变是互相制约的。要达到真正的科学认识，不仅要研

29、究质的规定性，还必须重视对它们的量进行考察和分析，以便更准确地认识研究对象的本质特性。数学方法主要有统计处理和模糊数学分析方法。根据以上对调查方法的研究分析，本小组结合实际情况，拟采用以下研究方法。1文献研究法。在研究的前期阶段，进行大量的资料查阅，包括网络资料，一些大型超市手推车的内部报告，市场分析报告，国内外各类产品设计理论书籍等，对这些资料进行分析和总结。2实地调研法。进行了实地考察，福州永辉超市金祥店进行调研，观察购物者使用手推车产品的情况，采用询问的方式了解购物者使用手推车的感觉和反应的意见；归纳出现有手推车的种类及其功能，以全面了解手推车，并发现手推车设计中存在的问题。3问卷调查法

30、。本小组在金山永辉店和闽侯上街镇永辉店分别做了30份问卷调查，并对60份问卷进行分析，从而得出永辉超市中手推车存在的不合理设计。4理论结合实际法。根据前面的理论内容的归纳和总结，针对所发现的问题，结合人机工程学原理进行改进设计，并提出改进方案。第2章 调查与分析2.1 实地调研概况为了对本小组的研究对象有更清楚的了解和认识，本小组选择了福州永辉超市金祥店作为本小组的调研地点。本小组首先对整个超市的进行大体的了解，了解商品的的分类和超市的布局和规模。紧接着本小组对超市货架过道的宽度进行了测量，这对本小组以后对手推车研究提供了很大帮助。同时，本小组取了一辆手推车，分析其结构和功能，还进行一系列的性

31、能测试，并且对它各个部件的尺寸进行了测量和记录。同时本小组在超市门口和超市内部做问卷调查，问卷对象涉及各个年龄段的人，还针对销售员、消费者进行了口头询问。初步了解消费者对正在使用的手推车的情况和感受。图2-1 超市内部食品区2.2 问卷调查概况为了更好地发现永辉超市手推车存在的问题，找出其存在的不足。本小组根据查找的资料，在结合实际情况的基础上，设计出问卷，并进行了实地问卷调查。本次问卷调查共发出60份问卷，回收55份，有效问卷55份。问卷的模板详见附录。2.3 问卷分析2.3.1 数据统计本小组对调查问卷反馈的结果进行统计，针对每一个问题，本小组详尽地进行分析，得出如下结果：1、 您的性别：

32、 a男 b女如图2-2所示，结果：a：25人，占45.45%；b：30人，占54.55%图2-2 统计对象男女比例图2、您的身高（单位：cm）a 150-160 b 160-165 c 165-170 d 170-175 e 175以上如图2-3所示，结果：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%图2-3 调查对象身高比例图3、您觉得手推车把手的高度合适吗？ a过高 b正好 c过低如图2-4所示，结果：a：0人，占0%；b：53人，占96.36%；c：2人，占3.64%（其中，两例过低的分别为，女，身高160-

33、165cm；男，身高175cm以上）图2-4 手推车把手高度的合适程度统计图4、您对目前使用的手推车是否满意？ a满意 b一般 c不满意如图2-5所示，结果：a：13人，占23.64%；b：38人，占69.09%c：4人，占7.27%（有3人选择车轮会卡死；在高度方面，4人均选正好）图2-5 使用手推车的满意程度统计图5、您觉得手推车的轮子使用是否方便？a挺好 b一般 c会卡死如图2-6所示，结果：a：14人，占25.45%；b：27人，占49.1%；c：14人，占25.45%图2-6 手推车轮子使用的方便程度统计图6、您希望超市手推车有刹车功能吗？ a希望 b无所谓 c不希望 如图2-7所示

34、，结果：a：28人，占50.9%；b：6人，10.9%；c：21人，占38.2%图2-7 手推车是否有刹车功能统计图7、您希望手推车的材质是什么？ a不锈钢 b塑料 c木材如图2-8所示，结果：a：40人,占72.72%；b：9人，占16.36%；c：6人，占10.92%图2-8 消费者喜好的手推车材料统计图8、您希望手推车的颜色是什么？ a银灰色 b多种颜色混合 c彩色如图2-9所示，结果：a：25人，占45.46%；b：15人，占27.27%；c：15人，占27.27%图2-9 消费者喜好手推车的颜色统计图9、您希望手推车的体积变小吗？ a希望 b无所谓 c不希望如图2-10所示，结果：a

35、：10人，占18.18%；b：25人，占45.45%；c：20人，占36.37%图2-10 手推车的体积是否变小统计图10、您希望在手推车上设计一个可锁住的空间，放置贵重物品吗？a希望 b无所谓 c不希望如图2-11所示，结果：a：28人，占50.9%；b：18人，32.72%；c：9人，占16.38%图2-11 设置贵重品存储空间统计图11、您是否希望手推车放商品的地方为实心？ a希望 b无所谓 c不希望如图2-12所示，结果：a：21人，占38.18%；b：19人，占34.54%；c：15人，占27.28%图2-12 车篮是否实心统计图12、您是否希望手推车把放孩子与商品的空间分开？a希望

36、 b无所谓 c不希望如图2-13所示，结果：a：24人，占43.63%；b：22人，占40%；c：9人，占16.37%图2-13 儿童座椅是否与车篮分开统计图13、您使用手推车过程的感觉是？ a感觉很好 b感觉一般 c感觉费力，不是很舒服如图2-14所示，结果：a：11人，占20%；b：35人，63.63%；c：9人，占16.37%图2-14 使用手推车的感觉统计图2.3.2 问卷结果分析及小结本小组通过对55份调查问卷统计分析，并结合实际文献检索资料，充分运用电子软件进行分析，得出了13点结论。1 此次问卷调查的调查对象中男性与女性所占的比例分别为45.45%和54.55%，两者的比例接近1

37、:1，可以合理地反应两种性别人群的情况。2 身高因素对手推车的性能影响较大，在本次问卷调查过程中，本小组把身高分为五个阶段150-160cm、160-165 cm、165-170 cm、170-175 cm、175 cm以上。根据统计，各个身高段所占的比例分别27.27%、20%、29.09%、14.54%、9.1%。对各个身高段的人群都进行了调查，这可以使本小组获得的结论更具有说服力。3 在调查的55个人中绝大部分人都认为手推车的把手高度正好，仅存在两人认为车把高度过低。根据统计学的原理，可以认为这两例属于个别情况，现有手推车的高度是合理的。4 调查结果显示，存在7.27%的人对现有的手推车

38、是不满意的，在不满意的人中有3/4的人同时选择了车轮会卡死。说明车轮是否能够正常运行是人们判断手推车优劣的重要依据，车轮的卡死不仅给消费者带来不方便，也可能对消费者造成一定伤害。5 调查显示，有25.45%的人在使用手推车的过程中，发现手推车车轮会出现卡死现象。说明永辉超市的手推车在车轮的保养和维护方面做得不足，导致较大部分手推车的车轮不能正常运转。6 调查显示，有50.9%的人希望手推车配备刹车装置，有38.2%的人不希望手推车有刹车装置，其余的10.9%的人则选择了无所谓。从数据来看，超过一半的人是倾向于手推车具备刹车功能的，避免消费者在选择商品时，手推车容易自由滑动，伤及其他无辜的消费者

39、。7 调查显示，有72.72%的人希望手推车使用不锈钢材料，有16.36%的人希望使用塑料材料，其余10.92%则希望使用木材材料。说明使用不锈钢材料的手推车是大部分人所认可的。不锈钢材料硬度和强度比较大，足够支撑重量的物品，但是不锈钢质量较为大，整体手推车质量较大。8 调查显示，有45.46%的人希望手推车的外观颜色为银灰色，27.27%希望是多种颜色混合的，其余27.27%则希望是彩色的。分析结果说明人们所喜欢的手推车颜色存在较大区别，总的来说大部分人喜欢手推车的颜色丰富化，不同色彩对消费者的心理产生不同的影响。9 调查显示，18.18%的人希望手推车体积变小，36.37%的人则不希望手推

40、车的体积变小，其余45.45%的人则认为无所谓。说明大多数人认为手推车的体积大小是较为合适的，不需要进行缩小处理。10 调查显示，50.9%的人希望在手推车上设计一个可锁住的空间，以存放贵重物品，16.38%的人则不希望，其余32.72%的人则认为无所谓。说明在手推车上设计这样的一个空间是满足大多数人的需求的。11 调查显示，38.18%的人希望手推车存放商品的地方为实心，27.28%的人则不希望，其余35.54%的人则认为无所谓。说明将手推车存放商品的地方设计为实心是符合大多数人的观点的。12 调查显示，43.63%的人希望把手推车放孩子的空间和放商品的空间分隔开来，16.37%的人则不希望

41、，其余40%的人则认为无所谓。说明大多数人是希望将手推车放孩子的空间和放商品的空间分隔开来的。13 调查显示，20%的人在使用手推车的过程中是感觉良好的，16.37%的人觉得使用手推车颇为费力，其余63.63%的人则认为感觉一般。说明目前手推车存在一定的问题，需要更为人性化的设计。第3章 超市人手推车系统的人机学分析3.1 手推车的构成超市手推车是指超市等大型自选商场中，顾客用于暂时存放所选商品的一种购物车。购物时使用购物车一方面可以满足顾客更多的需求，另一方面更提高了卖家的成交量，可谓一举两得。普通手推车的组成部分包括车把、车架、车篮、车轮，下面是永辉手推车的各个部件及整体结构的实物图，如图

42、3-13-6所示。图3-1 手推车正面视图 图3-2 手推车侧面视图图3-3手推车车轮正面视图 图3-4手推车车轮侧面视图图3-5 手推车儿童座位 图3-6 手推车车把永辉超市所使用的手推车是属于结构比较简单的类型，其外在支架是由不锈钢材料拼装和焊接而成的，扶手则是由塑料材料附着在不锈钢管件外表所形成的，底部由较粗大的钢结构作为支撑部件，运动部件则是由四个可以滚动和转动的轮子组成的。人们在推动手推车的过程中可以通过控制车把来实现手推车的前进、后退、转向和平移等形式的运动，在完成这些操作的过程中，有一个部件是十分重要的，即车轮与支架间的连接部件。当手推车的运行过于频繁，或过多地作转向运动时，将会

43、对这一部件产生较大的磨损。永辉超市的手推车在车轮方面有一个突出的特点，在车轮两侧，都用一个与车轮边缘相切且与地面平行的刚性部件包围起来。这个设计是为了更合理地与超市环境相适应。现在的大型超市都不再局限于单层作业，很多超市的经营规模都有两层，甚至更高。因此手推车的车轮被设计成具有磁性的，当手推车在自动坡道式扶梯上时，车轮将会吸附在电梯上，使其不会向下滑动，同时车轮外围的刚性部件可以支撑在电梯地面上，使手推车能稳定地停留在自动坡道式扶梯上。手推车上的儿童坐垫则是为了方便部分带孩子来超市购物的顾客。在购物过程中，顾客可以把孩子放置在儿童坐垫上，而无需用手来抱住孩子，这为顾客能不受限制地进行购物提供了

44、极大的方便。永辉超市的儿童坐垫为皮制软垫，前后的钢结构则没有进行其它装饰。同时，这些手推车的儿童坐垫是属于自由拉伸式的，顾客可以根据自身的需要对手推车进行设置。永辉超市手推车的车篮为外部钢结构包围形成的一种不密闭的栅栏状结构，这种结构是非常简便的，在车篮内部也未再进行其他设计。3.2 影响手推车性能的因素3.2.1 影响手推车性能的人体因素3.2.1.1 人的体格因素影响手推车使用性能的人体体格因素包括臂长、腿长、步幅等，而这些尺寸均与身高成一定比例，所以手推车的把手高度、车筐高度以及深浅、车架与人体间的距离就取决于身高，因此研究人群的身高对于手推车的设计是必要的，详见表3-1，图3-7。表3

45、-1 中国成年人人体尺寸标准gb10000-1988项目男（1860岁）女（1855岁）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图3-7 我国成年人人体尺寸比例关系人体各部分的尺寸可以根据以上的表格或图来定，而人在正常行走时的步幅也可以根据相应的标准来确定。一般来说，手推车的设计必须做到以下六点。1 消费者在推动手推车行进时，亦不影响其他消费者的正常行走；2 消费者可以将物品轻松地放入车栏内，而不需再做其他的附加动作，例如弯

46、腰；3 儿童坐垫能够满足小孩子的需要，不致过大，使小孩子无法坐稳；不致过小，使小孩产生不适感，同时要满足孩子的舒适度；4 手推车手把直径合适，与人的手掌相适应，且满足消费者手感的舒适度；5 手把的高度不会过高或过低；6 车轮的运转要适当方便；以上要求的实现，都必须建立在我国的人体尺寸标准上。此外，在大致确定手推车的尺寸后，还必须进行必要的实验，使理论可行转化为实际可行。3.2.1.2 人的平衡机能虽说手推车是四个轮的，但由于商场超市的光滑地面，加上人推车时并不会专心推车，以及比较多的转角，所以人机系统的平衡性也同样不能忽视。人本身的平衡机能也是影响手推车性能的重要因素，如果缺少平衡机能，哪怕是

47、运动性能很好的手推车也不能平稳前进；若人有很好的平衡机能，也可以掩盖手推车设计上的某些缺陷。 1 影响平衡的因素从力学观点看，影响平衡的因素有3 点。1）重心的高低；2）支撑面的大小；3）支撑面的稳定性。一般说来，重心越低、支撑面积越大、支撑面越稳定，平衡也就越好；反之亦然。人体平衡机能的实现还是一个复杂的生理过程：从机体自身的角度来看，就人体而言，人体平衡的控制是人体的一种运动技巧，也是一个综合的神经肌肉运动过程。正常情况下，当人体重心垂线偏离稳定基底时，即会通过主动的或反射性的活动使重心垂线返回到稳定基底内，从而实现对平衡的控制，但其具体的生理机制相当复杂。一般认为，视觉、本体感觉以及前庭

48、系统是影响平衡功能的三大感觉系统。为了保持正常的平衡，多级平衡觉神经中枢(包括脊髓、前庭核、内侧纵束、脑干网状结构、小脑及大脑皮层等) 对来自于三大感觉系统的输入信息进行整合加工，然后相应地发出信号，并传达至与平衡功能有关的肌群，使身体在足底提供的支撑面上的重心得以保持。2 调节身体平衡因素各方面的信息传到中枢神经系统进行综合分析，经锥体束发出随意运动的冲动指挥肌肉骨骼系统随时纠正身体的偏移，稳定平衡。以下之一发生异常，人体都可能出现定向障碍和运动病症状，身体的姿势平衡调节将会受到影响。（1）视觉；（2）前庭功能；（3）本体感受效率；（4）触觉输入和敏感，尤其是手部和足部的感觉；（5）中枢神经

49、系统的功能 大脑的整合作用：对所接收的信息进行加工，并形成产生运动的方案； 交互神经支配或抑制：使人体能保持身体某些部位的稳定，同时有选择的运动身体的其他部位；（6）视觉及空间感知能力；（7）骨骼肌系统：能产生适宜的主动肌与拮抗肌的协调运动，完成大脑所制定的运动方案；（8）正常力量和肌张力：能支撑身体并能抗重力运动，但同时又不会阻碍运动；（9）关节灵活度和软组织的柔韧度。以上各方面综合作用，使身体的重心落在支撑面内，人体就保持平衡；否则，人体就失去平衡，产生平衡功能障碍。无论损伤以上哪一个条件，都会影响身体平衡的维持。3 人体平衡机能收到破坏情况在使用手推车的过程中，人的平衡机能受到破坏的情况

50、往往是以下几种情况： 由于推车速度过快，车辆在快速行进过程中，人会暂时失去支点； 手推车在转弯时，由于惯性和地面过于光滑，仍会延原先的方向继续平移运动，由于人已经开始转弯，人会暂时失去支点； 当人倚靠在车把上，而手推车无法保持静止，人将会暂时失去支点；手推车的支架出现损坏，导致手推车不足以作为人的倚靠支点。3.2.1.3 人的手臂弯曲由于后天生活习惯和工作的不同，人的手臂弯曲能力和弯曲最长时间、弯曲方式各不相同。所以手推车的设计还必须与人手臂的弯曲特点相适应。如表3-2所示。表3-2 重要活动范围和身体各部舒适姿势的调节范围身体部位关节活动最大角度/（）最大范围/（）舒适调节范围/（）头至躯干

51、颈关节1. 低头，仰头2. 左歪，右歪3. 左转，右转+40，-35+55，-55+55，-5575110110+122500躯干胸关节腰关节4. 前弯，后弯5. 左弯，右弯6. 左转，右转+100，-50+50，-50+50，-50150100100000大腿至髋关节髋关节7. 前弯，后弯8. 外拐，内拐+120，-15+30，-15135450（+85+100）0小腿对大腿膝关节9. 前摆，后摆+0,-1351350（-95-120）脚至小腿脚关节10. 上摆，下摆+110，+5555+85+95脚至躯干髋关节小腿关节脚关节11. 外转，内转+110，-70180+0+15上臂至躯干肩关节

52、（锁骨）12. 外摆，内摆13. 上摆，下摆14. 前摆，后摆+180，-30+180，-45+140，-402102251800（+15+35）+40+90下臂至上臂肘关节15. 弯曲，伸展+145， 0145+85+110手至下臂腕关节16. 外摆、内摆17. 弯曲，伸展+30，-20+75，-605013500手至躯干肩关节，下臂18. 左转，右转+130，-120250-30-60注：给出的最大角度适于一般情况。年纪较高的人大多低于此值。此外，在穿厚衣服时角度要小一些。有多个关节的一串骨髂中若干角度相叠加产生更大的总活运范围（例如低头、弯腰）得自给出关节活动的叠加值 括号内为坐姿值括号

53、内为在身体前方的操作 开始的姿势为手与躯干侧面上表给出了人体主要关节的活动范围，人的肩关节最大外摆角度为180，最大内摆角度为-30；最大上摆角度为180，最大下摆角度为-45；最大前摆角度为140，最大后摆角度为-40。肘关节的最大弯曲角度为145，最大伸展角度为0。腕关节的最大外摆角度为30，最大内摆角度为-20；最大弯曲角度为75，最大伸展角度为-60。根据这些数据进行手推车设计，可以使人在使用手推车的过程中不至于由于过度的摆动和伸展而产生疲劳感。3.2.1.4 人的手、握力和推力男性和女性，成年人和儿童，手的大小和力气都不相同。为了长时间握住把手推车而不致使手有酸痛麻木的感觉，把手的设

54、计要考虑不同人群的特点。手是人或其他灵长类动物臂前端的一部分，由五只手指及手掌组成，主要是用来抓和握住东西，两个手相互对称，互为镜像。一般人有左手和右手各一，每只手有五只手指，包括有三节的食指、中指、无名指、小指（又名尾指），以及只有两节的拇指。五指能各自向内弯曲，并能左右轻微摆动。人类透过弯曲手指做出不同的手势，如图3-8所示。图3-8 不同手势活动的活动范围3.2.1.5 人的疲劳人体疲劳和疼痛是对推车出力性能的不利因素，其产生原因有人体因素，也有手推车结构因素。疲劳和疼痛一般是由于推车姿势不合适，身体某些部位负担过大等引起的。1人体产生机体疲劳的原因有：1）药物：服用利尿剂、抗抑郁药、某些抗感冒类药物或止咳糖浆可导致疲乏。一般停药后，疲倦就会消失； 2）肥胖：超重是人体的沉重负担，身上多余的脂肪会令人感觉疲倦； 3）缺乏运动：缺少运动，肌肉