垃圾桶人机工程学设计

1、垃圾箱的垃圾箱的人机工程学设计人机工程学设计 班级班级 姓名姓名 学号学号 摘要摘要：随着社会经济的日益发展，社会竞争也越发激烈，人们开始追求越发简单快捷的生活方式，生活垃圾、工业垃圾也因此增多，为了环保以及给人类提供方便，我特选此题。 由生活垃圾造成的污染一直是中国最严重的社会公害之一，如何科学合理的收集和处理垃圾，避免其对环境污染是长期以来难以解决的问题。各种各样的公共垃圾箱，毫不起眼而又不可或缺，它们都直接影响着垃圾回收的效率，也影响着我们赖以生存的环境。本文将分析现有公共垃圾箱的设计缺陷并对存放有害物质的地方和扔垃圾的入口进行了一些改良的设计，希望通过发挥设计者的聪明才智，能为广大群众

2、带来方便，让环境更加优美，社会更加和谐！ 关键词：关键词：公共垃圾箱 回收 缺陷 有害 改良设计任务的提出设计任务的提出 现在我国将推行垃圾分类回收、综合治理作为30项重要内容之一，受到社会各界的关注。生活垃圾已成为当前公害之一。我国仅“城市垃圾”的年产量就近1.5亿吨，这些城市垃圾绝大部分是露天堆放。它不仅影响城市景观，同时污染了我们赖以生存的环境，对城镇居民的健康构成了威胁，成为城市发展中的棘手问题。据悉，每年1.5亿吨的城市垃圾中，被丢弃的“可再生资源”价值高达250亿元！现在北京市日产垃圾1.3万吨，全年495万吨，而且每年正以8%的速度递增。 垃圾的收集是当今我国不可忽略的问题，垃圾

3、箱是收集垃圾的主要工具，在垃圾收集中起重要作用，是解决垃圾问题不可或缺的环节，也是垃圾处理中的重要载体，所以，我们应该发挥自己的聪明智慧，设计出更加环保、经济、实用、适合我们的垃圾箱，为人类健康着想，一起来保护我们赖以生存的环境。设计调查设计调查 在生活中，到处都需要垃圾箱，办公桌下要有个纸篓儿，厨房里要有个装烂菜叶的小垃圾箱，厕所里也需要装手纸的地方。本次设计调查主要是对公共垃圾箱的研究。调查资料分析调查资料分析 1、垃圾箱搞定不当、垃圾箱搞定不当 很多地方的垃圾箱高度都太低，人们使用垃圾箱时不得不弯腰，十分不方便。另外又有些上盖式垃圾箱过高，仍垃圾时费力，身材不够高者还得抛进去。右图的垃圾

4、箱，缺点是当人用脚踩下去的时候，盖子一开，就会有一股很重的味道，让人接受不了，所以会很快扔进去，盖子就会重重的该下来，也就很容易损坏了。现有产品的不足之处现有产品的不足之处 2 2、垃圾箱箱盖过重、垃圾箱箱盖过重 现在很多的家属小区不再使用垃圾通道，大量使用大型的垃圾箱，容积较大，并且是上盖式垃圾箱。为防止大风吹散垃圾箱的垃圾，上盖很重，一般人使用都感到很吃力，有些老年人和儿童甚至推不开，只好将垃圾放在外边，垃圾箱也就形同虚设了。 3 3、垃圾箱构造不合理、垃圾箱构造不合理 例如翻盖式垃圾箱的翻盖过紧，占地大，有效容积小，垃圾箱的翻盖上有时会很脏，所以很多人看到以后就会觉得很不舒服，就随便把垃

5、圾放在了垃圾箱的旁边，而且清洁人员清理不方便等等。 4 4、垃圾分类不合理，标志并明确、垃圾分类不合理，标志并明确 一些地方设有垃圾分类的垃圾箱，但是其分类不准确，效果不是很好，现在通行的是将垃圾分成三类，黄色箱放置“可回收垃圾”；黄色箱放置“不可回收垃圾”；而红色箱则放置“有害垃圾”，实际上很少有垃圾投入红色垃圾箱中，另外，不同地区使用的颜色标志也不尽相同，造成人们认知上的困惑和不便。人机工程学概论人机工程学概论 人机工程学(Man-Machine Engineering）是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。该学科在其自身的发展过程中，逐步打破了各学科之间的界限，并有机地融合了各相

6、关学科的理论，不断地完善自身地基本概念、理论体系、研究方法以及技术标准和规范，从而形成了一门研究和应用范围极为广泛地综合性边缘学利。 因此，它具有现代各门新兴边缘科学共有的特点，如学科命名多样化，学科定义不统一，学科边界模糊，学科内容综合性强门学科应用范围广泛等。学科的命名学科的命名 由于该学科研究和应用的范围极其广泛，它所涉及的各学科，各领域的专家，学者都试图从自身的角度来给本学科命名和下定义，因而世界各国对本学科的命名不尽相同，即使同一个国家对本科学名称的提法也很不统一，甚至有很大区别。学科的定义学科的定义 与该学科的命名一样，对本学科所下的定义也不统一，而且随着学科的发展，其定义也在不断

7、发生变化。美国人机工程学专家 伍德对人机工程学所下的定义为：设备设计必须适合人的各方面因素，以便在操作上付出最小的代价而求得最高效率。伍德森则认为：人机工程学研究的是人与机器相互关系的合理方案，亦即对人的知觉显示、操作控制、人际系统的设计及布置和作业系统的组合等进行有效的研究，其目的在于获得最高的效率及作业时感到安全和舒适。著名的美国人机工程学及应用心里学家查帕尼斯说：“人机工程学是在机械设计中，考虑如何使人或得操作简便而又准确的一门学科。” 国际人类工效学学会为本学科所下的义是最有权威，最全面的定义，即人机工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学，生理学和心理学等方面的各种因素；研究人和机器及

8、环境的相互作用；研究在工作中，家庭生活中考虑工作效率，人的健康，安全和舒适等问题的学科。垃圾箱整体造型的人机因素垃圾箱整体造型的人机因素1、尺寸人机分析、尺寸人机分析 与垃圾箱有关的人体尺寸与垃圾箱有关的人体尺寸 人类程学研究的目的是优化产品与用户间的界面。要使垃圾箱与人之间达到最优化的配合，使人不需要大幅度的改变姿势就可以顺利地将垃圾投入垃圾箱。与垃圾箱有关的人体尺寸有：肘高、立姿手功能高、立姿双手功能上举高，手长、手宽。 表一表一 与垃圾箱有关的人体尺寸与垃圾箱有关的人体尺寸尺寸男女5%50%95%5%50%95%立姿肘高954102410968999601023立姿手功能高6807418

9、01650704757立姿双手功能上举高186920032138174118601976手长165180197150165180手宽708090607080中南地区男女人体尺寸表中南地区男女人体尺寸表 由该表格可知，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应在75至80厘米为最佳。这一高度完美的符合本校学生的手功能高，可以有效的提高学生在投放垃圾时的便利程度，不易出现在仓促情况下无法将垃圾准确的投入到垃圾箱的情况，符合人机学的原理。 手功能高手功能高 手功能高的定：上肢自然下垂时，从手握轴至地面的垂距。 在垃圾箱尺寸设计中，最重要的人体测量学尺寸就是手功能高。这一参数直接决定了垃圾

10、箱垃圾投放口的高度，过高或者过低的垃圾投放口高度都会使人们在投放垃圾的时候产生不便，有可能导致在仓促投放垃圾时无法将垃圾准确的投入到垃圾箱内。所以说这一参数对于垃圾箱的设计至关重要。 a、应尽量保持投垃圾时人的身体正直。、应尽量保持投垃圾时人的身体正直。 b、保持手腕处于顺直状态。、保持手腕处于顺直状态。 手腕顺直操作时，腕关节处于正中的放松态，担当腕关节处于掌屈、背屈、尺偏等别扭状态时，就会产生腕部疼痛、握力减小，如长时间这要操作会引起腕道综合症、腱鞘炎等症状，这会深深的影响居民投垃圾到垃圾箱的积极性。2 2、解剖学因素、解剖学因素 垃圾箱的人机尺寸垃圾箱的人机尺寸 a)a)垃圾箱的尺寸：垃

11、圾箱的尺寸： 优秀的垃圾箱不仅要便于将垃圾投入，也要便于将内腔取出和清理。垃圾箱的高度一般，应小于正常人立姿双手上举功能搞的一半。现有垃圾箱的高度一般在8001100mm之间，基本都满足要求。 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该满足绝大多数人的使用需求：上边缘高不低于95%人的手功能高，下边缘高不高与5%人的肘高。这样才可使高个的人不需下蹲、矮个的人无需费力上举就可以使用垃圾箱。只有便于使用，才能引导人们改变随手乱扔垃圾的坏习惯。垃圾箱的造型垃圾箱的造型 现在我国城市街道上常见的垃圾箱主要有长方形和圆柱体，这两种形式的垃圾箱形式简洁、容积大，所以被广泛使用，垃

12、圾箱的形状与结构有很大的关系，开口，内相，回收方式都会影响垃圾箱的形状，此外，设计中要注意人们的心里因素，不应只注意形式和美感。 垃圾箱在造型上一般有两种结构形式：一体式和开盖式。 一体式一体式 一体式包括箱体、投入式、回收口三部分，是过去常见的垃圾箱形式，有些设计者想要美化环境，将一体式垃圾箱设计大熊猫、小青蛙、企鹅等可爱动物的形象。因为在造型上采用了较多的曲面，很不容易清理，存放垃圾不多时还能够对周围环境产生一些装饰作用，但由于存款垃圾的空间很小，特别容易产生垃圾外溢，并且让可爱的小动物嘴里塞满垃圾，从人的心里感受而言缺乏美感，由于这种一体式垃圾箱清理不方便，使用寿命短，已经逐渐被开盖式垃

13、圾箱锁取代。 开盖式开盖式 开盖式垃圾箱包括箱体、投入口、箱盖，通常箱体内会有一个内箱，方便垃圾清除，其中箱盖处可开启，同时作为回收口使用，有时也省去投入口，只包括箱体和箱盖，箱盖既可以作为投入口，又可以作为回收口。开口式垃圾箱避免了下开口垃圾箱垃圾外泄的缺点，而且因为方便清理而延长了使用寿命。因此，现在被广泛应用。多年来垃圾箱的造型要么采用圆形，要么采用方形，这两种形式的垃圾箱形式简洁、容量大，所以被广泛使用，但是也显得单调和呆板。材质材质 垃圾箱材质分为塑料、不锈钢、金属、金属烤漆、钢木、铝、木、大理石、玻璃钢等。其中，不锈钢因为其坚固耐用、易清洁、耐腐蚀、视觉效果好、防晒性能好等优点，是

14、制造室外垃圾箱的最好材质，但因为其成本高，也容易成为被盗的目标。据统计，广州近1000个不同类型的不锈钢果皮箱，完好无损的不到一半。在天河城广场马路旁一带，12个不锈钢垃圾分类箱因为整体安装的比较牢固，偷盗者只能盗走前门部分，因此12个垃圾箱的前门全部被盗，垃圾通通裸露在外，极不雅观，而这些垃圾箱投入使用的时间才不到几个月，每个垃圾箱的价格约为1600元，令人惋惜。玻璃钢材料价格低廉，不易被窃，但存在在长时间暴晒下易褪色的缺点。塑料垃圾箱易老化，淘汰周期缩短，浪费很大。针对以上这些情况，人们发明了采用可回收废纸材料制作的垃圾箱，利用人们随手扔掉的牛奶盒经过打碎重塑等过程制造，具有防水、耐酸碱、

15、防晒等等功能，并且在使用过一段时间后还可以重新回收，再加工、再使用，成本低廉，而且非常的绿色环保。 色彩有装饰作用，也具有信息传达的功能。 城市公共设施的艺术倾向日趋明显，垃圾箱色彩也朝着多元化的方向迈进，红色、黄色、蓝色、黑色、绿色、灰色、赭石色、仿古色的垃圾箱门类丰富，也能融入周围的环境中。 色彩也是垃圾箱向人们传达信息的媒介。分类垃圾箱一般用特定的颜色表示特定的垃圾类别，比如用红色表示回收包括废电池、荧光灯管、水银温度计、废油漆、过期药品等在内的有害垃圾；用黄色表示回收包括果皮、菜皮、剩菜、剩饭等在内的不可回收垃圾；用绿色表示回收包括废纸、废塑料、废金属、废玻璃、废织物等在内的可回收垃圾

16、。 值得注意的是，特定颜色在垃圾分类上的关联意义在国际上并没有统一的标准和规定，只是在某一国家或某一区域范围内能够得到共识。色彩色彩 现在各类分类垃圾箱在相同的使用环境中需要有统一的颜色标志，以便于人们对垃圾分类投放。一些特定场合的垃圾箱还应在颜色上与周围的环境相适应，比如景区内的垃圾箱多用自然材料，给人以和谐的感觉，引发人们对自然的珍爱心理，增强环保意识。形状形状 现在我国城市街道上常见的垃圾箱主要有方体和圆柱体，这两种形式的垃圾箱形式简洁、容积大，所以被广泛使用。垃圾箱的形状与结构有很大关系，开口、内相、回收方式都会影响垃圾箱的形状。此外，设计中要注意人们的心理因素，不应只注意形式和美感。

17、 整洁的街道放置简陋粗俗的垃圾箱，必将损坏环境的美感，但垃圾箱是不能缺少的，于是与花草相结合的金属垃圾箱应运而生，他更像是点缀街头的一景。在园林环境里，工业生产出的垃圾箱会破坏自然的和谐，仿木质的垃圾箱，才与周围环境融为一体，这些设计别样的垃圾箱在不同的场所装点着我们的生活。 图四 垃圾箱的图形标识配合色彩和文字说明是垃圾箱分类设计的一种重要方式，它能够使信息传达迅速、准确且直观，使垃圾分类工作能够有效地推广实施。 分类垃圾的图形标识说明要通俗易懂、形象，尽可能地多选择用明确且典型的实物图形传递信息；同时，至少用一种外语文字注释，避免因语言障碍而引起错误使用。标识说明标识说明摆放摆放 首先应注

18、意垃圾箱摆放的场合。公共垃圾箱出现在道路、公共场所、小区等地点，垃圾箱的容积、分类方式、形式要依据不同的地点进行相应的调整，有符合环境，才能使垃圾箱充分发挥作用，提高实用效率。其次，要注意垃圾箱放置的间隔。纽约市市政府对垃圾箱的设置距离和位置进行了具体规定。纽约市的街道由“街（Street）”和“道(Avenue)”构成南北纵横的城市布局，一般来讲，每条街的街口都会有一只垃圾箱，这种放置方式便于行人丢弃垃圾，我国国内的垃圾箱大多体积不小，但间隔较远，影响人们使用。当人们手中有了废弃物，如果长时间看不到垃圾箱，大部分人会由于失去耐心而废弃物随手丢弃。所以，增加公共垃圾箱摆放的密度并形成垃圾箱摆放

19、的规律性有利于人们很快处理掉废弃物从而保持良好的环境卫生。 垃圾箱设计遵循的主要原则垃圾箱设计遵循的主要原则 （一）安全与卫生原则（一）安全与卫生原则 城市居民在使用垃圾箱这类公共设施时需要近距离接触，卫生和安全就显得尤为重要。首先，垃圾箱的制作材料应确保安全，通常选择抗腐蚀性强、易清洁的材料；其次，尽可能避免用手直接接触使用；第三，垃圾箱的造型、结构和尺度设计应符合国家所规定的安全标准，比如生活小区的垃圾箱，造型设计应避免尖锐的棱角，考虑老年人和儿童使用安全与便利，垃圾箱尺度设计要防止儿童爬入而造成意外。 （二）人机交互原则（二）人机交互原则 通常扔垃圾的动作只有几秒钟，若使用公共垃圾箱时遇

20、到人机交互障碍，比如不知如何开启？开启方式费劲或无法迅速判断出投递到哪个分类垃圾箱等问题时，就会给人造成困惑，无法按照设计预想完成操作过程。故垃圾箱设计要遵循易识别、易操作的人机交互原则，并且操作方式与使用要求的文字或图形说明直观易懂。 （三）与环境相协调原则（三）与环境相协调原则 城市公共垃圾箱与周围环境要协调，它是公共环境设施的重要组成部分，并且要作为城市景观环境系统一份子而存在于城市之间。具备环境艺术特征的公共设施设计应该遵循与环境相协调的原则：设施与设施之间应该协调、设施与周围环境也应该和谐统一、设施应该体现城市的文化特征，能够体现出城市独特的传统文化。城市垃圾箱的设计能够与周围环境相

21、协调，比如图1所示古城西安街头的公共垃圾箱，色调古朴，造型使用极具代表性的传统文化元素，契合了城市悠久的历史文化的特点，成为城市街道的亮点；图3为国外某咖啡馆附近的公共垃圾箱，造型设计有趣，同时兼具了广告宣传的功能。公共垃圾箱设计展望公共垃圾箱设计展望 科学技术不断进步，环境保护意识逐渐深入人心，人机交互性能也日趋合理，可以预见未来的公共垃圾箱设计必将走上科技与环保结合、智能化、人性化的发展道路。围绕“科技、环保、智能”三大主题，科学家与设计师们将会在构想蓝图中创造出一些列新概念、具有新功能的公共垃圾箱。 （一）分类回收功能（一）分类回收功能 除了公共垃圾箱的外观造型、色彩以及容易理解的图形标

22、识等设计要素外，先进的感光和感应技术也被应用于垃圾箱设计。 ( (二）语言功能二）语言功能 具有语言功能的垃圾箱是未来公共垃圾箱设计新的发展方向之一 （三）自动翻盖功能（三）自动翻盖功能 通常垃圾箱的投放口设计在箱体侧面，有些带有盖门，走近扔垃圾时需要用手打开盖门。针对此种情形，人们设计了红外自动感应门或翻盖式垃圾箱，采用太阳能电池或普通碱性电池，通常红外感应方式控制箱盖开启，当接近投放口（感应窗）一定距离（15cm）时，盖门便会自动开启，人们使用时无需接触垃圾箱体，清洁卫生，埋藏翻盖式的垃圾箱，采用脚踩开启的方式，也可以达到预期效果。 （四）自动检测功能（四）自动检测功能 公共垃圾箱要及时显

23、示垃圾的装填量，在垃圾箱顶部设置红、黄、绿3种颜色的灯，分别表示已装满、已装一半了和空。为方便垃圾箱的清理工作，在垃圾箱体内设自动弹出装置，当工人清理垃圾时，垃圾箱体的内箱能自动弹出；也可以设计装置将箱内垃圾压缩，以增加垃圾的装填量。 （五）渗沥液收集功能（五）渗沥液收集功能 大多数的垃圾箱无排水功能，含有杂志的废水被倒入垃圾箱内若得不到及时清理，变形成垃圾渗沥液，它会腐蚀垃圾箱壁面，也会散发出臭味，造成污染。垃圾箱设计时应考虑增加垃圾渗沥液收集装置，以防止渗沥液外溢，也可以同周围环境设施相结合，直接把渗沥液排入污水处理管道。新产品的开发方向新产品的开发方向 沙滩边的彩虹色之梦的垃圾箱 其实这

24、个垃圾箱有一个很正式的名字，叫阿姆斯特朗垃圾箱，就是第一个登上月球的阿姆斯特朗。它的创意在于，通过压力，可以去压缩垃圾，达到一次可以放置更多的垃圾，而不用每天的去倒垃圾，可以说是一个了。不过，每次都踏一踏，也会带来一点乐趣吧，so，我叫它踏踏乐垃圾箱。 3/4 3/4新型垃圾箱新型垃圾箱 公共垃圾箱很容易因为被柱子挡住而被人忽视，找起来也麻烦。因此，设计师将垃圾箱设计成活页形式，将扇子收合方式引入设计。圆的二分之一处可以180度自由收拢，展开到3/4即可放置在四方角柱边上，解决了寻找难的问题，而这也正是垃圾箱名称的来源。 绿色设计：感应式分类垃圾绿色设计：感应式分类垃圾箱箱 为了方便对垃圾的回收利用，很多地方都已经配备有分类垃