羅臻

摘 要：隨著城市生活壓力不斷增大，人們的身體素質(zhì)呈現(xiàn)大幅下降趨勢(shì)，肥胖成為當(dāng)今社會(huì)不可忽視的健康“殺手”，跑步機(jī)的普及成為人們?cè)谟邢蘅臻g內(nèi)和有限環(huán)境條件內(nèi)提高身體素質(zhì)減脂減重的首選器具。本文闡述了跑步機(jī)設(shè)計(jì)流程，提出跑步機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意事項(xiàng)，分析跑步機(jī)與使用者之間相互關(guān)系的合理性。

關(guān)鍵詞：跑步機(jī)；設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)；人性化

健身房從國(guó)外引進(jìn)到普及只經(jīng)歷了短短三十余年，其發(fā)展尤為迅猛，伴隨其發(fā)展而興起的就是健身器材制造產(chǎn)業(yè)。跑步機(jī)作為健身房必備器材被各廠(chǎng)家爭(zhēng)相生產(chǎn)，紛紛自己的創(chuàng)立品牌。這里值得注意的是，我國(guó)雖然是跑步機(jī)的生產(chǎn)大國(guó)和消費(fèi)大國(guó)，但器材生產(chǎn)企業(yè)多以生產(chǎn)零部件或以成為知名品牌的“加工廠(chǎng)”為主要經(jīng)營(yíng)方式的，國(guó)內(nèi)跑步機(jī)產(chǎn)品在人性化、創(chuàng)新性、舒適性方面尚存在欠缺。本文描述了跑步機(jī)的設(shè)計(jì)流程，通過(guò)對(duì)跑步機(jī)設(shè)計(jì)中存在問(wèn)題的分析，力求設(shè)計(jì)出更加貼心、人性化的跑步機(jī)。

1 跑步機(jī)種類(lèi)

按功能可將跑步機(jī)分為兩類(lèi)：?jiǎn)喂δ芘懿綑C(jī)和復(fù)合功能（多功能）跑步機(jī)

1.1 單功能跑步機(jī)

所謂單功能跑步機(jī)，指僅提供跑步運(yùn)動(dòng)的單一功能跑步機(jī)。該類(lèi)型跑步機(jī)功能單一，多用于例如減肥中心、家庭等環(huán)境。單功能跑步機(jī)從結(jié)構(gòu)上又分為滾筒式跑步機(jī)和平板式跑步機(jī)。滾筒式跑步機(jī)主要傳動(dòng)構(gòu)建由一個(gè)滾輪組成，使用者雙腿根據(jù)滾輪的往復(fù)運(yùn)動(dòng)而做前后交替運(yùn)動(dòng)，已到達(dá)跑步的效果，滾筒式跑步機(jī)噪音大，機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，現(xiàn)已被市場(chǎng)淘汰。平板式跑步機(jī)取代了滾筒式跑步機(jī)出現(xiàn)于市場(chǎng)。平板式跑步機(jī)設(shè)計(jì)更為合理，由設(shè)置在頭尾的雙電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源，平板塑膠履帶作為連接雙電動(dòng)機(jī)的連接件和供用戶(hù)踩踏的功能件，用戶(hù)只需調(diào)整適合的運(yùn)行速度，即可如在平地上跑步。

1.2 復(fù)合功能（多功能）跑步機(jī)

復(fù)合功能（多功能）跑步機(jī)是除跑步功能外累加其他功能跑步機(jī)，累加功能例如仰臥起坐機(jī)、推舉器等。該類(lèi)產(chǎn)品優(yōu)點(diǎn)在于能夠提供更多種類(lèi)的運(yùn)動(dòng)，但缺點(diǎn)是體積龐大、使用過(guò)程繁復(fù)、條件制約性多等缺點(diǎn)，且價(jià)格較平板式跑步機(jī)更高。

1.3 按動(dòng)力系統(tǒng)劃分可分為：機(jī)械自動(dòng)力跑步機(jī)和電動(dòng)跑步機(jī)兩種

機(jī)械自動(dòng)力跑步機(jī)的動(dòng)力源是人體自身。傳動(dòng)方式是依靠將摩擦力轉(zhuǎn)化為動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的。利用鞋底與傳送帶之間產(chǎn)生摩擦，將摩擦力轉(zhuǎn)化為動(dòng)力使跑步機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。該類(lèi)跑步機(jī)能夠消耗運(yùn)動(dòng)者更多的能量，且價(jià)格便宜、占用空間小、易于收置，缺點(diǎn)是由于其動(dòng)力來(lái)源是使用者本身，則使用者在使用過(guò)程中需使用更大的力氣，用力不當(dāng)容易造成腰部、腿部的損傷。電動(dòng)跑步機(jī)是目前市場(chǎng)上的主流款式，因其更加適合人的跑步速度和運(yùn)動(dòng)規(guī)律受市場(chǎng)歡迎，但此款跑步機(jī)也存在安全風(fēng)險(xiǎn)，例如，由于是機(jī)械電控，電動(dòng)機(jī)運(yùn)行速率是恒定不變的，但人體能量是有限的，人體能量耗盡時(shí)在飛速運(yùn)轉(zhuǎn)的跑步機(jī)上容易發(fā)生偏差，出現(xiàn)速率差，導(dǎo)致使用者跟不上發(fā)動(dòng)機(jī)速率而發(fā)生摔倒的危險(xiǎn)。

1.4 按使用環(huán)境分為：家用和商用兩種

家用跑步機(jī)要求跑步機(jī)噪音小、不擾民、減震好、體積小、價(jià)格實(shí)惠、色彩明度和純度適中。商用跑步機(jī)多用于健身俱樂(lè)部使用，外形多為商務(wù)感或運(yùn)動(dòng)感，體積較為龐大，功能齊全，價(jià)格昂貴，能適應(yīng)高強(qiáng)度的使用。

2 分析跑步機(jī)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1 人性化設(shè)計(jì)

人性化設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，根據(jù)人的行為習(xí)慣、人體的生理結(jié)構(gòu)、人的心理情況、人的思維方式等等，在原有設(shè)計(jì)基本功能和性能的基礎(chǔ)上，對(duì)使用的產(chǎn)品進(jìn)行優(yōu)化和革新，提供用戶(hù)舒、安全的使用體驗(yàn)。

下面以電動(dòng)跑步機(jī)為例分析跑步機(jī)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.2 親和力

市場(chǎng)上的跑步機(jī)多采用灰色、黑色、白色三種色彩為主，色彩單一，加之多用塑料和金屬材料，顯現(xiàn)出冷漠化的感覺(jué)；少數(shù)跑步機(jī)雖采用鮮亮顏色目的也只是為了多人眼球，增加產(chǎn)品關(guān)注度，應(yīng)以用戶(hù)對(duì)于色彩的直接感觸為設(shè)計(jì)的出發(fā)點(diǎn)。

2.3 安全性

如何能夠?qū)崿F(xiàn)跑步機(jī)速率的智能化（即根據(jù)跑步者的身體狀態(tài)自動(dòng)調(diào)整參數(shù)）；履帶兩側(cè)連接部位的契合值；如何減少跑步帶對(duì)膝關(guān)節(jié)、踝關(guān)節(jié)的作用力等，這些問(wèn)題直接到關(guān)系使用者的人身安全。

2.4 信息傳遞

使用者不能對(duì)跑步機(jī)控制面板上的信息產(chǎn)生認(rèn)知障礙，必須合理設(shè)計(jì)控制面板上按鍵、數(shù)字、圖案、燈光的布局。

2.5 適用人群與功能選擇

跑步機(jī)是否能夠滿(mǎn)足弱勢(shì)群體（老年人、兒童、孕婦、殘障人士）的需求和使用要求，并在使用過(guò)程中不會(huì)產(chǎn)生信息交流障礙。

3 跑步機(jī)設(shè)計(jì)

整體設(shè)計(jì)尺寸：跑步機(jī)的設(shè)計(jì)尺寸應(yīng)符合《中國(guó)成年人人體尺寸》（GB 10000-1988）中分別給出T 不同年齡段第1， 5， 10，50， 90， 95， 99 百分位的人體尺寸。根據(jù)使用者的年齡、性別、種族、地區(qū)等因素，跑步機(jī)設(shè)計(jì)的數(shù)值范圍選取18 一60 歲年齡組的第5 百分位數(shù)和第95 百分位數(shù)，這項(xiàng)數(shù)值的選取較為全面的滿(mǎn)足絕大多數(shù)的使用者群體。以該數(shù)值為限，對(duì)跑步機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.1 跑步平板塑膠傳送帶

跑步帶的設(shè)計(jì)必須以人肩膀的寬度和運(yùn)動(dòng)步幅作為依據(jù)，再加上運(yùn)動(dòng)時(shí)身體的偏移量，一般尺寸為：長(zhǎng)1300mm—1500mm，寬450mm—500mm。材料上采用彈性好，易拉伸，環(huán)境耐侯性好的材料，可選用內(nèi)含經(jīng)緯紗的pvc材料，并做防滑紋路處理，厚度必須達(dá)到1.6mm國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 扶手設(shè)計(jì)

跑步機(jī)扶手必須適應(yīng)人雙臂的自然放置動(dòng)作，扶手太高，肩部和頸部出現(xiàn)疲勞；太低容易發(fā)生傾倒和腰椎勞損。參數(shù)：H max=H1（立姿肘高）+H2{底座高=h1（底座自身高度）+h2（距地面高度）}+X（修正量）=1096+200+25=1321mm，以P50人及尺寸標(biāo)準(zhǔn)，數(shù)值減為1250mm。扶手上應(yīng)包裹吸汗用的中密度海綿。扶手弧度要適應(yīng)人自然狀態(tài)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的抓握習(xí)慣，過(guò)大或過(guò)小會(huì)導(dǎo)致抓握的不舒適感；扶手的直徑也要適合人的抓握尺寸。

3.3 核心處理器

核心處理器可根據(jù)用戶(hù)運(yùn)動(dòng)時(shí)的狀態(tài)調(diào)整跑步機(jī)的各項(xiàng)參數(shù)已達(dá)到與用戶(hù)的最高配合度，并實(shí)時(shí)監(jiān)控用戶(hù)的身體狀況，計(jì)算出最佳運(yùn)動(dòng)方案和參數(shù)。

3.4 控制面板界面

控制面板的功能分區(qū)為：控制區(qū)、信息顯示區(qū)?？刂茀^(qū)以控制按鍵為主，根據(jù)使用頻率、人的使用習(xí)慣和認(rèn)知程度進(jìn)行合理布局；信息顯示區(qū)是連接用戶(hù)與跑步機(jī)信息交換的紐帶，用戶(hù)對(duì)哪些信息的關(guān)心程度最高，哪些信息會(huì)對(duì)用戶(hù)造成干擾，需要在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)信息進(jìn)行取舍。

3.5 減震

跑步面的柔軟程度必需適中。過(guò)硬的跑步面，對(duì)跑步者的關(guān)節(jié)和腔內(nèi)臟器產(chǎn)生強(qiáng)大沖擊力，造成臟器受損或膝關(guān)節(jié)“半月板”損傷；過(guò)軟的跑步面，不適合腿部發(fā)力，造成肌肉過(guò)度疲勞，可采用階梯式緩沖減震系統(tǒng)或雙重減震系統(tǒng)優(yōu)化反作用力。

3.6 雙邊護(hù)板設(shè)計(jì)

雙邊護(hù)板的功能一是提供使用者在緊急情況下的站立，二是防止使用者的雙腳卷入跑步履帶中。雙邊護(hù)板應(yīng)采用高強(qiáng)度耐壓材料，并于表面做防滑處理。

3.7 電動(dòng)馬達(dá)

目前，國(guó)家提倡建設(shè)能源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)，高能耗電動(dòng)馬達(dá)將逐漸被低能耗靜音馬達(dá)取代，選擇低能耗靜音馬達(dá)能夠降低能源使用和減少噪音污染，優(yōu)化使用環(huán)境。

3.8 底座

底座承載了跑步機(jī)自身重量和人在運(yùn)動(dòng)時(shí)施加的壓力，所以底座材料應(yīng)選擇抗壓性好、耐磨、質(zhì)量輕的材料，碳纖維材料是很好的選擇，它擁有質(zhì)地輕盈、抗壓能力好、價(jià)格適中、絕緣性佳等特點(diǎn)。

3.9 全視角虛擬光影技術(shù)

用戶(hù)可根據(jù)該技術(shù)隨意改變周?chē)h(huán)境，360度全視角設(shè)計(jì)使用戶(hù)在不同的場(chǎng)景中奔跑，體驗(yàn)不同的運(yùn)動(dòng)樂(lè)趣。

4 結(jié)語(yǔ)

跑步機(jī)設(shè)計(jì)的好壞之間關(guān)系到用戶(hù)在使用過(guò)程中的人身安全和使用體驗(yàn)，目前國(guó)內(nèi)跑步機(jī)生產(chǎn)企業(yè)已經(jīng)掌握了跑步機(jī)的生產(chǎn)技術(shù)，下一步要做的，是如何從用戶(hù)的角度出發(fā)，拋棄原有的設(shè)計(jì)思維模式，將人性化設(shè)計(jì)和智能化設(shè)計(jì)的概念引入產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，使跑步機(jī)更加貼近用戶(hù)，進(jìn)而推動(dòng)健身器材產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)自我飛躍。

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