楊金萍 黃圣游

摘要：由于社會(huì)的不斷發(fā)展，校園面積的不斷擴(kuò)大，校園里急需一款新型代步工具的出現(xiàn)。隨著學(xué)生生活水平的不斷提高，越來(lái)越多的學(xué)生不喜歡步行，學(xué)生每天步行趕時(shí)間上課非常吃緊，甚至有的同學(xué)因此不愿走出寢室，沒(méi)有合適的代步工具成為學(xué)生心中的難題，因此一款靈活機(jī)動(dòng)方便快捷的代步工具是學(xué)生急需的，新型代步工具要做到既可以環(huán)保又可以方便學(xué)生停放，解決學(xué)生的出行問(wèn)題，新型代步工具要具備以下幾個(gè)特點(diǎn)，具備高科技、智能化等功能。智能化是未來(lái)代步工具時(shí)發(fā)展的主流，是當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上現(xiàn)有的代步工具的分析，在前人的基礎(chǔ)上不斷創(chuàng)新，不斷前進(jìn)，研究出靈活機(jī)動(dòng)，方便存放，多功能的適合學(xué)生使用的代步工具。

關(guān)鍵詞：校園交通;代步工具;人機(jī)分析

1緒 論

1.1課題來(lái)源

隨著科學(xué)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的高校建起新校區(qū)，師生們?cè)谙硎苄滦^(qū)帶來(lái)舒適的同時(shí)，越來(lái)越大的校園也給他們的校內(nèi)交通帶來(lái)一些不便?！皬男ｉT(mén)口到最里面的一個(gè)宿舍，最少要走上十幾分鐘，學(xué)生每天步行趕時(shí)間，上課非常吃緊。”這是在很多大學(xué)內(nèi)都能聽(tīng)到的類(lèi)似聲音。不少大學(xué)生為節(jié)省時(shí)間，紛紛購(gòu)買(mǎi)自行車(chē)充當(dāng)代步工具，甚至有一些經(jīng)濟(jì)條件較好的同學(xué)購(gòu)買(mǎi)了摩托車(chē)。但是這些代步工具都不能很好的滿(mǎn)足學(xué)生的需求，學(xué)生在學(xué)校騎自行車(chē)很不方便，特別是學(xué)校沒(méi)有專(zhuān)門(mén)停放自行車(chē)的位置，很不安全?；遘?chē)很多人都不會(huì)使用，所以不能很好的在校園普及，因此一款靈活機(jī)動(dòng)、方便快捷的代步工具是學(xué)生急需的。

1.2?本課題研究的意義

通過(guò)這次調(diào)查研究對(duì)校園代步工具有一個(gè)深入的了解，現(xiàn)在在大學(xué)校園內(nèi)學(xué)生的代步工具一般都是使用自行車(chē)，但是自行車(chē)的體積大、重量沉、不方便攜帶，改進(jìn)校園代步工具一方面可以幫助解決一部分校園交通問(wèn)題，另一方面也可以減少學(xué)生花在出行上的時(shí)間和精力。如果這兩方面能夠得到一定程度的改善，學(xué)校內(nèi)的生活和工作秩序?qū)⒌玫胶艽蟮奶岣摺Ｒ虼?，設(shè)計(jì)一款適合學(xué)生使用的校園代步工具具有很大的意義。

2校園代步工具的發(fā)展歷史及趨勢(shì)

2.1?校園代步工具的發(fā)展歷史

從幾千年以前人類(lèi)開(kāi)始使用人力和畜力作為個(gè)人代步工具之后，人類(lèi)代步工具就掀開(kāi)了它漫長(zhǎng)的發(fā)展和演變歷史。人們最開(kāi)始出門(mén)徒步行走，到了封建社會(huì)人們出行開(kāi)始坐馬車(chē)、轎子，到現(xiàn)如今各式各樣的汽車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、自行車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)、摩托車(chē)、以及現(xiàn)在漸漸流行的獨(dú)輪車(chē)和輪滑等等。

自行車(chē)是由人力腳踏驅(qū)動(dòng)的、至少有兩個(gè)車(chē)輪的陸地交通車(chē)輛，俗稱(chēng)自由車(chē)、腳踏車(chē)或單車(chē)。自行車(chē)無(wú)噪音、無(wú)污染、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低廉、使用和維修方便，既能作為代步和運(yùn)載貨物的工具，又能用于體育鍛煉，因而為人們所廣泛使用。經(jīng)過(guò)不斷升溫發(fā)展，開(kāi)始有了山地車(chē)、變速車(chē)、高檔賽車(chē)等代步車(chē)。

經(jīng)過(guò)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人們生活水平的不斷提高，又出現(xiàn)了智能化的新型校園代步工具，如現(xiàn)在的代步車(chē)。智能化是未來(lái)代步工具時(shí)發(fā)展的主流，是當(dāng)今人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

2.2?未來(lái)校園代步工具的發(fā)展趨勢(shì)

現(xiàn)在的校園面積不斷地?cái)U(kuò)大，又沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的停車(chē)位，能夠隨身攜帶的代步工具越來(lái)越受人們的歡迎，能夠解決人們尋找停車(chē)位難的問(wèn)題。未來(lái)校園代步工具必然是以美觀個(gè)性為基礎(chǔ)，搭載智能與便捷的發(fā)展趨勢(shì)。

3校園代步工具的可行性分析

3.1?當(dāng)前校園交通狀況分析

在校園面積已定的前提下，一方面由于高校擴(kuò)招，校園人口迅速增加。另一方面，車(chē)輛增加的速度大于道路的發(fā)展速度，致使交通安全問(wèn)題成為環(huán)境安全問(wèn)題中的重要方面。現(xiàn)在很多大學(xué)校園都有專(zhuān)門(mén)的公交車(chē)，但是時(shí)間不準(zhǔn)點(diǎn)，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)很不方便，很多學(xué)生不愿意乘坐。也有很多學(xué)生在學(xué)校使用自行車(chē)和摩托車(chē)，由于自行車(chē)、摩托車(chē)的體積比較大，不方便停放，放學(xué)的人流量比較大，騎自行車(chē)也不方便，所以在出行方式中大多數(shù)都是步行，而且大學(xué)生的上課教室不是固定的，學(xué)生上不同的課要更換不同的教室，每天出入的教室比較多，高峰期主要集中在三個(gè)時(shí)間段早、中、晚。所以，高校的交通狀況急需解決。

3.2?高校學(xué)生消費(fèi)心理分析

校園代步工具主要針對(duì)的消費(fèi)群體是大學(xué)生，所以，在設(shè)計(jì)校園代步工具時(shí)一定要根據(jù)大學(xué)生的需求和大學(xué)生的消費(fèi)心理來(lái)設(shè)計(jì)，由于大學(xué)生的思想越來(lái)越時(shí)尚，學(xué)生的消費(fèi)觀念與消費(fèi)習(xí)慣也發(fā)生了一些變化，而且，他們?cè)诮?jīng)濟(jì)上并沒(méi)有真正的獨(dú)立，但是隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，大學(xué)生的消費(fèi)支出來(lái)源不再是只有父母供給，而是有獎(jiǎng)學(xué)金、打工、貸款等消費(fèi)方式。針對(duì)大學(xué)生的這一消費(fèi)心理和消費(fèi)能力，校園代步工具是符合大學(xué)生的消費(fèi)心理的。

3.3校園代步工具的市場(chǎng)發(fā)展前景

校園代步工具是校園交通中不可或缺的一部分，隨著時(shí)代的變化和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們校園的代步工具越來(lái)越多，校園代步工具的發(fā)展越來(lái)越好，給我們每個(gè)人的生活都帶來(lái)了極大的方便。燃油與尾氣的排放對(duì)環(huán)境有不可逆的污染，是大氣污染的主要污染源，因此，我國(guó)發(fā)展電動(dòng)裝置車(chē)輛無(wú)疑是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)，未來(lái)校園代步工具的發(fā)展正好順應(yīng)了這一趨勢(shì)。未來(lái)校園代步工具的發(fā)展會(huì)引導(dǎo)著人們向另一種生活方式發(fā)展，我們會(huì)因此而改變我們的出行方式。因此，校園代步工具的發(fā)展前景是非常好的。

4校園代步工具的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)

4.1?與校園代步車(chē)相關(guān)的因素分析

為了使校園代步工具平穩(wěn)行駛，首先要考慮的就是代步車(chē)的平衡問(wèn)題，校園代步工具應(yīng)用的是自平衡系統(tǒng)，再考慮人的坐姿問(wèn)題，考慮到人坐在上面重心在什么地方，人坐在上面的舒適度，兩者必須結(jié)合起來(lái)考慮，這樣才能保證使用者騎著的安全。人騎自行車(chē)時(shí)重心一般都在車(chē)座上，坐時(shí)間長(zhǎng)了會(huì)腰痛，所以新型代步車(chē)要注重整個(gè)車(chē)子的舒適性，減少騎車(chē)時(shí)產(chǎn)生的疲勞。

4.2?符合人機(jī)工程的尺寸選擇

大學(xué)生作為主要的校園消費(fèi)群體，他們選擇代步車(chē)首先考慮的是舒適度和安全性，所以該校園代步工具的設(shè)計(jì)應(yīng)該從人機(jī)工程學(xué)的角度去分析，項(xiàng)目在考慮人機(jī)工程學(xué)尺寸選擇，因?yàn)槊總€(gè)人的身高不同，所以重點(diǎn)考慮符合大眾化的尺度，在保持符合適用性的同時(shí)，保證了此代步工具的小巧、美觀。經(jīng)過(guò)實(shí)際考察和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)最終得到此類(lèi)產(chǎn)品的最終尺寸。校園代步工具的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為：117cm，寬度設(shè)計(jì)為62cm，高度設(shè)計(jì)為：110cm。

4.3?傳動(dòng)方式的選擇

傳動(dòng)系統(tǒng)是代步車(chē)行駛的重要組成部分，所以選擇性能優(yōu)越的電動(dòng)車(chē)傳動(dòng)系統(tǒng)是非常重要的，可以提高電能轉(zhuǎn)化為車(chē)的動(dòng)能的利用率，從而提高車(chē)的行駛距離。

現(xiàn)在電動(dòng)車(chē)的啟動(dòng)方式有很多種：中置式、輪轂式、懸掛式等，現(xiàn)在市面上的電動(dòng)代步工具大多數(shù)以輪轂驅(qū)動(dòng)為主，輪轂驅(qū)動(dòng)的能量強(qiáng)，不易磨損，輪轂驅(qū)動(dòng)的動(dòng)力主要來(lái)源于后輪驅(qū)動(dòng)。所以經(jīng)過(guò)綜合考慮和研究，設(shè)計(jì)方案將采用輪轂驅(qū)動(dòng)。

4.4?各部件材料的選擇

在自行車(chē)企業(yè)追求產(chǎn)品輕量化的過(guò)程中，鎂合金因?yàn)槠涑霰姷谋葟?qiáng)度和比剛度而越來(lái)越受到生產(chǎn)廠家和消費(fèi)者的青睞，具有突出的疲勞無(wú)記憶性;較好的動(dòng)力學(xué)性能;與塑料零件相比，具有更好的承受力。本校園代步工具的設(shè)計(jì)符合人機(jī)工程學(xué)，因?yàn)樵隍T車(chē)時(shí)，人體體重的70%以上直接作用于鞍座，因此鞍座的舒適度非常重要。此外，鞍座的設(shè)計(jì)是保證代步車(chē)平穩(wěn)形式的關(guān)鍵，鞍座是人們騎車(chē)時(shí)接觸時(shí)間最長(zhǎng)的地方，鞍座還要具有優(yōu)良的耐磨性，所以，鞍座要選擇橡膠材料。本校園代步工具的輪胎采用的是實(shí)心輪胎，它的耐磨度極高，這樣就不用擔(dān)心外出時(shí)車(chē)胎破損。

5“校園·領(lǐng)跑者”設(shè)計(jì)方案展示

5.1?方案設(shè)計(jì)

根據(jù)學(xué)生的需求設(shè)計(jì)了這款校園代步工具，首先這是一款裝有自平衡系統(tǒng)獨(dú)輪車(chē)形式的代步工具，外型輕便、時(shí)尚，視野寬闊，整個(gè)車(chē)身可以折疊、方便攜帶，車(chē)身可以根據(jù)使用者的身高來(lái)調(diào)節(jié)自身的高度，滿(mǎn)足不同身高的使用者。腳踏增加了摩擦顆粒，非常的舒適。車(chē)的前輪內(nèi)置彈簧避震系統(tǒng)，保證使用者在任何崎嶇的道路上更加舒適安全。車(chē)身設(shè)有夜間安全熒光設(shè)計(jì)，醒目而美觀，讓使用者夜間出行更加安全。帶有自動(dòng)充電系統(tǒng)和太陽(yáng)能板，減少能源的浪費(fèi)，材料使用鎂合金，非常環(huán)保，整個(gè)車(chē)身的重量是18Kg，攜帶方便。最終確定方案設(shè)計(jì)圖（如圖1-1）。

5.2?技術(shù)性說(shuō)明

本方案設(shè)計(jì)采用自動(dòng)充電系統(tǒng)和自平衡系統(tǒng)，其主要目的是解決學(xué)生攜帶充電難和平衡等問(wèn)題。市場(chǎng)上現(xiàn)有的代步工具，設(shè)計(jì)的重點(diǎn)都在外形或是使用形式上，而這一款校園代步工具首次使用了自動(dòng)充電系統(tǒng)，利用計(jì)算機(jī)、無(wú)線通信和互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，這款校園代步工具整個(gè)車(chē)身可折疊、體積小，方便學(xué)生攜帶，車(chē)子的重量為18kg，重量輕。設(shè)有油門(mén)腳踏和剎車(chē)腳踏，可以根據(jù)自己的需要來(lái)調(diào)節(jié)車(chē)輛的速度，電池采用了鋰電池，擁有快速充電系統(tǒng)，一次沖5小時(shí)就可以連續(xù)使用3天，車(chē)輛的最大速度為45km/h，這款代步工具配置了前照夜視燈，由于平衡系統(tǒng)對(duì)道路的要求很高，所以夜視燈主要是照射地面，來(lái)保證車(chē)子平穩(wěn)行駛，根據(jù)黑夜的程度調(diào)節(jié)前照燈的亮度。在騎姿方式方面，采用坐姿的方式，避免站著過(guò)度勞累。因?yàn)槊總€(gè)人的身高和坐姿不一樣，所以整個(gè)車(chē)身和把手都可以根據(jù)不同使用者的身高來(lái)調(diào)節(jié)自身的高度和長(zhǎng)度。把式設(shè)計(jì)獨(dú)特，根據(jù)的自己的需要可以伸縮，供騎著選擇。此外，方案選用的材料是鎂合金，鎂合金具有優(yōu)秀的加工性能以及減震特性，代步很多零部件的加工都是由鎂合金材料整體制作而成，所以用鎂合金可以大大降低生產(chǎn)時(shí)的工藝流程。

5.4?實(shí)用性說(shuō)明

經(jīng)過(guò)準(zhǔn)確的把握當(dāng)前校園個(gè)人代步工具的市場(chǎng)需求，以及本方案針對(duì)市場(chǎng)需求設(shè)定清晰的設(shè)計(jì)目標(biāo)，本設(shè)計(jì)考慮到了校園環(huán)境、校園道路、校園的人流量等，確定了能源使用和車(chē)體的大小，代步車(chē)用電作動(dòng)力行駛時(shí)沒(méi)有噪音，不會(huì)打破安靜的校園環(huán)境。滿(mǎn)足了校園個(gè)人代步工具在體積、重量、攜帶、存放、速度控制等方面的要求;其次，其獨(dú)特的小巧、輕便、簡(jiǎn)潔的造型設(shè)計(jì)迎合了大學(xué)生時(shí)尚性、個(gè)性化的消費(fèi)心理。因此，這款校園代步工具對(duì)擁擠的校園交通和學(xué)生來(lái)說(shuō)有很大的實(shí)用性。

5.5?經(jīng)濟(jì)性說(shuō)明

由于校園代步工具針對(duì)的消費(fèi)者是學(xué)生，所以對(duì)于代步車(chē)的本身功能而言，它的功能非常齊全，解決了一般代步車(chē)解決不了的問(wèn)題。最重要的方便了學(xué)生的出入，在材料的選擇上，主要材料是鎂合金，鎂合金成本較低、因體積小巧而耗材少，且可以回收再利用，這在一定程度上降低了自身的制造成本;另一方面，因?yàn)檫@款自行車(chē)的制造工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、制造工序相對(duì)較少，因此也盡可能的減少了制造成本。對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)，這款校園代步工具非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

總 結(jié)

本次校園代步工具的設(shè)計(jì)基于國(guó)內(nèi)大學(xué)發(fā)展的背景之下，由于近幾年各大高校均進(jìn)行擴(kuò)招，在校學(xué)生數(shù)量明顯增多，并且還有繼續(xù)上升的趨勢(shì)，而且各大高校校園面積也在不斷的擴(kuò)大。所以校園代步工具將成為一大熱點(diǎn)，校園代步工具設(shè)計(jì)是針對(duì)當(dāng)前我國(guó)高校普遍存在的交通問(wèn)題的一項(xiàng)實(shí)際應(yīng)用的課題。在對(duì)高校交通狀況和大學(xué)生消費(fèi)行為具體調(diào)查分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)的相關(guān)知識(shí)，包括基于人機(jī)分析的外觀造型設(shè)計(jì)、傳動(dòng)選擇、材料選擇、色彩選擇以及計(jì)算機(jī)建模和實(shí)物建模，對(duì)校園代步工具作了系統(tǒng)的、全方位的定位設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我遇到了一些問(wèn)題，經(jīng)過(guò)我不斷的修改，最終設(shè)計(jì)出了一款能夠適應(yīng)當(dāng)前校園交通狀況和解決學(xué)生校內(nèi)出行的代步工具。

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（作者單位：西南林業(yè)大學(xué)）