課程設(shè)計---公交車站手機充電站的設(shè)計

1、<p><b>　　機械工程學院</b></p><p>　　課 程 設(shè) 計 說 明 書</p><p>　?。?011~2012學年第一學期）</p><p>　　課程名稱：人機工程學</p><p>　　題 目：公交車站手機充電站的設(shè)計</p><p>　　專業(yè)班級：工業(yè)設(shè)計0

2、902</p><p><b>　　學生姓名：裴桂山</b></p><p>　　學 號：2009000366</p><p><b>　　指導(dǎo)教師：姚靜媛</b></p><p><b>　　設(shè)計周數(shù)：二周</b></p><p>　　2011年

3、12月29日</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　一. 設(shè)計任務(wù)書…………………………………………………………………………3</p><p>　　1.1設(shè)計題目…………………………………………………………………………3</p><p>　　1.2設(shè)計題目的說明與分析……………………

4、……………………………………3</p><p>　　1.3設(shè)計目標…………………………………………………………………………4</p><p>　　二. 調(diào)研與分析…………………………………………………………………………4</p><p>　　2.1現(xiàn)狀總述…………………………………………………………………………4</p><p>　　2.2實

5、物分析…………………………………………………………………………6</p><p>　?。?）.與車距離問題………………………………………………………………6</p><p>　?。?）.充電時間問題………………………………………………………………7</p><p>　　（3）.高度設(shè)置問題………………………………………………………………8</p>&l

6、t;p>　　（4）.使用人數(shù)問題………………………………………………………………9</p><p>　?。?）.能源利用問題………………………………………………………………9</p><p>　　2.3分析歸納…………………………………………………………………………10 </p><p>　　三. 方案對比與分析………………………………………………………………

7、……10</p><p>　　3.1方案構(gòu)思總述……………………………………………………………………11</p><p>　　3.2方案對比及最終方案設(shè)計說明…………………………………………………12</p><p>　?。?）.概述…………………………………………………………………………12</p><p>　?。?）.重要人機學尺寸量化分

8、析…………………………………………………13</p><p>　?、俑叨瘸叽纭?3②寬度尺寸………………………………………………………………14</p><p>　　四. 設(shè)計小結(jié)……………………………………………………………………………15</p><p>　　4.1 方案優(yōu)缺點分析………………………………………………

9、…………………15</p><p>　　4.2 得失與收獲………………………………………………………………………16 </p><p>　　五. 參考資料……………………………………………………………………………17</p><p><b>　　一.設(shè)計任務(wù)書</b></p><p>　　1.1設(shè)計題目：公交車站手機充電

10、站的設(shè)計。</p><p>　　1.2設(shè)計題目的說明與分析</p><p>　　對公交車站的手機充電站進行設(shè)計，即是對于現(xiàn)有的手機充電站進行分析，并與公交車站的環(huán)境相結(jié)合，并采用人機工程學的相關(guān)知識和原理進行再設(shè)計，力求建立一個符合人機學原理、讓人在候車，臨時充電之間達到和諧的系統(tǒng)。</p><p>　　在這個項目的設(shè)計中，手機充電站和公交車站就涉及到機的因素，候車

11、人員和充電人員就涉及到人的因素，人與手機充電站以及公交車站的各種形式的聯(lián)系涉及到了人機界面的因素；只有將人、手機充電站以及公交車站的空間、時間等因素結(jié)合為一個系統(tǒng)來綜合考慮，才能讓手機充電站設(shè)計更好地滿足人的需要，并和公交車站環(huán)境、限制條件結(jié)合地更加緊密，保證整個系統(tǒng)的安全、舒適；而決不能將其分割開來，單單將“手機充電站”作為目標進行設(shè)計。</p><p>　　對公交車站的手機充電站這一系統(tǒng)進行設(shè)計，首先要立足于

12、公交車站這一特定的場所。公交車站有其特定的環(huán)境和條件，例如人員流動大，空間雖然大但又比較擁擠，必須滿足對空間的要求等等。所以對于手機充電站的設(shè)計必須針對好這一特定環(huán)境，充分考慮到手機充電站與公交車站的關(guān)系，以及充電站與上車口的距離，進而決定在空間位置關(guān)系方面的最佳方案。</p><p>　　在考慮好空間關(guān)系的基礎(chǔ)上，還要深入思索整個系統(tǒng)與充電站時間上的關(guān)系，充電需要時間，需要多久時間，能否保證在車到來之前沖上電，

13、怎么保證在候車時達到最合理，最有效的充電。</p><p>　　而且，要考慮好車站人流量大，要保證人在充電時不被擁擠，所以要考慮數(shù)量及分布問題。</p><p><b>　　1.3設(shè)計目標</b></p><p>　　本設(shè)計旨在建立建立一個人在臨時充電與候車之間的和諧體系。</p><p>　　通過本課程設(shè)計實踐，要培養(yǎng)

14、自己獨立完成文獻資料檢索和解決實際問題的能力，更好地理解和掌握人機學設(shè)計的原理和方法，掌握運用人機學設(shè)計的基本技能，熟悉運用繪圖（包括計算機繪圖）表達設(shè)計意圖的方法，進而培養(yǎng)自己運用設(shè)計原理分析問題、解決問題的能力。</p><p><b>　　二．調(diào)研與分析</b></p><p><b>　　2.1現(xiàn)狀總述</b></p>&l

15、t;p>　　如今的手機充電站主要應(yīng)用與大型商場，超市，火車站等人流量很大的地方，目前在公交車站設(shè)立充電站雖然少見，但隨著手機的普及和人群（人流量比較大）的需要，車站的手機充電站也會普及;但目前市場的充電站很少對人機方面有過多要求，外形方面也很單調(diào)，我們需要對其改進，并與公交車站的環(huán)境相適應(yīng)，最終使人在使用時更加舒服。</p><p>　　上海泰上電子科技有限責任公司業(yè)務(wù)經(jīng)理傅國華說，充電站走俏申城的主要原因

16、是上海是硬幣流通量最多的城市，這就決定了上海人能更方便地使用手機充電站。另外，上海也是手機用戶擁有量較高的城市，平均每10人中就有6人擁有手機，這也在客觀上決定了手機充電站的潛在消費群?！　　　?jù)介紹，上海目前有50多座充電站分布在商場、大賣場等地方，充電站接板上有諾基亞、摩托羅拉、愛立信、三星品牌的新款手機插口，用者只要投幣1元充上5分鐘，手機的待機時間就增加1至2小時，通話時間有15至20分鐘　　　　根據(jù)傅國華的說法，手機充電站

17、只是設(shè)備的初級狀態(tài)，而他們的目標是拓展充電站的功能。充電站的電霸芯片可以技術(shù)升級，擁有衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)、液晶顯示屏等，還能高速上網(wǎng)。由于充電站遍布全市主要場所的網(wǎng)點，用戶在充電等待的時間，可以看商業(yè)廣告，可以下載MP3，甚至可以在因特網(wǎng)上收發(fā)電子郵件，這是充電站最理想的使用方式。不過，專業(yè)人士也介紹說，如果加入因特網(wǎng)接入設(shè)備，還需要取得政府的許可。目前，泰上公司正和上海市政府協(xié)商有關(guān)事宜?！　「祰A介紹，隨著電訊設(shè)備的發(fā)展，手機充電站也會

18、隨之不斷升級，目前公司的產(chǎn)品已經(jīng)從單純的充電設(shè)備發(fā)</p><p>　　通過對公交車站的實地調(diào)研以及測量和思考，所發(fā)現(xiàn)的問題主要有以下幾個方面：</p><p>　?。?）.上車時的距離問題</p><p>　　在上車時通常會碰到候車到車門有一段距離的問題，所以要保證能夠及時上車，手機充電站應(yīng)該擺放到一個合理的位置，車距適中而又不影響道路通行，根據(jù)下圖的情況，離車太

19、遠是上不了車的，</p><p>　　所以這時手機充電站只有一個是不夠的，但是數(shù)量太多也容易影響通行。而在太原的車站而言，每個車站不只有一個候車廳，這時我可以將每個候車廳分別配放一個手機充電站。最好的位置應(yīng)該與車廳相結(jié)合。</p><p>　?。?）.充電時間問題</p><p>　　在候車的短短時間里，手機充電站滿足了這個問題，目前市場上的充電站充電一到五分鐘就能

20、保證手機待機二十分鐘到一個小時左右，通話也能保證在十幾分鐘，但是有一個問題，就是候車的人不知道什么時候車會來，甚至會在剛沖上電的時候車就來了，這是一個很糾結(jié)的問題，所以在車站內(nèi)附加了一個設(shè)置，那就是提示候車的人下一班車還有多久時間發(fā)車，上個問題中已經(jīng)將候車廳按車分開，所以每個候車廳只需要對應(yīng)一到四路車即可，這樣車站內(nèi)提供一個屏幕滾條，提醒著候車人員時間的概念，可以讓人選擇充或不充電。</p><p>　?。?）.

21、高度設(shè)置問題</p><p>　　手機充電站的設(shè)計要保證多數(shù)人群的高度適中，根據(jù)調(diào)查，這個數(shù)值大約在155cm左右。在候車廳與充電站的結(jié)合上還要保證人群的視野接受信息范圍。并根據(jù)一個容差范圍，我選擇線時選用的彈簧線路，可以伸縮，被限制的范圍減少。</p><p>　?。?）.使用人數(shù)及插頭問題</p><p>　　畢竟在短短的候車時間內(nèi)需要充電的人只是人群中的一小部

22、分，所以插頭的數(shù)量及類型的要求壓力就會減小很多，所以每個車廳內(nèi)配放30個插頭足以，然后根據(jù)目前市場數(shù)據(jù)線類型合理分配即可，usb借口的比較多，然后是諾基亞的圓形插頭，再有apple類型的插頭，為防萬一附加幾個萬能充即可。</p><p>　　但是車站也是一個異常擁擠的地方，所以要保證充電者的心理情況，即要有自己的安全領(lǐng)域，所以充電的地方要選擇離上車近而且人少的地方。我保證在人群十分擁擠的情況下是沒有人會拿出自己的

23、手機來充電的，畢竟不安全因素太多了，只有有自己的一定的安全領(lǐng)域，才能保證使用者的心理舒服。</p><p>　?。?）.能源利用問題</p><p>　　因為候車廳在室外，陽光的接受最為有效，所以我覺得在候車廳頂棚上應(yīng)該布置上太陽能電池板，該機器的功率是60瓦，所以在晴天時用太陽能發(fā)電充電足矣，甚至可以負責給顯示屏供電一部分，另外采用光感應(yīng)器，使供電能源在陰天，黑天或者供電不足的情況下自動

24、切換成電源供電，線路直接從支柱的空心部分導(dǎo)入即可，簡潔方便也不影響美觀。</p><p><b>　　2.3 分析歸納</b></p><p>　　總之，在考慮了距離，人群，高度，以及使用者心理等因素后可以發(fā)現(xiàn)，手機充電站在公交車站的設(shè)計擁有很大的設(shè)計空間嗎，但是這個項目并不簡單，除了要保證充電站的使用問題，也要保證公交車站的合理順暢性，在這個系統(tǒng)中，空間的合理性占據(jù)

25、著最大的因素，其次時間問題以及使用者的心理情況也占據(jù)著挺大的因素，所以要合理把握各種因素，并且相互結(jié)合，才能構(gòu)建出一個和諧的公交車站手機充電站系統(tǒng)。</p><p><b>　　三．方案對比與分析</b></p><p><b>　　3.1方案構(gòu)思總述</b></p><p>　　針對在現(xiàn)狀分析中發(fā)現(xiàn)的問題，我有目標地設(shè)計

26、了五個方案，并慢慢改進，最終形成了我最終的公交車站手機充電站的方案。</p><p>　　前期的幾個方案分別是</p><p><b>　?。ㄒ唬湫纬潆娬?lt;/b></p><p>　　（二）手機外殼充電站</p><p>　?。ㄈ┖喴字Ъ艹潆娬?lt;/p><p><b>　?。ㄋ模V告

27、式充電站</b></p><p>　　3.2方案對比及最終設(shè)計方案說明</p><p><b>　　1.概述</b></p><p>　　最后方案我選擇了在公交車站候車廳設(shè)計的充電站，綜合了前幾種方案的優(yōu)勢，又彌補了這幾個方案的不足，每個候車廳對應(yīng)相應(yīng)的班車，每個候車廳的兩側(cè)牌子分別是車站路線和盲文路線，并附加時間提示滾動條，提示相

28、應(yīng)班車到達的時間，給候車人員車次到達的時間提示。</p><p>　　充電器高度方面設(shè)置的155cm，適合于大眾使用，加上線路上的彈簧線路，基本滿足了使用人群的需要，并且在充電器的下方給與其設(shè)置了流動書柜，使人在候車時可以看書看報，并且隨人群在車站間的流動相互交換，手機充電的線路都在公交車站的柱子里，不會發(fā)生危險，比較安全。</p><p>　　充電器的上方是電子顯示屏，用來顯示廣告信息和

29、一些生活常識，隨著技術(shù)的發(fā)展，這個顯示屏最終將變成聯(lián)網(wǎng)的觸屏式電腦，用戶甚至可以充電器直接下載各類信息，歌曲，電影。</p><p>　　在對面會有護欄，護欄的主要作用就是防止人群擁擠導(dǎo)致事故發(fā)生，護欄上掛著椅子，椅子的材料是不銹鋼直接可以掛在護欄上，可以移動，甚至摘除，椅子主要是給老年人休息用的，坐在椅子上一方面可以休息，也可以一邊看著顯示屏的信息。</p><p>　　2．重要人機學尺

30、寸量化分析</p><p><b>　　⑴高度尺寸</b></p><p>　?、俪潆娖鞯母叨龋褐饕紤]充電時視線的位置和抬臂的高度尺寸（目前線的高度應(yīng)滿足男女平均身高）。</p><p>　　取男女50百分位的“立姿眼高”的平均值：（1568+1454）/2=1511mm</p><p>　　加上穿鞋修正量25，減去姿

31、勢修正量10，</p><p>　　1511+25-10=1526mm</p><p>　　考慮到人的視線和充電器不用在同一水平線上并不在水平線上，而且有數(shù)據(jù)線的長度及彈簧線路的修正，所以綜合后取155cm。</p><p>　　取男女50百分位的“立姿肘高”的平均值：（1024+960）/2=992mm</p><p>　　加上穿鞋修正量2

32、5，減去姿勢修正量10，</p><p>　　992+25-10=1007mm 圓整，取110cm。</p><p>　　充電時要滿足方便夠到插頭，還要滿足手臂不要抬起太多導(dǎo)致疲勞，而且要考慮使用者在充電時也有可能會使用手機，所以充電器的高度應(yīng)在（1400-1600）之間。但經(jīng)過我自己的仔細體會和對他人就餐情況的調(diào)查，綜合后取刷卡機高度為1550mm</p><p

33、>　?、跀?shù)據(jù)線的長度：主要考慮手臂抬起的合適高度</p><p>　　取視線高度和手肘高度的平均值，并經(jīng)過自己的反復(fù)體會和征求他人意見，取為200mm。</p><p><b>　?、茖挾瘸叽?lt;/b></p><p><b>　　上車口寬度：</b></p><p>　　取男子95百分位的“最

34、大肩寬”469，加穿衣修正量21，加刷卡時的動作余裕量以及心理需要，取為600mm。</p><p><b>　　兩顯示屏寬度：</b></p><p>　　取男子95百分位的“最大肩寬”469，加穿衣修正量21，再加由于人非常多為了保證能容許盡量多的人通過，最終取為1000mm。</p><p><b>　　四. 設(shè)計小結(jié)</

35、b></p><p>　　4.1方案優(yōu)缺點分析</p><p><b>　　方案的優(yōu)點主要有：</b></p><p>　　1.能夠以一個系統(tǒng)的眼光來考慮整個設(shè)計過程，而不是單單以某個或某幾個物體作為研究對象。</p><p>　　2.能夠從實際出發(fā)，充分考慮實際因素和實際尺寸并進行實地測量和調(diào)研。</p&g

36、t;<p>　　3.多個方向相結(jié)合，從各個方向來考慮所針對的系統(tǒng)，懂得定位大方向，與環(huán)境能融合到一塊，不只是一個單一的產(chǎn)品，而是一個系統(tǒng)。</p><p>　　缺點主要有以下方面：</p><p>　　外形沒有改進，直接在公交車站的基礎(chǔ)上做的設(shè)計，不能突出充電站的特點</p><p><b>　　4.2得失與收獲</b></

37、p><p>　　本學期的人機工程學課程設(shè)計趣味性強，同時也可以學到很多東西，是我們隊人機工程學有了更深刻的認識，并且更深入的理解了對人機工程學的需要及人機工程學對我們生活的影響。</p><p>　　我認為，在這學期的課程設(shè)計中，在收獲知識的同時，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找大量資料，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨立思考、動手建模的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要

38、的是，在課程設(shè)計上上，我們學會了很多學習的方法。而這是日后最實用的，真的是受益匪淺。要面對社會的挑戰(zhàn)，只有不斷的學習、實踐，再學習、再實踐。雖然辛苦，但不管怎樣，這些都是一種鍛煉，一種知識的積累，能力的提高。完全可以把這個當作基礎(chǔ)東西，只有掌握了這些最基礎(chǔ)的，才可以更進一步，取得更好的成績。很少有人會一步登天吧。永不言棄才是最重要的。</p><p>　　而且，這對于我們的將來也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我

39、想我們都能變苦為樂，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在課設(shè)之后變的更加成熟，會面對需要面對的事情。</p><p>　　與此同時，我更加理解到團隊合作的需要，僅僅憑借一個人的思維，縱使思考的在周到，也會有不少欠缺。而團隊合作也是當今社會最提倡的，有團隊才能有更大的成功</p><p>　　人機工程課程設(shè)計雖然結(jié)束了，也留下了很多遺憾，因為由于時間的

40、緊缺和許多課業(yè)的繁忙，并沒有做到最好，但是，最起碼我們沒有放棄，它是我們的驕傲！相信以后我們會以更加積極地態(tài)度對待我們的學習、對待我們的生活。我們的激情永遠不會結(jié)束，相反，我們會更加努力，努力的去彌補自己的缺點，發(fā)展自己的優(yōu)點，去充實自己，只有在了解了自己的長短之后，我們會更加珍惜擁有的，更加努力的去完善它，增進它。只有不斷的測試自己，挑戰(zhàn)自己，才能擁有更多的成功和快樂，享受過程，而不是結(jié)果！認真對待每一個設(shè)計，珍惜每一分一秒，學到最多

41、的知識和方法，鍛煉自己的能力，這個是我們在做設(shè)計的時候是受益匪淺。</p><p><b>　　五. 參考資料</b></p><p>　　1.阮寶湘、邵祥華主編，《工業(yè)設(shè)計人機工程》，機械工業(yè)出版社，2005</p><p>　　2.丁玉蘭主編，《人機工程學》，北京理工大學出版社，2005</p><p>　　3.

42、GB/T16251-1996 工作系統(tǒng)設(shè)計的人類工效學原則</p><p>　　4.GB/T10000-1998 中國成年人人體尺寸</p><p>　　5.GB/T12985-1991 在產(chǎn)品設(shè)計中應(yīng)用人體尺寸百分位數(shù)的通則</p><p>　　6.GB/T13547-1992 工作空間人體尺寸</p><p>　　7.GB/T1

43、4776-1993 工作崗位尺寸設(shè)計原則及其數(shù)值</p><p>　　8.GB/T14775-1993 操縱器一般人類工效學要求</p><p>　　9.GB/T14774-1993 工作座椅一般人類工效學要求</p><p><b>　　人體水平尺寸</b></p><p>　　工作空間立姿人體尺寸</p&g