基于人机工程对国内手推婴儿车的改进设计研究

    贾琼　李军　李琦

    

    

    摘要：

    从婴儿车发明至今，逐渐成为现代家庭不可或缺的重要育儿工具之一。随着科技水平的不断提高和新材料的广泛使用，婴儿车的设计发生巨大改变。人们不仅满足于其基本的使用功能，孩子往往是家庭的中心，基于此对婴儿车的设计不断提出新的要求。婴儿车的设计不仅要有助于婴儿的健康成长，同时也要兼顾家长省心省力。本文以人机工程学为入口，通过对国内手推婴儿车行业发展的状况进行分析，提出手推婴儿车改进目前存在的普遍问题，并具体阐述婴儿车设计的相关改进办法，对国内手推婴儿车进行详尽的设计研究。

    关键词：

    人机工程 婴儿车 问题 改进

    一、国内手推婴儿车行业的现状

    随着二十世纪七八十年代独生子女普遍进入适龄生育期，我国开始进入又一次持续时间更长的生育高峰阶段，迎来第四波婴儿潮，时间将持续到2018年。在社会事件、人文观念和巨大的人口基数等多重效应的影响下，这股婴儿潮将极大促进容量巨大的中国婴儿车产业市场，形成一个0-6岁婴幼儿婴儿车产业的迅猛突起。随着科学技术的发展，消费者对婴儿车的设计技术水平要求越来越高。比如消费者会希望婴儿车能够最大可能地模仿父母的操作，让孩子的生活环境更加舒适、安全，更加健康、美好。

    据统计，从中国近几年新生婴儿的数量来看，中国0-3岁婴儿约六千万，孕妇数量达两千万，婴儿车消费可以说正迎来黄金时代。而按现有人口推算，中国新生婴儿高峰期大约出现在2016年，届时将迎来第五轮婴儿潮，预计市场婴儿车销售额将达到两百亿元人民币。换句话说，持续增长的婴儿车消费群体，加上全新的现代科学消费意识、育儿理念等所带来的消费观念提升，将促成中国婴儿用品市场迎来二十年的大好发展前景。

    二、人机工程领域概况

    （一）人机工程学的特点

    人机工程学的学科特点是认真研究人、机、环境三个要素本身特性的基础上，不单纯着眼于个别要素的优良与否，而将使用物的人和所设计的物，以及人与物所共处的环境作为一个系统来综合研究。在人机工程学中将这个系统称为“人——机——环境”系统。人机工程学是一个不断创新不断发展的学科，人的研究不断完善，新的事物不断涌现。

    （二）人机工程学的国内外发展现状

    人机工程技术是二十一世纪信息领域需要突破的重大课题。美国二十一世纪信息技术计划中的基础研究内容有四项：软件、人机交互、网络、高性能计算机。其中，人机建模研究在信息技术中被列为与软件技术和计算机技术等并列的六项国家关键技术之一，并被认为“对于计算机工业有着突出的重要性，对其他工业也很重要”。美国国防关键技术计划不仅把人机交互列为软件技术发展的重要内容之一，而且还专门增加了与软件技术并列的人机界面这项内容。日本也提出了FPIEND21计划，其目标就是要开发二十一世纪个性化的信息环境。我国的973、S-863、十五计划以及十一五计划均将人机交互列为主要内容。在中国，人机工程学的研究在二十世纪三十年代开始即有少量和零星的开展，但系统和深入的开展则是在文革之后。1980年4月，国家标准局成立了全国人类工效学标准化技术委员会，统一规划、研究和审议全国有关人类工效学的基础标准的制定。1984年，国防科工委成立了国家军用人-机-环境系统工程标准化技术委员会。这两个技术委员会的建立，有力地推动了我国人机工程学研究的发展。此后在1989年又成立了中国人类工效学学会，又在1995年9月创刊了学会会刊《人类工效学》季刊。二十世纪九十年代初，北京航空航天大学首先成立了我国该专业的第一个博士学科点，随后南京航空航天大学、西北工大、北京理工大学、北大医学部等大学也先后成立了相应的专业。当前，随着我国科技和经济的发展，人们对工作条件、生活品质的要求正逐步提高，对产品的人机工程特性也会日益重视。一些厂商把“以人为本”、“人体工学”的设计作为产品的卖点，也正是出于对这种新的需求取向的意识。

    三、婴儿车改进的问题与分析

    （一）成人的弯腰幅度

    婴儿车的位置普遍偏低，因此成人需要进行较大幅度的弯腰才能与婴儿进行交流活动。这并没有充分地满足人机工程学的要求。

    （二）婴儿的视野

    一般成人的视野在1m-2m之间，于是很多的环境设施都是在此视野范围内进行规划设计的。但是婴儿的视野却在1m以下，大部分时候婴儿并没能如愿地看到广阔的世界。这不仅影响婴儿的视觉发育，也会影响婴儿的情绪。

    （三）污浊的空气

    由于比重的原因，位于1m以下的是空气质量最差、细菌最密集、环境铅污染最为严重的地带。但往往绝大部分的婴儿车婴儿座位设置都在较低的位置，这对婴儿的呼吸非常不利。

    （四）爬楼梯的问题

    在一般楼梯上或扶手电梯上使用婴儿车都会很不方便，婴儿车体积较庞大，有些成人懒得拆卸，把小孩与车一同乘坐梯式手扶电梯，这种情况相当危险。目前的大部分婴儿车都未能很好地解决该问题，只有在坡式的手扶电梯中使用婴儿车最为安全。

    （五）存物空间的问题

    时下有相当一部分的婴儿车已经设计了一个存物平台给成人们放置各类物品。但很多时候，存物的空间仍然不够，如果是外出旅游则会表现得更为明显。设想如果婴儿座位得到相应的提高，那么座位以下的离地面的位置都能作为存物空间来考虑。

    （六）孩子间的交流

    据调查表明，大多数两岁及以下的孩子都处独自玩耍状态，而两岁以上的孩子通常与其他同龄儿童的接触更多。零到六个月的新生婴儿并不适合使用婴儿车，所以婴儿车实际上要更多考虑超过一岁的婴儿使用需求，即交流的需求，因此造型不宜设计得庞大和复杂。

    （七）轻便

    有不少婴儿车功能非常丰富，造型也很华丽。但是却称得上是重量级的车子，这样并不适合携带外出，可以多采用轻质材料。

    四、针对婴儿车的人机工程改进措施

    （一）婴儿的生理特点分析

    幼儿在生活上逐渐脱离对母亲的依赖，生长速度比婴儿期缓慢，但四肢的活动能力却变得越来越灵活熟练，能独立活动，学会了行走，其活动范围也增大，接触周围事物的机会更多，这一变化使幼儿的世界豁然开朗。幼儿期阶段，智力发育比较快，语言、思维和沟通能力有所增强，在幼儿前期阶段，语言表达能力尚不足，发音不太准确，也只会一些单音节的词，沟通的方式多为莫名其妙的语言及手舞足蹈的比画姿态；幼儿后期阶段，幼儿能清楚表达自己的意愿，对活动的物体有极大的兴趣，喜欢角色扮演，喜欢模仿成人，并且渐渐产生了一定的独立意识，喜欢独自玩耍。在思维方面，此阶段的孩子总的来说，对新事物有浓厚的兴趣，具备学习的能力，充满了求知的欲望，但对同一事物的注意力不会太持久，对各种危险识别的能力不足等（见下表）。

    （二）婴幼儿的身体与车内结构的关系

    婴幼儿的身体柔软，骨骼发育还不完全，婴儿车必须在较小的空间条件里提供婴幼儿舒适的空间需求。婴幼儿的生理构造决定了他们比一般人更容易受到伤害，由于其正处于身体发育的时期，必须要保持婴儿平躺时睡得舒服，幼儿坐态保持良好，使其脊椎不受到损害，保持自然的、本身的脊椎弯曲度，坐卧时体位受压面分布合理，身体肌肉松弛，血液循环状态良好。下图表达的就是婴幼儿坐卧时的体态特点，左图说明的是婴儿平躺时脊椎形态和体位受压分布点，右图说明的是幼儿平躺或稍微坐起时的脊椎弯曲形态和体位受压分布情况。

    从图中可以看出婴儿平躺时，脊椎基本成平直状，体压分布在臀部、背部和头部，幼儿脊椎发育较婴儿时成熟，可以坐起，脊椎成自然弯曲，体压分布遍及整个躯干和头部。母亲平抱小孩的时候，正确的怀抱姿势就是一只手托起婴儿的背部，头部处于臂弯中，另一只手托起婴儿的臀部，让其紧贴母亲的身体，这样的姿势能让熟睡的婴儿不会因为激烈的运动而被吵醒，也不会伤害到未发育成熟的脊椎，因此婴儿车的座垫要具有腰部防护功能，使腰部具有依托感，能减少或隔离路面不平带来的震动伤害腰椎，就像母亲温暖的怀抱一样。除了脊椎，头部也是婴幼儿需要保护的部位，婴儿车内最好有头枕设计，无论是正常推行还是突发事故，都能强有力的保护婴幼儿的头部。婴幼儿的头部大约相当于自身体重的百分之十八，在紧急情况下会造成颈部脊椎的折断，当母亲抱婴儿时，首先就是用手托住婴儿的头部，而头枕如同母亲的臂弯牢牢把婴幼儿的头部固定住，并且在头部障碍检查测试中，发现横卧角度要大于水平线150°。头枕就是这种能起到防止婴幼儿的头相对与身体做相反运动的弹性装置，当发生冲撞时，能把吸收这种冲击力而对婴幼儿头部起到保护作用。

    （三）婴儿车的人机工程

    根据以上婴儿生理，身体与车内结构关系的分析，婴儿的视野在一米以下，位于一米以下的是空气质量最差、细菌最密集的地带，所以婴儿座椅高度定为一千毫米。婴儿车体积如果较庞大，用于一般楼梯上或扶手电梯上使用就会出现很不方便的弊病，所以最好设计成折叠的方式。提升相应的高度，可以把座位以下的位置设计成存物空间，通过此方式增大存物空间，童车的位置提升也可以方便成人和婴儿双方向交流。

    另外需要重点考虑的还有：

    （一）座位方向

    研究表明孩子在乘坐婴儿车时脸朝向父母，会对他们的成长产生许多的积极的影响，能提供亲近感和交互性。

    （二）婴儿亲子心理

    长期使用婴儿车，会自然地减少婴儿与母亲身体接触的频率，将造成婴儿或多或少的“感觉剥夺”。婴儿车中应考虑“拟态补充”，例如采用充气坐垫的座椅，柔软和温暖可以让儿童感觉像是父母的怀抱。

    （三）外观

    婴儿喜欢夸张的形态，外形的设计要新奇吸引人，也要与生活密切相关。比如仿生学，可以把生活中常见的物品或者是动物作为主形态，加以夸张。但是不要过于夸张，过于夸张会引起婴儿的恐惧心理，感觉陌生。

    五、结论

    婴儿车的改进办法最终并不是取决于设计师，对于外观造型来说也是如此。它的设计是否能经得起推敲，其实取决于使用者。造型取决于功能这点毋庸置疑，重点在于寻求功能的过程是否正确。如果寻求的过程是错误的，那么再绚烂的造型也会显得软弱无力。婴儿车的改进不光是色彩、材质的选择，更重要的应该以人机为准，以达到更舒适、安全、可靠的要求，达到健康的婴儿车的标准。好的设计不光要满足婴儿的需求，还要满足成人的需求，体现一切以人为本的设计理念，这是我们研究该课题的最终目标所在。