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水陆自行车研究背景及发展前景
张永成
研究背景
随着当今科技的迅速发展,人们生活水平日渐提高,对科技产品的创新得到越来越高的关注,特别是娱乐生活方面的各种娱乐健身产品随处可见,市场上出现的各种健身娱乐设备多达千种。特别是水上游乐项目,因其独特的新颖性,在各大中小型公园中得到了广泛的推广。水上自行车作为一种创新型水上娱乐产品,被众多玩家亲睐,但由于其生产成本高,效率低下始终不能在市场上在短时间内就能形成一定规模效应。要较好的经济比较效益,不仅要从设计方面着手提高传递效率,还要从制造方面换购,使得尽量多的零件实现大批量生产。目前大部分水上娱乐设备主要有:手遥类、脚蹬类、划船类。
在日常生活中存在大量的水上娱乐设备,如常见的水上轮车(明轮)、手遥船、浆船、脚踏船等,这些都是靠人力驱动的水上休闲娱乐设备。确实这些设备在通常的娱乐场所随处可见,但就其新颖性却不高,往往初次乘坐上去进行娱乐游玩时在很长一段时间内都找不到人机互动的的感觉,短暂的水上涉足就会让人失去兴趣,之后也很难有再尝试的欲望,而水上自行车却不一样,它的上半部分采用的是通常自行车构造机构,游客乘坐上去马上就能找到像自行车一样的人机之间的一种互动感觉。玩起来轻松自由,这就涉及到人机工程学的应用。
人机工程学是一门新兴的边缘科学。它起源于欧洲,形成和发展于美国。人机工程学在欧洲称为Ergonomics,这名称最早是由波兰学者雅斯特莱鲍夫斯基提出来的,它是由两个希腊词根组成的。“ergo”的意思是“出力、工作”,“nomics”表示“规律、法则”的意思,因此,Ergonomics的含义也就是“人出力的规律”或“人工作的规律”,也就是说,这门学科是研究人在生产或操作过程中合理地、适度地劳动和用力的规律问题。人机工程学在美国称为“Human Engineering”(人类工程学)或“Human Factor Engineering”(人类因素工程学)。日本称为“人间工学”,或采用欧洲的名称,音译为“Ergonomics”,俄文音译名“Эргнотика”在我国,所用名称也各不相, ,有“人类工程学”、“人体工程学”、“工效学”、“机器设备利用学”和“人机工程学”等。为便于学科发展,统一名称很有必要,现在大部分人称其为“人机工程学”,简称“人机学”。“人机工程学”的确切定义是,把人—机—环境系统作为研究的基本对象,运用生理学、心理学和其它有关学科知识,根据人和机器的条件和特点,合理分配人和机器承担的操作职能,并使之相互适应,从而为人创造出舒适和安全的工作环境,使工效达到最优的一门综合性学科。
因此,为了能充分地发挥人和机器的作用,使整个人—机系统可靠、安全、高效,以及操作方便和舒适,设计人—机系统时就得充分考虑人和机器的特征与功能,使之相互协调配合,构成有机整体,达到生产和工作的最佳效果。
在制造方面,由于水上自行车是一种创新型水上娱乐产品,企业在生产时一般都是采用中小批量生产,使得生产成本较高。但在设计水上自行车时,设计人员可以选择普通自行车为原参考模型,在此基础上可以选用大量的原部件,减少了劳动强度,同时依托普通自行车的大批量生产直接降低了生产成本,像链轮、链条、脚踏板等可以选用通用自行车厂商大批量生产的现成产品。
二、发展前景
水上自行车最早起源于加拿大,作为一种环保型、娱