基于人機工程對國內手推嬰兒車的改進設計研究

賈瓊　李軍　李琦

摘要：

從嬰兒車發(fā)明至今，逐漸成為現(xiàn)代家庭不可或缺的重要育兒工具之一。隨著科技水平的不斷提高和新材料的廣泛使用，嬰兒車的設計發(fā)生巨大改變。人們不僅滿足于其基本的使用功能，孩子往往是家庭的中心，基于此對嬰兒車的設計不斷提出新的要求。嬰兒車的設計不僅要有助于嬰兒的健康成長，同時也要兼顧家長省心省力。本文以人機工程學為入口，通過對國內手推嬰兒車行業(yè)發(fā)展的狀況進行分析，提出手推嬰兒車改進目前存在的普遍問題，并具體闡述嬰兒車設計的相關改進辦法，對國內手推嬰兒車進行詳盡的設計研究。

關鍵詞：

人機工程 嬰兒車 問題 改進

一、國內手推嬰兒車行業(yè)的現(xiàn)狀

隨著二十世紀七八十年代獨生子女普遍進入適齡生育期，我國開始進入又一次持續(xù)時間更長的生育高峰階段，迎來第四波嬰兒潮，時間將持續(xù)到2018年。在社會事件、人文觀念和巨大的人口基數(shù)等多重效應的影響下，這股嬰兒潮將極大促進容量巨大的中國嬰兒車產(chǎn)業(yè)市場，形成一個0-6歲嬰幼兒嬰兒車產(chǎn)業(yè)的迅猛突起。隨著科學技術的發(fā)展，消費者對嬰兒車的設計技術水平要求越來越高。比如消費者會希望嬰兒車能夠最大可能地模仿父母的操作，讓孩子的生活環(huán)境更加舒適、安全，更加健康、美好。

據(jù)統(tǒng)計，從中國近幾年新生嬰兒的數(shù)量來看，中國0-3歲嬰兒約六千萬，孕婦數(shù)量達兩千萬，嬰兒車消費可以說正迎來黃金時代。而按現(xiàn)有人口推算，中國新生嬰兒高峰期大約出現(xiàn)在2016年，屆時將迎來第五輪嬰兒潮，預計市場嬰兒車銷售額將達到兩百億元人民幣。換句話說，持續(xù)增長的嬰兒車消費群體，加上全新的現(xiàn)代科學消費意識、育兒理念等所帶來的消費觀念提升，將促成中國嬰兒用品市場迎來二十年的大好發(fā)展前景。

二、人機工程領域概況

（一）人機工程學的特點

人機工程學的學科特點是認真研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎上，不單純著眼于個別要素的優(yōu)良與否，而將使用物的人和所設計的物，以及人與物所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來綜合研究。在人機工程學中將這個系統(tǒng)稱為“人——機——環(huán)境”系統(tǒng)。人機工程學是一個不斷創(chuàng)新不斷發(fā)展的學科，人的研究不斷完善，新的事物不斷涌現(xiàn)。

（二）人機工程學的國內外發(fā)展現(xiàn)狀

人機工程技術是二十一世紀信息領域需要突破的重大課題。美國二十一世紀信息技術計劃中的基礎研究內容有四項：軟件、人機交互、網(wǎng)絡、高性能計算機。其中，人機建模研究在信息技術中被列為與軟件技術和計算機技術等并列的六項國家關鍵技術之一，并被認為“對于計算機工業(yè)有著突出的重要性，對其他工業(yè)也很重要”。美國國防關鍵技術計劃不僅把人機交互列為軟件技術發(fā)展的重要內容之一，而且還專門增加了與軟件技術并列的人機界面這項內容。日本也提出了FPIEND21計劃，其目標就是要開發(fā)二十一世紀個性化的信息環(huán)境。我國的973、S-863、十五計劃以及十一五計劃均將人機交互列為主要內容。在中國，人機工程學的研究在二十世紀三十年代開始即有少量和零星的開展，但系統(tǒng)和深入的開展則是在文革之后。1980年4月，國家標準局成立了全國人類工效學標準化技術委員會，統(tǒng)一規(guī)劃、研究和審議全國有關人類工效學的基礎標準的制定。1984年，國防科工委成立了國家軍用人-機-環(huán)境系統(tǒng)工程標準化技術委員會。這兩個技術委員會的建立，有力地推動了我國人機工程學研究的發(fā)展。此后在1989年又成立了中國人類工效學學會，又在1995年9月創(chuàng)刊了學會會刊《人類工效學》季刊。二十世紀九十年代初，北京航空航天大學首先成立了我國該專業(yè)的第一個博士學科點，隨后南京航空航天大學、西北工大、北京理工大學、北大醫(yī)學部等大學也先后成立了相應的專業(yè)。當前，隨著我國科技和經(jīng)濟的發(fā)展，人們對工作條件、生活品質的要求正逐步提高，對產(chǎn)品的人機工程特性也會日益重視。一些廠商把“以人為本”、“人體工學”的設計作為產(chǎn)品的賣點，也正是出于對這種新的需求取向的意識。

三、嬰兒車改進的問題與分析

（一）成人的彎腰幅度

嬰兒車的位置普遍偏低，因此成人需要進行較大幅度的彎腰才能與嬰兒進行交流活動。這并沒有充分地滿足人機工程學的要求。

（二）嬰兒的視野

一般成人的視野在1m-2m之間，于是很多的環(huán)境設施都是在此視野范圍內進行規(guī)劃設計的。但是嬰兒的視野卻在1m以下，大部分時候嬰兒并沒能如愿地看到廣闊的世界。這不僅影響嬰兒的視覺發(fā)育，也會影響嬰兒的情緒。

（三）污濁的空氣

由于比重的原因，位于1m以下的是空氣質量最差、細菌最密集、環(huán)境鉛污染最為嚴重的地帶。但往往絕大部分的嬰兒車嬰兒座位設置都在較低的位置，這對嬰兒的呼吸非常不利。

（四）爬樓梯的問題

在一般樓梯上或扶手電梯上使用嬰兒車都會很不方便，嬰兒車體積較龐大，有些成人懶得拆卸，把小孩與車一同乘坐梯式手扶電梯，這種情況相當危險。目前的大部分嬰兒車都未能很好地解決該問題，只有在坡式的手扶電梯中使用嬰兒車最為安全。

（五）存物空間的問題

時下有相當一部分的嬰兒車已經(jīng)設計了一個存物平臺給成人們放置各類物品。但很多時候，存物的空間仍然不夠，如果是外出旅游則會表現(xiàn)得更為明顯。設想如果嬰兒座位得到相應的提高，那么座位以下的離地面的位置都能作為存物空間來考慮。

（六）孩子間的交流

據(jù)調查表明，大多數(shù)兩歲及以下的孩子都處獨自玩耍狀態(tài)，而兩歲以上的孩子通常與其他同齡兒童的接觸更多。零到六個月的新生嬰兒并不適合使用嬰兒車，所以嬰兒車實際上要更多考慮超過一歲的嬰兒使用需求，即交流的需求，因此造型不宜設計得龐大和復雜。

（七）輕便

有不少嬰兒車功能非常豐富，造型也很華麗。但是卻稱得上是重量級的車子，這樣并不適合攜帶外出，可以多采用輕質材料。

四、針對嬰兒車的人機工程改進措施

（一）嬰兒的生理特點分析

幼兒在生活上逐漸脫離對母親的依賴，生長速度比嬰兒期緩慢，但四肢的活動能力卻變得越來越靈活熟練，能獨立活動，學會了行走，其活動范圍也增大，接觸周圍事物的機會更多，這一變化使幼兒的世界豁然開朗。幼兒期階段，智力發(fā)育比較快，語言、思維和溝通能力有所增強，在幼兒前期階段，語言表達能力尚不足，發(fā)音不太準確，也只會一些單音節(jié)的詞，溝通的方式多為莫名其妙的語言及手舞足蹈的比畫姿態(tài)；幼兒后期階段，幼兒能清楚表達自己的意愿，對活動的物體有極大的興趣，喜歡角色扮演，喜歡模仿成人，并且漸漸產(chǎn)生了一定的獨立意識，喜歡獨自玩耍。在思維方面，此階段的孩子總的來說，對新事物有濃厚的興趣，具備學習的能力，充滿了求知的欲望，但對同一事物的注意力不會太持久，對各種危險識別的能力不足等（見下表）。

（二）嬰幼兒的身體與車內結構的關系

嬰幼兒的身體柔軟，骨骼發(fā)育還不完全，嬰兒車必須在較小的空間條件里提供嬰幼兒舒適的空間需求。嬰幼兒的生理構造決定了他們比一般人更容易受到傷害，由于其正處于身體發(fā)育的時期，必須要保持嬰兒平躺時睡得舒服，幼兒坐態(tài)保持良好，使其脊椎不受到損害，保持自然的、本身的脊椎彎曲度，坐臥時體位受壓面分布合理，身體肌肉松弛，血液循環(huán)狀態(tài)良好。下圖表達的就是嬰幼兒坐臥時的體態(tài)特點，左圖說明的是嬰兒平躺時脊椎形態(tài)和體位受壓分布點，右圖說明的是幼兒平躺或稍微坐起時的脊椎彎曲形態(tài)和體位受壓分布情況。

從圖中可以看出嬰兒平躺時，脊椎基本成平直狀，體壓分布在臀部、背部和頭部，幼兒脊椎發(fā)育較嬰兒時成熟，可以坐起，脊椎成自然彎曲，體壓分布遍及整個軀干和頭部。母親平抱小孩的時候，正確的懷抱姿勢就是一只手托起嬰兒的背部，頭部處于臂彎中，另一只手托起嬰兒的臀部，讓其緊貼母親的身體，這樣的姿勢能讓熟睡的嬰兒不會因為激烈的運動而被吵醒，也不會傷害到未發(fā)育成熟的脊椎，因此嬰兒車的座墊要具有腰部防護功能，使腰部具有依托感，能減少或隔離路面不平帶來的震動傷害腰椎，就像母親溫暖的懷抱一樣。除了脊椎，頭部也是嬰幼兒需要保護的部位，嬰兒車內最好有頭枕設計，無論是正常推行還是突發(fā)事故，都能強有力的保護嬰幼兒的頭部。嬰幼兒的頭部大約相當于自身體重的百分之十八，在緊急情況下會造成頸部脊椎的折斷，當母親抱嬰兒時，首先就是用手托住嬰兒的頭部，而頭枕如同母親的臂彎牢牢把嬰幼兒的頭部固定住，并且在頭部障礙檢查測試中，發(fā)現(xiàn)橫臥角度要大于水平線150°。頭枕就是這種能起到防止嬰幼兒的頭相對與身體做相反運動的彈性裝置，當發(fā)生沖撞時，能把吸收這種沖擊力而對嬰幼兒頭部起到保護作用。

（三）嬰兒車的人機工程

根據(jù)以上嬰兒生理，身體與車內結構關系的分析，嬰兒的視野在一米以下，位于一米以下的是空氣質量最差、細菌最密集的地帶，所以嬰兒座椅高度定為一千毫米。嬰兒車體積如果較龐大，用于一般樓梯上或扶手電梯上使用就會出現(xiàn)很不方便的弊病，所以最好設計成折疊的方式。提升相應的高度，可以把座位以下的位置設計成存物空間，通過此方式增大存物空間，童車的位置提升也可以方便成人和嬰兒雙方向交流。

另外需要重點考慮的還有：

（一）座位方向

研究表明孩子在乘坐嬰兒車時臉朝向父母，會對他們的成長產(chǎn)生許多的積極的影響，能提供親近感和交互性。

（二）嬰兒親子心理

長期使用嬰兒車，會自然地減少嬰兒與母親身體接觸的頻率，將造成嬰兒或多或少的“感覺剝奪”。嬰兒車中應考慮“擬態(tài)補充”，例如采用充氣坐墊的座椅，柔軟和溫暖可以讓兒童感覺像是父母的懷抱。

（三）外觀

嬰兒喜歡夸張的形態(tài)，外形的設計要新奇吸引人，也要與生活密切相關。比如仿生學，可以把生活中常見的物品或者是動物作為主形態(tài)，加以夸張。但是不要過于夸張，過于夸張會引起嬰兒的恐懼心理，感覺陌生。

五、結論

嬰兒車的改進辦法最終并不是取決于設計師，對于外觀造型來說也是如此。它的設計是否能經(jīng)得起推敲，其實取決于使用者。造型取決于功能這點毋庸置疑，重點在于尋求功能的過程是否正確。如果尋求的過程是錯誤的，那么再絢爛的造型也會顯得軟弱無力。嬰兒車的改進不光是色彩、材質的選擇，更重要的應該以人機為準，以達到更舒適、安全、可靠的要求，達到健康的嬰兒車的標準。好的設計不光要滿足嬰兒的需求，還要滿足成人的需求，體現(xiàn)一切以人為本的設計理念，這是我們研究該課題的最終目標所在。