老年人便攜式購物車設計研究

葉潮巳 呂濤 周芬芬

關鍵詞：老年人;便攜式;購物車設計

老年人購物車設計大致分為兩類：一類是適用于超市的公用購物車設計，另一類是適用于居家出行的家用購物車設計。在老年人購物車設計研究方面，劉麗莎等人基于現代新零售商業(yè)模式設計了一種超市智能購物車，該車具有界面交互、精準識別、導購定位等功能[1] ;吳通等人對超市購物車的智能化設計進行了分析，提出了智能存放及管理系統(tǒng)設計、智能狀態(tài)監(jiān)控功能設計、智能輔助行駛功能設計等內容[2] ;段雅芹提出了外觀造型功能、色彩設計、操作流程等設計方法和內容[3] ;王崇寧等人對購物車的材料和色彩進行了分析，并設計了大型超市購物車[4] ;汪沙娜對購物車情感化設計進行了分析[5]。上述研究大多是公用購物車設計，然而市場調查表明，老年人使用家用購物車出行購物仍是主流，由于老年人存在較大的不便，尤其在所購物品較多的情況下無合適的購物車，且因體力等原因在購物時使用購物袋可能會遇到所購物品過重的情況，從而導致體力不支容易產生疲勞。因此，文章對家用老年人便攜式購物車設計展開研究，以滿足老年人出行購物和代步的需求。

1 影響老年人購物行為的因素

老年人購物行為是家庭生活中的重要組成部分。老年人要完成購物實際上是多要素的組合，這些要素包括身體狀況與出行方式、購物種類與頻率、購物工具與地點、購物工具置放等。影響老年人購物行為的因素主要有“人”“機”“環(huán)”三方面：（1）“人”要素是指購物者，包含身體狀況、心理生理特點、出行方式和購物種類及頻率等;（2）“機”要素是指購物工具，包含購物袋或購物車外觀造型與色彩、結構形式、使用舒適度、操作方便性及收納放置的便利性等;（3）“環(huán)”要素是指購物環(huán)境與位置，包含購物地位置與距離、購物工具選擇與收納放置等要素。設計購物車時應充分考慮“人—機—環(huán)”三大要素，才能設計出既滿足老年人購物特點又具有市場競爭力的便攜式購物車。

2 老年人購物車的功能要求分析

首先，老年人的步行姿態(tài)和速度較慢，而所購物品的重量決定了疲勞程度，購物車的功能要求首先應考慮為老年人助行，以減少載荷給身體提供支撐;其次，因老年人身體較弱，購物途中休息次數較多，所以要考慮購物車可提供休息的因素;再次，購物車外形尺寸大小直接影響取放物品時的舒適性，所以要考慮購物車人機友好的功能;最后，購物車居家存放的位置和空間會直接影響家庭成員在室內空間的滿意程度，所以也需對購物車的折疊收納提出了要求。為了在功能上滿足老年人購物和代步時的需要，提出以下四大功能要求：（1） 適量的物品存儲功能以滿足載物的需求;（2） 輕便的結構組成以滿足攜帶方便性;（3） 便捷的電動代步功能以滿足載人乘坐的舒適性;（4） 方便的折疊功能以滿足購物車的收納放置。

3 老年人便攜式購物車設計原則

3.1 安全性原則

應滿足結構和代步方式安全可靠的原則。老年人出門購物時存在反應速度慢、行動遲緩等問題。為此，應充分結合機械設計學、工程材料學、交互設計等多種理論與方法，并綜合實際情況進行設計。設計時避免銳利型的結構，盡量采用圓角型過渡，避免棱角突出以減少視力減退引起的身體碰傷，選用環(huán)保材料以保護皮膚，堅持造型設計應保證老年人安全的理念，以滿足出門購物全程的安全可靠。

3.2 便攜式原則

應滿足易攜帶、易存放、易收納等便攜式原則。從使用性能和結構造型出發(fā)，充分體現便捷，在推拉步行和自動代步方面應滿足便攜輕巧和折疊存放的功能。尤其是折疊存放功能將大大提升購物車的附加值，因為購物車在家庭場所的放置會直接影響生活場所的空間利用度和舒適性。

3.3 人性化原則

老年人購物易受到體力等因素的影響，需客觀的結合人機工程學原理，優(yōu)化人與購物車的人機友好關系，力求達到“人—機—環(huán)”的最佳組合。應充分考慮人機工效、室內外場所兼用、步行與代步兼具、適當的自動化技術應用等方面。在此基礎上對現有購物車設計提出改進優(yōu)化方法和策略。

3.4 經濟性原則

購物車設計應充分考慮經濟性原則。購物車的價值是否與價格符合是影響老年人選購產品的重要因素之一。傳統(tǒng)觀念的勤儉節(jié)約使老年人在選購產品時會比較理性，并能根據生活經驗來選用購物車，對產品的性能質量也有一定的考究，追求購物車的性價比，所以老年人產品的價格定位不宜過高。

4 便攜式購物車設計實踐

4.1 總體結構的設計

在結構設計時充分考慮老年人的身體特征，對購物車主要部件、結構形狀、部件連接、行走方式等方面進行設計，購物車的詳細結構，如圖1 和圖2 所示。該購物車的組成有：防護圍桿1、固定支架2、座板3、包圍桿4、固定連桿5、同步連桿6、支撐底板7、萬向輪組8、電動平衡車9、固定橫桿10、推桿11、坐墊12、支撐桿13、連接架14 等基本部件構成。在外出購物時可坐立于購物車上，利用雙腳控制電動平衡車的轉向和前行等行走方式，既能方便儲存物品，又能在疲憊時代步行走。當坐立于后座上時，小車將處于電動平衡車的驅動狀態(tài);當希望步行時也可將后座收起，推行前進。便攜式購物車長400mm，寬415mm，高570mm。車輪結構采用萬向輪和電動平衡車相結合的形式，并安裝在購物籃中間的下方位置。作為購物車的主動輪，電動平衡車內部是利用電機驅動原理實現購物車的電動前行。

4.2 主要部件設計

1） 購物籃的設計。購物籃屬于儲物部件，是由若干根直徑8mm 的中空鋁質管材構成，可減輕整車重量。購物籃內安裝布袋，既能超大容量的儲存物品，又可在一定程度上減少震蕩，防止置于車內的易碎品破損，既安全又方便。購物籃采用全折疊型設計，當所購物品較大時，購物籃折疊后物品可置于支撐底板之上，如圖3 所示。當完成購物回家后，可折疊放置在家里不占用太多的空間。在車前的從動輪上還設計了一根附帶掛鉤的捆綁帶，在不使用時，將購物籃折疊固定，避免折疊結構不穩(wěn)，整車折疊后的高度不高于人體頸部。

2） 扶手支架的設計。為了保證電動平衡車和購物籃之間的穩(wěn)定性，在電動平衡車和購物籃之間設計了扶手支架裝置，用于連接平衡車和購物籃。扶手支架采用U 型結構，U 型扶手支架下端用橫桿連接以保證扶手支架的強度要求。為了使U 型扶手支架與電動平衡車連接可靠并保證轉動的靈活性，采用了固定卡扣連接方式。考慮到人的舒適性，在扶手支架的把手上設計了一層塑料海綿布，以提高手握扶手的舒適度，并提高購物車的性價比。

3） 后座結構的設計。為方便老年人攜帶和購物行走的舒適性，設計了后座結構以緩解步行疲勞，后座結構組成如圖4 所示。后座的底板由型材搭建而成，底板分為上底板和下底板，上下兩個底板連接穩(wěn)定可靠。坐墊下方設計了一根直徑為50mm 的圓柱形高強度鋁管作為支撐桿，用于支撐人體重量和保證后座強度。后座的坐墊選用普通自行車坐墊，符合人體舒適原理且易于拆裝。坐墊下方的圓柱形高強度鋁管與上下兩個底板的連接采用可調節(jié)的插銷連接方式，以實現拆卸和調節(jié)支撐桿的高度，并適合身高不同的人群使用。后座、支撐桿及后座底板安裝在后輪軸上。后輪與平衡車輪形成穩(wěn)定的平面結構以保證購物車的穩(wěn)定性。前部底板下方的萬向輪組成靈活的連接結構，以承載購物籃內的物品和增加購物車的承重力。為保證后座的強度和安全可靠，采用了有限元分析法進行了應力應變和疲勞檢查分析，如圖5 所示。萬向輪安裝于踏板尾部，作為從動輪，使用者能夠靈活的推動購物車。

5 結語

文章對老年人購物車設計進行了研究，在文獻閱讀和市場調研的基礎上分析了影響老年人購物行為的因素和老年人購物車的功能要求。根據人機工程學和設計心理學理論提出了老年人便攜式購物車設計的原則，即安全性原則、便攜式原則、人性化原則和經濟性原則等設計原則，并重點體現以老年人出行購物實際為中心的設計理念、以人性化和自動化的多功能結構為設計前提、以“人—機—環(huán)”三大因素高度結合為設計目標。