基于人機(jī)工程學(xué)的超市購物車設(shè)計研究

西南交通大學(xué) 李蘭靜 鄧靜

購物是我們生活的一部分，越來越多的人還養(yǎng)成了定期購物的習(xí)慣，他們享受購物帶來的愉快體驗，購物車設(shè)計的好壞直接關(guān)系著用戶的購物體驗[1]。通過設(shè)計調(diào)研發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的購物車大都造型類似，功能相對單一，無法給用戶提供良好的購物體驗，讓用戶在購物時存在不滿情緒[2]。文章通過分析購物車的設(shè)計現(xiàn)狀，力圖通過設(shè)計優(yōu)化和改良創(chuàng)新，從而設(shè)計出更加滿足用戶需求的購物車[1]。將購物車和用戶的人機(jī)關(guān)系作為研究重心，結(jié)合人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)知識和數(shù)據(jù)，利用人體數(shù)據(jù)以及人體的比例和尺寸，從而設(shè)計更加符合消費使用需求的購物車。

1 人機(jī)工程學(xué)概述

人機(jī)工程學(xué)在20世紀(jì)60、70年代有了相當(dāng)顯著的發(fā)展，對設(shè)計的發(fā)展起到巨大的促進(jìn)作用。人機(jī)工程學(xué)的關(guān)鍵在于解決人與機(jī)器之間的關(guān)系，人機(jī)工程學(xué)的服務(wù)對象已經(jīng)不僅僅是一件簡單的手工藝產(chǎn)品，而是與大批量生產(chǎn)的工業(yè)化產(chǎn)品緊密相連。因此，工業(yè)革命前依賴于設(shè)計師經(jīng)驗積累的方式已經(jīng)過時，取而代之的是需要適應(yīng)現(xiàn)代化工業(yè)的科學(xué)設(shè)計方法，可以說人機(jī)工程學(xué)就是在工業(yè)化的推進(jìn)下孕育而生的。人機(jī)工程學(xué)的核心價值在于它是以科學(xué)的角度為設(shè)計中的“人—機(jī)—環(huán)境”的匹配提供理論依據(jù)，設(shè)計師可利用人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)理論知識和人體測量數(shù)據(jù)設(shè)計出更能滿足用戶需求的產(chǎn)品，讓設(shè)計中的“以人為本”在科學(xué)實用中得以體現(xiàn)[3]。

2 超市購物車的現(xiàn)狀與問題

2.1 超市購物車的現(xiàn)狀

近年來國民的物質(zhì)生產(chǎn)水平日漸升高，消費者對購物車的要求也日益明顯，市場為了滿足消費者的需求，進(jìn)而產(chǎn)生了許多具有特別功能，造型新穎的購物車。為了對購物車的現(xiàn)狀進(jìn)行較為全面的了解，文章首先通過網(wǎng)絡(luò)平臺，收集關(guān)于購物車的信息，了解國內(nèi)外購物車的類型，并對購物車有基本的了解，線上初步完成了對購物車的調(diào)研工作。走訪成都各大超市（沃爾瑪、好又多、永輝、家樂福、步步高超市）分析了各類購物車的造型特點、功能特色、色彩搭配、結(jié)構(gòu)和材質(zhì)，并進(jìn)行了記錄。最后將收集到的資料進(jìn)行整理、分析并歸納總結(jié)。

現(xiàn)有的超市購物車主要有普通購物車、人字購物車、美式購物車、塑料購物車、日式購物車、六輪爬坡購物車、智能購物車、殘疾人購物車等八種。普通購物車的整體材質(zhì)是塑料，設(shè)計靈巧，用戶使用起來就相對輕巧，但缺點是普通購物車不適合存放那些比較重和比較大的商品，適合存放一些重量較輕，數(shù)量少的商品?，F(xiàn)有的超市購物車種類如圖1所示。

圖1 現(xiàn)有的各類超市購物車

2.2 超市購物車存在的問題

超市購物車的市場需求隨著我國超市的不斷崛起，需求量越來越大，但是通過對現(xiàn)超市購物車的設(shè)計現(xiàn)狀進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)購物車在設(shè)計上還有所欠缺，現(xiàn)有的購物車存在的問題有以下幾方面：（1）購物車的造型缺乏創(chuàng)新?，F(xiàn)有購物車的造型比較傳統(tǒng)，大多數(shù)購物車都是手推車的造型；（2）購物車比較笨重，不夠靈活，操縱性差。這是因為處塑料購物車以外，其余購物車車身都使用鋼筋材料；（3）彎曲鋼筋制成的購物籃，容易掉落小物品；（4）現(xiàn)有的購物車功能單一。雖然已經(jīng)有出現(xiàn)一些針對特殊人群的購物車，但普及面相對窄，應(yīng)該增加能夠推廣的更多功能。

3 基于人機(jī)工程學(xué)的用戶行為分析

人機(jī)工程學(xué)是研究系統(tǒng)中的人和其他組成部分的關(guān)系，核心是“以人為本”，研究人的行為特點和心理特征是人機(jī)工程學(xué)中必不可少的環(huán)節(jié)。將用戶的購物過程分成三個步驟，分別為購物進(jìn)行前、購物過程中和購物結(jié)束后。然后對購物過程的用戶行為和心理進(jìn)行了分析，充分了解用戶在不同購物階段的行為特點，發(fā)現(xiàn)用戶從進(jìn)入超市到購物完成的過程中，還存在著許多的痛點。

3.1 用戶購物進(jìn)行前

用戶進(jìn)入超市有兩種情況，一種是有目的，有需要購買的商品；另一種是無目的，就想進(jìn)入超市逛逛，可能有需要購買的商品。當(dāng)用戶帶著購物目的進(jìn)入超市的時候，會馬上尋找購物車集中放置點，然后盡快去目標(biāo)商品的位置。當(dāng)用戶沒有購物目的進(jìn)入超市時，一開始可能不想購物，但是看到合適的商品想要購物時，這個時候需要就近找到購物車的位置，但由于超市購物車比較大，會有工作人員清理，所以如果周圍沒有空的購物車，用戶會選擇重新回到起點拿購物車。因此用戶在購物進(jìn)行前的主要痛點是用戶不容易在購物過程中臨時找到購物車，需要返回超市入口，針對用戶在購物前的痛點，可以在超市增加購物車堆放點或者設(shè)計出可以在超市使用的自用購物車，方便用戶。

3.2 用戶購物過程中

用戶進(jìn)入超市，開始進(jìn)行購物的時候，由于購物車的設(shè)計比較笨重，用戶移動起來不夠輕便，長時間使用容易使用戶疲勞。然后用戶在選購了想要的物品，準(zhǔn)備放入購物車的時候，會發(fā)現(xiàn)購物籃沒有分區(qū)，這樣就給用戶的擺放帶來了困難，用戶需要花費一定的時間安排購物擺放布局。由于購物籃沒有隔間，顧客在放置商品的時候，需要把不同的商品放在同一個地方，很多情況下會把蔬菜、水果、肉類等新鮮食品和一般食品放在一起，存在交叉污染的可能性，帶給用戶不好的體驗。因此用戶在購物過程中的主要痛點是：（1）購物車設(shè)計笨重，用戶使用起來不夠方便；（2）購物籃沒有分區(qū)，不夠衛(wèi)生。針對用戶購物過程中的痛點，需要將購物車的車籃進(jìn)行改良，增加分區(qū)設(shè)計，并充分考慮購物車的造型結(jié)構(gòu)，方便用戶的使用。

3.3 用戶購物結(jié)束后

用戶在完成購物后，需要排隊等候結(jié)賬，如果人流量大，收銀員的出錯率也會升高，導(dǎo)致效率低下。特別是遇到節(jié)假日期間，用戶浪費在排隊等待結(jié)賬的時間就會變得更長，還會出現(xiàn)排長隊現(xiàn)象，這樣就會導(dǎo)致用戶排隊等候時間較長且無聊，這樣容易使購物人群焦躁不安，弱化了他們的購物體驗。用戶結(jié)賬完成，有些超市可以支持用戶用購物車把商品送到超市門口，有些超市則不可以，大量的商品對沒有私家車的用戶來說，運輸貨物也是一件痛苦的事情。因此用戶在購物結(jié)束后的主要痛點是用戶運輸商品困難，在設(shè)計時可以增加便于運輸?shù)墓δ堋?/p>

4 基于人機(jī)工程學(xué)的超市購物車設(shè)計分析

4.1 購物車尺寸分析

根據(jù)人機(jī)工程學(xué)中關(guān)于人體站姿的生理特征可知，購物車的尺寸設(shè)計應(yīng)該要符合人的手腳尺寸，能夠保證用戶在使用的過程中，手腕保持自然彎曲的狀態(tài)，腿部活動便捷，用戶可以輕松控制購物車的方向。

4.1.1 購物車高度分析

基于人機(jī)工程學(xué)中人的施力和運動輸出特性可知，用戶在使用購物車時的操縱力是推力大于拉力，因此推式的購物車比拉式的購物車使用起來更加輕松。購物車的高度需求與用戶的實際身高有關(guān)，不同身高的用戶對購物車的高度有著不一樣的需求，但現(xiàn)有的購物車都是不可調(diào)節(jié)高度的。需合理設(shè)計購物車的高度，讓購物車可以為手腳或者身體提供依托，減輕用戶使用過程的疲勞感。一般來說，手部功能范圍為650 mm—801 mm，這是手的自然高度。用戶在使用購物車時，需要手部發(fā)力，這樣才可以使購物車移動。現(xiàn)有的購物車的手柄高度約為900 mm—1045 mm，這個數(shù)值的大小還與購物車的容量和高度有關(guān)，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)知識，手柄高度在900 mm—1045 mm之間是一個合理的尺寸范圍。

4.1.2 購物車車把手分析

購物車的把手是人直接受力的部件，根據(jù)人的施力與運動輸出特性，用戶在使用過程中的角度對購物車受力有著重要影響，用戶在購物的時候，握住車把的前臂與身體呈70°左右的時候，用戶推動購物車最輕松。因此購物車把手的設(shè)計主要考慮是把手的角度問題。因為把手的角度設(shè)計會影響到用戶使用的手部舒適度。并且用戶在使用的過程中如果出現(xiàn)手腕彎曲，手掌和腳也是彎曲的時候，握力就會減弱，導(dǎo)致手腕關(guān)節(jié)疼痛，長時間使用可能會引起腱鞘[5]。

4.1.3 購物車大小分析

基于人機(jī)工程學(xué)的知識，購物車的大小應(yīng)該與人的活動范圍和四肢的活動范圍相適應(yīng)。購物車的車架指的是購物車底部用來安裝輪子和用于支撐購物籃的結(jié)構(gòu)部件，車架的大小對購物車的整體大小有著很重要的影響。人的身高和行走的步伐大小都會影響到車架的大小，因此在設(shè)計時，應(yīng)該保證車架與用戶之間有一定的活動空間，確保用戶的購物行為不被影響，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)知識，最舒適的人行走空間約為300 mm。因此，框架之間的寬度應(yīng)大于300 mm。分析表明，現(xiàn)有框架的寬度與購物車籃的寬度一致，范圍約為450 mm—600 mm，這是一個合理的尺寸[6]。

4.2 購物車材料分析

不同材料所體現(xiàn)出來的質(zhì)感，會帶給用戶不同的心理感受，設(shè)計者需合理選擇材料以滿足用戶的安全需求心理?，F(xiàn)有的市場上的購物車，其主體支撐結(jié)構(gòu)車架一般是不銹鋼材質(zhì)，因為不銹鋼不容易被腐蝕、而且成型性較好、相容性也比較好，其剛性和抗壓強(qiáng)度都比較好。而由于采用了不銹鋼材料的特殊工藝，使不銹鋼具有接近鏡面的亮度，反射效果好，給人冷而堅固的感覺，這能夠很好地滿足用戶的安全需求心理。并且當(dāng)今社會對綠色設(shè)計十分關(guān)注，這就要求購物車材料盡量使用綠色材料，需要選用可以循環(huán)使用的材料，選用不會對環(huán)境造成污染的材料。同時，為了表明設(shè)計是以人為本，還可以用橡膠，棉布等柔軟材料包裹手柄，使車把更加柔軟，從而讓購物者感受到溫暖、舒適的感覺，滿足了人們情感上的需求。

4.3 購物車色彩分析

不同的顏色可以給人們帶來不同的視覺和心理感受，人們對色彩的感性認(rèn)識使色彩具有特殊的意義。色彩可以表達(dá)一種情感，色彩賦予產(chǎn)品獨特的吸引力，使得顏色在產(chǎn)品設(shè)計中有著非常重要位置。例如，像紅色這樣強(qiáng)烈明亮的顏色可以刺激用戶的視覺感受，使顧客變得不耐煩、焦慮。但是顏色也不是越單調(diào)越好，太單調(diào)的色彩會容易讓用戶產(chǎn)生視覺疲勞。因此，在選擇購物車顏色時，不僅要考慮到不同顏色對顧客的心理影響，還要結(jié)合整個商場和超市的主色調(diào)考慮購物車整體的色彩搭配。

5 基于人機(jī)工程學(xué)的超市購物車設(shè)計實踐

5.1 基于人機(jī)工程學(xué)的用戶使用設(shè)計

通過市場調(diào)研，了解到目前市場上的購物車種類和優(yōu)缺點以及用戶在購物期間的痛點。為此，文章對購物車的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行改良和優(yōu)化，并在整體風(fēng)格上對購物車進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計，完成了滑板購物車的設(shè)計方案，意圖為用戶創(chuàng)造更好的購物體驗。用戶在購物進(jìn)行前，可以將滑板購物車當(dāng)成普通的代步車使用，方便出行，當(dāng)?shù)竭_(dá)了超市之后，用戶將滑板購物車的踏板折疊起來，當(dāng)成購物車在超市使用，這樣解決了用戶在購物途中找購物車的痛點。用戶購物過程中，可以將商品分別放置在上下兩個的購物籃中，兩個不同大小的購物籃設(shè)計，解決了購物籃沒有分區(qū)的痛點，并且購物籃采用塑料材質(zhì)，避免使用彎曲的鋼筋條，這樣的設(shè)計既可以減輕整體購物車的重量，另外還避免掉落小物品。用戶購物結(jié)束后可以將滑板購物車的踏板放下來，這樣便能作為代步車使用，方便商品的運輸，解決用戶運輸商品困難的痛點。購物車設(shè)計效果如圖2所示。

圖2 購物車最終效果圖

5.2 基于人機(jī)工程學(xué)的超市購物車尺寸設(shè)計

購物車高度設(shè)計：根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)分析知識，購物車的高度需求與用戶的實際身高有關(guān)，不同身高的用戶對購物車的高度有著不一樣的需求，因此將購物車的高度設(shè)計成可調(diào)節(jié)的，調(diào)節(jié)的范圍設(shè)計在900 mm—1045 mm之間。

購物車的車把手設(shè)計：購物車的車把手外包裹一些柔軟材質(zhì)，用戶使用的時候會更加的舒適，避免手腕關(guān)節(jié)疼痛。并且使用的時候，采用的是雙手適當(dāng)張開，握住車把，而不是直接手腕彎曲，降低手部腱鞘風(fēng)險。

購物車的大小設(shè)計：根據(jù)設(shè)計方案，購物車的大小主要取決于滑板購物車底座的寬度和滑板車的長度，根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)分析，購物車的底座寬度大小應(yīng)為500 mm。

5.3 基于人機(jī)工程學(xué)的超市購物車材料設(shè)計

扶手的外套：扶手的外套需要防滑吸汗防震，且材質(zhì)要求柔軟。因為氯乙烯熱塑性彈性體具有良好的耐候性，不容易老化，耐臭氧及耐化學(xué)藥品性，且價格低廉。所以確定扶手外套的材質(zhì)是聚氯乙烯熱塑性彈性體。

購物滑板車支架材質(zhì)：因為支架起著整個購物籃的支持作用，所以在抗壓性上要求比較高，而鍍鉻鋁合金密度輕，有足夠高的強(qiáng)度，塑性及耐腐蝕性也很好，確定支架的材料是鋁合金。

購物籃的材質(zhì)：聚乙烯質(zhì)地堅硬，耐磨性與機(jī)械強(qiáng)度較高，且有半透明的性質(zhì)，是十分適合購物籃筐的材料。

踏板材質(zhì)：滑板的踏板需要承受整個人體的重量，所以滑板踏板的材料需要具有一定的抗壓性，所以確定使用機(jī)械強(qiáng)度較高，輕便，表面硬度大，光滑的ABS塑料來制作板材的材料。

底座材質(zhì)：因為硬質(zhì)聚乙烯塑料機(jī)械強(qiáng)度很高，經(jīng)久耐用，且價格較為便宜，所以決定使用聚氯乙烯塑料為底座的材質(zhì)。

5.4 基于人機(jī)工程學(xué)的超市購物車色彩設(shè)計

配色方面，藍(lán)色的購物籃會帶給人一種極強(qiáng)的科技感，具有未來的感覺，它表達(dá)了年輕人對未來和科技的向往。購物車的車把手、踏板、支架都采用黑色，因為黑色比較耐臟，同時黑色比較百搭，和藍(lán)色的購物籃搭配起來，給人安靜的感覺，也比較符合大多數(shù)超市簡約的裝修風(fēng)格。

6 結(jié)語

文章首先通過調(diào)研分析，挖掘用戶痛點，基于人機(jī)工程學(xué)去分析購物車的尺寸、色彩、材質(zhì)，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的購物車存在著整體外觀過于傳統(tǒng)和單調(diào)，不具有吸引力，購物籃沒有分區(qū)，購物車笨重，購物車把手設(shè)計不符合人機(jī)工程學(xué)等相關(guān)問題。針對這些問題，進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計，設(shè)計出一款將滑板車和購物車結(jié)合起來的設(shè)計。用戶在購買商品的時候，用戶可以把購物車的踏板進(jìn)行折疊，變成購物車，不用停車鎖車，方便快捷，并且代步購物車的高度可以根據(jù)用戶需求進(jìn)行設(shè)置。購物完成后，將踏板放下，當(dāng)成普通代步車使用，方便商品的運輸，滑板購物車的設(shè)計讓用戶擁有更好的購物體驗，增加了用戶購物樂趣。