运动产品的人机分析
摘 要：
我国古代著名的思想家孟子说过：“衣必常暖，而后求丽；君必常安，以后求乐。”在社会经济水平日益发达、生活节奏日益加快的今天，健康成为人们关注的首要问题。许多职业病，如：颈椎炎、肩周炎、腰肌劳损、静脉曲张等以及其他一些疾病都是与所从事工作的强度以及不合理的放松有关。因此，在设计人们长时间、高频率使用的产品时，需要进行认真的人机分析。
而对于运动产品来说，人机分析显得尤为重要，只有充分考虑了人机因素的运动产品，才能得到人们的认可，才更有可能成为宜人的产品。为此，特选部分典型案例，进行运动产品的人机分析。
关键词：
运动产品，设计，人机
Abstract ：
Mengzi ，one of our country ancient thinkers，once said：“Dress necessarily often warm ，and then beg finery；Gentleman necessarily often ease，here after beg joy。”Today ，with the social economic level increasingly flourishing and the living rhythm speeding increasingly ，people pay more attention to healthy 。Many occupational diseases have something to do with one’s work who is engaged in strength and relax of absurdity。Such as cervical spondylosis，periarthritis humeroscapularis，strain of lumbar muscles and etc。Therefore ，it needs to carry on an earnest ergonomics analysis while designing the product that the people's long time，high frequency uses。
While ，referring to sport product，the ergonomics analysis seems more important。Only a sport product considers ergonomics comprehensively ， can it be accepted by people ，and be more probably to become a pleasant product。Therefore ，I specially select parts of typical model cases for my superficial analysis on the usage of ergonomics in design of sport product 。
Key words：
exercise product，design ，ergonomics
一、 工业设计与人机工学
工业设计是一项综合性的规划活动。经众多优秀人士的实践与研究，工业设计是一门技术与艺术相结合的学科, 同时受环境、社会形态、文化观念以及经济等多方面的制约和影响。人机工程学是研究“人-机-环境”系统中人、机、环境三大要素之间的关系，为解决系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。工业设计与人机工程学的共同点在于都研究人与物之间的关系，研究人与物交接界面上的问题。人机工程在产品设计的五个阶段（概念设计、方案设计、细节设计、总体设计、生产设计）中占据了重要的地位。设计过程需要通过人机分析来获得使用者的构成信息、使用者的生理因素信息、使用者的行为方式信息以及使用环境信息和使用过程的信息。历史证明，只有适度的、宜人的设计才可被人们认同和接受。事实上，有很多优秀的设计都是从人机方向着手的——是不断探索千百年来进化缓慢的人体自身，才带来的优秀的设计。上个世纪六十年代以来，人机工程学作为一门独立的学科在工业设计领域得到广泛运用，它以人的生理、心理的结构特征以及运动归律为依据，使人与产品的互动关系合理的协调，让人们体会到了产品的宜人与效率。
通过上述对工业设计以及对人机工程学的分析，人机工程学在工业设计中的重要作用也是显而易见的。由此可见，优秀的产品设计必然要以人的需求为出发点，并以人的需求为最终目的。优秀的设计师所要做的就是使人们摆脱物的束缚，使物与使用的人和谐统一，创造诗意的境界。
二、运动产品中的人机分析
（一）运动产品的特性
运动产品设计作为工业设计的一个方面，在其设计的过程中也必然要充分的考虑人机因素，才能使产品被广大的使用者所认可。在运动产品的设计中，用户总是在极端的条件下使用这些产品，比如：高速、高度竞技紧张或极端恶劣的工作环境，这时就需要所设计的产品注重功能、效率。因此，这些产品就不能仅仅考虑审美和技术的因素，最重要的是要考虑人机工学基础上的设计。设计的过程和其他产品没什么区别。下面将以部分运动产品为例，进行运动产品的人机分析。
（二）典型运动产品分析
1、运动鞋中的人机分析——尺寸的突显
运动衣、运动鞋可谓是最常见的运动产品，而人机尺寸的分析在此类产品中显得极为重要。广州美术学院设计分院张海文和2002届工业设计专业8名毕业生组成的《2008年北京奥运运动鞋创意设计》专题小组，通过对鞋的历史、分类、工艺制造原理、2008年北京奥运人文北京等调研，对各种专项运动鞋进行了研讨，并给出了诸多方案。如：为室内攀岩者而设计的攀岩鞋，以舒适、合理作为鞋的设计目标。再者：速度与中跑专项竞赛鞋的设计针对中跑专项运动的技术特点，通过对专业运动员及教练的采访调查，结合运动生理学、运动力学，总结现有的中跑运动员穿着的钉鞋存在的问题，以提高速度与加强足部保护设计思路，对中跑专项竞赛鞋进行优化设计研究，从而为此项运动的专业器材的发展，带来广阔的应用前景„„除此之外，NIKE 鞋30年来的发展过程，也足以表明了在运动鞋的设计过程中人机尺寸，以及专项运动员特点的分析与运用。
2、健身器材中的人机分析——动作幅度对环境要求的突显
开发健身器材，器材、人、运动这三者之间的关系四互相关联的统一体系，把人机工程学原理用于健身器材开发，需要人体尺寸资料，以及需考虑人的动作所占的空间和尺寸。
1-1日本DID 公司的健身器材 1-2
该产品，如图1-1，1-2，从人体尺寸出发，通过大量的人群尺寸的调查、计算、分析而得出的该尺寸健身器。使得大部分人能够顺利的在此器材上达到最佳锻炼的效果，以保持健康的身心。与此同时，在以人体尺寸为前提考虑因素的基础上，该健身器材还充分考虑了人们动作幅度的范围，根据范围制定器械其他部
件的尺寸以及造型，使得外型与动作幅度范围的要求配合的恰倒好处。也正因为该产品中充分的体现了人机学中的尺寸的应用，以及对人机学中操作环境的掌握，产品表达了宜人的魅力，同时也在逐步走向让人们越来越健康的设计宗旨。
1-3常见的健身器材
而这两种运动健身器材，如图1-3则充分的计算了使用过程中所占空间。更好的考虑到周围的环境，使得器材的使用与所处环境更加协调。
3、高尔夫球杆的人机分析——运动特殊性对尺寸以及材质要求的突显
2-1 R500系列高尔夫球杆
IDEO 与全球顶级高尔夫球设备制造商Taylor Made 合作所设计的R500系列高尔夫球棍，具有一副新面孔。球棍最大限度地满足了运动员的不同需要。而设计的过程中，首先测量大部分运动员的摆幅，通过计算、研究，然后选择最适合的棍头和棍杆，使得球棍最适合运动员的使用。IDEO 并采用了一系列检测“调节重量块”的结构和耐久度的方法。在定做球棍的最后阶段，能通过“调节重量块”能调节摆动力量和对球棍的感觉，并能更好地控制制造公差的因素。使得该产品体现出：从高尔夫球爱好者这一群体所在的环境以及运动特征出发，大大的提高了球杆的作用。
2-2棍头
与此同时，通过对高尔夫球该项运动特色的分析，促进了对运动人员的击球动作分析以及对球重与杆重等的分析，该款高尔夫球杆在技术上还取得了两大突破，首先营造“具最高的COR 值的最大甜蜜区”，以更高COR 区的“小火山杆面”、“TWC可调式配重匣”及原有的“Pull Face Design”强力结构杆头，再进化的结果，创下Taylor made 史上最大面积的“高COR 值甜蜜区”！ 如图2-2。
棍杆开发第二代大型头专用Speeder 及“非晶质碳纤维”杆身，维持大杆头在击球过程中的稳定性，并有效传递球头的巨大动能。这也正体现了从运动的特性出发来考虑设计。
4、钓鱼竿的人机分析——使用环境对设计要求的突显
钓具是渔人身体的延伸，因此设计中要注意产品的易用性和携带性。钓具可能是所有产品类别中最讲究功能、结构、形态、色彩间相融合的一种了。因此，日本DID 设计公司在为钓鱼王国设计清水钓竿时，甚至钓竿涂漆的每一克重量都纳入了考虑的范围。
3-1 DID公司的鱼竿设计
一般鱼竿可分为手竿和海竿两大类。而3-1这款是属于手竿，根据对人体尺寸的计算以及对钓鱼这项运动的研究，手竿的长度一般在3.6--7.2之间, 也有短竿为2.5米。作为运动产品中比较典型的例子，鱼竿对携带以及储藏有了更高的要求，为了携带和储藏的方便，人们得把钓竿制成多节。而后又对材料进行更加详细的考虑并作最终的选择。从江苇到后来的玻璃钢，而后又发明碳素钢，质轻耐用，非常方便。也有用铝材制成，质量更轻。这些都是为了携带与储藏，即钓鱼这项运动的特征所引导的设计上的进步。运动产品中的人机就是这样在体现着，也正是体现了这些，许多运动产品成为了人们所认可的优秀产品。
5、运动手表的人机分析——特殊运动的特殊功能要求的突显
NIKE Triax S 系列表：“S ”造型特点的Traix 被重新修饰，以使表带不对手腕产生压力，充分考虑了人们在使用过程中的安全性与舒适性。通过使用独一无二的曲线LCD 显示屏，使其非常容易读数，让人们在视觉上得以解放。表带内侧的汗水处理孔槽提供了更多的通风性，它提供了任何跑步者所需要的功能，充分得考虑了人们在运动中的所需，使得跑步这项运动更加紧密与人们的生活相联系。下面具体分析下“S ”系列的各款设计的优点与缺点。
4-1 NIKE BLAZE 系列 4-3 TRIAX C5 系列
NIKE BLAZE 系列-炫光彩色S 造型表，如图4-1，椭圆型表面约长2.5cm 宽约2cm ，重量约30g ，服贴手腕的S 造型及轻俏的表身重量，适合的尺寸与合理的重量给人以最大限度的舒适性。此外在运动中也不轻易滑落的表扣设计，
表带为胶质，就算是不小心敲击到手表也不会因此受伤，产品中充分体现了对安全性的全面的考虑！然而，NIKE 的指针表除了基本的时间、防水功能外，最多加上两眼或三眼计时和月历，没有更多的运动功能，也正因为这样的遗憾，使得设计师们再次把目光投向更加满足人们的需要上来。
于是，根据使用者的需求，“S ”系列推出下面这款跑步表。
4-2 TRIAX SPEED 100系列
4-2中的这款跑步表， TRIAX SPEED 100系列 ，拥有100圈记忆功能 ，可以进行3组时间功能设定有2组闹铃提示，数据储存功能强大，并且具有百米防水功能。这些完全的考虑到了热爱跑步人的工作环境以及工作特性，最大限度的满足了使用者的各项需求。跑步，现已成为保健身体的首选，跑步表的设计正是从人的现代化需求出发，充分发挥人机工学在设计中的作用，使得该设计被众多消费者所认可。TRIAX SPEED 100系列 轻松地记录跑步时的时间，并可以一次记载连续100圈，让你有数据的锻炼并调整你的体适能，让你的运动简单的结合你的生活！使运动理当成为生活的一部分。
还有一款很适合运动使用的心率表，如图4-3，可以随时监测自己的运动量，更体现了产品对人的关怀，从运动特性出发进行设计，使得产品的应用过程成为最佳运动量实现的过程。
心电图，提供准确的心电图资料 ，使用感应带测量心跳频率，心跳测量+运动计时码表功能，编辑个人锻炼目标与铃声提示。心跳测量技术(HRMs)和速度与距离监空控器是依据两个关键因素，心跳、步伐，客观训息而进行聪明的训
练。另一个因素就是要了解您的体力和心跳、步伐是非常相关的，这种概念造就了NIKE 心跳测量表。
三、小结
通过对以上几款较为优秀的运动产品的分析后，人机在产品的设计过程中的重要地位愈加明显。它从人体尺寸出发，充分考虑人运动的特性、运动幅度、运动过对环境的要求等等。在科技高度发展的今天，设计师需要准确的把握产品中的人机关系，才能紧跟经济发展的步伐，才能在竞争日益激烈的今天在设计的主流中掌握主动权。
而上述的分析，对我在毕业设计中所进行的运动员专用手持按摩仪起到了重要的指导作用。从最初的选题、市场调查等，毕业设计的整个过程中，我时刻抓住人机这一重要的设计理念，一切设计理念都才能够人出发，以满足运动员的需求为出发点与最终的立足点，从方便运动员活动的诸多场合的携带性出发进行造型设计。考虑到运动员的活动特征、条件及环境，采用了简洁造型并将手持按摩仪的尺寸和重量控制在技术可行基础上的最小范围，以最终实现方便运动员的携带与使用。
再者在细节上，我充分考虑到了运动员的运动特征，由于运动员往往处于大汗淋漓的状态，手握部位的防滑设计必不可少，而与身体接触的按摩装置部位的清洁也同样必不可少。在按键的处理上，也充分考虑了运动员的操作，用简单的按键对产品的功能进行了最合理的解释。希望此次的设计能够做到从运动员出发，充分考虑运动员的活动特点与活动环境对按摩仪器的需求，解决运动员们需要解决的问题。使得该设计成为我从事工业设计专业工作的出发点。
我喜欢运动，也深刻的感受到运动产品中所缺乏的诸多设计。因此，特准备了该篇分析，希望能够对我以后的设计之路又所帮助。
参考文献
[1] 李喻军. 工业设计与信息设计[J]. 设计艺术.2004 第二期.2004：36-37
[2] 霍发红. 古代设计中的人机工学思想[J].2004 第二期. 设计艺术.2004：65-66
[3] 梅雷放. 对人机工程学用于健身器材开发的思考[J]. 2006年第二期. 设计艺
术.2006：78
[4] 何灿群. 人机工学与艺术设计[M].湖南：湖南大学出版社.2004：15-19
[5] 美国MIKE 著. 张建成译产品设计与开发[M].中国：六和出版社.2004：43-46
[6] 凌继尧. 艺术设计十五讲[M]. 北京：北京大学出版社.2005：110-115
[7] 彭泽立. 设计概论[M].湖南：中南大学出版社.2003：84-89