摩托车头盔的人机学设计.ppt

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1、摩托车头盔的摩托车头盔的 人机学设计人机学设计已有方案分析已有方案分析问题的提出及改进方案问题的提出及改进方案最佳方案的选择最佳方案的选择4123摩托车头盔简介和型号分类摩托车头盔简介和型号分类目录最佳方案的安全人机评价最佳方案的安全人机评价5一、摩托车头盔简介n摩摩托托车车头头盔盔是是一一种种用用于于保保护护摩摩托托车车骑骑士士头头部部的的安安全全防防护装置。护装置。n它它的的功功能能是是减减少少或或降降低低撞撞击击能能量量传传到到皮皮层层，以以及及头头骨骨、脑和软组织部分。脑和软组织部分。全盔全盔 全盔的帽体全盔的帽体保护范围包括眼、保护范围包括眼、面及下颌部分，面及下颌部分，其壳体与护颌

2、部其壳体与护颌部件为一体结构。件为一体结构。摩托车头盔型号摩托车头盔型号由五部分组成：外由五部分组成：外壳，内壳，内衬，壳，内壳，内衬，安全带，护目镜。安全带，护目镜。具有较高的安全性，具有较高的安全性，对头部的保护较好对头部的保护较好越野越野盔盔 常见于摩托车越野赛，通常没有护目镜，造型很受欢迎。3/4头头盔盔造型类似下巴处没造型类似下巴处没有防护的全盔。倍有防护的全盔。倍受欢迎的空军盔也受欢迎的空军盔也属于这种。属于这种。半盔半盔 又被称为哈雷盔，又被称为哈雷盔，忽略忽略了了下巴和后脑下巴和后脑部的防护。部的防护。在在一些一些国家和地区国家和地区是是禁用禁用的的。组装组装盔盔可以把下可以把

3、下巴装置完全巴装置完全翻上去，从翻上去，从全盔变成全盔变成3/4盔盔。头盔的认证标准头盔的认证标准GB8ll1998（GB是国标的字母缩写）是国标的字母缩写），也就是国家承认的质量体系认证。，也就是国家承认的质量体系认证。DOT是美国公路局的认证，也是香港是美国公路局的认证，也是香港的认证标准，国内最早通过的认证标准，国内最早通过DOT认证的认证的头盔有北京的飞翔头盔、罗地亚头盔。头盔有北京的飞翔头盔、罗地亚头盔。SNELLM2000是国际赛事的认证标准，是国际赛事的认证标准，目前通过目前通过SNELL M2000认证的有罗地亚认证的有罗地亚头盔和头盔和MHR生产的头盔生产的头盔1、常见的是、

4、常见的是ABS的树脂材料，如台的树脂材料，如台湾的牌子奇美。这是一种工程塑料，湾的牌子奇美。这是一种工程塑料，抗冲击能力强，尺寸稳定性好。该材抗冲击能力强，尺寸稳定性好。该材料头盔市场价：通常全盔在一百到三料头盔市场价：通常全盔在一百到三百之间。百之间。2、玻璃钢的比、玻璃钢的比ABS的好，更轻更牢，的好，更轻更牢，但也更难做，产量较低，所以也比但也更难做，产量较低，所以也比ABS的贵不少。的贵不少。3、目前最好的应该是碳纤维的，很、目前最好的应该是碳纤维的，很牢，很轻，技术含量高，很贵！牢，很轻，技术含量高，很贵！（这种材料可以用来做钓鱼竿。）（这种材料可以用来做钓鱼竿。）4、PP料的只能做

5、玩具头盔，安全性料的只能做玩具头盔，安全性很差。不用考虑。很差。不用考虑。产品材料产品材料摩托车安全头盔的重要性摩托车安全头盔的重要性 骑乘摩托车和驾驶汽车不一样，骑乘摩托车和驾驶汽车不一样，整个身体全部暴露在外，如果自整个身体全部暴露在外，如果自己安全意识差，那受伤的可能性己安全意识差，那受伤的可能性就大我国是摩托车生产大国，年就大我国是摩托车生产大国，年产量已超过产量已超过1000万辆，摩托车保万辆，摩托车保有量约达有量约达4000万辆。据报道从万辆。据报道从20世纪世纪80年代末至今，我国交通事年代末至今，我国交通事故死亡人数已连续故死亡人数已连续10年居世界第年居世界第一，从摩托车死伤

6、情况来看，大一，从摩托车死伤情况来看，大部分都是由于配戴劣质头盔和不部分都是由于配戴劣质头盔和不正确配戴头盔而引起的。正确配戴头盔而引起的。当摩托车时速达到当摩托车时速达到40km时，一旦与前方时，一旦与前方发生碰撞，其撞击力发生碰撞，其撞击力将达到将达到20006000kg，而人头颅骨的承受，而人头颅骨的承受力仅有力仅有100kg。因此。因此选用合适安全的摩托选用合适安全的摩托车头盔，已经正确佩车头盔，已经正确佩戴头盔对于保护驾驶戴头盔对于保护驾驶者有着重要的意义。者有着重要的意义。方案类型方案类型方案简介方案简介优点优点缺点缺点全盔式头盔全盔式头盔壳体与护颌部件壳体与护颌部件为一体结构，由

7、为一体结构，由五部分组成：外五部分组成：外壳，内壳，内衬，壳，内壳，内衬，安全带，护目镜。安全带，护目镜。具有较高的安全具有较高的安全性，对头部的保性，对头部的保护较好护较好具有较为完美的具有较为完美的全头部保护功能，全头部保护功能，由于全盔的密闭由于全盔的密闭性较高，导致佩性较高，导致佩戴后缺少通风，戴后缺少通风，比较闷气，佩戴比较闷气，佩戴的舒适度不高，的舒适度不高，从安全人机的角从安全人机的角度来看就是人机度来看就是人机界面不够友好。界面不够友好。越野盔越野盔没有护目镜没有护目镜外观造型比较受外观造型比较受欢迎，迎合了现欢迎，迎合了现在人们的审美趋在人们的审美趋向向没有护目镜导致没有护目

8、镜导致了对眼部的保护了对眼部的保护缺失，在较高车缺失，在较高车速的时候，风沙速的时候，风沙很容易进入眼睛很容易进入眼睛造成交通危害。造成交通危害。已有方案分析已有方案分析方案类型方案类型方案简介方案简介优点优点缺点缺点3/43/4盔盔下巴处没有防护，下巴处没有防护，其他部分和全盔其他部分和全盔一致一致由于由于3/4盔不像全盔不像全盔那样是全封闭盔那样是全封闭的，所以通风性的，所以通风性良好良好缺少了对下巴部缺少了对下巴部位的防护位的防护半盔半盔和越野盔一样，和越野盔一样，外观造型很受欢外观造型很受欢迎迎直接忽略了下巴直接忽略了下巴和后脑部位的保和后脑部位的保护，安全性较低护，安全性较低组装盔组

9、装盔可以把下巴装置可以把下巴装置完全翻上去，从完全翻上去，从全盔变成全盔变成3/4盔。盔。结构比较灵巧，结构比较灵巧，可根据需要选择可根据需要选择不同程度的保护不同程度的保护形式形式活动结构接点的活动结构接点的安全性能不高时，安全性能不高时，容易在驾驶时造容易在驾驶时造成安全事故成安全事故提出问题提出问题问题问题A问题问题B问题问题C摩摩托车的两侧耳部形状摩托车护目镜的形状摩托车护目镜的形状摩托车前额部分摩托车前额部分问题问题A问题分析问题分析摩摩托托车车头头盔盔的的两两侧侧耳耳部部形形状状主主要要对对两两个个方方面面有有影影响响，一一方方面面是是佩佩戴戴头头盔盔后后耳耳部部的的舒舒适适性性；

10、另另外外一一方方面面是是佩佩戴戴头头盔盔后后，由由于于头头盔盔将将耳耳部部遮遮蔽蔽，对对听听力力的的影影响响。因因此此从从安安全全人人机机的的角角度度来来看看，应应当当选选择择设设计计尽尽量量减减少少听听力力损损耗耗，并并且且具具有有良良好好的的佩佩戴戴感感的方案的方案。问题问题A解决方案解决方案在摩托车头盔的两侧耳部设计中，为了解决以上两个方面的问题，可以将其设计为“C”型。但“C”的形状又有好多种，经过分析，我觉得可以从人耳轮廓的方面来进行设计。人耳的外耳轮廓大致成一个“C”型，因此，可以按照人耳的外耳轮廓线的形状进行设计。解决方案解决方案问题问题A首先通过查阅相关资料，得首先通过查阅相关

11、资料，得出正常成人的外耳轮廓线的基本形出正常成人的外耳轮廓线的基本形状，以此作为状，以此作为“C”型的标准。这型的标准。这样的话就解决了第一个方面的问题。样的话就解决了第一个方面的问题。对于第二个方面听力损耗的问题，对于第二个方面听力损耗的问题，可以通过将取得的外耳轮廓线沿法可以通过将取得的外耳轮廓线沿法线方向向外侧平均拓展线方向向外侧平均拓展0.51.5厘厘米。这样就可以给两耳留下一定的米。这样就可以给两耳留下一定的空隙，这个空隙既不会影响到佩戴空隙，这个空隙既不会影响到佩戴头盔的牢固性，同时又可以减少耳头盔的牢固性，同时又可以减少耳部听力的损耗。部听力的损耗。问题问题B问题分析问题分析摩摩

12、托托车车护护目目镜镜形形状状的的选选择择主主要要考考虑虑两两个个方方面面。其其中中一一个个是是安安全全性性，护护目目镜镜的的主主要要作作用用是是保保护护眼眼睛睛，一一是是保保护护眼眼睛睛免免受受到到光光线线直直射射的的危危害害，二二是是保保护护眼眼睛睛在在车车辆辆高高速速行行驶驶时时避避免免风风沙沙的的进进入入。通通过过选选择择护护目目镜镜合合适适的的材材料料可可以以大大致致解解决决这这些些问问题题。其其二二，从从人人机机界界面面的的角角度度来来考考虑虑，考考虑虑到到美美观观性性，以以及及视视野野开开阔阔性，对护目镜的形状也有要求。性，对护目镜的形状也有要求。问题问题B解决方案解决方案将将护镜

13、设计为护镜设计为“W”型型首先，护目镜设计成为首先，护目镜设计成为“W”型充分考虑了美观性，型充分考虑了美观性，它是从人机界面的角度来分析设计的，从人脸器官它是从人机界面的角度来分析设计的，从人脸器官的分布来看，将护目镜设计成的分布来看，将护目镜设计成“W”型，充分考虑到型，充分考虑到了人的了人的 眼、鼻眼、鼻 两个部位的相对位置，并且流畅的两个部位的相对位置，并且流畅的曲线也给人以别致的美感。其次，设计成曲线也给人以别致的美感。其次，设计成“W”型可型可以在一定程度上减少材料的耗费，再者，由于减少以在一定程度上减少材料的耗费，再者，由于减少了护目镜材料的耗用，所以可以选用更好的保护眼了护目镜

14、材料的耗用，所以可以选用更好的保护眼睛的材料来作为护目镜的材料选择。睛的材料来作为护目镜的材料选择。问题问题B解决方案解决方案问题问题C问题分析问题分析考考虑虑行行车车的的安安全全性性。摩摩托托车车头头盔盔的的前前额额部部分分是是保保护护人人体体头头部部安安全全的的重重要要部部位位，其其设设计计的的合合理理性性，直直接接影影响响了了头头盔盔对对人人脑脑及及其其他他重重要要部部位位的的保保护护程程度度。因因为为在在摩摩托托车车交交通通事事故故中中，最最容容易易受受到到伤害的部位就是人的前额部分。伤害的部位就是人的前额部分。问题问题C解决方案解决方案尽管摩托车头盔的外壳可以减少一部分外界尽管摩托车

15、头盔的外壳可以减少一部分外界的冲击力，但并不能达到对人体头部的较高保护。的冲击力，但并不能达到对人体头部的较高保护。为此，在头盔的前半部增加波纹型安全护盖可以非为此，在头盔的前半部增加波纹型安全护盖可以非常好的解决这个问题。护盖的形状上，选择设计成常好的解决这个问题。护盖的形状上，选择设计成波纹型，因为在同样的材料做成波纹型后，可以大波纹型，因为在同样的材料做成波纹型后，可以大大提高抗折和抗冲击能力，并且由于波纹型存在凹大提高抗折和抗冲击能力，并且由于波纹型存在凹凸起伏，在受冲击时凹槽可以通过变形吸收能量以凸起伏，在受冲击时凹槽可以通过变形吸收能量以减少对人体的冲击。进而可以最大程度上减少外界

16、减少对人体的冲击。进而可以最大程度上减少外界冲力对头部的危害。冲力对头部的危害。问题问题C解决方案解决方案前额护盖前额护盖局部示意图局部示意图最优方案最优方案方案整合方案整合通过对三个问题的分析和解决方通过对三个问题的分析和解决方案的提出，下面再根据摩托车头盔的型案的提出，下面再根据摩托车头盔的型号对方案进行整合。号对方案进行整合。先列出摩托车头盔的所以型号：先列出摩托车头盔的所以型号：全盔全盔 越野盔越野盔 半盔半盔 3/4盔盔 组装盔组装盔首先从安全性这个最关键的因素首先从安全性这个最关键的因素来考虑，可以直接排除半盔形式，因为来考虑，可以直接排除半盔形式，因为其安全性太低。其次，越野盔并

17、不具有其安全性太低。其次，越野盔并不具有护目镜，这个也可以排除。再则，对于护目镜，这个也可以排除。再则，对于组装盔，由于，护目镜设计成为组装盔，由于，护目镜设计成为“W”型，型，因而不便选择组装盔。最后剩下全盔和因而不便选择组装盔。最后剩下全盔和3/4盔。通过比较可以知道，全盔是最佳盔。通过比较可以知道，全盔是最佳的选择。的选择。最优方案最优方案以全盔作为设计的最基本的头盔以全盔作为设计的最基本的头盔模型框架。模型框架。将护目镜设计成将护目镜设计成“W”型，型，将头盔的两侧耳部设计成将头盔的两侧耳部设计成“C”型，型，并且在头盔的前半部增加波纹型并且在头盔的前半部增加波纹型安全护盖。安全护盖。

18、方案说明方案说明首首先先是是全全盔盔型型头头盔盔因因而而具具有有较较为为完完美美的的全全头头部部保保护护功功能能，全全盔盔型型头头盔盔的的一一大大缺缺点点就就是是佩佩戴戴后后缺缺少少通通风风，比比较较闷闷气气，佩佩戴戴的的舒舒适适度度不不高高，将将护护目目镜镜设设计计成成“W”型型，可可以以非非常常好好的的解解决决这这个个问问题题，同同样样可可以以获获得得良良好好的的外外观观和和安安全全性性的的提提高高。将将两两侧侧耳耳部部设设计计成成“C”型型充充分分保保护护了了听听力力以以及及佩佩戴戴的的舒舒适适度度。最最后后在在头头盔盔的的前前半半部部增增加加波波纹纹型型安安全全护护盖盖，将将头头盔盔的

19、的保保护护性性功功能能体体现现的的非非常常好好，体体现现了了安全人机工程的设计目标。安全人机工程的设计目标。最佳方案的安全人机评价最佳方案的安全人机评价本方案本方案解决问题解决问题1解决了佩戴头解决了佩戴头盔后，听力耗损比价盔后，听力耗损比价严重的问题，以及佩严重的问题，以及佩戴头盔后耳部不适的戴头盔后耳部不适的问题。问题。2解决了头盔对解决了头盔对眼睛部位的保护问题。眼睛部位的保护问题。3解决了头盔对解决了头盔对整个头部的保护问题。整个头部的保护问题。和现有设备和现有设备相比优点相比优点最佳方案的安全人机评价最佳方案的安全人机评价1解决了全盔式解决了全盔式头盔的气密性问题头盔的气密性问题2对人的头部有对人的头部有比较全方位的保护比较全方位的保护3由于在头盔的由于在头盔的前半部多了一个波纹前半部多了一个波纹型安全护盖所以对人型安全护盖所以对人的头部的保护程度有的头部的保护程度有了大大的提高。了大大的提高。最佳方案的安全人机评价最佳方案的安全人机评价待解决问题待解决问题1材料的选择问题。材料的选择问题。对于在头盔的前半部对于在头盔的前半部增加波纹型安全护盖，增加波纹型安全护盖，应当选用何种材料应当选用何种材料?2设计的实用性问题。设计的实用性问题。设计的样式是否能投设计的样式是否能投入实际应用？入实际应用？THE END 谢谢欣赏谢谢欣赏