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基于人机工程学的家用电动跑步机设计与生产研究

作　者: 袁玲
导　师: 尹欢
学　校: 太原理工大学
专　业: 设计艺术学
关键词: 电动跑步机人机工程学健身功能生产
分类号: TS952.91
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

在经济物质条件的发展与提高的现状下,“富贵病”——心血管疾病,“三高”等人群越来越壮大,国民整体身体素质有所下降,致使运动成为全国人民的日常生活议题之一。本文便结合此种国民体质现状,积极响应国家发展全民健身运动的号召,从人机工程学出发,分析跑步机健身运动的运动生理学知识,并且对跑步机的尺寸、功能、材料等进行宜人性分析,结合产品造型设计相关知识,设计与生产一款时尚前卫,使用方便舒适的家用电动跑步机实例。旨在提高国民对健身运动的兴趣,促进国内健身运动事业的发展。家用电动跑步机的设计与发展全民健身运动相关,好的设计面向市场不仅能促进经济的流通与发展,而且能提高健身者的健身兴趣,多参加健身活动,增强国民整体身体素质。健身者在使用跑步机的过程中和跑步机联系密切,跑步机各个部分的组成都会影响人的身体状况,文章用五个部分的内容介绍了此次课题的研究。第一部分：运用运动人体科学相关知识,分析了走跑运动的益处,活动的注意事项以及方法。第二部分：从人机工程学的各个因素入手,分析了产品设计中需要考虑的人机工程学的因素,产品设计的人机工程学设计原则及相关的人体尺寸用法,接下来根据这些需要考虑的因素细化分析家用电动跑步机的各个方面的人机工程学尺寸。同时对跑步机的各个部件的选材进行分析。第三部分,结合目前国民身体状况,考虑到同一个家庭中使用者身体素质的不同,对家用电动跑步机的功能和程序针对不同的家庭用户进行分析与细化设计,更好的为健身者服务。第四步部分,用产品设计的相关方法对家用电动跑步机的各个主要方面分别进行草图设计及分析,最终选定适合的方案进行计算机辅助设计,渲染最终效果图。第五部分,在设计方案完成后,本文以最终生产为目的,与工厂合作进行手工制作等大小实物样品,经过多方的检验与评价,达到最终推向市场,批量化生产的目的。

全文目录

摘要  3-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-26
  1.1 课题研究的意义  12-18
    1.1.1 健身的意义  12-13
    1.1.2 走跑运动在健身运动中的意义  13-15
    1.1.3 健身器材设计中产品设计的重要性  15-16
    1.1.4 人机工程学在产品设计中的重要作用与意义  16-18
  1.2 课题研究背景  18-24
    1.2.1 健身器材产品  18-19
    1.2.2 家用跑步机产品现状  19-22
    1.2.3 家用电动跑步机设计研究现状  22
    1.2.4 人机工程学学科研究现状  22-24
  1.3 课题研究内容和目的  24-26
    1.3.1 课题研究内容  24-26
第二章运动人体科学理论应用  26-36
  2.1 跑步机走跑运动对于人体心肺功能及身体部位的影响  26-28
    2.1.1 跑步对人体心肺功能的影响  26-27
    2.1.2 跑步对身体其他方面的影响  27-28
  2.2 走跑运动健身常见的内容和方法  28-32
    2.2.1 健身走锻炼方法  28-30
    2.2.2 健身跑锻炼法  30-32
  2.3 家用电动跑步机走跑运动锻炼的肌肉部位及作用  32-33
  2.4 跑步健身要注意事项  33-36
第三章产品设计中人机工程学设计原则与方法  36-44
  3.1 人机工程学学科简介  36-37
  3.2 产品设计中的人机工程学分析内容  37-40
    3.2.1 产品使用的限制条件——环境分析  37-38
    3.2.2 对于目标受众——人的分析  38
    3.2.3 对于产品的使用过程——机的分析  38-40
  3.3 产品设计中人机工程学分析方法  40-44
    3.3.1 人体测量学基础  40-41
    3.3.2 人体测量数据的应用  41-44
第四章家用电动跑步机人机工程学设计  44-58
  4.1 跑步机的主要分类与构成  44-46
  4.2 跑步机相关人机工程学尺寸设计  46-50
    4.2.1 边条尺寸确定  46
    4.2.2 跑带相关尺寸确定  46-49
    4.2.3 扶手相关尺寸确定  49-50
  4.3 家用电动跑步机显示操作仪表人机工程学设计  50-54
    4.3.1 家用电动跑步机操作仪表人机工程学分析  50-53
    4.3.2 家用电动跑步机显示屏人机工程学分析  53-54
  4.4 跑步机主要部件材料选择  54-58
    4.4.1 跑步机底架及相关部件材料选择  54-55
    4.4.2 跑板材料确定  55-56
    4.4.3 把手材料确定  56
    4.4.4 相关塑料件具体材料的选择  56-58
第五章家用电动跑步机功能及程序设计  58-70
  5.1 家用电动跑步一般功能  58
  5.2 家用跑步机减肥功能扩展与设计  58-65
    5.2.1 身体质量指数与体脂肪率计算功能  58-62
    5.2.2 基础代谢率计算功能  62-63
    5.2.3 靶心率区间计算功能  63-64
    5.2.4 心率恢复功能  64-65
    5.2.5 功能设计总结  65
  5.3 程序设定  65-70
    5.3.1 手动程序  65
    5.3.2 1500m  65-66
    5.3.3 3000m  66
    5.3.4 爬山程序1  66-67
    5.3.5 爬山程序2  67
    5.3.6 慢速散步程序  67-68
    5.3.7 快速散步程序  68
    5.3.8 低强度减肥程序  68-69
    5.3.9 高强度减肥程序  69-70
第六章家用电动跑步机外观造型设计  70-76
  6.1 家用电动跑步机整体造型设计  70-73
    6.1.1 仪表方案确定  70-71
    6.1.2 电机罩方案确定  71
    6.1.3 把手细节方案确定  71-72
    6.1.4 整体方案确定  72-73
  6.2 计算机模型建立及效果图渲染  73-76
    6.2.1 在Rhino中建立跑步机模型  73-74
    6.2.2 效果图渲染  74-76
第七章家用电动跑步机T-SMART生产制作及检验  76-90
  7.1 家用电动跑步机整体设计输入  76-77
    7.1.1 基础配置  76-77
  7.2 初步打样  77-78
  7.3 整体上色  78-81
    7.3.1 整体配色设计  78-80
    7.3.2 样品整体上色  80-81
  7.4 电子部件制作  81-86
    7.4.1 显示细节要求整理  81-82
    7.4.1 显示屏效果图设计  82
    7.4.2 显示屏电子排布设计  82-85
    7.4.3 显示屏制作  85-86
  7.5 面贴制作  86-88
    7.5.1 各按键具体功能  86-87
    7.5.2 面贴效果图设计  87
    7.5.3 面贴制作成品  87-88
  7.6 整体装配  88-90
第八章家用电动跑步机整体验证及设计评价  90-92
  8.1 跑步机外观整体评价  90-91
  8.2 跑步机功能评价  91-92
第九章总结与展望  92-94
  9.1 结论  92
  9.2 创新点  92
  9.3 未来研究方向  92-94
参考文献  94-98
致谢  98-100
攻读学位期间发表的学术论文  100

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