垃圾桶的人机关系调查分析

垃圾桶的人机关系调查分析摘要由生活垃圾造成的污染一直是中国最严重的社会公害之一。如何科学合理的收集和处理垃圾，避免其对环境造成污染是长期以来难以解决的问题。各种各样的公共垃圾箱，毫不起眼而又不可或缺，它们都直接影响着垃圾回收的效率，也影响着我们赖以生存的环境。在现实生活中，虽然很多地方都有安放垃圾箱，但是却不能很好的发挥他们应有的作用，其中有许多就是因为设计时没有充分考虑到人－垃圾箱－环境之间的关系而造成的，特别是对目标人群尺寸特点的的分析。一个好的垃圾箱不仅外观要美观大方，更要方便人们投放垃圾。目录一、市场调研1.1结构调研1.2颜色调研1.3盛放垃圾形式1.4加工材料1.5现有产品缺点1.6垃圾箱设计遵循的主要原则1.7公共垃圾箱的发展趋势1.8垃圾箱的建模渲染图1.9垃圾箱的尺寸图1.10手绘草图二、垃圾箱的人机工程学分析2.1桶的高度人机尺寸分析2.2垃圾箱的垃圾投入口2.3解剖学因素2.4门把手的分析2.5桶的提力分析2.6标识颜色的分析一、市场调研1.1结构调研在生活中，到处都需要垃圾箱，办公桌下要有个纸篓儿，厨房里要有个装烂菜叶的小垃圾桶，厕所里也需要装手纸的地方。本次设计调查主要是对大学里室外垃圾箱的研究。垃圾箱的结构垃圾箱一般有两种结构形式：一体式和开盖式。一体式包括箱体，投入口，回收口三部分。开盖式包括箱体，投入口，箱盖，通常箱体内含有一个内桶，方便垃圾清除，其中箱盖处可开启，作为回收口用，有时也省去投入口，只包括箱体和箱盖，箱盖既作为投入口又作为回收口。一体式开盖式1.2颜色调研（2）垃圾箱的颜色垃圾箱的颜色一般要起到识别作用，尤其在分类垃圾箱中不同颜色有不同的特定含义。分类垃圾箱的分类如下：红色垃圾箱放置有害垃圾，如废电池，废荧光灯管，水银温度计，废油漆，过期的药品等；黄色垃圾箱放置不可回收的垃圾，即在自然条件下易分解的垃圾，如果皮，菜皮，剩菜剩饭等；蓝色垃圾箱放置可回收垃圾，如废纸，废塑料，废金属，废玻璃，废织物等。红，黄，蓝三种颜色能给人们投入垃圾提供一定的暗示。1.3盛放垃圾形式一、独立垃圾桶单个使用的，使用率比较高，公共场合及家庭中常见。二、分类垃圾桶主要包括有三种，可回收、不可回收和有毒物质。（一）可回收物是指适宜回收循环使用和资源利用的废物。主要包括：1.纸类：未严重玷污的文字用纸、包装用纸和其他纸制品等。如报纸、各种包装纸、办公用纸、广告纸片等；2.塑料：废容器塑料、包装塑料等塑料制品。如塑料袋、塑料瓶、泡沫塑料、一次性塑料餐盒餐具、硬塑料等；3.金属：各种类别的废金属物品。如易拉罐、铁皮罐头盒、铅皮牙膏皮等。4.玻璃：有色和无色废玻璃制品。5.织物：旧纺织衣物和纺织制品。（二）不可回收物指除可回收垃圾之外的垃圾。常见的有在自然条件下易分解的垃圾，如果皮、菜叶、剩菜剩饭、花草树枝树叶等。（三）有毒物质，如废旧电池、废荧光灯管、水银温度计、废油漆、过期药品等。1.4加工材料一、塑料垃圾桶加工简单，易于清洁，适合室内使用。在室外的话，对材料有了要求：即不容易老化。二、不锈钢垃圾桶室外使用不会被雨腐蚀，但是存在被小偷偷走的可可能。三、陶瓷垃圾桶陶瓷已经是高档品的代名词。陶瓷洁具易于清洁，而且表面光洁度高。给人高品质的感觉。四、木质垃圾桶质感好与环境容易协调。五、水泥垃圾桶它的好处是固定，不存在被偷的问题（城市中不少不锈钢垃圾桶就被偷走）六、纸浆垃圾桶在中国的08奥运会场馆中就使用了这样的垃圾桶，上面贴有“陶瓷类”、“塑料类”、“不可回收”并且印刷有“好运北京”字样。这种可再生纸很结实，非常环保。馆内大约有140个这样的垃圾桶。加工材料七、金属垃圾桶金属垃圾桶，一般是用钢铁制作，耐用性高，而且以后还可以回收利用。钢铁的缺点是容易生锈，一般会先经过除油除锈，然后再进行烤漆，以加强钢铁在户外使用的防锈性。八、钢木垃圾桶钢铁框架，外面再加木条进行装饰，现在也有用塑胶木或环保木替代实木的做法。1.5现有产品缺点ⅰ、垃圾箱高度不当很多地方的垃圾箱高度都太低，人们使用垃圾箱时不得不弯腰，十分不方便。另外又有些上盖式垃圾箱过高，扔垃圾时费力，身材不够高者还得抛进去。下图的垃圾箱，缺点是当人用脚踩下去的时候，盖子一开，就会有一股很重的味道，让人接受不了，所以会很快扔进去，盖子就会重重的盖下来，也就很容易损坏了。1.5现有产品缺点ⅱ、垃圾箱箱盖过重现在很多的家属小区都不再使用垃圾通道，大量使用大型的垃圾箱，容积较大，并且是上盖式垃圾箱。为防止大风吹散垃圾箱的垃圾，上盖很重，一般人使用都感到很吃力，有些老年人和儿童甚至推不开，只好将垃圾放在外边，垃圾箱也就形同虚设了。ⅲ、垃圾箱构造不合理例如翻盖式垃圾箱的翻盖过紧，占地大，有效容积小，垃圾箱的翻盖上有时会很脏，所以很多人看到以后就会觉得很不舒服，就随便把垃圾放在了垃圾箱的旁边，而且清洁人员清理不方便等等。ⅳ、垃圾分类不合理，标志不明确一些地方设有垃圾分类的垃圾箱，但是其分类不准确，效果不是很好，现在通行的是将垃圾分成三类，蓝色箱放置“可回收垃圾”；黄色箱放置“不可回收垃圾”；而红色箱则放置“有害垃圾”，实际上很少有垃圾投入红色垃圾箱中，另外，不同地区使用的颜色标志也不尽相同，造成人们认知上的困惑和不便。1.6垃圾箱设计遵循的主要原则（一）安全与卫生原则城市居民在使用垃圾箱这类公共设施时需要近距离接触，卫生和安全就显得尤为重要。首先，垃圾箱的制作材料应确保安全，通常选择抗腐蚀性强、易清洁的材料；其次，尽可能避免用手直接接触使用；第三，垃圾箱的造型、结构和尺度设计应符合国家所规定的安全标准，比如生活小区的垃圾箱，造型设计应避免尖锐的棱角，考虑老年人和儿童使用安全与便利，垃圾箱尺度设计要防止儿童爬入而造成意外。（二）人机交互原则通常扔垃圾的动作过程只有几秒钟，若使用公共垃圾箱时遇到人机交互障碍，比如不知如何开启？开启方式费劲或无法迅速判断出投递到哪个分类垃圾箱等问题时，就会给人造成困惑，无法按照设计预想完成操作过程。故垃圾箱设计要遵循易识别、易操作的人机交互原则，并且操作方式与使用要求的文字或图形说明直观易懂。（三）与环境相协调原则城市公共垃圾箱与周围环境要协调，它是公共环境设施的重要组成部分，并且要作为城市景观环境系统一分子而存在于城市之间。具备环境艺术特征的公共设施设计应该遵循与环境相协调的原则：设施与设施之间应该协调、设施与周围环境也应该和谐统一、设施应该体现城市的文化特征，能够体现出城市独特的传统和文化。1.7公共垃圾箱的发展趋势科学技术不断进步，环境保护意识逐渐深人心，人机交互性能也日趋合理，可以预见未来的城市公共垃圾箱设计必将走上科技与环保结合、智能化、人性化的发展道路。（一）分类回收功能除了公共垃圾箱的外观造型、色彩以及容易理解的图形标识等设计要素外，先进的感光和感应技术也被应用于垃圾箱设计。（二）语言功能具有语言功能的垃圾箱是未来城市公共垃圾箱设计新的发展方向之一。1.7公共垃圾箱的发展趋势（三）自动翻盖功能通常垃圾箱的投放口设计在箱体侧面，有些带有盖门，走近扔垃圾时需要用手打开盖门。针对此种情形，人们设计了红外线自动感应门或翻盖式垃圾箱，采用太阳能电池或普通碱性电池，通过红外感应方式控制箱盖开启，当接近投放口（感应窗）一定距离（15cm）时，盖门便会自动开启，人们使用时无需接触垃圾箱体，清洁卫生；埋藏翻盖式的垃圾箱，采用脚踩开启的方式，也可以达到预期效果。（四）自动检测功能城市公共垃圾箱要及时显示垃圾的装填量，在垃圾箱顶部设置红、黄、绿3种颜色的灯，分别表示已装满、已装一半了和空。1.8垃圾箱的建模渲染图1.9垃圾箱的尺寸图二、垃圾箱的人机工程学分析2.1桶的高度人机尺寸分析2.1人机尺寸分析（桶的高度）A.与垃圾箱有关的人体尺寸人类工程学研究的目的是优化产品与用户间的界面。要使垃圾箱与人之间达到最优化的配合，使人不需要大幅度的改变姿势就可以顺利地将垃圾投入垃圾箱。与垃圾箱有关的人体尺寸有：肘高、立姿手功能高、立姿双手功能上举高，手长、手宽。表一与垃圾箱有关的人体尺寸[1]尺寸男女5%50%95%5%50%95%立姿肘高954102410968999601023立姿手功能高680741801650704757立姿双手功能上举高186920032138174118601976手长165180197150165180手宽7080906070802.1桶的高度人机尺寸分析人体各部位的活动范围2.1桶的高度人机尺寸分析人体各部位的活动范围身体部位移动关节动作方向动作角度身体部位移动关节动作方向动作将度代号/（゜）代号/（゜）头脊柱向右转155手腕（枢轴关节）背屈曲1865向左转255掌屈曲1975屈曲340内收2030极度伸展450外展2115向一侧弯曲540掌心朝上2290向一侧弯曲640掌心朝下2380臂肩关节外展990肩胛骨脊柱向右转740抬高1040向左转840屈曲1190腿髋关节内收2440向前抬高1290外展2545极度伸展1345屈曲26120内收14140极度伸展2745极度伸展外展旋转1540屈曲时回转（外观）2830屈曲时回转（内观）2935（外观）1690小腿足膝关节踝关节屈曲30135（内观）1790内收3145外展32502.1桶的高度人机尺寸分析B、垃圾箱的尺寸(a)垃圾箱的高度：优秀的垃圾箱不仅要便于将垃圾投入，也要便于将内腔取出和清理。垃圾箱的高度一般，应小于正常人立姿双手上举功能高的一半。垃圾箱的高度一般在800~1100mm之间，基本都满足要求（图一）。图一2.1桶的高度人机尺寸分析(b)垃圾箱的垃圾投入口：垃圾箱的垃圾投入口因该满足绝大多数人的使用需求：上边缘高不低于95%人的手功能高，下边缘高不高于5%人的肘高。这样才可使高个的人不需下蹲、矮个的人无需费力上举就可以使用垃圾箱。只有便于使用，才能引导人们改变随手乱扔垃圾的坏习惯。垃圾投入口的开口高度要足够大，以便路人能把垃圾顺利投入；又不应过大，以免人们因见到垃圾箱内的垃圾产生厌烦的心理；同时开口过大，雨水就容易溅入箱内，使箱内的垃圾腐烂而导致细菌增生，危害环境。街道上的垃圾箱存放的垃圾一般为瓶、罐、纸等类轻便的废品，所以开口的大小要大于瓶子的直径，同时要考虑需要一定的倾斜角度便于垃圾的投入。瓶子的直径一般小于100mm，加上考虑倾斜角度，垃圾箱开口的高度一般宜大于120mm（图二）。2.2垃圾箱的垃圾投入口图二2.2垃圾箱的垃圾投入口垃圾投入口的开口的宽度，应大于一般废弃物的尺寸。垃圾箱的开口应朝向路人经过最多的一侧，以便路人不用费神寻找开口而轻易把废弃物投入垃圾箱。2.3解剖学因素人手是由骨、动脉、神经、韧带和肌腱等组成的复杂结构如右图。手指由小臂的腕骨伸肌和屈肌控制，这些肌肉由跨过腕道的腱连接到手指，而腕腕道由手背骨和相对的横向腕韧带形成，通过腕道的还有各种动脉和神经。[1]2.3解剖学因素腕关节的构造与定位使其只能在两个面动作，这两个面各成90度，一面产生掌屈与背屈，第二个面产生尺偏与桡偏。[2]2.3解剖学因素大多数使手和腕活动的肌肉位于前臂。前臂和手部肌肉分成两组一组使腕活动，另一组使手指活动。人手指的动作由前臂的腕骨伸肌和屈肌控制，这些肌肉由跨过腕道的腱连到手指。2.3解剖学因素前臂与人手2.3解剖学因素腕骨与前臂上的桡骨及尺骨相连，桡骨连向拇指一侧，而尺骨连向小指一侧，自然状态尺骨和挠骨平行，当他们交错时完成手腕旋转。手腕构造与动作2.3解剖学因素垃圾箱设计应避免投垃圾时非顺直的手腕状态腕道综合症是一种由于腕道内正中神经损伤所引起的不适。手腕过度屈曲或伸展造成腕道内腱鞘发炎、肿大，从而压迫正中神经，手指局部神经功能损伤或丧失，引起麻木刺痛、无抓握感觉，肌肉萎缩失去灵活性。腕道综合症2.3解剖学因素A.应尽量保证投垃圾时人的身体正直。B.保持手腕处于顺直状态。手腕顺直操作时，腕关节处于正中的放松状态，担当腕关节处于掌屈、背屈、尺偏等别扭状态时，就会产生腕部疼痛、握力减小，如长时间这要操作会引起腕道综合症、腱鞘炎等症状[3]，这会深深的影响行人投