安全人機(jī)課程設(shè)計(jì)-- 鞋子設(shè)計(jì)中的人機(jī)評(píng)價(jià)

1、<p><b>　　課</b></p><p><b>　　程</b></p><p><b>　　設(shè)</b></p><p><b>　　計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)課題 鞋子設(shè)計(jì)中的人機(jī)評(píng)價(jià) </p&

2、gt;<p>　　系部班級(jí) 安本1101、1102班 </p><p>　　所屬專(zhuān)業(yè) </p><p>　　學(xué)生姓名 </p><p>　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　設(shè)計(jì)時(shí)間 2013.6.15---2013.6.21 </p

3、><p>　　鞋子設(shè)計(jì)中的人機(jī)評(píng)價(jià)</p><p>　　[摘 要]隨著人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視健康。人的生活質(zhì)量和健康在很大程度上依賴于人體同諸如生活用品、交通系統(tǒng)、衣著、工作和生活場(chǎng)所、以及娛樂(lè)活動(dòng)等各種因素之間的幾何關(guān)系。為了優(yōu)化鞋子的技術(shù)設(shè)計(jì)，確保人與環(huán)境之間的協(xié)調(diào)性，必須量化鞋子與人機(jī)工程學(xué)的關(guān)系。而這種幾何關(guān)系的確定基礎(chǔ)就是人體測(cè)量及其測(cè)量數(shù)據(jù)。</p><

4、p>　　[關(guān)鍵詞]人機(jī)工程學(xué)；鞋子；設(shè)計(jì)；測(cè)量</p><p>　　【ABSTRACT】：With the development of human society, there is growing emphasis on health. People's quality of life and health is largely dependent on the human body the s

5、ame as household goods, transportation systems, clothing, work and living places, as well as recreational activities such as the geometric relationship between various factors. In order to optimize the technical design o

6、f the shoes, to ensure coordination between the people and the environment, which must be quantified the relation</p><p>　　【KEY WORDS】：Ergonomic；design；shoe；materials</p><p><b>　　目 錄</

7、b></p><p><b>　　1 前言5</b></p><p>　　2 鞋子的概述6</p><p>　　3 鞋子的使用現(xiàn)狀及分析.................................. 7</p><p><b>　　3．1一鞋多用7</b></p>

8、<p>　　3．2無(wú)名品牌設(shè)計(jì)不合理7</p><p>　　3．2運(yùn)動(dòng)鞋不可“超期服役”7</p><p>　　4 人體的足部參數(shù)6</p><p>　　4．1人體足部靜態(tài)參數(shù)7</p><p>　　4．2人體足部動(dòng)態(tài)參數(shù)7</p><p>　　4．3鞋與腳的人機(jī)尺寸7</p>

9、<p>　　5 鞋子組成部分及人機(jī)關(guān)系分析8</p><p><b>　　5．1用料8</b></p><p><b>　　5．2鞋楦9</b></p><p><b>　　5．3鞋底10</b></p><p><b>　　5．4鞋幫11&l

10、t;/b></p><p><b>　　5．5鞋帶11</b></p><p>　　6 不同鞋子的人機(jī)關(guān)系評(píng)析22</p><p>　　6．1 運(yùn)動(dòng)鞋19</p><p>　　6.1.1產(chǎn)品外觀分類(lèi)19</p><p>　　6.1.2運(yùn)動(dòng)鞋的主要性能評(píng)析19</p>

11、<p>　　6.1.3氣墊結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)19</p><p>　　6.1.4外底材料評(píng)析19</p><p><b>　　6．2 拖鞋19</b></p><p>　　6.1.2人的心理特性對(duì)拖鞋設(shè)計(jì)的影響19</p><p>　　6.1.2不同拖鞋的人機(jī)關(guān)系分析19</p><p&

12、gt;<b>　　7 結(jié)束語(yǔ)22</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p><b>　　1 前 言</b></p><p>　　安全人機(jī)工程學(xué)是從安全的角度和著眼點(diǎn)出發(fā),運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法去解決系統(tǒng)中人機(jī)結(jié)合面的安全問(wèn)題的一門(mén)新興學(xué)科.隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步

13、,讓人類(lèi)勞動(dòng)、生活、生存在一個(gè)安全和諧的社會(huì)之中,成為人類(lèi)社會(huì)共同努力的目標(biāo)。</p><p>　　隨著我國(guó)高等教育制度的改革和發(fā)展，高校辦學(xué)和管理模式逐漸發(fā)生變化，從主要依靠國(guó)家投入轉(zhuǎn)向與社會(huì)化、市場(chǎng)化相結(jié)合；而達(dá)到這樣的目的，需要運(yùn)用安全人機(jī)工程學(xué)的知識(shí)進(jìn)行探索設(shè)計(jì).</p><p><b>　　2 鞋子的概述</b></p><p>　

14、　鞋是我們生活中最普通不過(guò)的用品，而它的設(shè)計(jì)中反映出許多人機(jī)工程學(xué)的問(wèn)題。鞋的產(chǎn)生與自然環(huán)境、人類(lèi)的智慧密不可分。遠(yuǎn)古時(shí)代，土地的高低不平，氣候的嚴(yán)寒酷暑，人類(lèi)本能地要保護(hù)自己的雙腳，于是就出現(xiàn)了鞋：簡(jiǎn)單包扎腳的獸皮，樹(shù)葉，便成了人類(lèi)歷史上最早的鞋。鞋的種類(lèi)有很多，其作用也是多種多樣的，但無(wú)外乎都是保護(hù)我們的雙腳，保持我們走路或運(yùn)動(dòng)時(shí)的舒適度，有些鞋是娛樂(lè)型和功能型的，如輪滑鞋、高跟鞋、安全鞋，這里我只對(duì)我們?nèi)粘Ｉ钪兴┑膶?xiě)進(jìn)行討論。

15、現(xiàn)在鞋子的設(shè)計(jì)在保護(hù)我們的雙腳舒適的基礎(chǔ)上還對(duì)其外形的美觀有所要求。而設(shè)計(jì)比較好的鞋子則較多地考慮了人的生理和心理的需要，鞋子底部軟硬適度、材料適當(dāng)有利于保護(hù)足部；鞋幫曲度合理，鞋身的透氣良好性，行走或運(yùn)動(dòng)時(shí)腳腕用力。以上這些考慮是人的生理上的滿足，不僅如此，其或強(qiáng)烈或淡雅的色彩和鞋底身合理曲度給人帶來(lái)視覺(jué)上的美感，這些是人的心理上的滿足。</p><p>　　穿鞋是保護(hù)雙腳的重要措施，它的作用是保護(hù)雙腳的舒適，

16、避免雙腳受到不必要的損害。每一種鞋子都針對(duì)某一使用者群體（如兒童）而設(shè)計(jì)的，它不可能適用于所有的使用者，所以，選擇一雙適合自己雙腳的鞋子就顯得非常重要了。所以鞋子要符合以下的設(shè)計(jì)要求：</p><p>　?。?）鞋樣設(shè)計(jì)的各特征部位數(shù)據(jù)和結(jié)構(gòu)，必須以腳型規(guī)律為依據(jù)，符合腳的生理和運(yùn)動(dòng)要求。</p><p>　?。?）少年兒童、老年人或腳氣患者，應(yīng)選用鞋底較柔軟的鞋子。</p>

17、<p>　　（3）常運(yùn)動(dòng)的人群，腳部易出汗，應(yīng)選用透氣良好的鞋子。</p><p>　　3 鞋子的使用現(xiàn)狀及分析</p><p>　　前不久，對(duì)某高校大一學(xué)生進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)鞋情況的調(diào)查，發(fā)現(xiàn)有82.7%的學(xué)生穿運(yùn)動(dòng)鞋，其中有56.4%的學(xué)生說(shuō)自己一年四季全穿運(yùn)動(dòng)鞋。如今，穿運(yùn)動(dòng)鞋已成為校園的時(shí)尚。但是，在調(diào)查中也發(fā)現(xiàn)學(xué)生腳上的運(yùn)動(dòng)鞋存在許多問(wèn)題。</p><p

18、>　　3.1 一鞋多用</p><p>　　在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，34.6%的男生穿籃球鞋，18.3%的男生穿足球鞋（普通膠釘），52.8%的女生穿普通跑鞋，22.1%的女生穿體操鞋。但是在具體的體育活動(dòng)時(shí)，許多同學(xué)卻是以“不變應(yīng)萬(wàn)變”，有的穿足球鞋打籃球常會(huì)摔倒，穿體操鞋短跑常會(huì)掉鞋，穿籃球鞋立定跳遠(yuǎn)常會(huì)坐在沙坑里……看來(lái)，學(xué)生只是憑自己的興趣來(lái)購(gòu)買(mǎi)鞋子，而忽視了鞋子的功能。</p><p

19、>　　3.2 無(wú)名品牌設(shè)計(jì)不合理</p><p>　　如今，只有少數(shù)學(xué)生穿名牌運(yùn)動(dòng)鞋，大多數(shù)學(xué)生穿的是無(wú)名品牌。在這些不知名品牌的鞋子中，多數(shù)存在設(shè)計(jì)不合理的缺陷。突出的問(wèn)題是一些運(yùn)動(dòng)鞋的鞋底太軟，從人體骨骼發(fā)育角度來(lái)看，太軟的鞋底并不適合青少年。某運(yùn)動(dòng)專(zhuān)家說(shuō)，青少年的骨骼發(fā)育還沒(méi)有成型，過(guò)于松軟的鞋底容易造成其足部不穩(wěn)定轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生勞損，也容易受傷，如圖2-1。每個(gè)人的足部著力點(diǎn)都不一樣，一些扁平足的學(xué)

20、生鞋底硬一些反而更好，可以調(diào)節(jié)足部受力。另外，一些同學(xué)的鞋底過(guò)于平坦，沒(méi)有任何坡度，不利于身體平衡和蹬地用力。為此，學(xué)生要購(gòu)買(mǎi)鞋底稍硬且有3厘米坡度的運(yùn)動(dòng)鞋。</p><p><b>　　圖2-1 </b></p><p>　　另外，質(zhì)量問(wèn)題也很?chē)?yán)重，剛穿時(shí)磨腳、擠腳，短期內(nèi)就出現(xiàn)斷底、塌跟、開(kāi)膠等毛病，給學(xué)生的日常活動(dòng)造成了很大的麻煩。</p>&

21、lt;p>　　3.3 運(yùn)動(dòng)鞋不可“超期服役”</p><p>　　大部分學(xué)生和家長(zhǎng)認(rèn)為，只要鞋面不損壞，鞋底不斷裂，就可以永久地穿。但專(zhuān)家認(rèn)為，一雙鞋穿得太久，容易因長(zhǎng)期擠壓、摩擦而導(dǎo)致鞋子變形，不僅保護(hù)不了足部，還會(huì)造成損傷。過(guò)于破舊的運(yùn)動(dòng)鞋可以造成脛骨痛和跟腱勞損等病癥。</p><p>　　運(yùn)動(dòng)鞋的壽命因人而異，體重大的人鞋子壽命相對(duì)較短；同時(shí)也與運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地有關(guān)，在水泥球場(chǎng)打

22、球與在塑膠、木地板場(chǎng)地打球的鞋子壽命要縮短兩倍。如果用運(yùn)動(dòng)量來(lái)確定運(yùn)動(dòng)鞋的壽命，一般來(lái)講，一雙跑步鞋可以“服役”600公里左右，一雙籃球鞋可以“征戰(zhàn)”一年，而體操鞋半年就該“退休”了。</p><p>　　所以鞋子在設(shè)計(jì)時(shí)，就要特別注意以上問(wèn)題，結(jié)合安全人機(jī)學(xué)，從使用角度出發(fā)，設(shè)計(jì)出更加符合人們需求的鞋子。</p><p>　　4 人體足部參數(shù)</p><p>

23、　　足部尺寸是最基本和核心的要素，要設(shè)計(jì)一雙舒適的鞋子，與足部尺寸的合理應(yīng)用有著重要的關(guān)聯(lián)性 。</p><p>　　足部尺寸包括：靜態(tài)尺寸、動(dòng)態(tài)尺寸</p><p>　　4.1 人體足部靜態(tài)參數(shù)</p><p>　　如圖 3-1和不同年齡段人群的足部測(cè)量數(shù)據(jù)（表1）</p><p><b>　　圖3-1</b>&l

24、t;/p><p>　　表1 不同年齡段人群的足部測(cè)量</p><p>　　4.2 人體足部動(dòng)態(tài)參數(shù)</p><p>　　功能尺寸是人在進(jìn)行活動(dòng)的時(shí)候由關(guān)節(jié)的活動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)所產(chǎn)生的角度與肢體的長(zhǎng)度協(xié)調(diào)產(chǎn)生的范圍尺寸，在鞋子設(shè)計(jì)中往往起著主導(dǎo)作用。例如，如果一個(gè)人的腳長(zhǎng)是235mm，那么他應(yīng)該選240碼的鞋子，這樣會(huì)給腳一定的活動(dòng)空間，穿起來(lái)才會(huì)舒服。如圖3-3所示<

25、;/p><p><b>　　圖 3-3</b></p><p>　　4.3 鞋與腳的人機(jī)尺寸</p><p>　　4.3.1 腳的測(cè)量</p><p>　　測(cè)量時(shí)必須采取的正確姿勢(shì)（如圖3-4）：</p><p>　　雙腿平行站立（勿坐！勿蹲）</p><p><

26、b>　　體重均分在雙腳上</b></p><p><b>　　圖3-4</b></p><p>　　4.3.2 中國(guó)鞋子尺寸一般用號(hào)</p><p><b>　　女鞋（如表2）</b></p><p><b>　　表2 女鞋尺寸表</b></p&g

27、t;<p><b>　　男鞋（如表3）</b></p><p><b>　　表3 男鞋尺寸表</b></p><p>　　5 鞋子組成部分及人機(jī)關(guān)系分析</p><p><b>　　5.1 用料</b></p><p><b>　　面料<

28、/b></p><p>　　主要有皮革、合成革、紡織物、橡膠和塑料等。皮鞋面料多用經(jīng)過(guò)鞣制的牛、豬、羊皮粒面軟革或翻毛軟革,以及合成革;高檔鞋也有用鱷魚(yú)皮、蛇皮、雞爪皮的。布鞋和膠鞋多選用堅(jiān)固、耐磨，保溫性、吸濕性好的棉布和毛呢，如貢布、平絨、線呢、燈芯絨、帆布以及華達(dá)呢、花呢、海軍呢、大衣呢等。各種合成樹(shù)脂和天然橡膠則為塑料鞋和膠鞋的主要材料。 </p><p><b>

29、　　里料</b></p><p>　　里料 主要有棉布、山(綿)羊皮、棉絮、毛氈、人造毛、松緊絨等。皮鞋鞋里的后半部多用質(zhì)地較柔軟的山、綿羊皮革，前半部多用帆布；布鞋的鞋里大都采用本色白布或漂白布；膠鞋都用細(xì)帆布作里料。冬季防寒的皮鞋采用毛氈或經(jīng)過(guò)硝制的毛皮作鞋里;布棉靴（鞋）一般絮入棉花后再用一層棉布作里，也可用毛氈或松緊絨作里。目前有些鞋還采用樹(shù)脂發(fā)泡復(fù)合材料或人造毛作鞋里。 </p>

30、<p><b>　　底料</b></p><p>　　底料 主要有硬革、軟革、仿皮革、布、橡膠、塑料、橡塑和橡塑發(fā)泡材料等。硬革是以牛、豬皮經(jīng)加工而成的,多用于皮鞋,少量用來(lái)制作皮底布鞋。此外，皮鞋還廣泛采用仿皮底。布是傳統(tǒng)布鞋底的主要材料。以舊布為原料經(jīng)加工打成袼褙或補(bǔ)絮成底坯，用麻繩以手工或機(jī)器納成千層底或毛布底。塑料主要是聚氯乙烯樹(shù)脂，多用于塑料鞋和布鞋。 橡膠有天然橡膠

31、和合成橡膠，用于膠鞋和布鞋。軟革有人造革和天然皮革兩種，多用于布拖鞋和軟底布鞋。橡塑和橡塑發(fā)泡材料多用于皮鞋和布鞋。 </p><p><b>　　輔料</b></p><p>　　輔料 主要有鞋眼（圈、釬），鞋帶，橡筋布，尼龍搭扣，拉鏈，絲、棉、麻縫線（繩），釘，鉚釘，無(wú)紡布,紙板,作內(nèi)包頭和主跟用的皮革，各種裝飾物、支撐件、膠粘劑，以及漿糊等。 </p>

32、;<p><b>　　5.1 鞋楦</b></p><p>　　鞋楦是鞋子的靈魂。鞋楦就是鞋子預(yù)備提供給穿著的腳的體積空間，是穿著的腳的科學(xué)模擬。鞋楦的設(shè)計(jì)是人體工程學(xué)和藝術(shù)的結(jié)合。首先是鞋子的功能要求決定了鞋楦設(shè)計(jì)的基本方向，這主要是鞋楦設(shè)計(jì)的技術(shù)方面。比如運(yùn)動(dòng)類(lèi)的鞋楦就和時(shí)裝鞋的鞋楦有很大區(qū)別。運(yùn)動(dòng)類(lèi)的鞋楦設(shè)計(jì)要研究腳在運(yùn)動(dòng)中的肌肉變化，熱膨脹等等。而時(shí)裝鞋的鞋款簡(jiǎn)潔，

33、以體現(xiàn)美為主，因而時(shí)裝鞋的鞋楦考慮的主要是設(shè)計(jì)型的優(yōu)美。時(shí)裝鞋的鞋款最終成型的好外建立在鞋楦的優(yōu)秀設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上。其次是品牌的特色。同一種類(lèi)鞋的鞋楦設(shè)計(jì)不同的品牌在主要特點(diǎn)一致的情況下，設(shè)計(jì)鞋楦要融入自己品牌的特色。以此為基礎(chǔ)的鞋款的設(shè)計(jì)才能樹(shù)立自己的形體特色。</p><p><b>　　圖4-1 </b></p><p><b>　　5.3 鞋底<

34、/b></p><p>　　當(dāng)鞋楦設(shè)計(jì)確定后，就是鞋底設(shè)計(jì)。鞋底設(shè)計(jì)的好外充分體現(xiàn)了鞋楦的技術(shù)設(shè)計(jì)。一般通過(guò)一雙鞋的鞋底設(shè)計(jì)就能判斷鞋的設(shè)計(jì)水平。尤其運(yùn)動(dòng)類(lèi)的鞋子，鞋底的設(shè)計(jì)就決定了鞋子的價(jià)位。不同功能要求也決定了鞋底的形狀，如慢跑鞋的鞋底就比全能鞋的鞋底輕便。同時(shí)也決定了材料的選用，慢跑鞋一般采用較輕的PHYLON材料或EVA材料，以便保證跑步時(shí)的輕盈。此外，鞋底的圖表線條等設(shè)計(jì)上必須充分體現(xiàn)品牌的個(gè)性視

35、覺(jué)語(yǔ)言。在實(shí)際當(dāng)中，一款鞋設(shè)計(jì)合理，往往是鞋底造型和幫面款式、幫面材料和顏色協(xié)調(diào)和諧。</p><p><b>　　5.4 鞋幫</b></p><p>　　鞋幫是鞋子的門(mén)面。楦型鞋底的設(shè)計(jì)確定下來(lái)后，鞋款的頻繁變化主要看鞋幫的設(shè)計(jì)。鞋幫的造型款式和結(jié)構(gòu)安排受到楦型的制約和影響，要符合楦型并按設(shè)計(jì)規(guī)律設(shè)計(jì)。一般來(lái)說(shuō)，鞋幫顏色、鞋幫結(jié)構(gòu)安排應(yīng)當(dāng)隨著楦型特點(diǎn)去設(shè)計(jì)，鞋

36、里結(jié)構(gòu)和顏色設(shè)計(jì)又要兼顧鞋面的款式特點(diǎn)，鞋幫結(jié)構(gòu)組成更要考慮制作工藝。所以，鞋幫設(shè)計(jì)是一個(gè)系統(tǒng)工程。</p><p>　　在鞋底上所有部分，縫制或采用其它他方法結(jié)合成為一個(gè)整體單元，與內(nèi)底和外底結(jié)合稱之為鞋幫。鞋幫為一雙鞋的基本部分，由前幫或鞋的前部，后幫即鞋的側(cè)面和后部，以及為加強(qiáng)鞋面用的鞋里構(gòu)成。幫面可以使用各種材質(zhì)，可以是天然皮革、人造合成材料或織物等。因?yàn)槠じ锷系拿?，使皮革有良好的透氣性，從而能使腳保持

37、涼爽，所以皮革有幫面在幫面材料的選擇上具有明顯的優(yōu)勢(shì)。動(dòng)物皮的塑性進(jìn)一步適應(yīng)腳的形狀，使腳進(jìn)行呼吸和有助于腳功能的發(fā)揮。相反幫面為合成材料時(shí)，表現(xiàn)出來(lái)的是彈性性能，這意味著鞋幫面不會(huì)像皮革一樣符合腳的開(kāi)卷。在大規(guī)模生產(chǎn)中合成材料比較便宜，為常用的材料。鞋幫可以說(shuō)是鞋的臉面，它的美觀與否，能左右銷(xiāo)售。鞋幫的使用壽命長(zhǎng)短，是整雙鞋使用壽命長(zhǎng)短的決定因素之一。</p><p><b>　　5.5 鞋帶&l

38、t;/b></p><p>　　鞋帶，英文：Shoelace、Shoestring。顧名思義是一根帶子。但這不是一種普通的帶子，用于綁住鞋子內(nèi)、外幫面，裝飾幫面，調(diào)節(jié)鞋子松緊度，保證腳踝安全性等。廣泛應(yīng)用于各類(lèi)運(yùn)動(dòng)鞋、休閑鞋、正裝皮鞋。</p><p>　　鞋帶的主要功能在于調(diào)節(jié)鞋子的松緊度。由于青少年在成長(zhǎng)過(guò)程中腳版的寬度、腳面的厚度是不斷成　長(zhǎng)的，要通過(guò)有鞋帶的鞋子，讓腳部有充分

39、的空間發(fā)育。另外人體運(yùn)動(dòng)造成的腳部熱脹冷縮，所以鞋帶也廣泛運(yùn)用于運(yùn)動(dòng)鞋、戶外鞋、勞保鞋，以保證鞋子穿著的舒適性。鞋子的剛，鞋帶的柔；通過(guò)鞋帶的搭配，可以讓鞋子更變化多樣、時(shí)尚靚麗。</p><p>　　由于鞋帶的材料有一定的伸縮性，國(guó)內(nèi)業(yè)內(nèi)測(cè)量鞋帶的長(zhǎng)度一般以自然下垂進(jìn)行測(cè)量的。不同的鞋帶系法其需要的長(zhǎng)度不一樣，比目前最普通的鞋帶交叉式系法為例，如圖4-2。</p><p><b&g

40、t;　　圖4-2</b></p><p><b>　　設(shè)鞋帶的長(zhǎng)度為X，</b></p><p>　　鞋上一共有多少對(duì)鞋孔：n:</p><p>　　相鄰兩個(gè)鞋孔之間的距離：d</p><p>　　左面那一行鞋孔和右邊那一行鞋孔的距離：g</p><p>　　記住下面的公式哦：X=G+

41、2n*sqr(d^2+g^2)</p><p>　　這個(gè)公式只考慮穿過(guò)鞋孔的長(zhǎng)度，不考慮系蝴蝶結(jié)所需要的長(zhǎng)度。而一般的鞋子系蝴蝶結(jié)需要50cm左右。也就是說(shuō)X+50cm就是你所需要的鞋帶長(zhǎng)度了！像紐扣鞋帶不需要打蝴蝶結(jié)的，鞋帶長(zhǎng)度就要比普通鞋帶少30-40cm了。</p><p>　　6 不同鞋子的人機(jī)關(guān)系評(píng)析</p><p><b>　　6.1 運(yùn)

42、動(dòng)鞋</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)鞋，顧名思義是指在健身或競(jìng)技體育比賽時(shí)所穿的鞋。它能滿足人們運(yùn)動(dòng)的各種需求，保證人腳能夠在運(yùn)動(dòng)中發(fā)揮其基本功能。運(yùn)動(dòng)又分為競(jìng)技體育運(yùn)動(dòng)和健身體育運(yùn)動(dòng)等。無(wú)論是哪一種運(yùn)動(dòng)都需要腳穿上具有保護(hù)作用，提高運(yùn)動(dòng)效果等方面的鞋，因此在運(yùn)動(dòng)鞋的設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中應(yīng)充分考慮人機(jī)工程學(xué)在其中的應(yīng)用。 </p><p>　　運(yùn)動(dòng)鞋材料運(yùn)用的范圍要比皮鞋、布鞋寬

43、廣。運(yùn)動(dòng)鞋的材料在幫面上，紡織材料、皮革、人造革、合成材料均有大量運(yùn)用。在大底材料中，除了橡膠、PU、PVC以外，還大量使有EVA、TPR、SBS等各種熱塑性彈性體、高分子復(fù)合材料、功能材料。輔料方面，金屬部件、塑料部件的運(yùn)用也較皮鞋、布鞋等要多一些。同時(shí)運(yùn)動(dòng)鞋功能要求也極大促進(jìn)了新品種材料的研發(fā)進(jìn)程。</p><p>　　6.1.1 產(chǎn)品外觀分類(lèi)：</p><p><b>　

44、　如表1.</b></p><p>　　表4 不同場(chǎng)地運(yùn)動(dòng)鞋表</p><p>　　6.1.2 運(yùn)動(dòng)鞋的主要性能評(píng)析</p><p>　　眾所周知，運(yùn)動(dòng)鞋鞋底與鞋面不同之處，就是它要承載一個(gè)人全身的體重，在跑步等快速運(yùn)動(dòng)時(shí)，甚至要受到約2～4倍體重的壓力。不僅如此，還要求它能具備耐磨性、避震性、彈性、防滑性、抗扭傷性、舒適透氣性，軟硬度適宜，重量輕

45、和耐撓曲等功能。那么如何才能達(dá)到這么多的要求呢？這就必須要求制鞋從運(yùn)動(dòng)鞋的定位上進(jìn)行受力分析，通過(guò)檢測(cè)分析手段，為鞋底設(shè)計(jì) 提供依據(jù)?，F(xiàn)就運(yùn)動(dòng)鞋幾個(gè)關(guān)于人機(jī)工程的主要性能對(duì)鞋底受力的影響進(jìn)行分析。</p><p><b>　　耐曲撓性</b></p><p>　　運(yùn)動(dòng)鞋的耐折性是消費(fèi)者優(yōu)先考慮的要素，也是國(guó)內(nèi)質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)十分注重的一個(gè)物性指標(biāo)，其測(cè)試方法是GB/T39

46、03.1 1994的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，在鞋底跖趾關(guān)節(jié)處割口5mm長(zhǎng)，以每秒約4次的折撓頻率進(jìn)行測(cè)試，要求極其苛刻。所以，鞋底設(shè)計(jì)生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)考慮鞋底彎折溝的厚度和底材的韌性。一般彎折溝的設(shè)計(jì)均以圓弧形為主，可避免應(yīng)力集中，起分散彎折力和延伸力的作用，同時(shí)，在彎折溝背面應(yīng)以加強(qiáng)筋的方式加厚至2.0mm以上。</p><p><b>　　耐磨性</b></p><p>　　在國(guó)內(nèi)還

47、處于較低消費(fèi)水平的現(xiàn)階段，運(yùn)動(dòng)鞋的耐穿性無(wú)疑是消費(fèi)者最關(guān)心的，其中除鞋底的耐折性外，能否耐磨也是耐穿性的決定因素之一。一些受磨功能要求高的運(yùn)動(dòng)鞋（如：球鞋），就須選用耐磨性能好的橡膠做大底，如采用意大利超強(qiáng)耐磨的vibra橡膠底?；蛘咴谛^內(nèi)側(cè)和后跟外側(cè)，特意設(shè)計(jì)耐磨的橡膠貼片，目前最佳的測(cè)試方法是以SATRATM174-94進(jìn)行DIN測(cè)試評(píng)估。</p><p><b>　　止滑性</b>&

48、lt;/p><p>　　在進(jìn)行籃球運(yùn)動(dòng)時(shí)常常有急停、急轉(zhuǎn)動(dòng)作，此時(shí)要求運(yùn)動(dòng)鞋（如：藍(lán)球鞋）具有較高止滑性，否則，不僅會(huì)引起一場(chǎng)精采賽事的失利，還可能會(huì)造成運(yùn)動(dòng)員受傷。然而，在鞋底其他方面條件不變的條件下，耐磨耗性和止滑性卻是成反比的，耐磨耗性越好，就意味著止滑性下降；止滑愈佳，則其耐磨性就差。所以應(yīng)通過(guò)大量的測(cè)試對(duì)比，找到耐磨耗性和止滑性最佳的結(jié)合點(diǎn)，來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)生產(chǎn)。當(dāng)然，還要從運(yùn)動(dòng)鞋的功能上去考慮鞋底紋路的設(shè)計(jì)，從

49、而確定耐磨耗性和止滑性之間的最佳平衡點(diǎn)。 </p><p><b>　　透氣性</b></p><p>　　透氣性不僅只限于鞋面，鞋底同樣也要求有透氣性。因?yàn)樵谡４┯眠\(yùn)動(dòng)鞋時(shí)，人足部皮膚的溫度可達(dá)到34～35℃；而在激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，其溫度將達(dá)到43～49℃；此外，大底紋路設(shè)計(jì)越粗糙、愈復(fù)雜，與地面摩擦力就愈大，熱度也愈高。因此，鞋底透氣性的設(shè)計(jì)是非常必要的，但同時(shí)要考慮

50、其防水性，一般是在氣窗處涂抹一層能透氣的防水膠，或采用美國(guó)wL.GORE公司的GORE TE×材料。</p><p><b>　　支撐力</b></p><p>　　支撐力是一個(gè)比較復(fù)雜的問(wèn)題，具體說(shuō)就是通過(guò)運(yùn)動(dòng)鞋緊縮厚實(shí)的設(shè)計(jì)，來(lái)保證腳對(duì)人體強(qiáng)有力的支撐。這種緊縮的設(shè)計(jì)，可以克服腳向四周分散力量，從而保證向上的支撐力。一般采用硬支撐片（如TPU片）從鞋腰延

51、伸至后跟，插人中底或在大底與中底之間，對(duì)人腳起平穩(wěn)支撐、固定的作用，也可防止運(yùn)動(dòng)中的扭傷。</p><p><b>　　避震性</b></p><p>　　人在負(fù)重的狀態(tài)下徒步行走，每公里約走600～700步。這就意味著每步行一公里，一只腳要承受600～700次的重力沖擊，若是激烈運(yùn)動(dòng)，則其沖擊力就更大。有人做過(guò)統(tǒng)計(jì)，一個(gè)人在跑步時(shí)，腳觸地的瞬間，受到地面的沖擊力將達(dá)

52、到人體重量的2～4倍。如果鞋沒(méi)有良好的減震系統(tǒng)來(lái)緩解這種沖擊，一定會(huì)使雙腳感到疲憊不堪，還會(huì)對(duì)大腦造成沖擊。一般情況下，采用具有一定彈性的中底（如EVA、PU）或在大底后跟嵌入具有彈性的墊片（如EVA、PU），以減少?zèng)_擊力。同時(shí)，可以達(dá)到能量回輸?shù)男Ч芰炕剌斒侵感自跊_擊到地面之后，借由受壓變形的彈性體將動(dòng)能吸收，稍后，在它離地之前，因彈性體形狀的回復(fù)而將能量還給穿著者，使穿著者跑得更快、跳得更高）。</p><

53、p><b>　　抗扭傷性</b></p><p>　　人的腳是由26塊骨骼組成。人的行走過(guò)程是一個(gè)很復(fù)雜且科學(xué)的骨骼和肌肉協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，腳從觸地到抬離地面，受到一個(gè)向上的沖力和向前的摩擦力，在腳觸地的瞬間，受到一個(gè)很大的沖力，在抬離地面前，需要對(duì)地面施加一定作用力以得到向前的摩擦力。在這一過(guò)程中，分析人腳的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是這樣的：80%以上人的腳是以腳后跟外側(cè)先著地，此時(shí)腳后跟軸線略向外偏

54、斜，著地時(shí)腳受到一個(gè)很大的沖力，它自然地向內(nèi)翻轉(zhuǎn)，以分散地面沖擊造成的對(duì)腳關(guān)節(jié)的傷害，最后腳后跟軸線從向外偏斜位置轉(zhuǎn)到垂直地面位置；在抬離地面前，各相關(guān)肌肉群及關(guān)節(jié)收縮緊張，以提供對(duì)地面的作用力，此時(shí)腳后跟軸線由垂直地面位置又轉(zhuǎn)到外斜位置，以提供作用力。在這一過(guò)程中，通常會(huì)出現(xiàn)兩種情況：過(guò)度翻轉(zhuǎn)和翻轉(zhuǎn)不夠。如果腳落地后向內(nèi)翻轉(zhuǎn)時(shí)，腳后跟軸線過(guò)了垂直面向內(nèi)斜，那么在腳離地時(shí)，它來(lái)不及調(diào)整到外斜位置，使肌肉骨骼未能做好充分準(zhǔn)備，易造成運(yùn)動(dòng)扭

55、傷為了克服腳弓下塌的扁平足易出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)扭傷的問(wèn)題，鞋底一般設(shè)計(jì)成雙密度的彈性體，在鞋底后跟內(nèi)側(cè)位置，設(shè)計(jì)一相對(duì)密度高的材料，以抵抗人腳過(guò)度翻轉(zhuǎn)而造成的扭傷。另一種情況是常發(fā)生在高腳弓的人身上的翻轉(zhuǎn)不夠的現(xiàn)象。由于高腳弓人的腳關(guān)節(jié)</p><p>　　6.1.3 氣墊結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)</p><p>　　外部:堅(jiān)韌的聚氨酯材料構(gòu)成氣囊壁，如圖5-1</p><p><

56、;b>　　圖5-1</b></p><p>　　內(nèi)部:惰性大分子氣體，如圖5-2</p><p><b>　　圖5-2</b></p><p>　　特點(diǎn)：輕質(zhì)、緩震、耐用、靈活</p><p>　　氣墊的分類(lèi)（如圖5-3）：</p><p><b>　　圖5-3<

57、/b></p><p>　　6.1.4 外底材料評(píng)析</p><p>　　對(duì)于鞋底,用于運(yùn)動(dòng)鞋的材料基本是上EVA,TPR與橡膠了,其中EVA材料最輕,柔軟性較好,像大部分運(yùn)動(dòng)鞋都選用EVA鞋底,但EVA材質(zhì)沒(méi)有什么摩擦性,走在光滑的地面上很容易滑倒,所以運(yùn)動(dòng)鞋一般都上EVA材料上加一些硬性材料在最底部.TPR與橡膠都是比較重的材料,柔軟性一般,摩擦很強(qiáng),常用于皮鞋與兒童運(yùn)動(dòng)鞋中

58、,TPR與橡膠比EVA在于TPR與橡膠不宜變形。不同系列的運(yùn)動(dòng)鞋采用不同的外底，如表2。</p><p>　　表2 不同系列運(yùn)動(dòng)鞋鞋底表</p><p><b>　　真皮鞋底：</b></p><p>　　真皮鞋底是一種自己能自動(dòng)呼吸并帶動(dòng)腳呼吸的鞋底，透氣性好，不悶?zāi)_，能自動(dòng)釋放吸收的汗液保持腳的干燥。真皮鞋底以牛皮為主，價(jià)格較高。其優(yōu)點(diǎn)是

59、易定型、不變型、合腳、彈性好，能減低沖擊而不易疲勞，通氣、吸收濕氣等，同時(shí)易加工，型態(tài)易顯示美感。質(zhì)地堅(jiān)硬不易被刺穿，但被水、油浸泡后容易翹曲變形或腐爛。它的主要特點(diǎn)：①有較好的熱絕緣性保證腳在鞋內(nèi)合適的溫度②重量輕，每平方厘米的重量在0．95～1.05克，正好和水的密度相同?？梢苑浪⒃谛硬辉俪睗竦臅r(shí)候釋放出濕氣，保證鞋子處于舒適的狀態(tài)。③獨(dú)特的三維纖維結(jié)構(gòu)，鞋底在180度彎曲時(shí)不折斷。能很快適應(yīng)腳形，可以有效支撐地面的撞擊，比同等

60、厚度其他材料鞋底更有效地保護(hù)腳。</p><p><b>　　橡膠底（RB）：</b></p><p>　　RB是英文rubber(橡膠)的縮寫(xiě)；熱壓塑成型，分天然橡膠與再生橡膠。質(zhì)重，不耐油，模制底時(shí)必須在貼合面磨粗，經(jīng)加溫時(shí)易縮短，顏色不一致。</p><p>　　優(yōu)點(diǎn)：耐磨性佳、防滑、有彈性、不易斷裂，柔軟度較好、伸延性好、收縮穩(wěn)定，硬度

61、佳、彎曲性好，防水。</p><p>　　缺點(diǎn)：較重、易吐霜（屬品質(zhì)問(wèn)題）、不易腐蝕（環(huán)保問(wèn)題）；不堅(jiān)硬，容易被扎透；透氣性、吸濕性不好，怕油浸泡，不宜在汽車(chē)加油站等接觸油的地方穿。</p><p><b>　　仿皮底：</b></p><p>　　是一種比較典型的橡塑并用高彈性的材料，主要成分以橡膠為基料，加入10％～30％的高苯乙烯，模仿真

62、皮底革性能制作。外觀與天然底革相似，有粒面花紋，其制成的產(chǎn)品輕巧，線條清晰；穿著時(shí)輕快、舒適，而且沒(méi)有響聲、防滑、耐磨，這樣的鞋底，既具有良好的彈性，又具有較高的硬度和剛性，其性能很類(lèi)似天然皮革。雖然不具備天然皮革的透氣、吸濕性能，但它也有不怕水的優(yōu)點(diǎn)。</p><p><b>　　牛筋(津)底：</b></p><p>　　Thermoplastic elastom

63、er bottom，一種淡黃色半透明的鞋底，因其顏色與性狀似牛蹄筋而得名?！迸＝畹住笔切稳莺团＝钜粯咏Y(jié)實(shí)，但是牛筋底是人工制造的，也叫熱塑彈性橡膠底。（最先是從橡膠牛筋開(kāi)始，當(dāng)時(shí)主要是做涼鞋后把這種顏色和其他材料連起來(lái)通稱牛筋色?？梢哉f(shuō)牛筋起先是指天然橡膠，后演變?yōu)樯ǚQ呼。）</p><p>　　牛筋底可以用橡膠來(lái)做，也可以用塑料來(lái)做，而以用熱塑橡膠（TPR）制作最為方便。這種鞋底外觀漂亮，而且有較好的彈性和耐

64、磨性，穿著舒適，走路無(wú)聲響。</p><p>　　橡膠牛筋：時(shí)間久會(huì)泛白表面有一層霧狀分泌物；用刀片切少許用火點(diǎn)燃成黑灰殘留白色固體少許，燃燒時(shí)難出現(xiàn)滴落現(xiàn)象，并出現(xiàn)橡膠惡臭有少許黑煙。（現(xiàn)技術(shù)發(fā)展有些橡膠牛筋霧狀分泌物可能不會(huì)出現(xiàn)。）</p><p>　　TPR牛筋：用刀切少許用火點(diǎn)燃，燃燒時(shí)有黑煙拌有少許灰綠、有種滴落現(xiàn)象、有膠臭味、燃燒時(shí)間比橡膠牛筋快少許，殘留少許黑焦固體狀。<

65、;/p><p><b>　　6.2 拖鞋</b></p><p>　　關(guān)于拖鞋，清人徐珂認(rèn)為：“拖，曳也。拖鞋，鞋之無(wú)后跟者也。任意曳之，取其輕便也?！边@種“任意曳之”的定義，正反映出拖鞋無(wú)拘無(wú)束極其休閑的精神。就拖鞋本身來(lái)說(shuō)，無(wú)遮無(wú)攔的，往腳上一套就行了，無(wú)疑是對(duì)腳的解放 。在現(xiàn)代鞋子的功能也逐漸增加。鞋子的功能有主要功能和附加功能。保護(hù)功能一直是鞋子最基本和最主要

66、的功能。附加功能有增高、矯正、醫(yī)療和裝飾等特殊功能。</p><p>　　6.2.1 人的心理特性對(duì)拖鞋設(shè)計(jì)的影響</p><p>　　心理學(xué)是人機(jī)工程學(xué)的主觀方面，把握人們的心理，才能贏得市場(chǎng)。隨著人們生活水平的提高，對(duì)鞋子設(shè)計(jì)更關(guān)注精神方面的需求。因此，鞋類(lèi)設(shè)計(jì)在滿足人們使用功能時(shí)，應(yīng)考慮消費(fèi)者的心理需求。心理學(xué)可以分為功能心理、使用心理、審美心理、消費(fèi)心理和環(huán)境心理。我們應(yīng)發(fā)揮自

67、己的創(chuàng)造性思維，運(yùn)用高新技術(shù)成果和現(xiàn)代的工藝技術(shù)，創(chuàng)造出內(nèi)在質(zhì)量和外觀具佳的有持久生命力的新產(chǎn)品，如圖5-4。 </p><p><b>　　圖5-4</b></p><p>　　6.2.2 不同拖鞋的人機(jī)關(guān)系分析</p><p>　　桑拿、溫泉、浴室最適合這款拖鞋，如圖5-5，鞋底很大的縫隙不會(huì)存積水，而且特別設(shè)計(jì)的紋理能夠達(dá)到腳底

68、按摩的效果，同時(shí)也起到防滑的作用。不過(guò)不適合穿著它進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的室外活動(dòng)。</p><p><b>　　圖5-5</b></p><p>　　這是一款USB接口的一雙棉拖 當(dāng)你在寒冷冬天上網(wǎng)時(shí)候，如果對(duì)于開(kāi)空調(diào)太干燥，而開(kāi)電熱器太熱時(shí)候，可以嘗試下這款有USB接口的拖鞋，它保證你的腳的暖和，如圖5-6。</p><p><b>　　圖5

69、-6</b></p><p>　　下面一款為孕婦拖鞋，因?yàn)樗哂蟹奖恪⑷彳浻袕椥缘葍?yōu)點(diǎn)，孕婦一般喜歡穿著，如圖5-7。因?yàn)橥闲旧聿环€(wěn)，拖鞋沒(méi)有包覆腳部，行走時(shí)腳掌需要花更多的力量來(lái)抓住拖鞋，因此容易造成孕婦行走時(shí)分心，增加跌倒的可能性。而長(zhǎng)時(shí)間用腳抓住拖鞋，也容易引起足底炎，因此以薄布拖鞋為宜。值得注意的去浴室或上下樓梯時(shí)，一定要穿防滑功能好的鞋，能幫助孕婦穩(wěn)固重心，否則容易引起摔跤。如鞋子本身防滑

70、功能差，則可在鞋底加固防滑鞋墊。不過(guò)目前市場(chǎng)上流行的涼拖鞋如果款式合適也可滿足孕婦涼快又安全的目的。</p><p><b>　　圖5-7</b></p><p>　　一種養(yǎng)生保健鞋，屬具保健功能的服飾品，主要由鞋和粘貼于鞋內(nèi)底部上的養(yǎng)生保健墊層構(gòu)成，如圖5-8，該養(yǎng)生保健墊層由墊層材料和置于墊層材料內(nèi)的顆粒狀中藥和礦物混合物構(gòu)成。該中藥和礦物混合物可包括陽(yáng)起石、鐘乳

71、石、琥珀、龍骨、金錢(qián)草、麝香、龜板、玉石等，當(dāng)人體穿著時(shí)，養(yǎng)生保健墊層作用于人體足底涌泉穴、然谷穴及其所在的經(jīng)絡(luò)，具有活血通絡(luò)、排毒理氣、增強(qiáng)免疫等功效。</p><p><b>　　圖5-8</b></p><p><b>　　7 結(jié)束語(yǔ)</b></p><p>　　人機(jī)工程學(xué)的顯著特點(diǎn)是在認(rèn)真研究人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要

72、素本身特性的基礎(chǔ)上，不單純著眼于個(gè)別要素的優(yōu)良與否，而是將使用“物”的人和所設(shè)計(jì)的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個(gè)系統(tǒng)來(lái)研究。在人機(jī)工程學(xué)中將這個(gè)系統(tǒng)稱為“人——機(jī)——環(huán)境”系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)中，人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)要素之間相互作用、相互依存的關(guān)系決定著系統(tǒng)總體的性能。此次的課程設(shè)計(jì)就是運(yùn)用人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論，希望能利用三個(gè)要素間的有機(jī)聯(lián)系來(lái)設(shè)計(jì)鞋子。在些次課程設(shè)計(jì)中, 我們?cè)噲D將腳與鞋進(jìn)行和諧的結(jié)合，使人性化的設(shè)計(jì)體現(xiàn)出對(duì)人的尊重和關(guān)心

73、，并力圖讓鞋子變得舒適、美觀、實(shí)用。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]丁玉蘭，人機(jī)工程學(xué)（第三版）北京理工大學(xué)出版社，2005</p><p>　　[2] 歐陽(yáng)文昭，廖可兵.安全人機(jī)工程學(xué).北京：煤炭工業(yè)出版社.2002 </p><p>　　[3]鞋博十信箱《中國(guó)皮革》2010年