هنر طراحي ماشين‌هاي كاربر دوست و بر اساس ارگونومی
دقیقه مطالعه
واژه Ergonomy از دو كلمه يوناني Ergo به معناي كار و Nomus به معناي قانون تشكيل شده
و بنابراين «ارگونومي» به معني «قانون كار» است. شامل انطباق و هماهنگي ابعاد و
اندازه‌هاي محل كار يا ابزار و وسيله مورد استفاده است.
آنتروپومتري بخشي از دانش ارگونومي و شاخه‌اي از Physical Anthropometry است
كه موضوع آن سنجش و اندازه گيري ابعاد ظاهري قسمت‌هاي مختلف بدن انسان است.
با مجله خبری ایشومر همراه باشید :
چون دانستن اندازه اعضاي مختلف بدن براي طراحي ارگونوميكي بسياري از وسايل زندگي،
از جمله خودرو كه در چند دهه اخير، انسان‌ها ساعات زيادي را درون آن مي‌گذرانند، ضروري است.
دانش آنتروپومتري نيز با اندازه گيري و ارائه اندازه‌هاي مختلف بدن
(مانند طول دست و پا، عرض شانه و كتف‌ها و…) و تعيين محدوده حركت آنها به
سازنده كمك مي‌كند تا از هر جهت يك طرح مناسب ارائه دهد.
كاربرد ارگونومي در طراحي خودرو
ارگونومي دو هدف مهم دارد.
هدف اول: افزايش كارآيي و بازده انجام كار است كه سهولت كاربرد و افزايش بهره‌وري
در اين مقوله مي‌گنجند. هدف دوم، افزايش ايمني و راحتي، كاهش خستگي و تنش
و افزايش ميزان رضايت و كيفيت زندگي فرد است.
اين دو عامل نشان مي‌دهند كه در طراحي يك محصول، تنها عملكرد آن
نمي‌تواند ملاك انتخاب كاربران قرار گيرد، بلكه محصول ساخته شده بايد مطابق با نيازها،
راحتي و قابليت‌هاي مشتريان، سازگار و هماهنگ شود. در اين ميان، وظيفه متخصصان
ارگونومي يا طراحان صنعتي، مهیا کردن راحت‌ترین شرایط از نظر میزان سر و صدا، کاهش فشار فکری
و جسمی، میزان روشنایی و آب و هوا است. البته این نیازمندی‌ها در هر منطقه مخصوص به خودش خواهد بود.
مثلاً طی تحقیقی که در سال ۲۰۱۰ انجام شد، مشخص شد که یک طرح مطلوب و
کاملاً مناسب کلاه ایمنی برای کشور‌های اروپایی، تنها برای حدود ۴۰
درصد از مردم کشور «سریلانکا» قابل استفاده بوده است.
همچنین وقتی استاندارد‌های آنتروپومتری آمریکا تعیین شد.
این اندازه فقط برای ۹۰ درصد مردم آلمان، ۸۰ درصد اهالی فرانسه،
۶۵ درصد هندی‌ها، ۴۵ درصد ژاپنی‌ها و ۱۰ درصد از ویتنامی‌ها مناسب بوده است.
کاربرد آنتروپومتری در طراحی خودرو
به طور کلی آنتروپومتری در دو زمینه کاربرد دارد:
اول برای تطبیق و تناسب ماشین آلات با انسان در جهت راحتی و افزایش راندمان کاربرد
و دیگری در جهت استاندارد سازی وسایل و تجهیزات مورد استفاده برای یک فرد یا کل جامعه.
در این زمینه علاوه بر ابعاد بدن، باید سایر فاکتور‌های مربوط به انسان از قبیل سن، جنس، نژاد،
ساختار بدنی، نوع شغلی، وضعیت سلامتی، وضعیت بدن (Posture) و زمان استفاده (ابتدای روز، پایان روز) از خودرو مد نظر باشند.
در طراحی فضای داخلی یک خودرو ابتدا باید مشخص کرد که این وسیله نقلیه برای چه منظوری طراحی می‌شود.
مثلاً طراحی یک خودروی ۴ نفره سدان لوکس با یک وانت، رودستر یا یک خودروی شاسی بلند تفاوت دارد.
پس از مشخص شدن نوع خودرو، باید بررسی کرد که برای چه بازار، کشور و مردمی و
با چه خصوصیاتی تولید خواهد شد و چه رقبایی و با چه مشخصاتی در بازار وجود دارند.
طراحی خودرو، پس از تعیین خط مشی‌‌های موجود تجزیه و تحلیل عوامل مؤثر در طراحی
و سنجش شرایط موجود، انجام می‌شود.
مثلاً در جهت طراحی یک خودروی ملی برای مردم یک کشور خاص باید
عواملی نظیر متوسط تعداد افراد خانواده، متوسط درآمد هر خانواده، نوع استفاده
افراد از خودرو، تعداد مسافرت‌‌های افراد در طول سال، قد و وزن متوسط افراد جامعه
و وضعیت ترافیکی خیابان‌ها و جاده‌ها را حتماً در نظر بگیریم.
ارکان طراحی خودرو
ارکان اصلی طراحی یک خودرو عبارتند از: طول، عرض و ارتفاع خودرو، عرض محور
چرخ‌‌های جلو و عقب، فاصله طولی بین محور جلو و عقب خودرو، فاصله غربیلک
فرمان تا تکیه‌گاه صندلی راننده، ارتفاع سقف تا صندلی جلو و عقب،
فاصله بین صندلی جلو و عقب، یک سری از این ابعاد، مانند فاصله بین
دو محور چرخ عقب و جلو، به وسیله پارامترها و عوامل فنی مشخص
شده و دست‌های دیگر مانند فاصله فرمان تا صندلی، به
وسیله مطالعات آنتروپومتریک و استراتژی‌‌های ایمنی کارخانه سازنده، تعیین می‌شوند.
اصول ارگونومی در طراحی صندلی راننده
با توجه به تفاوت عملکرد راننده یا سایر سرنشینان، باید جایگاهی ویژه
به راننده اختصاص داده شود و به این ترتیب، به رانندگانی که دارای ابعاد بدنی
و فیزیکی متفاوتی هستند، باید به راحتی بتوانند صندلی خود را برای دسترسي
مناسب به دكمه‌هاي كنترلي و مشاهده نمايشگرها تنظيم كنند. مرسوم است که
در طراحی خودرو‌های سواری، صندلی عقب را به طور یکپارچه و غیرقابل تنظیم و دو صندلی
جلو را به طور مستقل با قابلیت حرکت به جلو و عقب، تنظیم ارتفاع و زاویه پشت در نظر می‌گیرند.
سطح تماس پشتی صندلی باید با پشت راننده هماهنگ بوده و انحناهاي پشتی
صندلی باید با انحنا‌های کمر راننده متناسب باشد تا با ایجاد اصطکاک مناسب
در هنگام چرخش خودرو، مشکلی برای راننده پيش نيايد.
طراحی فضای سرنشینان
به هنگام طراحی فضای سرنشین بهتر است که اندازه‌‌های بدن یک سرنشین
نسبتاً درشت هیکل و قد بلند در نظر گرفته شود و فضای صندلی عقب، برای خودرو‌های
سواری باید برای دو يا سه نفر طراحی شود.
همچنین فضای بین ردیف‌‌های صندلی جلو و عقب باید به گونه‌ای پیش بینی شود
تا در هنگامی که صندلی جلو تا حد امکان عقب آمده باشد، باز هم سرنشینان ردیف
عقب راحت باشند. البته بسیاری از خودرو‌های کوپه و اسپرت با مشکل کمبود
فضای پای کافی برای سرنشینان عقب مواجه هستند.
تکنولوژی ساخت صندلی خودرو
بسیاری از رانندگان همواره با صندلی‌‌های خودروی خود، دچار مشکل هستند.
چند سالی است که تولید کنندگان خودرو در طراحی صندلی خودرو‌های تولیدی خود،
توجه بیشتری به ترکیب بدن داشته و به این ترتیب تا حدودی توانسته‌اند بر این مشکل غلبه کنند.
«تکنولوزی کنترل صندلی خودرو» (ASCT) كه از پیشرفته‌ترین
تکنولوژی‌‌های ارائه شده در زمینه ساخت صندلی خودرو بوده،
توسط یک طراح صنعتی به نام «برت» (Burt) طراحی شده است.
تکنولوژی ASCT این امکان را به صندلی می‌دهد که همانند یک قالب بدن شما
را احاطه کند و در نقاطی از بدن، ارتباط و اتصال ایجاد کند که در صندلی‌‌های معمولی خودرو در دسترسی نیست.
این تکنولوژی، در ابتدا از دستگاهی که برای کمک
به آسیب دیدگان ناشي از سوختگي طراحي شده بود، اقتباس شد.
تکنولوژی ASCT سلول‌هاي پلی اورتان تشکیل شده که این سلول‌ها توسط پمپی
كه با يك ريز پردازنده (Microporcessor) کنترل می‌شود، باد می‌شوند.
این سلول‌های بادی روی هر نوع صندلی خودرو قابل نصب است.
وجود سوپاپ‌‌های مخصوص در این سیستم، فشار وارده به سلول‌ها
را بر اساس یک نقشه فشار الکترونیکی تنظیم می‌کند و این نقشه فشار،
ارتباط مستقیم با نحوه نشستن شخص روی صندلی دارد.
ورقه‌ای که این سلول‌ها در آن قرار دارند، تقریباً تمامی سطح صندلی خودرو را در فضایی بین بخش
اسفنجی صندلی و روکش آن می‌پوشاند.
در ابتدا، کلیه سلول‌ها به میزان حداکثر ممکن باد می‌شوند
و برای کسب بهترین حالت فشار، به تدریج باد درون خود را کاهش می‌دهند.
وظیقه ریزپردازنده، کنترل باد درون هر یک از سلول‌ها برای کسب حداکثر راحتی است.
سیستم های فنربندی با مواد نایلونی
یک طراح صنعتی به نام «مک کورد ویان» برای سیستم فنربندی مورد نیاز در صندلی‌‌های خودرو،
از نوعی مواد نایلونی به صورت شبکه یا توری استفاده کرد تا نیازی به استفاده از مواد اسفنجی ضخیم یا ابر قالبی نباشد.
در این سیستم ضخامت پشتی صندلی‌ها تا ۵۰ میلیمتر کاهش می‌یابد
که چنين کاهشی در قطر صندلی‌ها می‌تواند کمک چشمگیری در طراحی صندلی‌‌های
خودرو به طراحان صنعتی کرده و فضای بیشتری را در اختیار آنها قرار دهد.
نخستین باری که تکنولوژی ASCT در معرض دید عموم گذاشته شد،
در نمایشگاه بین‌المللی خودروی آمستردام در کشور هلند بود
که روی یک «کادیلاک سویل» نصب شده بود. با مطالعات و تحقیقات انجام گرفته،
به زودی می‌توان هزینه ساخت این تکنولوژی را به قدری پایین آورد که قابلیت نصب روی هر نوع خودرویی را داشته باشد.
پیش بینی می‌شود با کاربرد چنین تکنولوژی در صندلی خودروها، دیگر نیازی به استفاده از مکانیزم حافظه صندلی وجود نداشته باشد.