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研究生:劉素利
研究生(外文):Su-li Liu
論文名稱:公路自行車把手舒適度之研究
論文名稱(外文):A Study on Comfort Sensation of Road Race Bicycle Handle Design
指導教授:黃台生
指導教授(外文):Tai-Shen Huang
學位類別:碩士
校院名稱:朝陽科技大學
系所名稱:設計研究所
學門:設計學門
學類:視覺傳達設計學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2008
畢業學年度:96
語文別:中文
論文頁數:94
中文關鍵詞:公路自行車把手人因工程舒適度
外文關鍵詞:human factorscomfortroad race bicyclehandlebar
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騎乘公路自行車時,騎乘者會以彎曲的姿勢來減少風阻增加速度,這樣的姿勢會對身體造成不適。為改善此問題,公路自行車專用的下垂式把手,除了能傳遞自行車騎乘者手部的操作力,也提供了變換上半身的姿勢,改變支撐點來減緩手肘的不舒適現象,但在改善的過程中卻忽視了直接接觸把手的手掌部份,因此,本研究以探討下垂式把手之舒適度為主要目的,先以形態分析法歸納出產品的屬性元素表,進行把手彎曲路徑的舒適度實驗,確定彎曲路徑對於握持舒適性的影響;接續進行把手面積的舒適度實驗,探討把手面積對於手掌的接觸與受壓迫的狀況,以及進行把手舒適度主觀問卷評量資料蒐集。根據實驗分析結果推估出最適當尺寸,利用3D繪圖搭配快速成形技術,重新設計新式樣把手造形,再進行新式樣把手的握持舒適度問卷評估。結果發現,新式樣把手在把手寬度加寬以及符合人因工程的曲面設計,手掌的接觸面積已增加同時也縮減了疼痛區域,以把手位置一(把手上方靠近把手中心的橫桿部份)為例,經由兩相關樣本的符號檢定比較新式樣把手F與舊把手C的優劣狀況,結果顯示接觸面積的負差異為5、正差異為13,表示新式樣把手F接觸面積大於舊把手C,疼痛區域的負差異為16、正差異為2,表示新式樣把手F的受力面積小於舊把手C,並呈現顯著差異。在各位置的綜合評估之下,新式樣把手確實優於其他把手,且增加握持時的舒適性。
The road race bicycle riders always keep the cycling postures as to lower extremities and to lower the back, the neck and upper extremities for reducing wind speed, but the postures also reduce the comfort of the body. In order to solve the problem, the handlebar for the road race bicycle can control the directions and changes the hole to make different postures for reducing uncomfortable, but this method can not reduce the pain in the palms. Therefore, the main purpose is to add the comfortableness to the road race bicycle handlebar. First, adopting analysis of extract on the form feature as the main factors that will cause influences on the orientation recognition, and proceed with the experiment of handlebar’s curve for the result that whether or not the curve effect the comfortableness of the handlebar. Continuing with the comfort experiment of the handlebar area for understanding the palm’s area of pressure and touch, and gather the details of subjective evaluation. Based on the result of the analysis of the experiment, we would be able to estimate the most appropriate size, and with 3D drafting and “Coordinates the Rapid Prototyping” technology for designing new handlebar, and fulfill the final experiment that is used to evaluate the new handlebar’s comfort. Taking the example from one of the results, with the added width and with the camber of human factors fitting in the new handlebar design, and made the areas of touch increased conspicuously, the areas of pressure were reduced. As we compare the old handlebar C with the new handlebar F’s, taking the first experimental position as the example (the upper part of the handlebar which closer to the center of the handlebar). The results showed the palm’s area of touch have 5 negative and 13 positive responses that means handlebar F’s is bigger than C’s, and the palm’s area of pain have the range between 16 negative and 2 positive responses that means handlebar F’s is apparently smaller than C’s. After the combined evaluations, the new handlebar was perceived to be better in comfortableness.
摘 要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
目 錄 Ⅲ

第一章 緒論 1
1-1研究背景 1
1-2研究動機 2
1-3研究目的 3
1-4研究範圍與限制 4
1-5研究流程 5

第二章 文獻探討 6
2-1自行車概述 6
2-1-1自行車相關研究 6
2-1-2公路自行車認知 7
2-1-3自行車的騎乘姿勢探討 8
2-2公路競速車把手認知 9
2-2-1把手種類 9
2-2-2把手歷史 10
2-2-3握把操作介紹 11
2-3手部生物力學 12
2-3-1觸覺認知 12
2-3-2手部生理構造 13
2-3-3握持方式 14
2-4舒適度 15
2-5專家訪談 16
2-6文獻小結 20

第三章 研究方法 21
3-1實驗方法與流程 21
3-2樣本界定 22
3-2-1樣本收集 22
3-2-2測試位置形態分析 23
3-3研究相關分析方法 25
3-3-1問卷調查 25
3-3-2實驗相關統計分析方法 26

第四章 實驗結果分析 28
4-1實驗一(把手款式:A、B) 28
4-1-1實驗設計 28
4-1-2實驗結果分析 31
4-1-3實驗過程之檢討 33
4-2實驗二(把手款式:C、D、E) 34
4-2-1實驗設計 34
4-2-2實驗結果分析 36
4-2-3訪談結果 41
4-3實驗三(把手款式:F) 46
4-3-1實驗目的 46
4-3-2把手型態分析與新式樣把手設計 46
4-3-3實驗設計 51
4-3-4實驗結果分析 52

第五章 結論與建議 59
5-1結論 59
5-2建議 62

參考文獻 63

附錄 66

表目錄
表2-1 公路自行車下垂式把手演變歷程 11
表2-2 專家訪談結果整理 17
表3-1 實驗一、二之屬性元素總表 24
表3-2 位置三元素圖之分析 25
表3-3 位置四元素圖之分析 25
表4-1 實驗一之測試樣本特徵 29
表4-2 無母數的兩個獨立樣本檢定之Mann-Whitney U 檢定 32
表4-3 把手A、B 的手掌分佈圖 33
表4-4 實驗二之測試樣本特徵 35
表4-5 相關分析 37
表4-6 位置三、四的K 獨立樣本檢定之Kruskal-Wallis 檢定 38
表4-7 位置一、二的二次涵數曲線結果 38
表4-8 位置一的接觸比與把手面積之相關分析檢定 39
表4-9 位置一的受力比與把手面積之相關分析檢定 39
表4-10 位置一的接觸比與受力比之相關分析檢定 39
表4-11 位置二的接觸比與把手面積之相關分析檢定 39
表4-12 位置二的受力比與把手面積之相關分析檢定 40
表4-13 位置二的接觸比與受力比之相關分析檢定 40
表4-14 各位置的手掌分佈的合分佈圖 41
表4-15 把手F 與把手C 在位置一的舒適度之次數分配分析 53
表4-16 把手F 與把手C 在位置二的舒適度之次數分配分析 53
表4-17 把手F 與把手C 在位置三的舒適度之次數分配分析 54
表4-18 把手F 與把手D 在位置四的舒適度之次數分配分析 54
表4-19 舒適度的無母數之二個相關樣本的符號檢定 55
表4-20 手掌接觸面積比的無母數之二個相關樣本的符號檢定 56
表4-21 手掌受力面積比的二個相關樣本分析 57
表4-22 各位置之手掌分佈的總合分佈圖 58

圖目錄
圖1-1 手部握持接觸的研究區域 4
圖2-1 騎乘公路自行車,人與車體接觸狀況 8
圖2-2 不同車種的手臂彎曲狀況,1:一般平車;2:輕便車;3:公路自行車 9
圖2-3 現有把手型式:上昇型(a)、平直型(b)、下垂型(c) 9
圖2-4 把手改良部份 10
圖2-5 握持位置一(a)、位置二(b)、位置三(c)、位置四(d) 12
圖2-6 手掌的掌屈與背屈 13
圖2-7 握持時的橈偏與尺偏 13
圖2-8 水平作業之範圍 14
圖2-9 用力抓握情形 14
圖2-10 水平作業之範圍 14
圖3-1 研究架構流程圖 22
圖3-2 把手的四個握持位置 23
圖4-1 實驗一的把手A、把手B 29
圖4-2 測量身體尺寸儀器 30
圖4-3 實驗用之測試平台 30
圖4-4 實驗一流程圖 31
圖4-5 實驗二的把手C(a)、把手D(b)、把手E(c) 34
圖4-6 實驗二流程圖 36
圖4-7 新式樣把手的設計流程 46
圖4-8 新式樣樣本2D 尺寸圖 47
圖4-9 握持位置一的手部姿勢 48
圖4-10 18 位受測者在位置一的手掌分佈疊合圖 48
圖4-11 位置一設計重點 48
圖4-12 位置一立體圖Ⅰ 48
圖4-13 位置一立體圖Ⅱ 48
圖4-14 握持位置二的手部姿勢 49
圖4-15 18 位受測者在位置二的手掌分佈疊合圖 49
圖4-16 位置二設計重點 49
圖4-17 位置二的局部立體圖 49
圖4-18 握持位置三的手部姿勢 49
圖4-19 18 位受測者在位置三的手掌分佈疊合圖 49
圖4-20 位置三設計重點 50
圖4-21 位置三的局部立體圖 50
圖4-22 持位置四的手部姿勢 50
圖4-23 18 位受測者在位置四的手掌分佈疊合圖 50
圖4-24 位置四設計重點 50
圖4-25 位置四立體圖Ⅰ 50
圖4-26 實驗三之測試把手F 的側試(a)、上視(b)及正視(c) 51
圖4-27 實驗三流程圖 52
中文

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英文

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