老年人便携式购物车设计研究

叶潮巳 吕涛 周芬芬

关键词：老年人;便携式;购物车设计

老年人购物车设计大致分为两类：一类是适用于超市的公用购物车设计，另一类是适用于居家出行的家用购物车设计。在老年人购物车设计研究方面，刘丽莎等人基于现代新零售商业模式设计了一种超市智能购物车，该车具有界面交互、精准识别、导购定位等功能[1] ;吴通等人对超市购物车的智能化设计进行了分析，提出了智能存放及管理系统设计、智能状态监控功能设计、智能辅助行驶功能设计等内容[2] ;段雅芹提出了外观造型功能、色彩设计、操作流程等设计方法和内容[3] ;王崇宁等人对购物车的材料和色彩进行了分析，并设计了大型超市购物车[4] ;汪沙娜对购物车情感化设计进行了分析[5]。上述研究大多是公用购物车设计，然而市场调查表明，老年人使用家用购物车出行购物仍是主流，由于老年人存在较大的不便，尤其在所购物品较多的情况下无合适的购物车，且因体力等原因在购物时使用购物袋可能会遇到所购物品过重的情况，从而导致体力不支容易产生疲劳。因此，文章对家用老年人便携式购物车设计展开研究，以满足老年人出行购物和代步的需求。

1 影响老年人购物行为的因素

老年人购物行为是家庭生活中的重要组成部分。老年人要完成购物实际上是多要素的组合，这些要素包括身体状况与出行方式、购物种类与频率、购物工具与地点、购物工具置放等。影响老年人购物行为的因素主要有“人”“机”“环”三方面：（1）“人”要素是指购物者，包含身体状况、心理生理特点、出行方式和购物种类及频率等;（2）“机”要素是指购物工具，包含购物袋或购物车外观造型与色彩、结构形式、使用舒适度、操作方便性及收纳放置的便利性等;（3）“环”要素是指购物环境与位置，包含购物地位置与距离、购物工具选择与收纳放置等要素。设计购物车时应充分考虑“人—机—环”三大要素，才能设计出既满足老年人购物特点又具有市场竞争力的便携式购物车。

2 老年人购物车的功能要求分析

首先，老年人的步行姿态和速度较慢，而所购物品的重量决定了疲劳程度，购物车的功能要求首先应考虑为老年人助行，以减少载荷给身体提供支撑;其次，因老年人身体较弱，购物途中休息次数较多，所以要考虑购物车可提供休息的因素;再次，购物车外形尺寸大小直接影响取放物品时的舒适性，所以要考虑购物车人机友好的功能;最后，购物车居家存放的位置和空间会直接影响家庭成员在室内空间的满意程度，所以也需对购物车的折叠收纳提出了要求。为了在功能上满足老年人购物和代步时的需要，提出以下四大功能要求：（1） 适量的物品存储功能以满足载物的需求;（2） 轻便的结构组成以满足携带方便性;（3） 便捷的电动代步功能以满足载人乘坐的舒适性;（4） 方便的折叠功能以满足购物车的收纳放置。

3 老年人便携式购物车设计原则

3.1 安全性原则

应满足结构和代步方式安全可靠的原则。老年人出门购物时存在反应速度慢、行动迟缓等问题。为此，应充分结合机械设计学、工程材料学、交互设计等多种理论与方法，并综合实际情况进行设计。设计时避免锐利型的结构，尽量采用圆角型过渡，避免棱角突出以减少视力减退引起的身体碰伤，选用环保材料以保护皮肤，坚持造型设计应保证老年人安全的理念，以满足出门购物全程的安全可靠。

3.2 便携式原则

应满足易携带、易存放、易收纳等便携式原则。从使用性能和结构造型出发，充分体现便捷，在推拉步行和自动代步方面应满足便携轻巧和折叠存放的功能。尤其是折叠存放功能将大大提升购物车的附加值，因为购物车在家庭场所的放置会直接影响生活场所的空间利用度和舒适性。

3.3 人性化原则

老年人购物易受到体力等因素的影响，需客观的结合人机工程学原理，优化人与购物车的人机友好关系，力求达到“人—机—环”的最佳组合。应充分考虑人机工效、室内外场所兼用、步行与代步兼具、适当的自动化技术应用等方面。在此基础上对现有购物车设计提出改进优化方法和策略。

3.4 经济性原则

购物车设计应充分考虑经济性原则。购物车的价值是否与价格符合是影响老年人选购产品的重要因素之一。传统观念的勤俭节约使老年人在选购产品时会比较理性，并能根据生活经验来选用购物车，对产品的性能质量也有一定的考究，追求购物车的性价比，所以老年人产品的价格定位不宜过高。

4 便携式购物车设计实践

4.1 总体结构的设计

在结构设计时充分考虑老年人的身体特征，对购物车主要部件、结构形状、部件连接、行走方式等方面进行设计，购物车的详细结构，如图1 和图2 所示。该购物车的组成有：防护围杆1、固定支架2、座板3、包围杆4、固定连杆5、同步连杆6、支撑底板7、万向轮组8、电动平衡车9、固定横杆10、推杆11、坐垫12、支撑杆13、连接架14 等基本部件构成。在外出购物时可坐立于购物车上，利用双脚控制电动平衡车的转向和前行等行走方式，既能方便储存物品，又能在疲惫时代步行走。当坐立于后座上时，小车将处于电动平衡车的驱动状态;当希望步行时也可将后座收起，推行前进。便携式购物车长400mm，宽415mm，高570mm。车轮结构采用万向轮和电动平衡车相结合的形式，并安装在购物篮中间的下方位置。作为购物车的主动轮，电动平衡车内部是利用电机驱动原理实现购物车的电动前行。

4.2 主要部件设计

1） 购物篮的设计。购物篮属于储物部件，是由若干根直径8mm 的中空铝质管材构成，可减轻整车重量。购物篮内安装布袋，既能超大容量的储存物品，又可在一定程度上减少震荡，防止置于车内的易碎品破损，既安全又方便。购物篮采用全折叠型设计，当所购物品较大时，购物篮折叠后物品可置于支撑底板之上，如图3 所示。当完成購物回家后，可折叠放置在家里不占用太多的空间。在车前的从动轮上还设计了一根附带挂钩的捆绑带，在不使用时，将购物篮折叠固定，避免折叠结构不稳，整车折叠后的高度不高于人体颈部。

2） 扶手支架的设计。为了保证电动平衡车和购物篮之间的稳定性，在电动平衡车和购物篮之间设计了扶手支架装置，用于连接平衡车和购物篮。扶手支架采用U 型结构，U 型扶手支架下端用横杆连接以保证扶手支架的强度要求。为了使U 型扶手支架与电动平衡车连接可靠并保证转动的灵活性，采用了固定卡扣连接方式。考虑到人的舒适性，在扶手支架的把手上设计了一层塑料海绵布，以提高手握扶手的舒适度，并提高购物车的性价比。

3） 后座结构的设计。为方便老年人携带和购物行走的舒适性，设计了后座结构以缓解步行疲劳，后座结构组成如图4 所示。后座的底板由型材搭建而成，底板分为上底板和下底板，上下两个底板连接稳定可靠。坐垫下方设计了一根直径为50mm 的圆柱形高强度铝管作为支撑杆，用于支撑人体重量和保证后座强度。后座的坐垫选用普通自行车坐垫，符合人体舒适原理且易于拆装。坐垫下方的圆柱形高强度铝管与上下两个底板的连接采用可调节的插销连接方式，以实现拆卸和调节支撑杆的高度，并适合身高不同的人群使用。后座、支撑杆及后座底板安装在后轮轴上。后轮与平衡车轮形成稳定的平面结构以保证购物车的稳定性。前部底板下方的万向轮组成灵活的连接结构，以承载购物篮内的物品和增加购物车的承重力。为保证后座的强度和安全可靠，采用了有限元分析法进行了应力应变和疲劳检查分析，如图5 所示。万向轮安装于踏板尾部，作为从动轮，使用者能够灵活的推动购物车。

5 结语

文章对老年人购物车设计进行了研究，在文献阅读和市场调研的基础上分析了影响老年人购物行为的因素和老年人购物车的功能要求。根据人机工程学和设计心理学理论提出了老年人便携式购物车设计的原则，即安全性原则、便携式原则、人性化原则和经济性原则等设计原则，并重点体现以老年人出行购物实际为中心的设计理念、以人性化和自动化的多功能结构为设计前提、以“人—机—环”三大因素高度结合为设计目标。