在擁有先進的高性能裝備之前，早期人類就有了攜帶工具和物品的基本需求，這些工具和物品決定了我們作為一個物種的成功。很少有什麼東西比揹包更能體現以人為本設計的演變，因為它與我們的生存息息相關，與我們的身體息息相關。
迄今為止發現的最早的揹包是生活在公元前3400年到3100年之間的奧茨冰人乾屍上的揹包。但直到最近幾個世紀，隨著現代材料和製造方法的出現，揹包的創新才真正起飛。雖然揹包和我們所攜帶的物品在不斷髮展，但有一件事是不變的:人體的複雜性。揹包必須與大量的人類物理特性相抗衡，這些特性需要優雅而複雜的設計解決方案。
魚鷹(Osprey)創始人邁克•普弗滕豪爾(Mike Pfotenhauer)將揹包描述為“一個3D動感雕塑:它必須隨著你的身體移動，還有什麼比人體更復雜的呢?”“讓我們來看看這些創新，看看設計師是如何應對人包互動的挑戰的。
背部長度調整
一般來說，鞋碼是由腳的長度決定的;對於揹包來說，是軀幹的長度。一個合適的揹包(帶有腰帶)是指揹包的大部分重量能均勻地分佈在從C7頸椎(頸部底部的骨質部分)到髂嵴(臀部頂部)。
但與鞋子不同的是，即使有的話，揹包也只有幾個尺碼;軀幹長度可以從33釐米到59釐米不等。在過去的50年裡，設計師們已經用無數的方法來解決這個問題，擴展，收縮，並鎖定在肩膀和臀部之間的分離點。今天，軀幹揹負調整方法通常是特定的品牌有自己的解決方案，並起個看起來聰明的名字。這可能會使購買和調整一個包相當讓人困惑，這裡有些共性的方案。
1、滑動鎖定式
在60年代的一些外部框架包中，比如JanSport D2，頂部的水平橫條可以在垂直框架上上下滑動，並鎖定在合適的位置。腰帶/腰墊也可以通過織帶和滑鎖上下移動。
阿爾卑斯登山公司(Alps Mountaineering)的“紅石34”(Red Rock 34)是一款現代的外部框架包，它有可伸縮的杆，可以固定在臀部的腰帶上。與過去的固定框架相比，這種調整軀幹的能力是一個很大的進步，但代價是有更多的機械部件可能會斷裂。
2、梯背調節式
在這個系統中，肩帶在脖子後的襯墊連在一起，並連接到一組水平環，很像梯子上的梯階。
該系統允許在現場進行直觀和快速的現場調整。有一個額外的好處，肩帶和揹包體之間的連接點很窄，實現一種旋轉運動，可以提高上半身的靈活性。
該系統的缺點是在調整範圍和微調受限制。另外，軛架在背部上部產生了額外的體積，並在背部中部形成了“縫隙”，這可能會讓一些人感到不舒服。這個系統現在有點過時了，但它仍然可以完成工作。
3、孔洞調節式
這種設計涉及塑料硬件組件，其中肩帶的頂部有掛鉤或切換槽，並鎖定到“鑰匙孔”上的上層框架。
這種設計創造了一個真正堅實和直接的肩帶框架的連接結構，有些人會更喜歡，這可能是最容易和最直觀的調整系統。一些鎖眼設計甚至可以調整肩寬。
該系統的缺點是調整範圍有限，通常只能在幾個槽之間調整。此外，增加的硬件重量會嚇跑任何超輕玩家。
4、粘板調節式
在這個設計中，肩帶被連接到一個平板上，平板開槽貼合魔術貼或卡槽。魔術貼片貼合或卡槽附著到包裝體上。神秘牧場Futura揹負系統就是這個類型的變種。
這一設計也適用於臀圍腰帶調節。非常細微的調整是可能的。
這是目前最常見的調節系統方法。也是最難調整的，尤其是在一個塞滿東西的包裡。要想把尼龍搭扣板扯開並調整到合適的位置需要一些努力，但一旦搭好了，就省心多了。
人體曲線貼合
如何從過去那種痛苦、僵硬、直板的揹包，發展到今天這種緊裹身體的揹包的呢?
現在看來，解決方案似乎顯而易見，但演化既不迅速，也不容易。人體測量學，即對人體的物理測量和比例的科學研究，發展了幾個世紀。人體工程學，即對人類效率、舒適度和安全性的研究，直到第二次世界大戰才成為公認的研究領域，被認為是防止人機交互中出現重大故障的必要手段。
誰知道一個設計糟糕的控制面板會導致更多的飛機失事呢?與大多數戰時發明一樣，這些新應用於人體的方法，以及製造和材料方面的進步，最終滲透到揹包等日常產品的設計中。Gergory揹包公司的創始人韋恩·格雷戈裡說:“你不是揹著揹包，而是穿著它。"讓我們來看看這些創新是如何應用的。
1、背部彎曲
1908年，挪威的Bergans推出了第一個使用鋼管代替木材的包裝框架，管子被彎曲以適應他背部的形狀。
1952年，Dick和Nena Kelty (Kelty揹包的製造商)設計了第一個外部框架包，使用焊接的飛機鋁型材。
1957年，傑克·斯蒂芬森(Jack Stephenson)推出了一款鋁製的臀部輪廓鏡框。有趣的是，在這一時期，同樣的金屬彎曲創新也發生在傢俱行業，始於1925年馬塞爾·布魯爾(Marcel Breuer)的B3椅。
現代材料的進步包括美國軍方使用的聚合物框架、輕質鋁線框架和壓縮成型碳纖維。
2、肩帶的S曲線
最初，肩帶是由直的、無襯墊的帆布或皮革製成的，在舒適性、適合性和重量分佈方面都有限制(儘管皮革肩帶的優點是能夠自然地在身體上形成形狀)。
隨著時間的推移，曲線肩帶被引入，開始是一個簡單的弧，後來演變成s形曲線。
s型曲線使肩帶均勻地分佈在頸部、上胸部和兩側承壓。這一概念也適用於呈U型曲線的腰封。
揹包設計師已經開發了無數的變化，以尋求最佳的曲線，但一般來說，越粗放的曲線，有更廣泛的適應範圍。例如，寬鬆、拉長的曲線更適合穿羽絨服這樣的笨重衣服，而更清晰的曲線則能讓揹包更貼合跑步者或騎自行車者的身體。
3、女性曲線
1979年，Lowe Alpine公司推出了第一款專為女性設計、適合女性身體輪廓的揹包。女性特有的適合度考慮了女性脖子、肩膀和胸部的不同比例。這導致更窄和更短的肩帶與獨特的s曲線。
由於臀部和腰圍的較大差異，女性的臀部也更呈圓錐形。這樣就形成了一個更深的u型腰帶。包體的形狀和附件的角度也需要根據男性和女性的身體結構重心的不同進行調整。
4、客製化
早於大規模製造業出現的揹包製作業一直是定製化的。直到現在仍然有一小群像McHale這樣的揹包製造商，他們根據具體的身體尺寸提供定製包。
Osprey公司的bioform4cm™和isoform4cm™熱塑成型腰帶的創新，填補了大規模生產和個性化定製之間的鴻溝。這個系統中，腰封模具可以使用一個專門的烤箱加熱後放置在佩戴者的臀部，更貼合揹包使用者的身體。
身體熱點通風
設計一款可以幫助身體散熱的揹包不僅僅是為了舒適而減少“沼澤背”。一個通風良好的包在減少能量損失、提高運動速度和降低脫水風險方面具有真正的性能優勢。
降低體溫意味著減少對飲水的過多需求，而這又意味著減少飲水的攜帶重量。此外，當身體最終冷卻下來，一旦休息時(或太陽下山)，浸溼的T恤可以造成真正的失溫威脅。一款能散熱的揹包會讓你更安全、更舒適、更有效率。
1、蹦床織網式
1984年，Deuter為Aircomfort申請了專利;一個由鋁條拉緊的網狀背板，創造出一種類似蹦床的效果，讓揹包的表面積“懸浮”在遠離佩戴者背部的地方。從那以後，這一設計被幾乎每一個包裝製造商廣泛採用。
Osprey魚鷹的Anti-Gravity反重力系統發揚了這個理念，並一直延伸到腰封，形成一個完整連續的織網。雖然這種設計在通風方面做得很好，但它把揹包的重量從順著脊椎向下的重心外推了出去。這可能導致揹包時感覺有點與身體“斷開”。
此外，為了創造蹦床效應，支撐網格的杆子必須向包體彎曲，會降低其可用容量。
2、泡沫鏤空通道式
另一種常見的散熱方法是使用壓縮或注射成型的EVA泡沫。
模製的泡沫板可以用於背板、腰封和肩帶。三維通道和支撐突起允許熱空氣流動和橫向逃逸通過面板。如果泡沫穿孔，它可以讓熱通過面板逃逸。泡沫板通常覆蓋著一個拉伸的空氣網，進一步增加表面氣流和舒適度。
雖然這種形式不像蹦床式那樣透氣，但它讓揹包的重量更靠近脊椎。最好的設計是保持適當的支撐和舒適的同時，儘量減少皮膚表面接觸。
生物力學
走路時，臀部像鐘擺一樣旋轉。再加上彎曲、伸展、扭曲和不平整的地面，身體會在多個軸上呈現複雜的運動範圍。
儘管如此，早期的外部框架包結構僵硬、不靈活。這和把草坪躺椅綁在背上的感覺差不多。因為外架是直接固定在臀部上的，所以每走一步，承重的揹包總是搖搖晃晃。這會導致全身不舒服；甚至全身失去平衡導致事故，尤其是在跳躍、側身移動涉險時。
“主動懸架”系統是設計師試圖通過增加一定程度的靈活性和機動性來解決剛性/重量轉移問題的一種方法。挑戰是在靈活性增強和結構穩定性之間找到微妙的平衡。
1、臀部移動
1962年，A -16對傑克·斯蒂芬森(Jack Stephenson)的設計進行了改進，在腰封上增加了旋轉裝置。雖然這種設計成功地解放了臀部，但它的方向是錯誤的。走路時，臀部是向兩邊傾斜而不前後顛簸。
70年代後期，the North Face的“背部魔術”(Back Magic)框架還試圖增加腰封的靈活性，方法是通過一個塑料槳將腰封連接在框架上，每走一步都能彎曲和反彈。這個設計的問題是它太靈活不穩定。
2、脊柱移動
JanSport Alpine Phantom(1979年)是第一個包含關節機械鉸鏈的外部框架包，它模仿了脊柱的左右運動。
從那以後，有許多主動懸架系統專注於增加脊柱的靈活性。Black Diamond的ErgoActiv設計成以臀部為中心的球形關節。在Millet的Axpel包上，軸心點被放置在上腰部區域。Ergon將中心點放在肩膀之間。
在Mammut Trion的脊柱位上，有兩個樞軸點。一個被放置在肩膀和另一個在臀部之間，它們都被一個拉緊的玻璃纖維棒連接在一起，作為一個運動限制器。
Bergans採用了一種完全不同的方法，使用典型的薄管狀金屬框架，但形狀為螺旋形。創新的彈簧狀幾何結構允許框架彎曲，扭轉和吸收的衝擊，因為順應身體的運動，但沒有使用任何機械關節。
3、生物仿生
雖然帶有主動懸動系統的包通常需要使用樞軸點，但Vertepac的特點是有一個聚酰胺外棘，可以在大範圍旋轉、扭轉、彎曲、壓縮和減壓。
像人體脊柱一樣移動(外觀也像)，連接腰封和上部包架。因為仿生脊柱底部直接連接到腰封，這在理論上解放了脊柱和臀部運動的限制。該設計聲稱可以提供額外的支撐來防止受傷，就好像揹包者有兩個脊椎一樣。雖然外部仿生脊椎增加了相當多的額外重量，但Vertepac聲稱，人體工程學的優勢和減少的能量消耗彌補了這一點。
4、浮動懸掛
行走時，揹包的重量隨著臀部的運動以垂直運動的方式加速和減速。在下降的時候，重量通過膝蓋來減速和穩定；在上升的時候，重量通過腳踝來提升和加速。這種週期性的動作會讓你覺得每走一步都在顛簸。
閃電揹包(HoverGlide)聲稱，通過將揹包放在一個懸掛的框架上，加上一個“漂浮”重量的蹦極裝置，可以減少上下顛簸。當你在平地上以穩定的速度行走或跑步時，這可能是非常有利的，但是當你從一塊巨石跳到另一塊巨石上，或者在下沉的雪中走大的下坡臺階時，會發生什麼呢？你最不需要的就是你的揹包變成一個搖動的累贅。
寫在最後
在很多方面，揹包就是人的身體：它的結構框架很像骨頭，它的泡沫和織物像脂肪和皮膚，它的揹帶像肌腱和肌肉。它能負重、發音和呼吸。
從一開始，揹包就一直是身體的延伸，而本文討論的b揹包發展創新曆程是試圖讓揹包和身體之間的交互，儘可能地無縫銜接。
但除了身體上的聯繫，還存在心理上的聯繫。歷史上，從早期的遊牧民族跋山涉水，到大學校園裡的學生，再到宇航員在太空行走，但揹包一直伴隨著人類在漫漫道路上追求生存和探索，通往成功的旅程。
本文作者Jayson Yagi。傑森是一位傑出的工業和揹包設計師，與以前服務的僱主包括Igloo，Speck，和ReadyRig。他還曾在JanSport擔任高級產品開發人員。目前，傑森是Ruggable的產品設計師。
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