在拥有先进的高性能装备之前，早期人类就有了携带工具和物品的基本需求，这些工具和物品决定了我们作为一个物种的成功。很少有什么东西比背包更能体现以人为本设计的演变，因为它与我们的生存息息相关，与我们的身体息息相关。
迄今为止发现的最早的背包是生活在公元前3400年到3100年之间的奥茨冰人干尸上的背包。但直到最近几个世纪，随着现代材料和制造方法的出现，背包的创新才真正起飞。虽然背包和我们所携带的物品在不断发展，但有一件事是不变的:人体的复杂性。背包必须与大量的人类物理特性相抗衡，这些特性需要优雅而复杂的设计解决方案。
鱼鹰(Osprey)创始人迈克•普弗滕豪尔(Mike Pfotenhauer)将背包描述为“一个3D动感雕塑:它必须随着你的身体移动，还有什么比人体更复杂的呢?”“让我们来看看这些创新，看看设计师是如何应对人包互动的挑战的。
背部长度调整
一般来说，鞋码是由脚的长度决定的;对于背包来说，是躯干的长度。一个合适的背包(带有腰带)是指背包的大部分重量能均匀地分布在从C7颈椎(颈部底部的骨质部分)到髂嵴(臀部顶部)。
但与鞋子不同的是，即使有的话，背包也只有几个尺码;躯干长度可以从33厘米到59厘米不等。在过去的50年里，设计师们已经用无数的方法来解决这个问题，扩展，收缩，并锁定在肩膀和臀部之间的分离点。今天，躯干背负调整方法通常是特定的品牌有自己的解决方案，并起个看起来聪明的名字。这可能会使购买和调整一个包相当让人困惑，这里有些共性的方案。
1、滑动锁定式
在60年代的一些外部框架包中，比如JanSport D2，顶部的水平横条可以在垂直框架上上下滑动，并锁定在合适的位置。腰带/腰垫也可以通过织带和滑锁上下移动。
阿尔卑斯登山公司(Alps Mountaineering)的“红石34”(Red Rock 34)是一款现代的外部框架包，它有可伸缩的杆，可以固定在臀部的腰带上。与过去的固定框架相比，这种调整躯干的能力是一个很大的进步，但代价是有更多的机械部件可能会断裂。
2、梯背调节式
在这个系统中，肩带在脖子后的衬垫连在一起，并连接到一组水平环，很像梯子上的梯阶。
该系统允许在现场进行直观和快速的现场调整。有一个额外的好处，肩带和背包体之间的连接点很窄，实现一种旋转运动，可以提高上半身的灵活性。
该系统的缺点是在调整范围和微调受限制。另外，轭架在背部上部产生了额外的体积，并在背部中部形成了“缝隙”，这可能会让一些人感到不舒服。这个系统现在有点过时了，但它仍然可以完成工作。
3、孔洞调节式
这种设计涉及塑料硬件组件，其中肩带的顶部有挂钩或切换槽，并锁定到“钥匙孔”上的上层框架。
这种设计创造了一个真正坚实和直接的肩带框架的连接结构，有些人会更喜欢，这可能是最容易和最直观的调整系统。一些锁眼设计甚至可以调整肩宽。
该系统的缺点是调整范围有限，通常只能在几个槽之间调整。此外，增加的硬件重量会吓跑任何超轻玩家。
4、粘板调节式
在这个设计中，肩带被连接到一个平板上，平板开槽贴合魔术贴或卡槽。魔术贴片贴合或卡槽附着到包装体上。神秘牧场Futura背负系统就是这个类型的变种。
这一设计也适用于臀围腰带调节。非常细微的调整是可能的。
这是目前最常见的调节系统方法。也是最难调整的，尤其是在一个塞满东西的包里。要想把尼龙搭扣板扯开并调整到合适的位置需要一些努力，但一旦搭好了，就省心多了。
人体曲线贴合
如何从过去那种痛苦、僵硬、直板的背包，发展到今天这种紧裹身体的背包的呢?
现在看来，解决方案似乎显而易见，但演化既不迅速，也不容易。人体测量学，即对人体的物理测量和比例的科学研究，发展了几个世纪。人体工程学，即对人类效率、舒适度和安全性的研究，直到第二次世界大战才成为公认的研究领域，被认为是防止人机交互中出现重大故障的必要手段。
谁知道一个设计糟糕的控制面板会导致更多的飞机失事呢?与大多数战时发明一样，这些新应用于人体的方法，以及制造和材料方面的进步，最终渗透到背包等日常产品的设计中。Gergory背包公司的创始人韦恩·格雷戈里说:“你不是背着背包，而是穿着它。"让我们来看看这些创新是如何应用的。
1、背部弯曲
1908年，挪威的Bergans推出了第一个使用钢管代替木材的包装框架，管子被弯曲以适应他背部的形状。
1952年，Dick和Nena Kelty (Kelty背包的制造商)设计了第一个外部框架包，使用焊接的飞机铝型材。
1957年，杰克·斯蒂芬森(Jack Stephenson)推出了一款铝制的臀部轮廓镜框。有趣的是，在这一时期，同样的金属弯曲创新也发生在家具行业，始于1925年马塞尔·布鲁尔(Marcel Breuer)的B3椅。
现代材料的进步包括美国军方使用的聚合物框架、轻质铝线框架和压缩成型碳纤维。
2、肩带的S曲线
最初，肩带是由直的、无衬垫的帆布或皮革制成的，在舒适性、适合性和重量分布方面都有限制(尽管皮革肩带的优点是能够自然地在身体上形成形状)。
随着时间的推移，曲线肩带被引入，开始是一个简单的弧，后来演变成s形曲线。
s型曲线使肩带均匀地分布在颈部、上胸部和两侧承压。这一概念也适用于呈U型曲线的腰封。
背包设计师已经开发了无数的变化，以寻求最佳的曲线，但一般来说，越粗放的曲线，有更广泛的适应范围。例如，宽松、拉长的曲线更适合穿羽绒服这样的笨重衣服，而更清晰的曲线则能让背包更贴合跑步者或骑自行车者的身体。
3、女性曲线
1979年，Lowe Alpine公司推出了第一款专为女性设计、适合女性身体轮廓的背包。女性特有的适合度考虑了女性脖子、肩膀和胸部的不同比例。这导致更窄和更短的肩带与独特的s曲线。
由于臀部和腰围的较大差异，女性的臀部也更呈圆锥形。这样就形成了一个更深的u型腰带。包体的形状和附件的角度也需要根据男性和女性的身体结构重心的不同进行调整。
4、客制化
早于大规模制造业出现的背包制作业一直是定制化的。直到现在仍然有一小群像McHale这样的背包制造商，他们根据具体的身体尺寸提供定制包。
Osprey公司的bioform4cm™和isoform4cm™热塑成型腰带的创新，填补了大规模生产和个性化定制之间的鸿沟。这个系统中，腰封模具可以使用一个专门的烤箱加热后放置在佩戴者的臀部，更贴合背包使用者的身体。
身体热点通风
设计一款可以帮助身体散热的背包不仅仅是为了舒适而减少“沼泽背”。一个通风良好的包在减少能量损失、提高运动速度和降低脱水风险方面具有真正的性能优势。
降低体温意味着减少对饮水的过多需求，而这又意味着减少饮水的携带重量。此外，当身体最终冷却下来，一旦休息时(或太阳下山)，浸湿的T恤可以造成真正的失温威胁。一款能散热的背包会让你更安全、更舒适、更有效率。
1、蹦床织网式
1984年，Deuter为Aircomfort申请了专利;一个由铝条拉紧的网状背板，创造出一种类似蹦床的效果，让背包的表面积“悬浮”在远离佩戴者背部的地方。从那以后，这一设计被几乎每一个包装制造商广泛采用。
Osprey鱼鹰的Anti-Gravity反重力系统发扬了这个理念，并一直延伸到腰封，形成一个完整连续的织网。虽然这种设计在通风方面做得很好，但它把背包的重量从顺着脊椎向下的重心外推了出去。这可能导致背包时感觉有点与身体“断开”。
此外，为了创造蹦床效应，支撑网格的杆子必须向包体弯曲，会降低其可用容量。
2、泡沫镂空通道式
另一种常见的散热方法是使用压缩或注射成型的EVA泡沫。
模制的泡沫板可以用于背板、腰封和肩带。三维通道和支撑突起允许热空气流动和横向逃逸通过面板。如果泡沫穿孔，它可以让热通过面板逃逸。泡沫板通常覆盖着一个拉伸的空气网，进一步增加表面气流和舒适度。
虽然这种形式不像蹦床式那样透气，但它让背包的重量更靠近脊椎。最好的设计是保持适当的支撑和舒适的同时，尽量减少皮肤表面接触。
生物力学
走路时，臀部像钟摆一样旋转。再加上弯曲、伸展、扭曲和不平整的地面，身体会在多个轴上呈现复杂的运动范围。
尽管如此，早期的外部框架包结构僵硬、不灵活。这和把草坪躺椅绑在背上的感觉差不多。因为外架是直接固定在臀部上的，所以每走一步，承重的背包总是摇摇晃晃。这会导致全身不舒服；甚至全身失去平衡导致事故，尤其是在跳跃、侧身移动涉险时。
“主动悬架”系统是设计师试图通过增加一定程度的灵活性和机动性来解决刚性/重量转移问题的一种方法。挑战是在灵活性增强和结构稳定性之间找到微妙的平衡。
1、臀部移动
1962年，A -16对杰克·斯蒂芬森(Jack Stephenson)的设计进行了改进，在腰封上增加了旋转装置。虽然这种设计成功地解放了臀部，但它的方向是错误的。走路时，臀部是向两边倾斜而不前后颠簸。
70年代后期，the North Face的“背部魔术”(Back Magic)框架还试图增加腰封的灵活性，方法是通过一个塑料桨将腰封连接在框架上，每走一步都能弯曲和反弹。这个设计的问题是它太灵活不稳定。
2、脊柱移动
JanSport Alpine Phantom(1979年)是第一个包含关节机械铰链的外部框架包，它模仿了脊柱的左右运动。
从那以后，有许多主动悬架系统专注于增加脊柱的灵活性。Black Diamond的ErgoActiv设计成以臀部为中心的球形关节。在Millet的Axpel包上，轴心点被放置在上腰部区域。Ergon将中心点放在肩膀之间。
在Mammut Trion的脊柱位上，有两个枢轴点。一个被放置在肩膀和另一个在臀部之间，它们都被一个拉紧的玻璃纤维棒连接在一起，作为一个运动限制器。
Bergans采用了一种完全不同的方法，使用典型的薄管状金属框架，但形状为螺旋形。创新的弹簧状几何结构允许框架弯曲，扭转和吸收的冲击，因为顺应身体的运动，但没有使用任何机械关节。
3、生物仿生
虽然带有主动悬动系统的包通常需要使用枢轴点，但Vertepac的特点是有一个聚酰胺外棘，可以在大范围旋转、扭转、弯曲、压缩和减压。
像人体脊柱一样移动(外观也像)，连接腰封和上部包架。因为仿生脊柱底部直接连接到腰封，这在理论上解放了脊柱和臀部运动的限制。该设计声称可以提供额外的支撑来防止受伤，就好像背包者有两个脊椎一样。虽然外部仿生脊椎增加了相当多的额外重量，但Vertepac声称，人体工程学的优势和减少的能量消耗弥补了这一点。
4、浮动悬挂
行走时，背包的重量随着臀部的运动以垂直运动的方式加速和减速。在下降的时候，重量通过膝盖来减速和稳定；在上升的时候，重量通过脚踝来提升和加速。这种周期性的动作会让你觉得每走一步都在颠簸。
闪电背包(HoverGlide)声称，通过将背包放在一个悬挂的框架上，加上一个“漂浮”重量的蹦极装置，可以减少上下颠簸。当你在平地上以稳定的速度行走或跑步时，这可能是非常有利的，但是当你从一块巨石跳到另一块巨石上，或者在下沉的雪中走大的下坡台阶时，会发生什么呢？你最不需要的就是你的背包变成一个摇动的累赘。
写在最后
在很多方面，背包就是人的身体：它的结构框架很像骨头，它的泡沫和织物像脂肪和皮肤，它的背带像肌腱和肌肉。它能负重、发音和呼吸。
从一开始，背包就一直是身体的延伸，而本文讨论的b背包发展创新历程是试图让背包和身体之间的交互，尽可能地无缝衔接。
但除了身体上的联系，还存在心理上的联系。历史上，从早期的游牧民族跋山涉水，到大学校园里的学生，再到宇航员在太空行走，但背包一直伴随着人类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。杰森是一位杰出的工业和背包设计师，与以前服务的雇主包括Igloo，Speck，和ReadyRig。他还曾在JanSport担任高级产品开发人员。目前，杰森是Ruggable的产品设计师。
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