基于人因工程学的家用可调动态座椅设计.PDF

基于人因工程学的家用可调动态座椅设计 东北大学工商管理学院 工业工程 061 王鑫 杨希 问题提出 在生活中我们经常遇到这样的问题，虽然一整天都没干什么，就是上上网、 看看电视，或者是看看书、学学习，但是到了晚上还是会感觉腰酸背痛，其实这 都是不良的坐姿引起的（长期处于不良坐姿会引起颈椎病，腰椎间盘突出等病变， 严重影响人的工作和生活），所以这次课程设计我们想要结合已学过的人因工程 学知识来改善已有的家用座椅来调整人的坐姿从而解决这个问题，保证我们的健 康、安全和舒适。 比 较 这 两 种 座 椅，我们不难发现后 者要比前者坐起来舒 适的多，为了使座椅 更加符合人的生理特 点，我们要在后者的 基础上加以改进。 问题分析 坐椅不仅是一种很好的家具装饰，更 重要的是在一天繁忙的工作和学习之后，可 以让我们好好的放松和休息。像前面所提到 的不管是上网、看电视、看书或者是学习， 我们都是坐在椅子上的，其实我们一天中的 大部分时间是保持坐姿的，所以座椅必须具 备很好的舒适性，在我们日常生活中这一点 更显得尤为重要。 为了探讨座椅的舒适性，首先有必要对人体处于正直位坐姿时的人体解剖 学特点有所了解。正直位坐姿（根据我们查阅的一些资料，所谓正直位坐姿，是 指人端坐在椅子上，背部不靠座椅靠背，躯干与大腿成 90 度，大腿水平，小腿 垂直于地面，两脚平放踏地，两臂自然下垂）有利于人体体重的合理分布（坐部 82%，脚部 14%），有效地减轻作业者的疲劳强度，提高作业者的劳动效率。正直 位坐姿有利于肌肉正常的发挥作用，保持正确的坐姿体位。人在正直位坐姿时， 人体脊柱处于非正常生理弯曲状态，此时，腰曲部位略向前倾，腰曲弧度减小， 使椎间盘的前缘受压、后缘受拉，腰部的椎体与椎间盘向后推的力量使后纵韧带 受压迫绷紧，容易引起腰酸等不适的感觉。 不正确的坐姿会影响健康，而长期保持固定的坐姿会导致腹部肌肉松弛， 脊柱变形弯曲，进而影响消化器官和呼吸器官。所以我们此次要从座椅的可调性 改善其设计。通过调节椅面高度、靠背与座面的夹角等，满足人在不同情况下的 不同需求，使不同的人在多种姿态下都能感觉舒适。例如：在学习时，由于要阅 读或者是写字，身体应该保持正直，此时，可以调整座椅面倾角和靠背角使椅背 紧贴背部以支撑腰部减轻对背部肌肉和腰椎的压力；而看电视时，人体比较放松， 可调整座椅，使人体后仰（类似于躺着）从而提高人体的舒适度。因此，可调的 动态座椅充分考虑人的因素，满足了人在各种情况下的各种不同的需要。 问题解决 一、座椅设计原则: 1）座椅的尺寸应与使用者的人体尺寸相适应。应与在设计座椅前，首先要明确 设计的座椅供谁坐，要把使用者群体的人体尺寸测量数据作为确定座椅设计参数 的重要依据。 2 ）应尽可能是就坐者保持自然的或接近自然的姿势，并且要使坐用者可以不是 变换自己的坐姿。 3）应符合人体生物力学原理。座椅的结构与形态要有利于人体重力的合理分布， 有利于减轻背部与脊柱的疲劳与变形。 4 ）应使坐用者活动方便，操作省力，舒适。 5）牢固、稳定，防止坐者倾翻，滑倒。 二、座椅主要部分的设计要求及参数 座椅的设计我们主要考虑以下几个部分： 1、椅面高度： 比较一下幼儿园的椅子和我们大学的椅子就不难发现，椅面的高度会有很大 区别，适当的椅面高度是座椅设计的关键，既要避免大腿紧压在椅面前边缘上又 要保证双脚