人機工程學設(shè)計報告

1、書房座椅設(shè)計報告目錄目錄背景介紹設(shè)計調(diào)查定案設(shè)計總結(jié)設(shè)計草圖背景介紹學生桌椅設(shè)計除考慮實用、經(jīng)濟、美觀等要求外，必須應(yīng)用人類工效學原理，使其設(shè)計尺寸符合青少年人體尺度和人體動作尺度，做到使用時保證人體有一個健康良好的坐姿，從而有利于提高學習效率，減少疲勞和不舒適感，保證青少年學生身心的健康成長。同時，普及人類工效學知識與設(shè)計科學合理的學生用家具同樣非常重要。 很多父母都認為兒童的不良坐姿是由于疲勞所引起，但很少有人知道不良的坐姿其實是由于椅子的不合理結(jié)構(gòu)所造成的，普通椅子的結(jié)構(gòu)基本是“h”型（直面直角型），就坐時人體的重量主要有臀部和大腿根部承受，在學習、工作時，上身與大腿之間的角度一般小于9

2、0度，上體成“c”型，這種坐姿自然會使人的脊椎彎曲，腿部、腰部、殿部負擔加重，久坐腰酸背痛。對于每天長時間坐椅學習的少年兒童來說，確實是不堪忍受，不知不覺就彎腰趴到了桌面上，長此以往，孩子的背部就容易形成“c”型?？梢哉f，普通椅子這種結(jié)構(gòu)上的致命缺陷是造成兒童近視和駝背的真正元兇。傳統(tǒng)書房坐椅的不足傳統(tǒng)坐椅的不足之處可以歸結(jié)為以下幾點1、沒有考慮人體的生理特點，在靠背和坐墊的設(shè)計上沒有很好地適應(yīng)人體的曲線。2、靠背不可調(diào)或不可動，這樣的靠背使學生不能很好地舒展身體，背部的壓力集中在一定的部位，久而久之，就可能導致背疼甚至出現(xiàn)駝背。3、椅子的高度不可調(diào)。不同的人對椅子的高度等有不同的要求，只有在

3、剛好滿足個人的生理要求時，坐著才會最舒服。4、沒有踏板。當坐在椅子上時，身體的所有壓力都集中在臀部和大腿上，如果椅子有一個踏板的話，可以把腳放在踏板上，一來可以減輕臀部和大腿的壓力，二來有利于血液循環(huán)。4、椅子不可旋轉(zhuǎn)。當坐在椅子上時，要經(jīng)常轉(zhuǎn)動身體，如果椅子可以旋轉(zhuǎn)的話，可以減輕腰部壓力，減輕疲勞，提高效率。5、坐墊和靠背太硬。傳統(tǒng)的坐椅往往是硬邦邦的坐面和靠背，如果坐久了，臀部容易酸疼，也不利于血液循環(huán)。處于發(fā)育和成長的階段。學生的身體特征隨著時間有很明顯的變化，尤其是身高。學生需要長期地伏案學習，對椅子的舒適度要求比較高。學生需要較頻繁地查閱資料，經(jīng)常起身或轉(zhuǎn)動身體。人機理論基礎(chǔ)正確的坐

4、姿： 并不是自己感到舒服的坐姿就是好坐姿。正確的坐姿應(yīng)是上身挺直、收腹、下頜微收，兩下肢并攏。如有可能，應(yīng)使膝關(guān)節(jié)略高出髖部。如坐在有靠背的椅子上，則應(yīng)在上述姿勢的基礎(chǔ)上盡量將腰背緊貼椅背，這樣腰骶部的肌肉不會疲勞。久坐之后，應(yīng)活動一下，松弛下肢肌肉。另外，腰椎間盤突出癥患者不宜坐低于20cm的矮凳，盡量坐有靠背的椅子，這樣可以承擔軀體的部分重量，減少腰背勞損的機會。 研究人員以儀器測量了不同坐姿對背部造成的壓力，發(fā)現(xiàn)坐下時稍稍向后仰，身體與大腿成135角，才是最佳坐姿。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，向后仰的坐姿對背部最有益，脊椎各部分受壓最均勻。 保持良好的坐姿與選擇適合自己的椅子一樣重要。坐在椅子上應(yīng)盡量

5、做到腰背挺直，將重心分攤至左右臀部及大腿處。如坐在有靠背的椅子上，則應(yīng)在上述姿勢的基礎(chǔ)上盡量將腰背部緊貼椅背，這樣腰骶部的肌肉才不會疲勞。不要養(yǎng)成蹺二郎腿的習慣，否則會給頸、背部造成持續(xù)的負荷，使背部肌肉、韌帶長時間受到過度牽拉而受損，從而引起原因不明的腰痛，此外，蹺二郎腿久坐，還會因雙腿互相擠壓，妨礙腿部血液循環(huán)。人坐在椅子上工作或?qū)W習的時候，人體的重心會往前移，重心前移拉緊了人體頸部和背部的肌肉群。長期保持這種坐姿，上述肌肉群會被拉長，收縮力減弱，逐漸造成人頭頸部和胸部前傾，這種前傾又迫使頸背部肌肉群進一步拉伸，久而久之，頸椎病和腰椎病也就找上門來了。椅子的局部形態(tài)和尺度對使用的重要影響：

6、 椅子的局部形態(tài)和尺度對使用有很大影響。如：由它決定靠背和扶手的高度。從人體解剖特點考慮，人的臀部肌肉豐厚堅實，是人體最能耐壓的部位之一。所以合適的坐具應(yīng)當設(shè)計成使上體的重心落在臀部的骨骼上。 坐面過高：坐面太高以致雙腿懸空，則不但腿部肌肉受壓，而且上腿、下腿和背部肌肉均呈受拉狀態(tài)，用不了多久就會疲勞。椅面高度一般不能高二人體高度的1/4，以稍低為好。坐面過低：當坐面過低至膝角或小于90時人的體壓過分集中，腹部肌肉產(chǎn)生擠壓不能保證人的腰部胝部椎骨的適宜狀態(tài)，牽動背部肌肉，增大了背部肌肉的負荷時間，會使人產(chǎn)生痛苦和不適導致疲勞。 坐面的寬度：坐面的寬度過窄，除了感到拘謹不能恰當?shù)氖褂猛?，身體兩側(cè)

7、的肌肉均會有受到擠壓的感覺；坐面的寬度過寬，兩臂必然向外伸張，使背闊肌和肩部三角肌等肌腱組織受到拉伸。這兩者都容易產(chǎn)生疲勞。椅子的軟硬度：椅子的軟硬度也應(yīng)該適中，太硬的椅子坐起來不舒服，太軟的椅子對健康也不利。過于柔軟的椅子比起硬的椅子來，使人大腦活動遲鈍，因此，不宜供作業(yè)使用。中學生1518歲簡約實惠經(jīng)濟實用人機改良美觀定位：書房學習草案設(shè)計最終定案高度范圍椅腳個數(shù)坐面寬坐面長座面與背靠傾角坐面后傾椅腳直徑5066cm最少5個4555cm3842cm范圍1051154640-45cm座椅的角度值實用功能要求工作用椅輕工作用椅輕休息用椅底座角度a055510靠背角度b100105110 四：尺

8、寸調(diào)查綜合（人體尺寸調(diào)查）四：尺寸調(diào)查綜合（人體尺寸調(diào)查）相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查總結(jié)表相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查總結(jié)表: :1518歲中學生人體基本尺寸范圍(單位：厘米）座椅尺寸范圍靠背角度男女坐高P5091.786.3腰寬P9533.231.8臀寬P9537.737.0小腿加足高P5041.439.3臀膝距離P552.650.9座椅尺度與功能要求：座椅尺度與功能要求：座椅的功能主要是滿足人們坐的基本要求，坐具尺度與功能合理與否，直接關(guān)系到人使用時的舒適程度與工作效率。坐高：坐高：座椅是影響坐姿舒適程度的重要因素之一，過高或過低都會影響坐具的使用功能。根據(jù)對坐具的體壓分布情況來分析，坐具的高度應(yīng)小于人的小腿到地面的垂

9、直距離。坐寬：坐寬：坐寬主要滿足臀部的尺度要求，一般應(yīng)不小于人的臀部寬度，根據(jù)不同的坐具可設(shè)置380460MM之間，軟體坐具可設(shè)置450500MM。坐深是指坐具的前沿至后沿的距離，通常人的做深應(yīng)小于人大腿的長度，一般不大于420MM，軟體坐具一般不大于530MM。坐深：坐深：坐面斜度一般采用后傾，坐平面與水平面之間的夾角以36度為宜。坐具的背斜度適當后傾，垂直面與坐具靠背的夾角以515度為宜。坐面斜度與背斜度：坐面斜度與背斜度：座椅的扶手高度：座椅的扶手高度：坐具的扶手高度與坐具的舒適程度相關(guān)。一般根據(jù)人在就坐時，手臂自然屈臂的肘高與坐面的距離。一般在250MM左右。座椅有關(guān)尺度 二：人機工程

10、之二：人機工程之“椅子椅子”學分析學分析尺寸圖俯視圖左視圖主視圖其調(diào)節(jié)的最高高度為45厘米左右，最低高度為30厘米左右。效果圖靠背現(xiàn)在的人不會再老老實實的坐在椅子上，他們會呈現(xiàn)各種姿勢，靠背給他們一個腰肌休息放松的機會，但是，要真正的放松就要看椅子的背部曲線設(shè)計是否合理。該設(shè)計的靠背由于裝上了靠背彈簧，可以實現(xiàn)90度至140度的自活動調(diào)節(jié)，而且隨著角度的增大，彈簧的彈力也顯著增大，有效地支撐背部的重量。在較直立坐姿的時候，壓力主要作用在脊柱的下半部分，此時靠背可以支撐脊椎下半部分的壓力，在向仰時，壓力主要作用在脊柱的上半部分，此時由于靠背彈簧的伸長，可以有效地支撐脊椎上半部分的壓力。這樣無論是

11、伏案作業(yè)還是后仰看書，都可以有很好的支撐和保護，有效地分散脊柱的壓力，同時使背部、腰部的肌肉得到均勻地分壓。同時，靠背的高度在40厘米左右，寬度在35靠背坐墊。坐墊的設(shè)計注重簡潔大方、舒適圓滑的風格。首先，將坐墊的平面設(shè)計成曲面，很好地配合人體的自然生理曲線，可以明顯增大臀部的受壓面積，壓強分布均勻，使用戶更加舒服，適合長時間坐著的人群。同時，坐墊使用有彈性、柔軟的材料制成，使臀部不至于因為長時間坐著而疼痛?？紤]到青少年體形與成人有差距，坐墊的寬在45厘米左右，坐墊的深度在40厘米左右。坐墊可調(diào)支桿。為了適應(yīng)身高的不同和學生的特殊需要，把支桿設(shè)計成可調(diào)式的，隨著身高的增長，可以輕易地調(diào)節(jié)坐椅的高度，既省錢又方便。其調(diào)節(jié)的最高高度為45厘米左右，最低高度為30厘米左右。盤式椅腳。這種椅腳的設(shè)計充分考慮了學生的特殊需求，它不像一般的轉(zhuǎn)椅一樣可以滑動，它沒有安裝滑輪，這樣可以很好地起到固定支撐的作用，使學生在伏案作業(yè)時可以減少腳掌壓力及腰部、臀部及腿部肌肉的張緊力。產(chǎn)品設(shè)計結(jié)果討論該產(chǎn)品的優(yōu)點：靈活性。該坐椅的高度可以隨著身高的增加而相應(yīng)調(diào)整，坐深可以根據(jù)要求做相應(yīng)的增減，因此，可以很好地適合青少年的需求。舒適性。該坐椅根據(jù)人類工效學的原理來設(shè)計制造，能很好地符合人體的要求，使學生在使用該坐椅里不易疲勞，并減