人机工程学座椅分析
座椅人机工程分析
座椅人机工程分析座椅人机工程分析是一种综合研究方法，它将人类认知心理学、工程学、人体工学、运动学、生物力学等多个学科有机结合，以人为基础，以座椅作为载体，通过科学的手段探究人与座椅之间的相互作用及其对人的影响，从而为座椅的设计和开发提供科学依据。
座椅人机工程分析的研究内容主要包括：人体形态与运动特征、人体生理计量学、座椅体验感和舒适度、座椅的支撑力和稳定性、座椅的调节可靠性和可操作性等。
1. 人体形态与运动特征人体形态与运动特征是座椅人机工程分析研究的重要组成部分。
通过对人体形态、肌肉组织等方面的研究，可以为座椅的设计提供重要参考。
例如，不同身高的人在坐姿时需要的座椅高度、座椅前沿的扶手高度等都不同，设计合适的座椅角度和高度能够使人在长时间的使用过程中感到轻松和舒适。
2. 人体生理计量学在座椅人机工程分析中，人体生理计量学是指研究人体各项参数和生理反应的科学方法。
例如，对人的身体负荷进行量化可以获得不同体型和运动方式下各种身体部位所承受的负荷大小和部位，进而为座椅的设计提供科学依据。
另外，还可以通过生理学测试，获得关于人体反应的详细信息，例如人的视觉反应时间、手部反应能力等，这些信息可以帮助设计师优化座椅的设计，以适应用户的个体差异。
3. 座椅体验感和舒适度座椅体验感和舒适度是座椅人机工程分析的重要研究内容。
通过对座椅的体验感和舒适度进行分析，可以了解人体的感觉和满意程度，以便制定更好的座椅设计方案。
例如，座椅表面的材料和织物的质量和平稳性可以影响人们的感受，粗糙表面给人以不适的感觉，容易让人产生瘙痒等不适感。
而各类座垫、椅背的设计，更是提高座椅的基础舒适度的原因。
4. 座椅的支撑力和稳定性座椅的支撑力和稳定性，主要是指座椅的支撑力和稳定性，座椅的支撑力可以是人体重量在座椅上分布均衡，以减少人体在座椅上产生不适的感觉。
而座椅的稳定性则是指座椅在使用中的平衡性，以及座椅在众多动态能力的负载瞬间内，保持安全、平稳和运动平衡。
人机工程学分析--座椅设计
座面
人体的骨盆下面有两块坐骨结节，在坐姿状 态下，当座面呈近似水平时，可使两坐骨结节外侧 的股骨处于正常的位置而不受过分的压迫，人体 会感到舒适。当坐面呈斗形时，会使股骨向上转 动，这种状态除了使股骨处于受压迫位置而承受 载荷外，还造成髋部肌肉承受反常压迫，并使肘部 和肩部受力，从而引起不舒适感。因此，座面的设 计应该呈近似水平，避免斗形设计。
工作椅的主要参数数据
坐姿人体主要尺寸
座高
座高即座椅的高度，是座前沿中至地面的垂直距离。座高是影响坐姿 舒适程度的主要因素之一，座高不合理会导致坐姿的不正确，而且容 易使人体腰部产生疲劳。座面过高，则两腿悬空碰不到地面，体压有 一部分分散在大腿部分，使大腿血管受到压迫，妨碍血液循环。座面 过低，膝盖拱起，体压过于集中在坐骨上，时间久了会产生疼痛感。 人体工程学研究表明，合理的座高应等于小腿加足高再加上 25-30mm 的鞋跟厚再减去 10-20mm的活动余地，即:
FE
D CB A
G
肌肉活动度
脊椎骨依据其附近的肌肉 和腱连接，椎骨的定位正 是借助于肌腱的作用力。 一旦脊椎偏离自然状态， 肌腱组织就会受到相互压 力(拉或压)的作用，使肌 肉活动度增加，招致疲劳 酸痛。
三组不同坐姿的2－3腰椎背棘直肌肌电 图
在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活动度高，因为腰椎前向 拉直使肌肉组织紧张受力。
正确的坐姿才能使坐在其上的人体容易地寻
求到合适的腰椎支撑。
座椅人机工程学
人体工程学与座椅设计一、坐姿分析1.坐姿的优势和缺点（1）优点a.可免去站立时人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力，减少人体能耗，排除疲劳b.坐姿比站立更有利于血液循环c.有利于维持躯体的稳固，这对精细作业更适d.在脚操作场合，坐姿维持躯体处在稳固的姿势，有利于作业。
(2)缺点a.限制了人体活动范围，尤其是需要上肢出力的场合，往往需要站立作业，而频繁的起坐交替也会致使废劳。
b.长期维持坐姿也会阻碍人体健康，招致腹肌松弛，脊椎非正常弯曲，和对某些内脏器官造成损害，如消化器官与呼吸器官c.坐姿太久也会造成下肢肿胀，静脉压力增加．大腿局部受到压力，增加血液回流阻力，引发不适感。
（1）正常的姿势下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨时则后凹。
在良好的坐姿状态下，压力适当地分布于各椎间盘上，肌肉组织上承受均匀的静负荷。
（2）当处于非自然姿时，椎间盘内压力散布不正常，形成的压力梯度，严峻的会将椎间盘从腰椎之间挤出来，压迫中枢神,产生腰部酸痛、疲劳等不适感。
躯干完全挺直的坐姿使脊椎严峻弯曲，因椎间盘上压力不能正常散布，躯体上部的负荷加在腰椎部，引发不适，因此90度角的靠背椅是不良的设计,躯干前倾的姿势会使本来前凸的腰椎拉直乃至反向后凹，这种姿势因此也极不舒畅，阻碍了胸椎和颈椎的正常弯曲，使颈、背部疲劳➢故良好的坐姿：腰与大腿成135度，腰椎部有支撑F E D C B AG3.肌肉活动度脊椎骨依据其周围的肌肉和腱连接，椎骨的定位正是借助于肌腱的作使劲。
一旦脊椎偏离自然状态，肌腱组织就会受到彼此压力(拉或压)的作用，使肌肉活动度增加，招致疲劳酸痛。
3组不同坐姿的2－3腰椎背棘直肌肌电图在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活动度高，因为腰椎前向拉直使肌肉组织紧张受力。
提供靠背支承腰椎后，活动力则明显减小；躯干前倾时，背上方和肩部肌肉活动度高，以桌面作为前倾时手臂的支承并不能降低活动度。
根据矫形学原理和肌肉活动度分析可得出下列结论：A躯干挺直或前倾的坐姿很容易引起疲劳B 设置适当的靠背可使疲劳降低C 大于90度的靠背可防止骨盆的旋转，增加坐姿稳定性且使坐姿更接近自然状态二．座椅设计（一）设计原则和分类1. 座椅的形式与尺度及其功用有关2.座椅的尺度必须参照人体测量学数据确定3. 身体的主要重量应由臀部坐骨结节承担4. 座椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小5. 腰椎下部应提供支承，设置适当的靠背以降低背部紧张度6. 椅垫必须有足够的垫料和适当的硬度，使其有助于体重压力均匀地分布于坐骨结节区域（二）当考虑坐姿动机时，座椅大体分为三类：1.休息为目的的安乐椅设计重点在于使人体得到最大的舒适感，消除身体的紧张与疲劳。
人机工程学与寝室座椅
基于人机工程学设计的寝室座椅
对比：
坐面高度 靠背角度 坐面高度 座位深度 座位宽度 靠背高度
实物
1 96 420 385 380 875
差值
0 2 -50 -5 20 -115
重新设计
1 98 370 380 400 770 单位：mm；°
报告总结：
日常生活中，时时处处都存在着人机问题， 有合理的也有不合理的，在做了这次寝室 座椅调研报告后，我们大概的了解到，原 来有那么多人机工程设计应该关注和解决 的问题。大学生生活环境中的人机问题比 比皆是：床柜、桌椅、寝室、水房、浴室、 餐厅、超、市、网吧、学习工厂、银行、 邮局、学习文具、计算机、手机、实验室、 图书馆、运动场、公共汽车......无处不 在。作为未来的工业设计师，我们更有责 任让这个世界变得更加美好。“别有佳处 惬人意”，在进行课程设计时我们才真真 正正体会到人机工程学是门综合性的应用 型学科。
1，该座椅一定程度上考虑了坐面角度和靠背角度，和较大面积的面状 靠背，使之在短时间的使用下，未有明显不适。 2、无铺垫与饰面无根据人体工程学凹凸的硬质靠背与坐面，无腰部支 托，较小的靠背角度，较大的坐面到桌面距离，是该椅子长时间使用导 致不适的主要原因。
3、建议加铺垫和饰面，加大靠背角度，提高坐面高度。
分析：
1、不适感主要由于靠背角度过小（小于休息椅建议值7度）， 且未能支托腰部。
2、坐面无铺垫与饰面，于是为保持身体不致在椅子上滑动， 会导致额外的肌肉紧张。 3、使用电脑本身也是导致不适的一大原因。
座 椅
①大腿基本水平，小 腿垂直地获得地面支 撑。
座
高 的
②腘窝不受压。
设 计
③臀部边缘及腘窝后 部的大腿在椅面获得
人机工程学--公园座椅设计 ppt课件
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坐椅背靠垫的详细分析
坐椅背靠垫：
靠背的设计应该是座椅中 最能使人舒适与否的关键，一 个好的座椅靠背觉得是根据脊 椎的曲线来设计的。右图是人 的脊椎的构造以及坐姿时候人 脊椎的变化。因此要在设计中 要符合人机工程学，从而达到 让儿童、青年、中年、老年都 舒适的这么一个目标。椅背应 该充分的贴合这条曲线，并且 以弹性大的材质才制造。
人机工程学
室外景观-公园座椅设计
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公园座椅调研-前言
缺点：1座椅高度不适合儿童
2座椅坚硬，不符合人体曲线
3公共座椅有着不卫生等问题
4缺少杀菌功能，不卫生、不干净
优点：1双人座椅，成本体实现。
2铁质的材料，防腐蚀，结实。
3座椅与环境颜色相近，美观，
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设计流程
1、现有情况调查 2、公园座椅详细分析 3、公园座位材料、适合人群分析等 4、座椅分析总结 5、设计构想
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座椅扶手详细分析 座椅扶手：
扶手设计应该结合人体的臂长，以及多高 会合适血液流通等。过高的扶手会造成手臂 的血液不循环，过于劳累；过低的扶手则起 不到放松手臂的效果。扶手的宽度也是一个 应该考虑的因素，应以粗手臂的人为设计标 准，这样会提高更多人的舒适度。扶手应该 是结合手臂的构造来建造形状，半圆形会更 舒适。
座椅大致分为三类：工作椅、休闲椅、多用椅。 公园座椅的功能偏向于休闲椅。 下面是休闲椅功能分析：
1 从坐姿动机来讲，休闲椅要给人最大的舒适度。 2 给人最大舒适度的腰腿之间的角度是135°，接近于躺 椅。 3 休闲椅的材质都是柔软的材料，让人身体尽量的贴合 于座椅。 4 休闲椅的配色都是较为舒适的色系，不会采用黑色白 色等严肃冰冷的 色彩。
人机工程学座椅分析
靠背倾角是指靠背与椅面之间的夹角， 靠背倾角是指靠背与椅面之间的夹角，按保持脊柱的正常自然形 态增加舒适感作为设计要求，最适宜的角度为115 115° 态增加舒适感作为设计要求，最适宜的角度为115°
°
角度过小盆 腿和脚，其中脊柱最关键
7 肩靠 前 12 后 腰曲 5 腰靠 5 4
脊柱形状设计
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人机工程学 ---工作椅分析
201018302232司亚梅 201018302232司亚梅
工 作 椅
三 视 图
理想坐椅： 理想坐椅：
• • • • • • 就坐者体重分布合理（坐高、肘高） 就坐者体重分布合理（坐高、肘高） 大腿近似呈水平状态（坐面倾角） 大腿近似呈水平状态（坐面倾角） 两足自然着地(坐高) 两足自然着地(坐高) 上臂不负身体的重量，肌肉放松（肘高） 上臂不负身体的重量，肌肉放松（肘高） 操作时躯干稳定性好（靠背倾角） 操作时躯干稳定性好（靠背倾角） 坐姿变换方便， 坐宽、坐深） 坐姿变换方便，给人以舒适感 （坐宽、坐深）
无扶手的工作椅坐宽应为370~420mm，推荐值为400mm。 ，推荐值为 无扶手的工作椅坐宽应为 。 扶手座椅的坐宽应不小于500mm 扶手座椅的坐宽应不小于
坐宽小于500mm， 坐宽小于500mm，不适于 小于500mm 过胖人群使用
扶手的高度是指椅面到扶手上表面的距离， 扶手的高度是指椅面到扶手上表面的距离，一般在椅面有效厚 度以上200mm 230mm。两扶手间距在500mm 600mm之间 200mm～ 500mm～ 之间。 度以上200mm～230mm。两扶手间距在500mm～600mm之间。
中国男女通用工作椅座高的调节范围： 中国男女通用工作椅座高的调节范围：350mm~460mm。 。 座面过高前缘压迫大腿导致血液循环不畅
座椅人机工程学的分析详细版.ppt
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三组不同坐姿的2－3腰椎背棘直肌肌电 图
在挺直坐姿下，腰椎部位肌肉活动度高，因为腰椎前向 拉直使肌肉组织紧张受力。
提供靠背支承腰椎后，活动力则明显减小；
躯干前倾时，背上方和肩部肌肉活动度高，以桌面作为 前倾时手臂的支承并不能降低活动度。
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正确的坐姿就是臀部距离靠背稍远一点，上 身向后倾斜，双腿之间保持90°-115°间， 大、小腿之间保持100°-120°之间，小腰腿椎支撑点 与脚掌保持在85°-95°之间，处于这种状 态之下，人会感到舒适、轻松。
稳定作用；
座椅的设计必须能使坐在其上的人体改变其姿势；
靠背，特别是在腰部的支撑，可降低脊柱所产生的紧张压力；
座垫必须有充分的衬垫和适当的硬度，使之有助于将人
体重量的压力分布于坐骨结节附近。
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工作座椅的人机工程学分析
一、坐姿与座椅设计的人机工程学 二、工作椅的设计要求 三、工作椅的人机工程学分析
3、工作座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证 在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动
4、工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各 部结构不得存在可能造成挤压，剪钳伤人的部位。
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Hale Waihona Puke 18工作椅的设计要点
5、无论操作者坐在座椅前部，中部还是往后靠，工作座椅坐面 和腰靠结构均应使其感到安全，舒适。
人机工程学分析 --座椅设计
内容要点
座椅分类
座椅设计要求
工作椅的人机工程学分析
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基于人机工程学的座椅设计
人们在生活和工作时，离不开座椅，特别是以坐姿进行工作的人，每天都 有１／３以上的时间在与座椅打交道。因此座椅设计除了材料运用得当及造 型大方美观以外，更重要的是要符合人体工学设计原则，即进行座椅设计时 必须充分考虑人体的坐态生理特征。让坐在其上的人可以得到更好的状态。 现代座椅的设计要可靠、耐用、安全，更重要的是要满足它的使用功能与舒 适度。各类座椅都应根据人机工程学的基本法则，结合人体的生理和心理需 求，设计出合理的座椅尺度和空间距离，给使用者设计与制造出最大限度的 自由活动空间以及更多的方便和安全感、视觉美感等。座椅的实用程度，是 通过人们的反复使用，接触与鉴别加以验证的，座椅作为一种居室文化的载 体发展到今天，它已经是现代人类生活中调剂居室环境的艺术品、装饰品， 是融艺术与实用于一体的全新消费品。
座椅的人机工程学分析
•
座深 = 坐深 - 60mm ( 间隙) )
• 国标 GB/T3326 规定靠背椅座深为:
座面倾角
• 通常椅子座面稍向后倾, 首先防止臀部逐渐滑出座 • 面而造成坐姿稳定性差; 其次使背部能有所支撑, • 减轻坐骨结节点处的压力, 使整个上身重量由下肢 • 承担的局面得到改善, 减小疲劳度。 人体工程学
座面深度
• 座面深度是指椅子座面前沿至后沿的距离。在办公座椅设计过
• 程中, 座面不可过深, 否则背部支撑点悬空, 靠背失去作用,
• 同时膝窝处会受到压迫, 使小腿产生麻木感; 座面也不可过浅 ,
• 否则大腿前部悬空, 重量会全部压在小腿上, 会很快产生疲劳 。
• 人体工程学研究表明, 座深以略小于座姿时大腿水平长度为宜 , 即:
• 过低, 膝盖拱起, 体压过于集中在坐骨上, 时间久了会产生疼痛感 。
• 人体工程学研究表明, 合理的座高应等于小腿加足高再加上 2530mm
• 的鞋跟厚再减去 10-20mm的活动余地, 即:
座面
• 人体的骨盆下面有两块坐骨结节, 在坐姿状 • 态下, 当座面呈近似水平时, 可使两坐骨结节外侧 • 的股骨处于正常的位置而不受过分的压迫, 人体 • 会感到舒适。当坐面呈斗形时, 会使股骨向上转 • 动, 这种状态除了使股骨处于受压迫位置而承受 • 载荷外, 还造成髋部肌肉承受反常压迫, 并使肘部 • 和肩部受力, 从而引起不舒适感。因此, 座面的设 • 计应该呈近似水平, 避免斗形设计。
• 6.工作座椅腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性。在座 椅固定不动的情况下，腰靠承受250N的水平方向作用力，腰 靠倾角b不得超过115度。
• 7、工作座椅一般不设扶手。需设扶手的座椅必须保证操作 人员作业活动的安全性。
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人机工程学中式家居木椅人机使用分析
一．基本参数：
v1.0 可编辑可修改
二．人机使用分析：
1.坐高较高，大腿及臀部受力，且小腿得不到放松，不适。
2.坐深较长，受力点集中在大腿及臀部，腰部不能很好的得到放松，不适
3.靠背倾角过小，腰部不能很好的贴合靠背；且靠背采用木头作为材料及直线线条造型，不符合人体脊柱的构造，腰背肌肉也不能得到很好的放松，不适。
4.拘泥于传统造型，无扶手，造型僵硬呆板，从心理到生理都未能很好的考虑用户体验
三．总结：
1.该座椅一定程度上考虑到了人机工程学的坐面角度，坐宽，能让使用者在短时
间内的使用中不致于引起不适
2.座椅整体造型古朴大方，比例均衡。
但在设计过程中，其坐深，坐高，靠背高度及靠背倾角未能符合人机工程学的要求
四．建议：
1.缩短坐深与坐高
2.加大靠背倾度与弧度
3.增加坐前缘弧度
4.缩短靠背高度。