椅子的人机工程学分析
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。
人机工程学案例分析——对公共木椅的分析
对公共木椅的分析随着我国经济的迅速发展，公共设施也趋于完善，不仅是现代家具还是公共设施如座椅连廊的设计正趋于技术上先进、工艺上可行、经济上合理、款式上美观、使用上安全等方向发展。
对他们的设计就是设计一种新的生活方式、工作方式、休闲方式、娱乐方式。
“家具的功能不仅是物质的，也是精神的”，现代家具正朝着实用、多功能、舒适、保健、装饰、休闲、娱乐等方向发展。
公共设施也如此。
如图，这是一款公共座椅的设计，形态上采用的是Q的形状(侧视图)，首先是尺寸的确定，严格按照人机工程学来讲，休闲座椅的各部分最佳尺寸分别为:座高:380mm~450mm座宽:380mm~480mm座深:420mm~450mm座面角度:15~200靠背高:46Omm~61Omm然而此款座椅最终确定的设计尺寸是:座高:420mm(在人机尺寸的指导下确定的)座深:400mm靠背高:400mm很明显其中有些数据并不符合人机工程学尺寸要求，主要是因为考虑到此座椅的使用环境为公共场所，其功能是为来往的人暂时性的休息提供方便，同时又不希望人在上边停留的时间过长，因此在设计上并没有严格按照人机工程学尺寸来确定其所有尺寸。
与其他的公共椅子相比，该木椅的优点是采用天然木材，更贴近生活，形体流畅，造型优美，整体充满了“e时代文化”，即充满了现代感的同时又融入了古朴厚重、回归自然的纯朴气息。
初始方案中，该木椅造型为实心的，其缺点自然也随之显现，即整体的重量重，为运输带来很多不便，而且有很大的空间浪费。
另外保持其初始的古朴颜色导致色调单一，有时难免让人生出不干净的念头。
改进措施很简单，分为两方面。
一方面就是挖空靠背。
其优点则是显而易见的：①减轻了整体的重量，同时节约了木材，方便运输，节约运力，使外观更加简洁，线条充满柔和的变幻美②空间的增加增强了呼吸感，镂空的图案让人充满的想象力和轻松愉快的心情③增加了服务面积和空间，呈现出来的小平面可以用作副座面，尽管座面的宽度只有180mm，但也可以为劳顿的过客提供暂时性的休息。
人机工程学在办公桌椅设计中的应用
除了人体测量学和人体力学因素，座椅设计还需要考虑心理学因素。例如， 座椅的设计应该符合使用者的心理需求，具有安全感和舒适感，从而提高使用者 的工作效率和满意度。为了达到这个目的，座椅设计需要结合使用者的个人喜好 和公司文化等因素，以创造出符合个性化需求的产品。
最后，让我们来看一下人机工程学在办公座椅设计中的实际应用案例。例如， 某公司推出了一款名为“ergonomic chr”的办公座椅，该座椅设计采用了人机 工程学的原理，具有可调节的座垫和靠背高度，以及可旋转和移动的底座。这些 设计使得使用者可以根据自己的体型和坐姿进行调节，从而提高了使用者的舒适 度和工作效率。此外，该座椅还采用了高品质的材料和精细的工艺，具有高承重、 高回弹等特点，进一步增强了使用者的满意度。
3、电源插座设计：现代办公桌上往往需要连接多种电子设备，如电脑、打 印机等。因此，合理的电源插座设计至关重要。插座的位置应便于插拔，且不会 妨碍工作人员的操作。
二、办公椅的人机工程学分析
1、椅背设计：椅背的设计应能够提供良好的支撑，以减轻工作人员的背部 疲劳。同时，椅背的高度和倾斜角度应可调节，以满足不同工作人员的需求。
5、无线充电技术：利用无线充电技术为电子设备充电，减少桌面的杂乱和 电线纠结的问题。
6、多功能桌面：桌面可以设计成可移动或可旋转的，以便于不同的工作需 求，如会议、书写、阅读等。
7、环境控制系统：集成环境控制系统，控制照明、温度等环境因素，以提 高工作人机工程学是研究人和机器之间相互作用的科学，其目标是使这种相互作用 尽可能直观、高效、满足需求。在高校环境中，桌椅是学生们每天都会接触到的 设施，因此，高校桌椅的设计对学生的学习体验和身心健康具有重大影响。
2、椅子：椅子设计需要符合人体工学，具有可调节的功能，以满足不同人 的需求。椅子的高度和倾斜度应该能够随着人体的坐姿和视线高度进行调整，以 最大程度地减少疲劳感。
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
不符合人机工程学设计案例及改进
不符合人机工程学设计案例及改进一、案例一：办公室椅子。
1. 不符合人机工程学的设计案例。
- 很多办公室的椅子，那椅背是笔直笔直的，就像个电线杆子似的。
坐上去之后，腰那块儿根本就没地儿靠，感觉就像在受刑。
而且那坐垫啊，硬邦邦的，跟坐在石头上差不多，坐一会儿屁股就麻了。
还有那扶手，要么是太矮了，胳膊放上去就跟要掉下去似的；要么是太窄了，胳膊肘都放不舒坦。
2. 改进方法。
- 首先呢，椅背得有个曲线，能贴合咱们的腰部，最好是那种可以调节角度的，这样不管是想挺直腰板工作还是稍微往后靠休息一下都能行。
坐垫得软乎乎的，但是又不能太软，像那种有一定弹性和厚度的海绵就不错。
扶手呢，高度要能调节，宽度也要合适，至少得能让胳膊肘舒舒服服地放着，这样在打字或者休息的时候胳膊都有个依靠。
二、案例二：厨房吊柜。
1. 不符合人机工程学的设计案例。
- 有些厨房的吊柜啊，那叫一个高。
小个子的人够都够不着，得搬个凳子才行。
每次拿个东西就跟做杂技似的，又危险又麻烦。
而且吊柜的深度有时候特别深，脑袋伸进去找东西的时候，眼睛都快贴到碗碟上了，还看不清楚里面到底有啥。
2. 改进方法。
- 吊柜的高度得根据家里人的身高来设计。
对于一般家庭来说，吊柜底部距离地面1.6 - 1.8米比较合适，这样大多数人伸手就能轻松够到东西。
吊柜的深度别太深了，30 - 35厘米就够了，这样找东西的时候眼睛能看得清楚，也不会碰头。
里面可以再设计一些分层的小架子，把东西分类放好，拿取就更方便了。
三、案例三：公交车扶手。
1. 不符合人机工程学的设计案例。
- 公交车上有些扶手啊，那高度简直是乱来。
高个子的人觉得扶手低了，得弯腰去抓，像个大虾米似的；矮个子的人呢，又觉得扶手高了，得踮着脚去够，就像跳芭蕾舞一样。
而且那扶手的形状，好多都是那种光溜溜的圆杆，抓久了手就累得慌，尤其是在公交车晃悠的时候，手很容易滑。
2. 改进方法。
- 扶手的高度得有个范围，比如说从1.5米到1.8米之间设置几个不同高度的扶手，这样不同身高的人都能找到合适的抓握位置。
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
精心整理
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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。
人机工程学椅子分析
椅子人机工程学分析看影椅数据：坐面高度44 坐面深度42 坐面角度6 靠背角度112 靠手高度24使用体验：后靠，姿势自然。
分析：仅提供背垫，而无腰垫。
然而在坐满坐面的情况下，腰部抵到背垫的下缘。
虽然，因为背垫为柔软的铺垫，未感到明显不适，这样的设计不很适合。
靠背角度虽然小于休息椅的建议，但根据“以相对于坐面的角度和靠背的角度来表示的第四和第五节腰椎间的角度”，当坐面角度为6度，靠背角度为112度时，脊柱达到中性姿势。
坐于该座椅，感觉腰背放松。
靠背角度虽然小于休息椅的建议，靠背与坐面采用柔软的铺垫和饰面。
增大人体与椅面间的摩擦，避免使用者为防止滑动而产生的肌肉紧张。
更大的益处是，虽然它各参数与休息椅的建议参数有一定的出入，该座椅即使长时间持续使用，使用者也不会感到明显不适。
总结：这把座椅之较好的坐面角度与靠背角度的相对关系，以及柔软的铺垫和饰面，是其最大的优势，使其得到了较好的舒适评价。
美中不足是它出于造型的考虑，未设腰垫，然作为观看电影的需长时间使用的座椅，建议设置腰垫。
教室椅子数据：坐面高度42 坐面深度44 坐面宽度45 坐面角度1 靠背角度96 使用体验：根据“以相对于坐面的角度和靠背的角度来表示的第四和第五节腰椎间的角度”，当坐面角度为1度，靠背角度为96度时，脊柱的弯曲相对中性姿势有约50％的偏离。
导致不利健康的脊椎形状。
大多采用的姿势为：坐一半坐面；腿或者弯曲交错，或者向前伸直（偶也交叠）。
也有其他姿势，但持续时间都极短。
很少有人使用靠背。
主诉腰、背、肩疼痛。
分析：保持前坐姿势一定时间后，使用者便希望能够后坐，以舒缓腰背部的疲劳，然而当座椅靠背不能满足缓解疲劳的要求时，使用者会感到异常疲劳。
但座椅厚重而结实，有着良好的稳定性，前坐时不致于翻转。
总结：建议根据人体工程学，加宽靠背的横杆成横板条，并考虑一定的弧度和曲线。
办公椅1数据：坐面高度40-42 坐面宽度40-48 坐面深度47 靠腰长575 坐面角度1.5 靠背角度95-135使用体验：坐面较为舒适，靠手舒适，背直是靠背舒适，但靠背塑料较硬，有不适感，调节方便。
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超出范围
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靠背高度分析
该椅子靠背高度为444mm,国家标准为390——420mm,通过比较，我们可以知道， 靠背高度如果太高，头部就会被椅子挤压，长时间坐的话，后脑勺会感到疼痛， 如图所示：
降低高度，让头部自由运动
A
6
靠背宽度分析
靠背宽度400mm
靠背太窄时，肩膀会受到束缚，同时靠 背的弧度也较小，脊背可能不是非常的 贴合椅子靠背面，，加宽后，与脊背左 右的弧度相当，身体比较自如，坐着比 较舒服。
改进方案：把扶手的置书面（如图所示部分）与置臂面相连的倒角改小一点就可 以避免起立时被扶手碰到大腿。
A
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不会影响学生正常地坐下和起立。(扶手面积分析） • （8）适合手臂书写。（扶手长度分析） • （9）使它均能适用于左右手书写。（扶手方向分析） • （10）避免手臂书写疲劳。（扶手倾角分析）
A
3
听课椅的尺寸数据——三视图
A
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听课椅与国家标准椅子设计尺寸的数据对比
数据类别
人机分类
坐高 坐深 座位前宽 座位后宽 靠背倾角 靠背高度 靠背宽度 扶手高度 扶手长度 扶手倾角
听课椅的尺寸/角度
430mm 400mm 440mm 360mm 100° 444mm 400mm 200mm(后），300mm（前） 600mm 7°
A
国家标准尺寸 （人的尺寸范 围） 390-430mm 380-420mm 440-460mm
420-440mm 98-104° 390-420mm 440-460mm 300-350mm
该连接装置的转动半径大于轴心 到椅子的顶端的长度，可以在椅 背后面限定的左右扶手位置与轴 心所成的夹角范围内转动。
A
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除了不合国家标准的外，我自己提出的 问题和改进方案：
2.椅子靠背可能与自身脊椎的曲线不吻合，听课 椅坐的时间长啦会后背酸痛，如何才能减轻这种 症状呢？
改进方案：首先，我们来探讨一下脊椎 的曲线，如右图所示，我们可以把靠背 的形状也改造成近似于脊柱的形状。
A
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除了不合国家标准的外，我自己提出的 问题和改进方案：
改进后的椅子
椅背的曲线改成 类似于脊椎曲线后，使脊 椎,在坐着的时候，受到 较少的力。
A
11
除了不合国家标准的外，我自己提出的 问题和改进方案：
3.座椅前宽的棱是方形的，坐下的 时候会使大腿下侧的肢体长期受到 挤压，这时该怎么办？
改进方案:如下图，我们可以把座椅的座面边沿改造成光滑的倒角状的， 使其增大与皮肤的接触面，这样就不会感到不舒服啦。
A
加宽60mm后的宽度，即 国家标准460mm
7
座位后宽的分析
• 通常座位后的宽度是要参考 人体臀部的宽度，倘若座位 后宽较小，臀部必然会有一 部分不在椅面上面，如图所 示:
座位后宽加宽80mm，使 臀部坐得更舒服
A
8
除了不合国家标准的外，我自己提 出的问题和改进方案：
1.该椅子只有一个扶手，扶手都在右边，假如 一名学生善用左手，那在听课时岂不是很不方 便吗？ 改进方案：我们可以在椅背上加一个轴（该轴 的转动条不能转动360°），然后绕轴做一个 连接扶手的转动条该转动条与扶手呈90°，使 他能使扶手既能转到左边，也能转到右边，当 然这样做的话，必须要在左边也加一个支撑的 木条。
听课椅
这是一把专门为学生而 设计的听课椅，它只有 一个扶手，其扶手在右 边，大致是顺着手臂而 伸展开。
A
2
• 针对这个听课椅，需要的主要设计要求如下：
• （1）使脊椎保持健康正确的曲率； （靠背上下弧度分析 ） • （2）为骨盆（坐骨关节）提供有效支撑； （ 靠背左右弧度分析） • （3）尾骨和臀部最小化压力； （坐宽分析 ） • （4）减轻和限制腿窝肌肉压力； （坐高分析 ） • （5）为骨盆和脚提供良好的支撑。 （靠背分析 ） • （6）避免坐下时小腿悬空疲劳。（坐深分析） • （7）该椅子的扶手放置书籍的面大小为多少时既能方便地放书，又
A
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除了不合国家标准的外，我自己提出的 问题和改进方案：
经过改进，椅子就变得更加人性化啦，根据人机工程学的角度分析，它非 常符合人体的坐姿要求。
有倒角的座位前边沿，坐起来就不会使大腿与小腿的连 接处挤压而产生麻痹。
A
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除了不合国家标准的外，我自己提出的 问题和改进方案：
4.上课时，起立回答问题，但是扶手和座面刚好卡住了身体，怎么办？