座椅设计及人机工程学分析
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。
汽车座椅设计与人机工程学的研究

汽车座椅设计与人机工程学的研究作为现代交通工具的重要组成部分,汽车在我们的日常生活中发挥着极其重要的作用。
然而,长时间的驾驶可能会对司机和乘客的身体健康产生一定的影响。
因此,汽车座椅的设计变得尤为重要。
本文将探讨汽车座椅设计与人机工程学的研究,以期改善驾驶者和乘客的舒适度和安全性。
人机工程学是研究人类与机器相互作用的学科。
在汽车座椅设计中,人机工程学的原则可以帮助汽车制造商设计出符合人体工程学原理的座椅,提供更好的驾驶体验。
首先,一个好的汽车座椅应该具备良好的支撑性。
驾驶者长时间坐在座椅上,缺乏足够的支撑会导致脊柱曲度不正,引发腰椎疼痛和疲劳。
因此,座椅需要有适当的弧度和支撑结构,以保持驾驶者的自然姿势。
其次,座椅的舒适性也是一个重要的考虑因素。
舒适的座椅能减少驾驶者的疲劳感,提高对路况的注意力。
座椅的软硬度、支撑点的位置和材料的选择都会对舒适度产生影响。
例如,座椅背部通常应该具有适当的柔软度,以提供舒适的支撑。
而座椅底部则需要有适当的硬度,以保持合适的姿势。
此外,座椅的调整功能也是关键。
不同人高、体型各异,因此座椅需要具备能够调整的选项,以适应不同驾驶者的需求。
座椅高度、坡度和倾斜角度的调节功能,可以帮助驾驶者找到最符合自己身体特征的座椅位置,避免不必要的疲劳和不适感。
还有一个重要的考虑因素是座椅的安全性。
在发生碰撞时,座椅需要能够提供足够的保护,减轻驾驶者和乘客的受伤程度。
因此,座椅材料和结构的选择要能够吸收冲击力并稳定身体位置。
同时,座椅还应该具备安全带的固定点和适当的头枕设计,以确保乘车时的安全性。
除了上述因素外,座椅的通风和加热功能也值得考虑。
在夏季,高温下长时间坐在汽车上会让人感到闷热不适,而在冬季,冷座椅也会给驾驶者带来不便。
通过在座椅上加入通风和加热功能,可以提供更加舒适的驾驶环境。
综上所述,汽车座椅设计与人机工程学的研究是为了提供更佳的驾驶体验和舒适度。
良好的座椅设计需要考虑到支撑性、舒适性、调整功能、安全性以及通风和加热功能等方面。
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。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究

基于人机工程学的汽车座椅设计研究1. 引言1.1 背景介绍随着科技的不断进步,汽车座椅设计越来越注重人体工学原理,以确保座椅能够最大限度地适应不同体型乘坐者的需求,降低乘坐者在行驶中的疲劳感。
人体工程学指导原则也成为设计师们制定设计方案的重要依据,从而提高汽车座椅的人性化设计水平。
本文将通过探讨人机工程学在汽车座椅设计中的应用、汽车座椅设计中的人体工学原理、以及基于人机工程学的汽车座椅设计实践案例,来深入探讨汽车座椅设计的现状及未来发展趋势。
1.2 研究意义汽车座椅是汽车内部最重要的部件之一,直接影响驾驶员和乘客的舒适度、安全性和健康。
通过人机工程学的研究和应用来设计汽车座椅具有重要的意义。
合理的汽车座椅设计可以提高驾驶员和乘客的舒适性,减轻长时间驾驶或乘坐过程中的疲劳感。
舒适的座椅设计可以减少背部、颈部和腰部的疲劳,提高驾驶员的注意力和反应速度,从而提升驾驶安全性。
人机工程学在汽车座椅设计中的应用可以减少因长时间错误的坐姿导致的健康问题,如脊柱疾病、颈椎病等。
通过科学的座椅设计,可以减少身体的不适,保护驾驶员和乘客的健康。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究对于提高驾驶员和乘客的舒适性、安全性和健康至关重要。
通过深入研究和应用人体工学原理,可以不断改进汽车座椅的设计,为驾驶员和乘客提供更好的出行体验和保障。
1.3 研究目的本研究旨在探讨基于人机工程学的汽车座椅设计,旨在通过对汽车座椅设计中人机工程学原理的研究和应用,提高汽车座椅的舒适性、安全性和人体健康性,为驾驶员和乘客提供更好的乘坐体验。
具体目的包括:1. 分析人机工程学在汽车座椅设计中的重要性和应用价值;2. 探讨汽车座椅设计中的人体工学原理,为汽车座椅设计提供科学依据;3. 归纳总结汽车座椅设计中的人体工程学指导原则,为设计者提供实践指导;4. 分析并总结基于人机工程学的汽车座椅设计实践案例,为设计者提供借鉴和参考;5. 展望未来汽车座椅设计的发展趋势,探讨未来人机工程学在汽车座椅设计中的应用前景。
人机工程学在沙发椅设计中的应用与优化探究

人机工程学在沙发椅设计中的应用与优化探究人机工程学是一门研究人体工作和生活环境之间的最佳匹配关系的学科,旨在改善人的舒适度、安全性和效率。
在沙发椅设计中,人机工程学也发挥着重要的作用。
本文将探讨人机工程学在沙发椅设计中的应用与优化。
首先,人机工程学在沙发椅设计中的应用包括人体工学原理的应用、座椅结构的优化以及材料选择的考虑。
人体工学原理是人机工程学的核心概念之一,它通过研究人体的生理和心理特征,来确定设计师应该如何设计沙发椅以满足人们的需求。
例如,根据人体脊椎的生理曲线,设计师可以使用曲线形状的背部支撑来提供良好的腰部支撑,保持人的脊柱正常弯曲,并避免腰部疼痛。
此外,考虑到不同体型的人群,沙发椅的座位高度、宽度和深度等也需要进行合理的设计,以适应不同身高和体型的人使用。
座椅结构的优化是人机工程学在沙发椅设计中另一个重要的应用方面。
良好的座椅结构能够提供稳定的支撑力和舒适的坐姿。
例如,合理的座位倾斜角度和腿部支撑结构可以促进血液循环,减轻腿部压力和疲劳感。
此外,沙发椅的座椅结构还应考虑到人体的自然姿势,并通过合理的曲线设计来提供充分的支撑和适当的弹性,以减少脊柱的压力。
材料选择也是人机工程学在沙发椅设计中需要考虑的重要因素。
柔软且透气的材料可以提供舒适的坐感,并允许空气流通,避免椅面过热和潮湿。
此外,对于椅背和扶手等部分,抗菌材料的使用可以减少细菌滋生,保持沙发椅的卫生。
在优化沙发椅设计中,人机工程学还强调以下几个方面:可调节性、安全性和美学性。
可调节性是指沙发椅具备适应不同用户需求的能力。
可调节的背倾斜角度和座位高度等可以帮助用户找到最舒适的坐姿。
可调节性还可以提供更大的灵活性,使沙发椅适用于多种场合和使用者。
安全性是人机工程学在沙发椅设计中另一个重要的考虑因素。
沙发椅的结构应能够提供稳定的支撑力,避免翻倒和滑动的风险。
此外,使用环保和抗火材料可以保障用户的安全和健康。
除了功能性和安全性,沙发椅的美学性也应纳入设计考虑。
办公座椅设计中人体工程学分析

办公座椅设计中人体工程学分析随着现代办公方式的普及,办公座椅的设计越来越受到人们的。
人体工程学在办公座椅设计中的应用,不仅可以提高员工的工作效率,还可以有效避免长时间坐姿工作带来的身体不适。
本文将从人体工程学的角度,对办公座椅设计进行分析和探讨。
人体工程学是一门研究人与机器、环境之间相互关系的学科,其目的是使这种关系更加和谐。
在办公座椅设计中,人体工程学的应用至关重要。
良好的办公座椅设计可以适应员工的身体需求,提高工作效率。
根据人体工程学的原理,合理的座椅设计可以有效地减轻员工的疲劳感,提高员工的舒适度,进而提高工作效率。
人体工程学在办公座椅设计中的应用可以预防职业病的发生。
长时间坐姿工作容易导致颈椎病、腰椎间盘突出等职业病。
根据人体工程学的要求,设计出符合人体生理结构的座椅,可以有效地减少这些职业病的发生率。
(1)提高员工舒适度:人体工程学在办公座椅设计中的应用,可以使座椅更加符合员工的身体需求,提高员工的舒适度。
(2)提高工作效率:合理的座椅设计可以有效地减轻员工的疲劳感,提高员工的舒适度,进而提高工作效率。
(3)预防职业病的发生:根据人体工程学的原理,设计出符合人体生理结构的座椅,可以有效地减少职业病的发生率。
(1)成本较高:人体工程学在办公座椅设计中的应用,需要投入更多的人力、物力和财力,因此成本相对较高。
(2)需要考虑员工个体差异:人体工程学在办公座椅设计中的应用,需要考虑到员工的个体差异,如身高、体重、性别等因素,这给设计带来了一定的难度。
为了更好地满足人体工程学的需求,办公座椅的设计应该遵循以下原则:(1)适应员工的身体需求:座椅的形状、尺寸和高度应该根据员工的身体结构进行调整,以满足员工的舒适度需求。
(2)提高支撑力:座椅应该具有良好的支撑力,以减轻员工长时间坐姿工作带来的疲劳感。
(3)可调节性:座椅应该具有一定的可调节性,以便于适应不同员工的个体差异。
为了使员工更好地适应人体工程学座椅的设计,企业应该加强相关的培训工作:(1)座椅使用培训:培训员工如何正确使用座椅,包括正确的坐姿、靠背角度等,以减少长时间坐姿工作带来的身体不适。
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座椅设计
一、通过在网上调查,经过整理椅子的种类,按照坐姿动机可以将椅子分为三类:
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。
合理的设计应使人体的压力感减至最小。
2.作业场所的工作椅
稳定性是主要因素,腰部应有适当的支持,重量要均匀分布于座垫(或座面)上,同时要适当考虑人体的活动性,操作的灵活性与方便等。
多用椅3.可能是工作、它可能与桌子配合,这类座椅以多种功能为设计重点。
休息兼用,也可能是作为备用椅可以折叠收藏起来。
二、座椅设计细则我国人体基本尺寸
测量尺寸名称数据(测量尺寸名称mm)mm数据()性别男女性别男女363 809 469 958 肩宽坐高
310 518 641 355 坐姿颈椎点高坐姿臀宽342
401
494
448
坐深小腿加足高
根据《工作座椅一般人类工效学要求》给定的工作座椅主要参数
数值参数
360-480 座高(mm)370-420 mm)座宽(360-390 )座深(mm320-340 腰靠长(mm)200-300 )mm腰靠宽(30-50
)mm腰靠厚(.
165-210腰靠高m400-700m腰靠圆弧半径0-5座面倾角(°95-115
靠腰倾角(°)
1.座高:休息用安乐椅38—45cm,工作椅43—50cm
2.座宽:43—45cm
3.座深:休息用椅40—43cm,工作用椅35—40cm
4.座面倾角:休息椅19—20度,工作椅小于3度
5.靠背的高度与宽度
a.因为人体背部处于自然形态时最舒适,此时腰椎部分前凸,座椅设计要从座面与靠背之间的角度和适当的腰椎支持来尽力保证。
成年人腰椎部中心位置约在座位上方23—26cm处,腰椎支点应略高于此尺度,以支持背部重量。
b.靠背由肩靠和腰靠两部份构成,大部份工作场合,腰靠最主要。
c.靠背的最大高度可达48—63cm,最大宽度可达35—48cm。
靠背的尺寸主要由臀部底面到肩部的高度(决定靠背高)和肩宽(决定靠背宽)有关,确定高度时还必须计入座椅的有效厚度。
d.为了使背部下方骶骨和臀部有适当的后凸空间,座面上方与靠背下部之间应有凹入或留一开口部分,其高度至少为12.5—20cm
6.靠背角度:103一112度
7.扶手高:座垫有效厚度以上21—22cm
8.椅垫
a.人体在坐姿状态下,与座面紧密接触的实际上只是臀部的两块坐骨结节,其上只有少量的肌肉,人体重且的75%左右由约25cm2的坐骨周围的部位来支承,这样久坐足以产生压力疲劳,导致臀部痛楚麻木感。
b.测试研究表明,坐于座垫上的臀部压力值大为降低,而接触支承面积也由900cm2增大到1050cm2,使压力分散。
c.椅垫的另一优点是能使身体采取一种较稳定的姿势,因为身体可以适应地陷入座垫。
尺寸(mm)
三、我的设计下面是我设计的一款多用椅,可以是书房里用的椅子,也可以是休闲椅。
所以一般但是造型过于僵硬,虽然考虑了人机工程学的因素,上面是椅子本身,是搭配着坐垫腰靠来使用。
所以在运输时降低了成这里将这个椅子设计成可拆卸的,考虑到运输成本问题,
本。
椅子的尺寸图为:
设计说明:这款椅子是书房里用的椅子。
材料为花梨木和钢化玻璃。
.黄花梨是中国家具(特别是明清家具)的主要材料,能很好地展示出
中国传统家具的风格。
钢化玻璃的厚度是1.5厘米,材料本身不易碎,所以不用担心会被坐碎。
座椅的造型上很大程度上沿用了明清时期的座椅,但是融合了古香古色的雕窗镂空元素。
就材料造型来讲,这款椅子走的是中国风。
但是,还是有现代风格在其中的。
现在比较流行在网上购物,这样使搬运的成本增多,所以我设计了一个可以拆卸拼装的椅子。
椅子分为四个部分,彼此靠榫连接在一起。
这样会降低搬运的成本。
座椅的尺寸都是参考人机工程学图表进行设计的,书房里的椅子可以划分为休息用的椅子,座高为38—45cm,这里的尺寸为39cm。
座宽为40cm,座深为30cm,座高加上腰靠的高度为78cm,这里设计的高度为79cm。
按照人机工程学参数,座面倾角:休息椅19—20度,6.靠背角度:103一112度,但是这里没有设计座面倾角,因为考虑木质材料、玻璃材料加工成曲面成本会增高。
现在的腰靠坐垫U所以这款椅子应该和腰靠坐垫搭配使并且保暖,型枕等做得也不错,
用。