人机工程学座椅的设计-资料

人机工程学论文座椅的人机工程分析赵亚辉2012/12/9座椅在人们生活中工作中扮演着极其重要的角色，但是你对每一种座椅的设计合理性又了解多少呢？你是否思考过不同的座椅设计会对你的健康带来不一样的影响呢？摘要本文从人体坐姿生理学和生物力学的角度出发，分析了座椅对于人们身体的影响，同时介绍了现有的一些新式座椅，旨在让人们更加了解座椅对人们健康的影响，启发人们发挥想象力发明出更加健康舒适的座椅。

关键词健康座椅新式1、座椅与人体健康1.1 座椅设计的主要依据坐姿时人体比较自然的姿势，它有很多优点。

当人站立时，人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力的作用，以维持静立状态；而人坐着时，可免除这些肌力，减少人体消耗，消除疲劳。

坐姿比站姿更有利于血液循环，站立时血液和体液会向下肢积蓄；而坐着时，肌肉组织松弛，使腿部血管内血液静压降低，血液流回心脏的阻力减小。

坐姿还有利于保持身体的稳定，这对精细作业更加适合。

在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，有利于作业，因而坐姿时最常采用的工作姿势。

目前大多数办公室工作人员、脑力劳动者、部分体力劳动者都采用坐姿工作。

随着技术的进步，愈来愈多的体力劳动者也将采用坐姿工作。

1.2 坐姿生理学1.2.1脊柱结构在坐姿状态下，支持人体的主要结构是脊柱、骨盆、腿和脚等。

脊柱位于人体背部中线处，有33块短圆柱状椎骨组成，包括7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎和下方的5块骶骨及四块尾骨组成，相互间由肌腱和软骨连接，腰椎、骶骨和椎间盘及软组织承受坐姿时身上大部分负荷，还要实现弯腰扭转等动作。

对着及而言这两部分最为重要。

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，肌肉组上承受均与的静载荷。

当处于非自然姿势时，椎间盘内压力分布不正常，产生腰部酸痛、疲劳等不适感。

1.2.2腰曲弧线脊柱侧面有四个胜利弯曲，颈曲、胸曲、腰曲、骶曲。

其中与坐姿舒适性直接相关的是腰曲。

驾驶室座椅设计不合理的驾驶室座椅和驾驶姿势会给驾驶员带来腰痛、背痛等职业病，并且使驾驶员无法精力集中关心路况。

因此，随着人们对汽车的要求，汽车技术的进步，汽车驾驶室设计的提高也成为一项重要研究项目。

座椅设计时应同时满足以下五点基本要求：一、座椅的合理布置；二、座椅外形要符合人体生理功能；三、座椅应具有调节机构；四、座椅有良好的振动特性；五、座椅必须十分安全可靠；为了设计座椅，搜集了以下主要数据。

我国人体基本尺寸测量尺寸名称数据（mm）测量尺寸名称数据（mm）性别男女性别男女坐高958 809 肩宽469 363 坐姿颈椎点高641 518 坐姿臀宽355 310 坐深494 401 小腿加足高448 342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一、对轿车座椅尺寸的确定①椅面高度：根据表格中的数据和驾驶员的调节需求，选定的座椅高度可调节范围280-380.②椅面宽度：结合表格数据，椅面要能合适驾驶员的臀宽及考虑到座椅两侧的防滑凸起设计，椅面的宽度选定为500mm③椅面深度：为了保障驾驶员的臀部和大腿部分被充分支撑和包裹，椅面深度设计为550mm④靠背高度：为了满足对驾驶员的支撑，设计的靠背高度为750mm⑤靠背宽度：为了避免驾驶员横向滑移，滑出驾驶座椅，靠背宽度选定为500mm⑥靠背倾角：根据查找的资料，和驾驶员的舒适要求，靠腰的倾角设计为105°~115°⑦椅面倾角：轿车座椅的椅面的倾角应该兼顾安全性和舒适性，选择2°~10°⑧头枕尺寸：根据《汽车座椅头枕性能要求和实验方法》，头枕的外形宽度以座椅中心为对称面，左右各应宽85mm以上。

确定头枕高度为208mm，宽度240mm，厚度100mm，头枕可调节范围0~100mm。

头枕为一个整体，驾驶员可以根据自己的舒适感，习惯上下调节它在座椅上的位置。

二、座椅安装位置的尺寸座椅的安装位置尺寸是很重要的，它直接影响到使用者的便利性和舒适性。

汽车中的座椅是影响驾驶和乘坐舒适程度的重要设施，而驾驶员的座椅就更为重要。

舒适而操纵便利的驾驶座椅，可以削减驾驶员乏累程度，降低故障的发生率[1]。

汽车驾驶员座椅设计优劣和否干脆关系到驾驶质量。

本文以人因分析为手段，以设计出公道的驾驶座椅来满足驾驶员人体平安、舒适为设计目标，得到结论：驾驶座椅平安性设计应着重考虑人（驾驶员）坐姿生理特性及人体对车内振动、微天气的反应等两大方面。

并从主动平安性设计、被动平安性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅平安性设计的思路。

1. 人—座椅系统平安性设计中人的因素分析任何系统事实上都是人机系统，人机系统包括人、机、环境三个方面[2]。

明显驾驶员-座椅也属于人机系统探讨的范畴。

人机系统的平安模式多以人的行为为主体，即以人为本。

对人机系统的探讨始于其次次世界大战。

在设计和运用高度困难的军事装备中，人们逐步熟悉到必需把人和机器作为一个整体，在系统设计中必需考虑人的因素。

1.1 人（驾驶员）坐姿生理特性分析（1）坐姿时脊柱形态人坐着时，身体主要由脊柱、骨盆、腿和脚支承。

脊柱位于人体的背部中心，是构成人体的中轴。

人处于不同的坐姿时，脊柱形态不同，只有座椅的结构和尺寸设计使驾驶员的脊柱形态接近于正常自然状态，才会削减腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，防止驾驶乏累发生。

（2）坐姿体压分布当座椅上的人处于坐姿状态时，人的身体重量作用于座垫和靠背上的压力分布称作坐姿的体压分布[3]。

可见，坐姿体压分布包括座垫上的体压分布和靠背上的体压分布两部分。

①座垫上的体压分布依据人体组织的解剖学特性可知，坐骨结节处是人体最能耐受压力的部位，适合于承重，而大腿下靠近表面处因有下肢主动脉分布，故不宜承受重压。

据此座垫上的压力应依据臀部不同部位承受不同压力的原则来分布，即在坐骨处压力最大，向四周慢慢削减，自大腿部位时压力降至最低值，这是座垫设计的压力分布不匀整原则。

图1为坐姿时座垫上的体压分布[4]。

图 1坐姿时座垫上的体压分布②靠背上的体压分布靠背上的体压分布也以不匀整分布，压力相对集中在肩胛骨和腰椎两个部位。

课程设计课程名称：＿人机工程学＿题目：座椅的设计学生姓名：李锋学号：1042255118专业班级：10级工业设计（1）班指导教师：周宇土木与环境工程院工业设计系2013 年 1月 3日目录1.公共座椅的研究现状--------------------------------------2.户外公共座椅的功能尺寸设计------------------------------3.公共座椅的分类------------------------------------------4.公共座椅的分析------------------------------------------5.产品形态的分析------------------------------------------6.产品色彩搭配分析----------------------------------------7.产品结构分析--------------------------------------------8.产品功能分析--------------------------------------------9.座椅设计的主要依据--------------------------------------10.坐姿说明-----------------------------------------------11.设计方案及其设计说明-----------------------------------1公共座椅的研究现状现在的公共座椅为了在形态和情趣上寻求一种设计的新颖感，在创意上的突破已经使人们在潜意识中接受，但是对人机工程的的注重程度就更加需要在形态造型的基础上寻求符合了。

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:15~20度，靠背高:46Omm~61Omm。

人机工程学汽车座椅设计研究第一篇：人机工程学汽车座椅设计研究人机工程学的汽车座椅设计研究【摘要】本文通过对重型商用车坐姿舒适性仿真的研究，并结合当今比较流行的舒适度建模方法，进行了适宜驾驶姿势规律的实验研究。

得到以人体姿势变量和汽车设计变量为预测因子的人体不舒适度预测模型,并将模型应用于实际项目的方案分析中。

【关键词】：驾驶员驾驶姿势人机工程技术人体舒适度【Abstract】 Based on the heavy commercial vehicle sitting comfort simulation studies, combined with the comfort of today's popular modeling method was suitable for Experimental study of the driving position.Get to the body posture variables and design variables as predictors of car's body is not comfortable forecasting model, and the model is applied to the analysis of the actual project proposal.【Key words】: driver driving posture ergonomic body comfort technology一、引言随着时代的发展，人们开始追求高品质的舒适生活,于是按照人体工程学设计的产品也就越来越受到大众的欢迎。

以汽车座椅为例,人体工程学的家具并不是人们头脑中所想象的仅有数据符合的座椅,它还包括除了人体生理数据之外的很多因素。

它的设计原则除了常见的尺度设计原则,人体机能和环境设计原则,健康设计原则外还应该讲求黄金分割比的设计原则。

人机工程学的车内座椅设计题目：基于人机工程学的车内座椅设计班级： 09铁道车辆2班姓名：屈难平学号: 20097831基于人机工程学的驾驶室座椅设计摘要以人机工程学的理论为基础,介绍了座椅设计中座高、座宽、座深、座面倾角、靠背高度靠背倾角等座椅静态参数的选取原则,以某轻卡座椅为例,用Pro/E 建立座椅的模型,导入Man-neQuinPRO10。

2中进行人机分析,并结合实例对座椅的各静态参数进行选取。

关键词:人机工程学;轻卡座椅;舒适坐姿;建模分析人机工程学是一门边缘学科,主要研究工程技术如何与人体尺寸、生理及心理特征相适应。

在轻卡驾驶室座椅的设计中,主要研究如何使座椅符合人体尺寸的需求,给驾驶员带来舒适感,降低驾驶疲劳度,提高驾驶的安全性,同时也能大大防止驾驶员由于不正确的驾驶姿势而导致的脊椎变形,以及由此引发腰痛、腰肌劳损等职业病。

1.舒适坐姿的生理特征图1所示为人体在各种不同姿势下腰椎的弯曲形状。

曲线B表示人体松弛侧卧时,脊柱呈自然弯曲状态;曲线C是最接近人体脊柱自然弯曲状态的坐姿;曲线F是当人体的躯干与大腿的夹角呈90°时的情形,此时脊柱严重变形,椎间盘上的压力不能正常分布。

因此,欲使坐姿能形成接近正常的脊柱自然弯曲形态,躯干与大腿之间必须有大约135°的夹角,并且座椅的设计应使坐者的腰部有适当的支撑,以使腰曲呈弧形自然弯曲状态,腰背肌肉处于放松状态人坐着时,大腿和上身的质量必须由座椅来支承。

人体结构在骨盆下面有2块圆骨,称为坐骨结节,如图2所示。

这2块小面积能够支持大部分上身的质量。

覆盖在它们外面的皮肤能获得丰富的动脉血液供应,就像脚底一样。

而在臀部的边缘部分,血液循环则大不一样,这部分静脉较多(包含较少的氧)。

当人坐着的时候,覆盖着坐骨结节的皮肤能够更好地经受持久的压力。

因此,座面上的臀部压力分布在坐骨结节处最大,由此向外压力逐渐减小,直至与座面前缘接触的大腿下部,此处压力为最小。