人机工程学分析--座椅设计
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人机工程学课程设计——公共座椅的设计学院:艺术与设计学院班级:姓名:学号:指导教师:张博摘要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、款式上美观等方向发展。
对他们的设计就是设计一种新的生活方式、休闲方式、娱乐方式。
设计正在朝着由物质上的到精神上的转变,现代公共设施正朝着由实用、结实向多功能、舒适、装饰、休闲等方向发展。
公共座椅首先是尺寸的确定,严格按照人机工程学来讲,休息和休闲座椅的各部分都在向着最佳尺寸的方向去发展和设计。
通过日常生活中我们的观察和体验,很明显其中有些数据并不符合人机工程学尺寸要求,因为考虑到座椅的使用环境,其功能是为来往的人暂时性的休息提供方便,,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。
在色彩上,由于色彩对人的心理和生理产生影响,不同的消费群体对色彩的偏好(年龄差异,地域差异,性别差异等)均有所差异,具体使用环境以及设计形态的表达都是设计中色彩确定的影响因素。
公共座椅的受众人群较为宽泛,所以不能单纯的去迎合某一特定人群而确定,因此需要根据具体的使用环境来具体确定。
现代人的需求已不仅仅是停留在“实用”的层面上,人们更多追求的是具有丰富文化内涵和精神满足,他们需要的是有时代特征的并能满足自身心理诉求的产品。
人机工学是设计中的应用原则与尺度考量,随着现代生活方式的急速转变,人们对于时尚的态度和对潮流的把握使得家具等设施的设计有了更多发展的空间和变通的余地。
在设计中,我们应该把握好人机工学与设计的关系,建立起一种理性与感性相互融合、借鉴、协调的产品设计思想才是顺应时势与时俱进的正确应对法方法。
关键词:公共设施座椅人机工程使用环境目录摘要................................................... 错误!未定义书签。
目录. (1)第一章绪论 (4)1.1 公共座椅的研究现状 (4)1.2户外公共座椅功能尺寸设计 (4)第二章公共座椅的基础知识 (6)2.1公共座椅的分析 (6)2.1.1公共座椅的市场分类 (6)2.1.2公共座椅的分析划分 (6)2.1.3公共座椅的发展历史 (7)第三章产品分析 (9)3.1 产品形态分析 (9)3.2 产品的色彩搭配分析 (9)3.3产品结构分析 (9)3.4产品功能分析 (9)3.5产品人机工程学分析 (9)第四章产品设计说明 (15)4.1 尺寸图 (15)4.2 情景图 (16)4.3 效果图 (17)4.4爆炸图 (17)4.5软件建模图 (18)4.6 渲染图 (18)总结 (20)参考文献 (21)第一章绪论1.1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。
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。
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。