人体工程学休闲座椅设计报告

第一篇：人体工程学休闲座椅设计报告

人体工程学休闲座椅设计报告

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人体工程学休闲座椅设计报告

很多人都有一个书房或是超棒书柜的梦，这个设计是一款多功能家具，它可以让你在不需要单独开辟一个房间和超占空间的大书柜的前提下就可以拥有一个超梦幻的书柜。

这是一款多功能的家具，它融合躺椅和书架。从外形上来看，它颠覆了传统观念上的椅子和书架的设计，因为是两款产品的结合体，所以在设计的时候采用了环形的设计，环形的部分则是用来放书籍的，为了方便摆放，还在环形部分上设计了间隔板。而内环部分就是椅子，可以用来坐着看书，也可以成为躺椅，舒服感也不会差。

而且这个环形并不是规矩的形状，它没有任何形状可言，看起来就像是随意勾画出来的一个不规则的圆形，也像是一个茧，创意十足。它可以自己定制定制，颜色和尺寸都可以根据自己的喜好来设计。它顶端还带有一个灯泡，可以用来帮助阅读。

现代居家都离不开书架，与此同时屁股就开始离不开椅子了，时间长了才发现选择一款合适的是多么多重要的事。这说的是人体工程学，说实话坐久了，就会显得腰酸背疼这款书架采用了人体工程学设计，中间的环形采用了舒适的记忆垫片嵌入设计，人坐在上面就如同坐上席梦思一般柔软，不管是坐立还是侧卧都提高舒适度，释放空间自由，让学习环境整洁明朗，包边采用软质材料，防止家中的小孩磕碰，减少家中家具对小孩造成的伤害。

高弹高密新生棉弧形内嵌，3年不变形。似太空舱造型的仿生内环，立体护腰，呵护脊椎。

据相关调查研究证明：在人的一生中，站着：30年，睡着：23年，坐着：17年，因此得出坐着在我们生命中占了很大的比例，所以，一把符合人体工程学需要的椅子能让我们坐得更舒适，生活更健康。时下，舒适、体贴已成为家具的一个新的发展方向，所谓休闲家具正是对温情脉脉的人性化诉求的呼应。休闲家具的主体是休闲椅。俗话说:“好吃不过饺子，舒服不过躺着”，忙碌奔波了一天，回到家里，最舒服的就是放倒疲惫的身体，把自己扔进喜欢的“坐骑”里彻底放松一下。

在美国，摇椅常常是喂乳妈妈的坐具，女人们几乎都在孕妇阶段加入摇椅族，因为摇椅可以缓解孕期渐次明显的背痛。其实摇椅的坐姿，美国人爱，欧洲人并不苟同，或者说这种坐姿不存在以优雅出名的欧洲文化中。然而，有缓慢的律动摇晃我们劳累的身心入梦，一天中有这一刻的散淡闲逸，谁还理睬老欧洲苛刻的优雅呢。

椅子的局部形态和尺度对使用有很大影响。如：由它决定靠背高度。从人体解剖特点考虑，人的臀部肌肉丰厚坚实，是人体最能耐压的部位之一。所以合适的坐具应当设计成使人体的重心落在臀部的骨骼上。小孩子都喜欢赖在妈妈的怀里，或是坐在爸爸的腿上，这些都是人天生的本能，父母对小孩子趴在身上或坐到腿上的感觉作出相应的调整，使孩子得到最为温软舒适的怀抱，再轻轻地摇摇晃晃，孩子一会儿就进入了梦乡。书架椅就是对这种人生的温暖怀抱的模仿。

时下，舒适、体贴已成为家具的一个新的发展方向，所谓休闲家具正是对温情脉脉的人性化诉求的呼应。

休闲椅所表现出的极度的舒适感，就像是父母给予孩子的温软怀抱。从很多休闲椅的设计和造型上我们可以体会到，它的中心和重心是:体现产品对人无微不至的关怀，让产品主动地去适应人，不要人去适应产品。

人的最自然的姿势是直立站姿,直立站姿时脊柱基本上是成S形的。但与直立站姿相比,坐姿有利于身体下部的血液循环，减少下肢的肌肉疲劳，同时坐姿还有利于保持身体稳定。

但是由于坐姿时，骨盆向后方倾转，因而使背下端的骶骨也倾转，使脊柱由S形（正常形）向拱形变化，这样使脊柱的椎间盘受很大压力，而导致腰痛等疾病。椅子坐面设计不妥，会使大腿受压迫，阻碍下肢的血液循环,造成下肢麻木。

脊柱的椎间盘受压力，不正确的坐姿不但不能减轻腰的负荷，反而加重负荷。直腰坐有利于降低椎间盘内压力，但肌肉负荷增大，弯腰坐有利于肌肉放松，但增加了椎间盘的内压力。因此靠背的倾角和形状都可影响椎间盘和背部肌肉。

该椅子是由环保木的材料做成的，椅子整体呈椭圆形。适合中等身材的人坐入。椅背构造元素简洁明快，从一些卡通画米老鼠的耳朵提取来，卡通化而又不失大雅。

椅子下面还有一个脚垫，舒适而符合正常的人体功能。椅子整体造型大方而不呆板，实用而又充满韵律之美，是休闲和家居的理想装饰品。

特维德说：结构应服务于构件间的协调，以保证各个构件的独立与完整。我从现有产品的造型出发在椅面的设计上通过曲折线表现产品的层次感,增加了产品的趣味性,减少了与人之间的距离感,使得产品从整体看更情切。椅子的侧面通过线条的扭曲形成纵深的三维空间，一面下面需要一根长条支撑椅面，以使其能承受更大的压力。

从功能上：该椅子功能多样，可放置在家庭或其它室内场所，可单坐，还可当书架用。

从美观上：视觉效果与环境协调，椅子整体呈创意设计形，造型创意突出。从实用上：坐起来舒适，使人有放松感。

从材料上：没有使用有毒或有害材料，使用环保木材，易于清洁，结构坚固可靠。从颜色上：此书架可以定制颜色，可以根据家居的环境来改变不同的配色方案，这样可以和家居环境很协调的融合。

而且这款书架椅采用榫卯的一些结构的制作，有些榫卯结构可以让家具更牢固，甚至更节省钉子，节省材料。在这次设计书架椅的过程中，曾经纠结书架椅不牢固，因为用钉的话，害怕两个板之间会不结实，因此用了榫卯结构，然后又打的钉，这样书架椅的坐的地方就与书架很牢固的结合在一起了。同样，为了节省空间，提高书架椅的美观性，就在椅子上加了一个灯，可以照明，书架椅的功能更多了。

椅子是对人们活动起辅助作用的工具，首先必须能够承受人们活动带来的各种力量和冲击。这款书架椅设计初期就考虑到书架椅对外部冲击的承受力，否则就不能充分体现书架椅的实用功能。因此设计师应在充分了解椅子构造的基础上进行设计，以达到既美观又实用的目的。为实现这个目的构筑了如下的设计流程。(一)概念化阶段

椅子设计概念化阶段是整体设计的理念和宗旨，是保证今后具体设计得以顺利进行的前提条件。对椅子设计概念化进行设定的过程，涉及椅子相关的功能性、构造和材料以及形状等问题。对于“某种设计为什么应该采取那样的形状或构造？”“为什么应该用那样的材料生产？”等问题，概念化阶段都要做出总体的说明。设计的概念化要充分反映设设计理念和价值，发挥创造性法。

(三)具体化阶段

具体化阶段是按照在概念化阶段设定的设计方案，解决家具的构造、功能和美观问题并创造出其基本形状。在这个阶段要画很多草图、图样，做出模型，还要选择材料，讨论椅子的构造以及其他一些细节问题等。椅子设计的具体化阶段就是创造出产品形状的过程，简单地讲就是做出椅子造型的外观图样，并对其进行论证。

设计定位

以年轻人为设计对象，针对户内环境，设计一款自然古朴的木质靠背休闲书架椅。

耐磨不易损坏，使用寿命长。成本低廉，便于清理，环保卫生。

通过设计这这个产品我了解到产品的制作流程到最终的实物是要进过精心的设计才能达到最好的效果。无论是从产品的创新,造型,材料,还是制作工艺上我们都要考虑好。通过这个课程设计我也了解到座椅的一些知识,提高了自己在这方面的认识度,学会从结构,人机,造型,色彩等多个方面对产品进行设计。这款椅子书架椅，该产品的思路来源于对米老鼠耳朵的形体变形，使其钱的更加生动形象,在休息的同时还可以娱乐,使其娱乐与休息两不误,而且人坐上去时使臀部包括后背能更广泛的接触到椅子，增大受力面，分配受力，这样就不会再短时间内出现压迫感麻木感，能在短时间内得到肌肉的放松和休息

这款几何造型的创意设计，流畅的线条，别具一格的设计效果，时尚而百搭，很具潮流，稳固的有力的设计，超强的承载力。给身体全方位的支撑和保护，让你的思想在工作身体在放假，在也不用愁工作劳累了，感觉轻松地。妈妈在也不用担心我的工作了。

想象一样，家里有这样一个家具，是不是恍然有种图书馆或是创意书店的感觉呢？

第二篇：座椅人体工程学(振动)

汽车驾驶座椅的人机工程学设计

作者：许英 朱序璋 杨宏刚 来源：汽车与安全

摘要：本文以人因分析为手段，以设计出合理的驾驶座椅来满

足驾驶员人体安全、舒适为设计目标，得到结论：驾驶座椅安全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、微气候的反应等两大方面。并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路，以期达到对汽车驾驶座椅的安全性设计提供一定的指导作用。

引言

汽车中的座椅是影响驾驶与乘坐舒适程度的重要设施，而驾驶员的座椅就更为重要。舒适而操作方便的驾驶座椅，可以减少驾驶员疲劳程度，降低故障的发生率[1]。汽车驾驶员座椅设计优劣与否直接关系到驾驶质量。

本文以人因分析为手段，以设计出合理的驾驶座椅来满足驾驶员人体安全、舒适为设计目标，得到结论：驾驶座椅安全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、微气候的反应等两大方面。并从主动安全性设计、被动安全性设计两个方面详尽分析了驾驶座椅安全性设计的思路。

1.人—座椅系统安全性设计中人的因素分析

任何系统实际上都是人机系统，人机系统包括人、机、环境三个方面[2]。显然驾驶员-座椅也属于人机系统研究的范畴。人机系统的安全模式多以人的行为为主体，即以人为本。对人机系统的研究始于第二次世界大战。在设计和使用高度复杂的军事装备中，人们逐步认识到必须把人和机器作为一个整体，在系统设计中必须考虑人的因素。

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央，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，才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，防止驾驶疲劳发生。

（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

根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按照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，向四周逐渐减少，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均匀原则。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均匀分布，压力相对集中在肩胛骨和腰椎两个部位。从这两个部位向外，压力应逐步降低。

1.2 人体对车内振动、微气候的反应

（1）人体对振动的反应

驾驶员坐在行使中的汽车上所承受的振动属于全身振动的范畴。

有关研究表明，人体最敏感的频率范围为纵向振动4~8Hz，横向振动1~2Hz。当外界振动接近器官的共振频率时，即产生共振，振幅迅速增大，此时引起器官的生理反应最大。外界振动传入人体时所引起的增大或减弱效应与身体在振动系统中的姿势有关，一般来说，坐姿工作时，由于人腿的减振作用大大降低，抗振性要比站姿工作时差，特别是脊柱和胃部受到振动的损害，因此坐姿作业者容易产生脊柱损伤和胃病这两种职业病。

振动对驾驶员操作的影响主要表现为视觉作业效率的下降和操作动作准确性变差。当振动频率低于2Hz时，由于眼肌的调节补偿作用，使视网膜上的映像相对稳定，因此对视觉的干扰作用不大，但当振动频率大于4Hz时，视觉作业效率将受到严重的影响，振动频率为10~30Hz时，对视觉的干扰最大，振动频率为50Hz、加速度为2m/s2时，视觉下降约50%。振动对操作动作准确性的影响，主要是由于振动降低了手（或脚）的稳定性，从而使操纵动作的准确性变差，而且振幅越大，影响越大。另外人体在振动环境中会加速疲劳过程。当振动环境中的振动特性处于人体神经系统的敏感区域时，这种刺激频繁传入大脑皮质，引起大脑皮质细胞兴奋。当达到一定限度时，皮质细胞的工作强度将减弱，人就会感到疲劳，工作效率明显下降。

（2）微气候

研究表明[5],驾驶员在驾驶状态下的舒适温度为18℃～23℃，舒适湿度为40%～60%，代谢量为1.0～2.0met。座椅对人体热环境的主要影响因素有：座椅表面的温度和湿度。座椅表面的温湿度特性将影响人体背部、臀部、下体等部位的散热性能及皮肤的呼吸功能，当其温湿度特性与人体生理机能不适应时将引起人体局部不快感，从而加速人体疲劳的形成。

2.驾驶座椅安全性设计

基于以上分析，以人体舒适性、安全性为目标进行驾驶座椅安全性设计。

2.1 主动安全性

主动安全性是指汽车驾驶座椅防止事故的能力。汽车驾驶座椅的主动安全性设计主要从减轻驾驶员的疲劳入手进行分析设计，以满足主动安全性要求。如前论述，主动安全性主要考虑合理的座椅尺寸设计、座垫上合理的体压分布、靠背上合理的体压分布等为驾驶员提供一个舒适的作业环境，减轻驾驶员的疲劳，从而保证驾驶座椅主动安全性的设计要求。

（1）座椅尺寸设计

驾驶座椅尺寸结构设计的研究把注意力集中在人体生理结构特点对驾驶舒适程度的影响上，寻求最佳的座椅结构型式、尺寸、轮廓形状及材料选择。

座椅尺寸设计[4][6]主要参数包括：椅面高度、宽度、深度、椅面倾角；靠背的高度、宽度和倾角。座椅尺寸设计涉及主要参数如图2中所示。

A.持面高度B.持面宽度C.持面深度 D.金背高度Q.余背倾角尽持面倾角

图 2 座椅尺寸设计主要参数

椅面高度A：椅面高度定义为椅面前缘至驾驶员踵点的垂直距离。在设计时主要考虑到两点：椅面过高会使大腿肌肉受压，椅面过低就会增加背部肌肉负荷。驾驶座椅的椅面高度应低些。

椅面宽度B：在空间允许的条件下，以宽为好。但对于汽车驾驶座椅来讲，驾驶员坐姿单一，不涉及变换姿势，通常设计应以满足最宽人体需要为准。

椅面深度C：指椅面前缘至靠背前面水平距离。其尺寸应满足：腰部得到靠背的支承；椅面前缘与小腿之间留有适当距离，以保证大腿肌肉不受挤压，腿弯部分不受阻碍。

靠背高度D及宽度：靠背的高度和宽度与坐姿肩高和肩宽有关，对于汽车驾驶座椅靠背的高度应采取高靠背，最好加靠枕。

靠背倾角α：靠背倾角是指靠背与椅面水平方向的夹角。

椅面倾角β：指椅面与水平之间的夹角。主要考虑到为了防止人体臀部向前滑动而是椅面前缘向后倾。此角不易过大，否则会增加大腿下平面与座垫前缘的压力，从而减少双脚着地的负荷，阻碍血液循环，引起身心疲劳。

通过以上座椅尺寸参数的确定，以保证驾驶员人体脊柱曲线更接近于正常生理脊柱曲线。舒适坐姿的各关节的角度应该满足图3中所示的要求角度[7]。

图3舒适坐姿的关节角度

（2）座椅结构设计

为了保证座垫上合理的体压分布，座垫应坚实平坦。太软的椅子容易令使用者曲起身子，全身肌肉和骨骼受力不均，从而导致腰酸背痛的现象的产生。研究表明[4]：过于松软的椅面，使臀部与大腿的肌肉受压面积增大，不仅增加了躯干的不稳定性，而且不易改变坐姿，容易差生疲劳。

依据靠背上体压分布不均匀原则，在座椅靠背设计时应保证有靠背两点支承即就是人体背部和腰部的合理支承。汽车座椅设计时应提供形状和位置适宜的两点支承，第一支承部位位于人体第5~6胸椎之间的高度上，作为肩靠；第二支承设置在腰曲部位，作为腰靠。肩靠能减轻颈曲变形，腰靠能保证乘坐姿势下的近似于正常的腰弧曲线。

（3）座椅材料选择

座椅材料的选择主要考虑到以下两个方面：振动舒适性以及座椅对人体热环境的主要影响。

座椅材料是座椅的主要减振元件，要想使座椅获得较低的振动传递率，使座椅有较高的振动舒适性，必须采用合适的座垫和靠背减振材料。

根据驾驶室的微气候环境，调整座椅表面的温湿度特性，可以适当调节人体代谢，达到减轻疲劳的目的。如提高座椅材料的呼吸能力，增加材料的透气性,在不同的季节条件、温湿环境下使用不同的座椅面料，以及在中高档汽车中采用主动通风式座椅,消除驾驶员在座垫表面和背部表面所产生的热量，使人体与座椅接触区保持适宜的温湿度等措施均能改善座椅表面的温湿度特性，减轻驾驶疲劳。

2.2座椅振动舒适性设计

座椅材料是座椅的主要减振元件，那么在座椅振动舒适性设计时首先要考虑的就是从座椅材料的选择上下功夫来保证座椅振动舒适性。

座椅的结构形状也不同程度的影响其振动舒适性。由于椎间盘有较大的压缩潜力和很好的弹性，所以脊柱具有忍受较强的纵向振动的能力。在横向上，脊柱只有前纵韧带分别附在腰间盘的前缘和后缘并起一定的作用。因此，人体脊柱忍受横向力的能力很低。在设计座椅时必须使其具有抵抗横向振动的能力。座椅靠背后倾斜使腰部背部得到依靠，加之靠背衬垫的适度柔软性，致使摩擦力增大，可缓冲横向振动对人体的冲击，同时靠背两侧稍隆起、椅面的形状(如图2)两边向上隆起，也能减轻人体的横向移动趋势，使人感觉乘坐舒适。

2.3 座椅空间位置设计

座椅空间位置设计就是为了达到操作舒适性的目标，而进行驾驶座椅空间位置设计以确保驾驶员有良好的视野，同时对汽车转向盘、脚踏板等操作部件有恰当的操作要求距离，以达到操作舒适性的最终目的。图4列出了驾驶作业空间设计的主要指标。

图4驾驶作业空间设计的主要指标

2.4 驾驶座椅被动安全性设计

被动安全性是指事故发生时，保护乘员的能力。驾驶座椅作为安全部件，是汽车被动安全性设计的主要考虑部件之一。考虑提高驾驶员的人身安全性，汽车驾驶座椅被动安全性设计目标为：

（1）在事故中要保证驾驶员处在自身的生存空间之内，并防止其他车载体进入到这个空间；

（2）要保持驾驶员在事故发生时，保持一定的姿态，以使其他的约束系统能充分发挥其保护效能；

（3）在事故中，使得事故后果对驾驶员的伤害降低到最小限度。

目前采取的主要安全措施：提高座椅骨架强度，达到汽车驾驶座椅强度的要求值；设置座椅安全带，使在紧急制动或正面撞车时不致将驾驶员碰伤；达到一定的阻燃要求，坐垫和靠背材料应达到汽车内饰材料燃烧特性技术要求的规定。结束语

从人机工程学的角度出发，进行汽车驾驶座椅的设计，使驾驶座椅具有良好坐姿舒适性、振动舒适性、操作舒适性和安全性的必要手段。

目前，虽然已有企业在利用人机工程学的研究成果来设计驾驶员座椅了，但对设计出来的驾驶座椅还不够完善，因此建立一个从分析一设计的系列开发过程有着非常重要的现实意义。(end)

第三篇：人机工程学驾驶室座椅设计

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。座垫的柔软程度要适当,坐骨部分的座垫应当是支承性的,它要承受加在座位上的大约60%的质量,而其余部分则应当比它更柔软些,以便能够把质量分布在更大的面积上。座椅靠背上的压力分布中,肩胛骨和腰椎骨2个部位应最高,此即靠背设计中所谓的“两点支承”准则。在靠背的两点支承中,上支承点为肩胛骨提供凭靠,称为肩靠,其位置处于第5-6节胸椎的高度；下支承点为腰曲部分提供凭靠,称为腰靠,其位置处于第4-5节腰椎的高度。

图1 人体在各种不同状态下腰椎的弯曲形状 图2 股骨正常位置

腿的主动脉紧靠着大腿下表面和膝盖的后面,在这个部位上,任何持续的压力都会给人造成极端的不舒适和肿胀感觉,需要借助于适当减短座深、把座垫前缘修圆和采用较软的泡沫塑料座垫等措施来防止这种情况发生。同时,还要使座面离地板的高度足够低,以便使脚能踩着地板,让人的这个重要部位感觉不到有任何压力。坐骨下面的座面应当是近似水平的。图2表示带有股骨的骨盆部位的前视图,从图中可看出股骨在股节中从连接骨盆的球孔向外伸去。用平坦的座面,股骨的这一部分在坐骨平面之上,因此不承受过分的压迫。但是,如果座面是斗形的(图3),则弯曲的座面会使股骨趋于向上转动(箭头所示)而受载,造成髋部肌肉承受反常的压迫,从而引起不舒适感。故需注意避免采用斗形座面。应当注意斗形的座面不论从什么观点看,都是不适用的,因为它不能适应人体大小的整个系列,它还把身体质量平均地分配在整个臀部,而不是让较多的质量集中在坐骨结节部位。

图3 斗形座位将股骨推向上方

使股骨处于受载状态,舒适的坐姿,应保证腰曲弧处于正常自然状态,腰背肌肉处于松弛状态,从上体通向大腿的血管不受压迫,保持血液正常循环。因此,最舒适的坐姿是臀部稍离靠背向前移,使上体略向后倾斜,体腿夹角保持在90°-115°。小腿向前伸,大腿与小腿、小腿与脚面之间也有合适的夹角,如图4示,10°<θ1<20°;15°<θ2<35°;80°<θ3<90°;90°<θ4<115°;100°<θ5<120°;85°<θ6<95°。针对具体情况,在舒适范围内选取合适的角度。

图4 舒适坐姿的关节角度 轻卡座椅静态参数的选取

1)座高。座高指地面至座面上坐骨支承处的高度。座椅高度应该使驾驶员大腿接近水平,小腿自然放置。如果座面过高,就会导致小腿悬空,使大腿肌肉受椅面前缘压迫,腿部血液循环受阻,小腿麻木肿胀;座面过低会增加背部肌肉负荷。所以座高的设计先要考虑较小身材的操作者。

2)座宽。座宽应满足臀部就坐所需的尺度,使人能自如地调整坐姿,座宽取值时应适当大于臀宽。通常以大身材女性的臀宽尺寸上限为设计依据,以满足能容纳身材粗壮者的需要。由于驾驶室空间的限制,座宽尺寸不能太大,以免影响变速操纵杆、停车制动杆等的尺寸和操作。

3)座深。座深是指椅面的前后距离。正确的设计应使臀部、腰部都得到支持,座面前缘与小腿间应留有适当的距离,保证小腿可自由活动。座深不宜太大,防止矮小身材的人坐上之后,座面前缘压迫膝窝处的压力敏感部位,迫使人前移,背部得不到靠背支持,产生极度不适。如果要得到靠背的支持,则必须改变腰部正常曲线,也会产生不舒适。为了满足大多数人的需求,座深应按较小百分位的群体设计。这样,身材矮小的人能够坐着舒适,身体高大的人也只要小腿能得到稳定的支持,就不会在大腿部位引起压力疲劳。

4)座面倾角。座面倾角是座面与水平面夹角。座面后倾可以起到2个作用:一是由于人体重力作用,使坐者躯干后移,使背部抵靠靠背,以获得支持,从而使背肌得到放松,降低背部静压;二是防止坐者从座面前缘滑出座面,这对在常处于颠簸环境中的驾驶员尤为重要。但如果座面过分后倾,在进行驾驶操作时,脊椎因身体前屈而会被拉直,破坏正常的腰椎曲线,形成一种费力的姿势,同时还会压迫腹部,长期驾驶会造成生理上的伤害。因此倾角不能太大,一般为4°-8°。

5)靠背的高度。靠背的功用是保持脊柱具有一种轻松的姿势。由于每个人的脊柱长度不同,身材也不完全相同,每个人的脊柱曲度变化存在着一定的差异,使靠背高度与其形状之间出现了复杂的关系。靠背按其高度不同可分为低靠背、中靠背、高靠背及全靠背4类。低靠背为一点支承,只支承腰部;中靠背也是一点支承,支承在胸椎;高靠背为两点支承,靠背下部支承于腰椎、上部支承于肩脚骨上;全靠背为三点支承,除支承于腰椎及肩胛骨之外还设有头枕。靠背的尺寸主要与腰部、肩部、头部的高度(决定靠背高)和宽度(决定靠背宽)有关,确定高度时还应计入座椅的有效厚度。6)靠背倾角。靠背倾角指坐面与靠背的夹角。从保持正常自然形态的脊柱、增加舒适感角度看,靠背倾角取115°左右较为合适。3 座椅Pro/E建模实例分析

用Pro/E建立座椅的模型,然后导入ManneQuinPRO10.2中进行人机分析。ManneQuinPRO10.2的主要功能是:能为产品作人性化设计和评估提供3D的人体模型,可以对此人体模型作多种姿势变换,进行全方位的模拟验证。在进行分析之前,了解坐姿的人体尺寸是非常重要的。坐姿人体尺寸包括11项,如图5所示,表1列出了我国成年人的人体坐姿尺寸。

图5 坐姿人体尺寸 表1 坐姿人体尺寸

下面结合实例对座椅的各静态参数进行分析: 1)座高。为了满足大身材驾驶员的需求,应该取P99男性的人体尺寸进行计算研究。前面已经提过,驾驶员操纵脚踏板时,小腿与大腿间的舒适夹角应为110°-120°,以120°为优,如图6所示。根据图

5、表2可知AB代表坐深,P99男性的坐深AB为510 mm;BC为小腿加足高加上鞋高修正量30mm,取P99男性的尺寸得出BC=463+30=493mm。根据公式:AC2=AB2+BC2-2AB·BCcos120°,即AC2=5102+4932-2×510×493×cos120°=754 579,求得AC≈869 mm。实例中的轻卡驾驶室中DC为840 mm。根据勾股定理:AD2=AC2-CD2,即AD2=8692-8402=45 361。求得AD≈214mm就是舒适的座椅高度。实例的座椅的高度为200 mm,与214 mm的相差不大。用Pro/E建立如图7所示的座椅三维模型,然后导入ManneQuin-PRO10。2中,采用P99男性的人体3D模型进行分析,可得知当人坐在高度为214 mm座椅上时,大腿与小腿夹角是120°,所以本例的轻卡座椅的高度是合理的。

2)座宽。根据P99的女性坐姿臀宽400 mm,再加上着装功能修正量13 mm,座椅的座宽应为413 mm较佳。本例轻卡驾驶座椅的座宽尺寸为510 mm,大于413 mm。建模分析如图8所示,座椅宽度大于P99的女性坐姿臀宽,因此,该轻卡的坐 宽是较为合理的,能满足更大部分人群的使用。

3)座深。根据P5的女性人体坐深401 mm,再加上着装修正量,座深应为415 mm左右。本例轻卡座椅的座深为460 mm,建模分析如图9,看到小身材尺寸的女性的膝窝处的压力敏感部位受到座面前缘的压迫,所以建议缩小座深,改为415 mm左右。

图6 小腿与大腿夹角

图7 座椅高度分析验证

图8 座宽分析验证

4)座面倾角。由图9可知,该轻卡的座面倾角为5°。汽车驾驶座椅座面倾角一般为7°-12°,为了避免驾驶员因颠簸而滑出座椅,建议将座面倾角改为15°左右。

图9 座深、座面倾角分析验证

5)靠背高度。本例的座椅是三点支承的全靠背座椅。查询GB/T14774─93《工作座椅一般人类工效学要求》可知,腰靠距座面的高度取165-210mm,腰靠圆弧半径取为400-700 mm,推荐值为550 mm。如图10所示,本例座椅的腰靠高度在170 mm左右,其表面为接近于平面的大圆弧。靠背高度为848 mm,表面弧度的设计与人体在正常状态下的脊椎弯曲吻合度较大,因此其设计是较为合理的。

6)靠背倾角。本例的座椅靠背倾角调节范围是:向后8°,向前7°。如图10所示,靠背倾角为100°,向前调节后可达到93°,向后调节可达到107°,即本例的座椅靠背倾角范围是93°-107°。查询GB/T14774─93《工作座椅一般人类工效学要求》可知,靠背倾角取95°~115°。所以靠背倾角的度数也在合理的参数范围之内。

图10 座面倾角、靠背高度分析验证

参考文献

[1] 丁玉兰。人因工程学[M]。上海:上海交通大学出版社,2004。

[2] 毛恩荣,张红,宋正河。车辆人机工程学[M]。北京:北京理工大学出版社,2007。

[3] 赖维铁。管理工效学[M]。长沙:湖南人民出版社,1988。

[4] 陆剑雄,张福昌,申利民。坐姿与座椅设计的人机工程学探讨[J]。人类工效学,2005,11(4):44-49。

[5] 史慧丽。轿车驾驶座椅的人机工程学研究与设计[D]。济南:山东大学,2005。

第四篇：人体工程学尺寸

人体工程学尺寸

1、体重：（男：68.9 女：56.7）

2、身高：（男：173.5 女：159.8）

3、座直臀至头顶的高度：（男：90.7 女：84.8）

4、两肘间的宽度：（男：41.9 女：38.4）

5、肘下支撑物的高度：（男：24.1 女：23.4）

6、座姿大腿的高度：（男：14.5 女：13.7）

7、座姿膝盖至地面的高度：（男：54.4 女：49.8）

8、坐姿臀部至腿弯的长度：（男：49.0 女：48.0）

9、坐姿臀宽：（男：35.6 女：36.3）

1、墙面尺寸

(1)踢脚板高；80—200

(2)墙裙高：800—1500

(3)挂镜线高：1600—1800(画中心距地面高度)

2、餐厅

(1)餐桌高：750—790

(2)餐椅高：450—500

(3)圆桌直径：二人 500，二人 800，四人 900，五人1100，六人 1100-1250，八人 1300，十人 l500，十二人 1800

(4)方餐桌尺寸：二人 700×850，四人 1350×850，八人 2250×850

(5)餐桌转盘直径：700—800

(6)餐桌间距：(其中座椅占500)应大于500

(7)主通道宽：1200—1300，内部工作道宽：600—900

(9)酒吧台高：900—l050，宽500

(10)酒吧凳高：600一7503、商场营业厅

(1)单边双人走道宽：1600

(2)双边双人走道宽：2000

(3)双边三人走道宽：2300

(4)双边四人走道宽：3000

(5)营业员柜台走道宽：800

(6)营业员货柜台：厚600，高：800—l000

(7)单背立货架：厚300—500，高：1800—2300

(8)双背立货架；厚：600—800，高：1800—2300

(9)小商品橱窗：厚：500—800，高：400—1200

(10)陈列地台高：400—800

(11)敞开式货架：400—600

(12)放射式售货架：直径2000

(13)收款台：长：1600，宽：6004、饭店客房

(1)标准面积：大：25平方米，中：16—18平方米，小：16平方米

(2)床： 高400—450床背高：850—950

(3)床头柜：高500—700；宽：500—800

(4)写字台：长1100—1500 宽450—600 高700—750

(5)行李台：长9l0—1070 宽500 高400

(6)衣柜：宽800—1200 高1600—2000 深500

(7)沙发：宽 600一800高350—400背高1000

(8)衣架高：1700—19005、卫生间

(1)卫生间面积：3—5平方米

(2)浴缸：长度一般有三种1220、1520、1680；宽720； 高450

(3)坐便：750×350

(4)冲洗器：690×350

(5)盟洗盆：550×410

(6)淋浴器高：2100

(7)化妆台： 长1350宽4506、交通空间

(1)楼梯间休息平台净空：等于或大于2100

(2)楼梯跑道净空：等于或大于2300

(3)客房走廊高：等于或大于2400

(4)两侧设座的综合式走廊宽度：等于或大于2500(5)楼梯扶手高；850—1100

(6)门的常用尺寸：宽：850—1000

(7)窗的常用尺寸；宽400—1800(不包括组合式窗子)窗台高800—12007、灯具

(1)大吊灯最小高度：2400

(2)壁灯高：1500—1800

(3)反光灯槽最小直径：等于或大于灯管直径两倍

(4)壁式床头灯高：1200—1400

(5)照明开关高：10008、办公家具

(1)办公桌：长1200—1600 宽：500—650 高700—800

(2)办公椅：高400—450 长×宽 450×450

(3)沙发：宽600—800 高350—400 背面1000

(4)茶几：前置型：900×400×400(高)中心型：900 × 900×400、700×700×400； 左右型：600×400×400

(5)书柜：高：1800，宽：1200—1500；深：450—500

(6)书架：高1800 宽1000—1300 深350—450

在装饰工程设计时，必然要考虑室内空间、家具陈设等与人体尺度的关系问题，为了方便装饰室内设计，这里介绍一些常用的尺寸数据。

1、墙面尺寸

(1)踢脚板高；80—200mm。

(2)墙裙高：800—1500mm。

(3)挂镜线高：1600—1800(画中心距地面高度)mm。

2．餐厅

(1)餐桌高：750—790mm。

(2)餐椅高；450—500mm。

(3)圆桌直径：二人500mm．二人800mm，四人900mm，五人1100mm，六人1100-1250mm，八人1300mm，十人l500mm，十二人1800mm。

(4)方餐桌尺寸：二人700×850(mm)，四人1350×850(mm)，八人2250×850(mm)，(5)餐桌转盘直径；700—800mm。

餐桌间距：(其中座椅占500mm)应大于500mm。

(7)主通道宽：1200—1300mm。

内部工作道宽：600—900mm。

(9)酒吧台高：900—l050mm，宽500mm。

(10)酒吧凳高；600一750mm。

3．商场营业厅

(1)单边双人走道宽：1600mm。

(2)双边双人走道宽：2000mm。

(3)双边三人走道宽：2300mm。

(4)双边四人走道宽；3000mm。

(5)营业员柜台走道宽：800mm。

营业员货柜台：厚600mm，高：800—l 000mm。

(7)单*背立货架：厚300—500mm，高：1800—2300mm。

双*背立货架；厚；600—800mm，高：1800—2300mm

(9)小商品橱窗：厚：500—800mm，高：400—1200mm。

(10)陈列地台高：400—800mm。

(11)敞开式货架：400—600mm。

(12)放射式售货架：直径2000mm。

(13)收款台：长：1600mm，宽：600mm

4．饭店客房

(1)标准面积：大：25平方米，中：16—18平方米，小：16平方米。

(2)床：高：400—450mm，床*高：850—950mm。

(3)床头柜：高500—700mm；宽：500—800mm。

(4)写字台：长；1100—1500mm；宽450—600mml高700—750mm。

(5)行李台，长9l0—1070mm宽500mm高400mm。

衣柜：宽：800—1200mm高1600—2000mm深500mm。

(7)沙发：宽：600一800mm高：350—400mm*背高1000mm

衣架高：1700—1900mm。

5．卫生间

(1)卫生间面积；3—5平方米。

(2)浴缸长度；一般有三种1220、1520、1680mm；宽；720mm，高450mm。

(3)坐便；750×350(mm)。

(4)冲洗器：690×350(mm)。

(5)盟洗盆：550×410(mm)。

淋浴器高：2100mm。

(7)化妆台；长：1350mm；宽450 mm。

6．会议室

(1)中心会议室客容量：会议桌边长600(mm)。

(2)环式高级会议室客容量；环形内线长700—l 000mm。

(3)环式会议室服务通道宽：600—800mm。

7．交通空间

(1)楼梯间休息平台净空：等于或大于2100mm。

(2)楼梯跑道净空：等于或大于2300mm。

(3)客房走廊高；等于或大于2400mm。

(4)两侧设座的综合式走廊宽度等于或大于2500mm。

(5)楼梯扶手高；850—1100mm。

门的常用尺寸：宽：850—1000mm。

(7)宙的常用尺寸；宽；400—1800mm，(不包括组合式窗子)

窗台高；800—1200mm。

8．灯具

(1)大吊灯最小高度：2400mm。

(2)壁灯高：1500—1800mm。

(3)反光灯槽最小直径：等于或大于灯管直径两倍。

(4)壁式床头灯高：1200—1400mm。

(5)照明开关高：1000mm。

9．办公家具

(1)办公桌：长：1200—1600mm：宽：500—650mm 5高；700—800mm。

(2)办公椅：高；400—450mm长×宽：450×450(mm)。

(3)沙发：宽：600—800mm；高：350—400mm；*背面：1000mm。

(4)茶几；前置型：900×400×400(高)(mm)；中心型：900x 900×400(mm)、700×700×400(mm)；左右型：600×400×400(mm)。

(5)书柜：高：1800mm，宽：1200—1500mm；深：450—500mm。

书架：高：1800mm 6宽：1000—1300mm ；深：350—450mm。

第五篇：人体工程学论文

《人体工程学》课程论文

人体工程学与环境艺术设计

姓名：朱凯旋

班级：环景1201

学号：12503039

人体工程学与环境艺术设计

学院：艺术设计学院 班级：环景1201 学号：12503039 姓名：朱凯旋

摘要：人体工程学渗透着我们生活中的一点一滴，与我们的活动有着密不可分的关系。而作为一名环境艺术设计专业的学生，在日常的课程学习中，已经深深体会出自身专业的特点——“以人为本”的设计理念。并且在我们的设计中，也必须依据、满足人体工程学的要求。故人体工程学对于环境艺术设计而言，是一门极其重要的课程。我们必须对人体工程学有一些初步的认识之后才能做出更加符合人体的设计。以下是我根据课上的学习，结合所查找的资料，浅谈人体工程学与我们的专业的关系以及个人的一些感受。希望通过这些，加深我对人体工程学的理解，深一步理解并学会付诸于实际设计之中。

关键词：人体工程学 环境艺术设计 以人为本

正文：

小到桌椅，大到空间环境，人体工程学无一不联系着我们的生活。桌椅的高度，公交车的扶手设计，空间环境中的视觉效果„„都被人体工程学包含其中。

从课堂上了解到，人体工程学是一门边缘学科，具有多学科交叉的特征。又称“人类工学”、“宜人学”、“人机工程学”、“功效学”等。人体工程学在第二次世界大战时才开始为人们所研究。它兴起于欧洲，形成于美国，作为一门独立学科，已有近50年的历史。那么，对于环境艺术设计专业而言，这样一门学科与它有什么联系呢？

一、人体工程学与环境艺术设计的关系 1.为环境艺术设计提供人体尺度参数

应用人体测量学、人体力学、劳动生理学等学科的研究方法，对人体结构特征和机能进行研究，提供人体各部分的尺寸、体重、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系等人体结构特征参数；还提供人体各部分的活动范围、动作速度、动作频率以及动作时的习惯等人体机能特征参数；分析人的视觉、听觉、触觉及肤觉等感受器官的机能特征。不论是室内设计，还是外部的景观设计，都为他们提供了标准的尺度参数。2.为环境艺术设计中考虑“环境因素”提供设计准则

通过分析声、光、热等环境因素对人体的生理、心理及工作效率的影响程度，确定了人在生产和生活活动中所处的各种环境的舒适范围和安全限度，从保证人体的健康、安全、舒适和高效出发，为环境艺术设计中考虑“环境因素”提供了分析评价方法和设计准则。3.为环境艺术设计进行人-机-环境系统设计提供理论依据

对于环境艺术设计，人体工程学的工作方法是把人类能力、特征、行为、动机以系统的方法引入到设计过程中来，使环境艺术在处理人―机(陈设、设施等)—环境的关系方面有了科学的依据。在这个系统中人、机、环境三个要素之间相互作用、相互依存的关系决定着系统总体的性能。这是人体工程学为环境艺术设计开拓了新的设计思路，并提供了独特的设计方法和有关理论依据。

4.为环境艺术设计坚持“以人为本”的理念提供工作程序

一个好的设计必然是人、环境、技术、技术、经济、文化等因素的产物。为此，要求设计师有能力在各种制约因素中，找到一个最佳平衡点。从人体工程学和环境艺术设计两学科的共同目标来评价，判断最佳平衡点的标准，就是在设计中坚持“以人为本”的理念。在环境艺术设计过程中，必须进行人体工程学的设计，以保证其功能得以充分的发挥。

二、人体工程学在环境艺术设计中的实际应用 实例一

曾看过一篇关于日本九州大学教授、亚洲景观设计学会主席佐藤优先生的采访报道，他在里面阐述了自己对于设计的观点：“‘以人为本’作为一种设计理念，所有的设计，都是参照这些基准来讨论的。”

佐藤优先生喜欢用自己的所做的项目来阐述自己的观点，让我印象深刻的是一个重视患者感受的医院。在其中，“以人为本”的定义具体到医院就是以患者为本。他认为，以往的医院一般只强调医院的功能，而忽视了患者的感受，其实这是不应该的。

于是提出了如何减轻患者的重负，如何营造一种温暖的充满信赖感的氛围的问题。佐藤优认为，这不仅仅要着眼于建筑物的设计，更应该从包括色彩、照明、家具、标志等视点出发，追求“全方位设计”。在原有的基础上，加入了感性的视角，制造出更让患者感到轻松愉快的环境。为了在医院体现出人文关怀的要素，找到让人感到沉重郁闷的“罪魁祸首”——医院的颜色。白色可以满足使医院显得明亮的基本要求，但是，全部使用白色无疑增加了紧张感。

佐藤优先生的设计获得认可的关键在于：都是从使用者的角度出发，设计出“以人为本”的环境。实例二

如果说书本上离我们还遥远的话。那人体工程学的应用充分适应于我们的生活中，无处不在。比如，我们在进行桌椅的设计的时候，必须考虑这些很重要的数据。桌椅是为人所用的，所以它们必须满足人的需求。也就是说，桌椅的尺寸，形体，大小等等的诸多的方面必须以人的尺寸作为主要的标准和设计依据。同时，人们为了使用这些桌椅等设施时，其周围必须留有活动和使用的最小余地，这样才不会使得活动在其中的人感觉约束，拘谨。另外，颜色，色彩及其布置方式，都必须符合人体生理、心理尺度及人体各部分的活动规律，以便达到安全、实用、方便、舒适、美观之目的。桌椅虽然普通，平常，可是要想设计得完全服帖人体的尺寸，还是得下一番功夫的。所有的这些因素，设计的基础，全是要建立在人体工程学这门学科之上的。

不管是桌椅，几乎所有的设计必然会使用人体工程学的知识，因为就像上面我说的一样，所有设计必须满足人体的基本要求，必须是经过我们大脑的思考和筛选出来的设计，否则就是严重失败的设计，因为它不能让使用它的人感觉到舒适，或是设计不当，长期使用可能会使人体变形，例如椅子的靠背如果设计不当，人坐在上面会感觉很累，后背很别扭，长期下去，脊椎可能受到不同程度的损害。

三、学习人体工程学对环境艺术设计的意义

人体工程学在我们的生活中有着十分，我们不能忽视它的存在，反而应该好好的利用这个学科，做出更多的贡献，为我们的生活，生产，学习，工作服务。

站在环境艺术设计的立场来看，环境艺术设计依托与人体工程学才能得以更好发展，二者是相互联系，不可分割的。由于环境艺术与人的生存、生活空间是紧密结合在一起的，在功能使用上我们要结合它的科学性，以科学美为前提，表现功能美，以功能美为基础来完善科学美，以创造出某种艺术氛围或艺术境界，从而才能满足使用者的心理要求，愉悦精神，使环境艺术实用功能与科学审美功能达到统一。因此在环境艺术设计中人体工程学扮演着重要的角色。一个好的设计要以满足人类的各种需求为准则，人体工程学正好为设计提供了最原始的数据，使其有依托。作为一个环境艺术设计专业的学生，人体工程学是我们专业课，是我们必须学习并且学会的课程。从这门课程中我理解和明白人体工程学的真正含义和与我们的专业——环境艺术设计的相关性。不会再侠义的以为人体工程学只是一个尺寸，它还包含测量方法，视觉环境等方面。这门课程对我们专业课的学习和学好提供了深刻的保证和前提，使我们在设计方面提前得到了启迪和发展，使我们对我们的专业的认识也加深了一步。

就我自身而言，通过这个课程的学习，我知道了什么是优秀的设计，什么是必要的不能改变的真理，人体工程学的教诲使我得到了深刻的点慧，使我们明白了这其中的利害关系，充实了思想，开拓了思路，醍醐灌顶，如梦初醒，这才是真正的设计，这才是我们该学会并且要发挥到淋漓尽致的思想设计。