基于人机工程学的办公座椅舒适性设计研究

目的有效提升办公座椅设计的舒适性及合理性,减少不良坐姿对人体健康带来的损害。方法系统分析了人们长时间办公状态下的坐姿变化,以及人体骨骼和肌肉在不同坐姿状态下的一系列变化。结论以人机工程学原理和方法为依据,探讨了坐姿变化和座椅因素对人体舒适性的影响,提出了基于坐姿变化的人机工程学办公座椅设计原则,从而为办公座椅设计的结构形式和功能尺寸提供相应的科学依据,为办公座椅的人机工程学改良设计提供有效建议。     

飞机应急着陆时的人体冲击响应研究

摘要：本文针对飞机着陆撞击时人体的冲击响应问题,采用11自由度坐姿人体动力学模型,研究了从座椅到人体关键部位的振动传递率,并计算分析了坐姿人体在受到垂直方向上的冲击激励时的冲击响应。结果表明在飞机着陆撞击过程中,人体的腰椎响应较大,容易造成损伤,座椅对人体的支持刚度在冲击过程中对人体的冲击响应有较大影响,设计适当的座椅支持刚度可以减小人体的冲击响应。     

面向座椅舒适性分析的三维人体参数化建模

应用三维坐姿人体模型可在座椅的设计阶段高效精确地进行座椅几何舒适性分析。参照二维坐姿人体模板拟定三维坐姿人体模型的结构要素,采用基于特征造型的方法构建三维人体模型。采用基于原型模型的参数化建模方法,实现对三维坐姿人体模型的参数化驱动。通过＂人—椅＂模型的几何匹配,自动精确提取坐姿人体模型的姿态角度,对比人体坐姿标准舒适角度范围,实现座椅舒适性的评价和分析。     

基于坐姿分析的座椅舒适度测试与评价

人们的很多生产生活活动是在坐姿下完成的,因此研究坐姿舒适度有很重要的意义。坐姿舒适度在座椅的设计中扮演着越来越重要的角色,而对座椅舒适度的研究也逐渐偏重对坐姿舒适度的评价。人性化座椅的设计必须满足舒适度高的要求,以达到人体舒适坐姿的需求。针对坐姿舒适度评价,采用经典的光学动作捕捉技术和问卷调查相结合的方法对坐姿舒适度进行科学评价。实验选用美国Motion Analysis光学动作捕捉系统,设置11个Eagle数字捕捉镜头,用EVaRT软件获取了40名志愿者人体关键点在空间中的点位数据,采用PCA主成分分析提取特征点的方法提取关键点,用MATLAB软件自主编程对关键点数据进行处理和计算,比较测试者坐在2种不同座椅上的关节角度和力矩数据差异。统计结果表明,志愿者采用不同的姿势坐在不同的座椅上时,躯干、大腿、膝盖部位的角度和力矩数据差异较为明显。结合人机工程理论,利用这些数据差异对坐姿进行分析,为座椅设计提供理论依据。这种人机工程学理论分析评价和问卷调查相结合的方法,为座椅的舒适度评价提供了有效的依据。     

基于人机工程学理念的新型座椅设计

针对人的工作特点与休闲要求的功能转换进行的座椅设计，展现了一种新的人机互动关系，新型的结构形式。根据坐姿的生理形态和体压分布，对座椅的设计采用了人机工程学的方法进行分析，提出更符合人体生态曲线的座椅结构尺寸，以提高乘座的舒适性，适应人体的健康需要。设计适用对象：在电脑前长时间工作的设计总监或打字秘书。设计使用场合：电子办公工作室。     

多自由度坐姿人体上体系统动力学建模与振动特性研究

针对动态环境汽车人机界面设计分析的需要，依据多体动力学原理建立了坐姿人体上体系统4自由度的垂直振动模型，并推导了描述人体位移、速度和加速度三种响应的STH，DPM，AM理论表达式．依据已有的人体振动试验数据，运用系统辨识方法，进行振动模型的动力学参数识别，并将所识别出的参数进行人体振动特性计算．验证研究表明，所计算出的人体振动特性数据与人体振动特性测试数据有较高的吻合度．以汽车人机界面设计为实例，通过模型研究了人-车（人-椅）系统人体和座椅的振动特征．所得结果对合理选取汽车座椅参数，提高汽车人机界面设计的宜人性和合理性有一定的指导意义．     

面向人体振动响应的ISD悬架座椅性能分析

为解决悬架座椅设计中降低固有频率和保证系统刚度之间的设计矛盾,进一步改善悬架座椅舒适性,将惯容器运用到悬架座椅系统中。建立了ISD(Inerter-Spring-Damper)悬架座椅模型,选出了最适合座椅的ISD结构,并结合三自由度坐姿人体模型(ISO 5982—2001)模型)建立了四自由度人-椅系统集中参数模型。根据座椅台架试验对悬架座椅参数和人体参数进行了识别。分析了模型在不同频段下的动态响应,惯质系数在不同频段激励下的取值,以及惯质系数对座椅舒适性的影响和惯质系数与阻尼的匹配关系。结果显示,将惯容器运用于悬架座椅能明显降低系统固有频率、改善座椅舒适性;惯容器、弹簧和阻尼器三者并联是最适合悬架座椅隔振的ISD结构,舒适性的改善程度和最优惯质系数取值都与激励特征有关。     

办公家具的尺寸与工作效率的关系研究

目的根据办公桌椅的尺寸与人体尺寸特征,结合座椅不同高度的体压分布状态,探讨办公家具桌椅设计与人体形态相对应的规律。方法体压分布实验采用tekscan设备,并对压力分布数据进行采集处理,共选20名被试者,分别对一款办公椅的两种坐姿状态进行实验,并结合面部表情分析软件进行比对分析。结果实验统计得出两种坐姿的一面接触面积,平均压强、峰值、压强等值,以及两种坐姿下,操作不同任务时的面部表情数据进行分析,显示出不同坐姿下人们的办公舒适度及效率是不同的。结论办公桌椅的尺寸对人们的办公舒适度及效率有着至关重要的影响。     

座椅舒适度的评价方法与应用

座椅是人们坐姿活动时的主要家具之一,座椅的舒适度是座椅设计当中应该考虑的重要内容之一。本文主要介绍了座椅舒适度的三种评价方法,有体压分布测量分析法、表面肌电测量分析法、主观评价方法中的量表法,并讨论了各种评价方法的实际应用,最后探讨了主观评价方法在座椅舒适度评价当中的重要意义。     

析坐具的多变性设计

分析了坐姿下身体各部分组织结构所处的状态、不适和坐姿下人体多动的特点,从多个角度提出如何通过坐具设计来满足多种坐姿需求,归纳出为应对坐姿多样性,坐具设计所采用的多变性设计手法。以经典实例论证了坐具在座部、靠背、脚垫等位置可采用可调节设计手法,以可组合形态设计来丰富就坐选择,用独特的坐具形式给予坐姿多样可能的多功能设计手法,以及以固定形态满足多环境的多变性设计方式。