人机工程学分析--座椅设计
人机工程学课程设计——公共座椅
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。
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。
人机工程学讲义 第五章 坐椅设计
2、坐椅分类 1）休息为目的的安乐椅 2）作业场所的工作椅 3）多用椅 用途不同，设计的重点也不同。 老板室、客厅、网吧、办公室、教室、餐厅
3、设计细则 （1）坐高：大腿水平，前缘不压。 （2）坐宽：单人：女性上限臀宽；多人：上限肘间距 （3）坐深：靠背支撑腰椎部位，取较小百分位 （4）坐面倾角：前倾、后倾 （5）靠背的高度与宽度：支持背部重量 （6）靠背角度：保证脊柱曲线 （7）扶手高： （8）椅垫：不能太软、不能太硬
三、设计尺寸
第五章
坐椅设计
主要依据 参考尺寸
一、主要依据
1、脊柱性状
2、腰椎弯曲度
从坐姿生理学角度， 从坐姿生理学角度， 应保证腰弧曲线正 常。
3、体压分布
4、椎间盘 受力分析 从坐姿生物力学 角度， 角度，应保证肢 体免受பைடு நூலகம்常力作 用。
二、设计原则
1、设计原则
1）坐椅的形式与尺度与其功用有关 2 ）坐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 ）坐椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小 5 ）腰椎下部应提供支撑，设置适当的靠背以降低背部 紧张度 6 ）坐者应能方便地变化姿势（不必起身），但必须防 止滑脱。 7 ）椅垫必须有足够的垫料和适当的硬度，使其有助于 体重压力均匀的分布于坐骨结节区域。
设计细则
1、使操作者在工作中保持身体舒适、稳定并能进行准确的控制和操作。 2、座高（360—480mm)和腰靠高(165 —210mm)必须是可调节的。 3、椅坐面和腰靠结构应使其感到安全、舒适。 4、腰靠结构应具有一定的弹性和足够的刚性，腰靠倾角不得超过115 度。 5、工作坐椅一般不设扶手，需设扶手的必须保证操作人员作业活动的 安全。 6、其结构材料应耐用、阻燃、无毒。坐垫、腰靠、扶手的覆盖层应使 用柔软、防滑、透气性好、吸汗的不导电材料制造。
人机工程学与寝室座椅
基于人机工程学设计的寝室座椅
对比：
坐面高度 靠背角度 坐面高度 座位深度 座位宽度 靠背高度
实物
1 96 420 385 380 875
差值
0 2 -50 -5 20 -115
重新设计
1 98 370 380 400 770 单位：mm；°
报告总结：
日常生活中，时时处处都存在着人机问题， 有合理的也有不合理的，在做了这次寝室 座椅调研报告后，我们大概的了解到，原 来有那么多人机工程设计应该关注和解决 的问题。大学生生活环境中的人机问题比 比皆是：床柜、桌椅、寝室、水房、浴室、 餐厅、超、市、网吧、学习工厂、银行、 邮局、学习文具、计算机、手机、实验室、 图书馆、运动场、公共汽车......无处不 在。作为未来的工业设计师，我们更有责 任让这个世界变得更加美好。“别有佳处 惬人意”，在进行课程设计时我们才真真 正正体会到人机工程学是门综合性的应用 型学科。
1，该座椅一定程度上考虑了坐面角度和靠背角度，和较大面积的面状 靠背，使之在短时间的使用下，未有明显不适。 2、无铺垫与饰面无根据人体工程学凹凸的硬质靠背与坐面，无腰部支 托，较小的靠背角度，较大的坐面到桌面距离，是该椅子长时间使用导 致不适的主要原因。
3、建议加铺垫和饰面，加大靠背角度，提高坐面高度。
分析：
1、不适感主要由于靠背角度过小（小于休息椅建议值7度）， 且未能支托腰部。
2、坐面无铺垫与饰面，于是为保持身体不致在椅子上滑动， 会导致额外的肌肉紧张。 3、使用电脑本身也是导致不适的一大原因。
座 椅
①大腿基本水平，小 腿垂直地获得地面支 撑。
座
高 的
②腘窝不受压。
设 计
③臀部边缘及腘窝后 部的大腿在椅面获得
人机工程学--公园座椅设计 ppt课件
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7
坐椅背靠垫的详细分析
坐椅背靠垫：
靠背的设计应该是座椅中 最能使人舒适与否的关键，一 个好的座椅靠背觉得是根据脊 椎的曲线来设计的。右图是人 的脊椎的构造以及坐姿时候人 脊椎的变化。因此要在设计中 要符合人机工程学，从而达到 让儿童、青年、中年、老年都 舒适的这么一个目标。椅背应 该充分的贴合这条曲线，并且 以弹性大的材质才制造。
人机工程学
室外景观-公园座椅设计
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1
公园座椅调研-前言
缺点：1座椅高度不适合儿童
2座椅坚硬，不符合人体曲线
3公共座椅有着不卫生等问题
4缺少杀菌功能，不卫生、不干净
优点：1双人座椅，成本体实现。
2铁质的材料，防腐蚀，结实。
3座椅与环境颜色相近，美观，
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2
设计流程
1、现有情况调查 2、公园座椅详细分析 3、公园座位材料、适合人群分析等 4、座椅分析总结 5、设计构想
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座椅扶手详细分析 座椅扶手：
扶手设计应该结合人体的臂长，以及多高 会合适血液流通等。过高的扶手会造成手臂 的血液不循环，过于劳累；过低的扶手则起 不到放松手臂的效果。扶手的宽度也是一个 应该考虑的因素，应以粗手臂的人为设计标 准，这样会提高更多人的舒适度。扶手应该 是结合手臂的构造来建造形状，半圆形会更 舒适。
座椅大致分为三类：工作椅、休闲椅、多用椅。 公园座椅的功能偏向于休闲椅。 下面是休闲椅功能分析：
1 从坐姿动机来讲，休闲椅要给人最大的舒适度。 2 给人最大舒适度的腰腿之间的角度是135°，接近于躺 椅。 3 休闲椅的材质都是柔软的材料，让人身体尽量的贴合 于座椅。 4 休闲椅的配色都是较为舒适的色系，不会采用黑色白 色等严肃冰冷的 色彩。
人机工程学座椅分析
靠背倾角是指靠背与椅面之间的夹角， 靠背倾角是指靠背与椅面之间的夹角，按保持脊柱的正常自然形 态增加舒适感作为设计要求，最适宜的角度为115 115° 态增加舒适感作为设计要求，最适宜的角度为115°
°
角度过小盆 腿和脚，其中脊柱最关键
7 肩靠 前 12 后 腰曲 5 腰靠 5 4
脊柱形状设计
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201018302232司亚梅 201018302232司亚梅
人机工程学 ---工作椅分析
201018302232司亚梅 201018302232司亚梅
工 作 椅
三 视 图
理想坐椅： 理想坐椅：
• • • • • • 就坐者体重分布合理（坐高、肘高） 就坐者体重分布合理（坐高、肘高） 大腿近似呈水平状态（坐面倾角） 大腿近似呈水平状态（坐面倾角） 两足自然着地(坐高) 两足自然着地(坐高) 上臂不负身体的重量，肌肉放松（肘高） 上臂不负身体的重量，肌肉放松（肘高） 操作时躯干稳定性好（靠背倾角） 操作时躯干稳定性好（靠背倾角） 坐姿变换方便， 坐宽、坐深） 坐姿变换方便，给人以舒适感 （坐宽、坐深）
无扶手的工作椅坐宽应为370~420mm，推荐值为400mm。 ，推荐值为 无扶手的工作椅坐宽应为 。 扶手座椅的坐宽应不小于500mm 扶手座椅的坐宽应不小于
坐宽小于500mm， 坐宽小于500mm，不适于 小于500mm 过胖人群使用
扶手的高度是指椅面到扶手上表面的距离， 扶手的高度是指椅面到扶手上表面的距离，一般在椅面有效厚 度以上200mm 230mm。两扶手间距在500mm 600mm之间 200mm～ 500mm～ 之间。 度以上200mm～230mm。两扶手间距在500mm～600mm之间。
中国男女通用工作椅座高的调节范围： 中国男女通用工作椅座高的调节范围：350mm~460mm。 。 座面过高前缘压迫大腿导致血液循环不畅
人机工程学座椅的设计-资料
靠背椅:脊柱托扶人体工学椅
人机Er工g程on学omics
一经推出，即被誉为“结合 设计界与医学界的超经典人 体工学椅”。
人机Er工g程on学omics
人机Er工g程on学omics
人机Er工g程on学omics
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5.靠背角（α）
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• 靠背角指的是靠背与座面之间的夹角。建议座 椅的靠背角在90°-110°范围内选取。
• (一)对椅子功能的忽视
•
椅子对生活的重要意义被人们普遍忽
视。少年儿童的近视发生率异常高，脊柱
侧弯症日益增多，这才逐渐开始引起人们
的重视，诱发儿童病症的原因之一是和不
适宜的桌椅有关的 。
(二)椅子的两副面孔
人机Er工g程on学omics
•
从发明以来，椅子即有两副而孔，一个是象征
身分，另一个是支持人体的辅助工具。
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座椅设计分类
当考虑坐姿动机时，座椅基本分为三类： • 1.休息为目的的安乐椅 • 2.作业场所的工作椅 • 3.多功能椅
1. 休息为目的的安乐椅
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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
人机Er工g程on学omics
• 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。
3.多功能椅
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• 这类座椅以多种功能为设计重点。它可能与桌 子配合，可能是工作、休息兼用，也可能是作为备 用椅可以折叠收藏起来。
座椅人机工程学的分析详细版.ppt
精心整理
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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。
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。
精心整理
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正确的坐姿就是臀部距离靠背稍远一点，上 身向后倾斜，双腿之间保持90°-115°间， 大、小腿之间保持100°-120°之间，小腰腿椎支撑点 与脚掌保持在85°-95°之间，处于这种状 态之下，人会感到舒适、轻松。
稳定作用；
座椅的设计必须能使坐在其上的人体改变其姿势；
靠背，特别是在腰部的支撑，可降低脊柱所产生的紧张压力；
座垫必须有充分的衬垫和适当的硬度，使之有助于将人
体重量的压力分布于坐骨结节附近。
精心整理
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工作座椅的人机工程学分析
一、坐姿与座椅设计的人机工程学 二、工作椅的设计要求 三、工作椅的人机工程学分析
3、工作座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证 在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动
4、工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各 部结构不得存在可能造成挤压，剪钳伤人的部位。
精心整理
Hale Waihona Puke 18工作椅的设计要点
5、无论操作者坐在座椅前部，中部还是往后靠，工作座椅坐面 和腰靠结构均应使其感到安全，舒适。
人机工程学分析 --座椅设计
内容要点
座椅分类
座椅设计要求
工作椅的人机工程学分析
精心整理
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基于人机工程学的座椅设计
人们在生活和工作时，离不开座椅，特别是以坐姿进行工作的人，每天都 有１／３以上的时间在与座椅打交道。因此座椅设计除了材料运用得当及造 型大方美观以外，更重要的是要符合人体工学设计原则，即进行座椅设计时 必须充分考虑人体的坐态生理特征。让坐在其上的人可以得到更好的状态。 现代座椅的设计要可靠、耐用、安全，更重要的是要满足它的使用功能与舒 适度。各类座椅都应根据人机工程学的基本法则，结合人体的生理和心理需 求，设计出合理的座椅尺度和空间距离，给使用者设计与制造出最大限度的 自由活动空间以及更多的方便和安全感、视觉美感等。座椅的实用程度，是 通过人们的反复使用，接触与鉴别加以验证的，座椅作为一种居室文化的载 体发展到今天，它已经是现代人类生活中调剂居室环境的艺术品、装饰品， 是融艺术与实用于一体的全新消费品。
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。
人机工程学椅子分析
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。
人机工程学椅子分析
⼈机⼯程学椅⼦分析
办公椅和休闲椅设计分析
14⼯设1 张嘉璇2014094543024
办公椅
该⼯作椅装有轮⼦，可以在⽔平⽅⾯上任意移动，并且它能绕轴作360度的旋转，能让使⽤者随意调整⾃⼰的⼯作⾓度。
除此之外，它的靠背也基本符合⼈的背部曲线，能带给使⽤者⼀定的舒适度。
但这款椅⼦也存在⼀定的缺点：这款椅⼦的腰撑不能向前移动，这样就不能保证直坐的坐姿，从⽽导致⼈的背部后倾或弯曲⽽失去理想坐姿。
休闲椅
该椅⼦⾓度完美的后脚⽀撑起了整个屁股的重量和摇椅与地⾯接触时的滑动平衡。
⼀般妇⼥在孕育时会⽐较偏爱摇椅，因为摇椅能缓解孕期渐次明显的背痛。
除此之外，摇椅有规律的律动摇晃能缓解⼈⼀天⼯作后的劳累，从⽽让⼈放松下来，让⼈更快
地进⼊梦乡。
座椅人机工程分析
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。
浅谈人机工程学与座椅设计
浅谈人机工程学与座椅设计“坐”与“座”, 因为要坐所以才会有了座,这是需求与诞生的关系。
看当今的座椅设计,已不再仅仅的满足其坐的功能性和造型的艺术性,对于无论是以休息为目的的安乐椅还是要求高效率的工作椅来讲，都需要与人机相结合,这样才能设计出舒适的座椅。
下面就浅谈一下人机工程学与座椅设计的联系.人体在正常的姿势下，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（见图一）。
而当人的身体处于非自然姿时，椎间盘内压力分布不正常，形成压力，压迫中枢神经,产生腰部酸痛、疲劳等不适感（见图二）。
图一图二前面讲到了不同的坐姿对人体脊椎的影响，众所周知，人们感知是否疲劳是源于肌肉活动的多少，那么不同的坐姿对人体的肌肉活动度有什么影响呢?有实验证明：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。
以上种种实验分析说明座椅的设计与人机工程学是分不开的。
下面就休息椅和工作椅来分别谈一下在考虑人机的情况下其座椅设计需要注意的细节。
一、座高适当的座高应使大腿保持水平，小腿垂直，双脚平放于地面。
具体来讲休息用休息椅座高在38—41cm左右，而工作椅是在43—50cm 之间，休息椅应使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也有助于身体的稳定，而工作椅需要使人以较直立的姿势坐于其上，双脚平放于地面，故其座高比休息椅稍大。
因为工作椅的高度显然与作业面高度有关，工作椅最好高度可调，以适应不同作业者。
二、座宽座宽必须能容纳身材粗壮的人，一般设定为43—45cm。
对单人使用的座椅，参考尺寸是臀宽，以女性群体尺寸上限为设计根据；对成排相邻放置的座椅，如剧场观众椅，则座宽应以肘间距的群体上限位为设计基准，以避免拥挤压迫感。
当然座宽不宜太大，若座宽太大双臂得不到支撑，肩部会引起疲劳不适感（如图三）。
人机工程学—工作椅
此座椅的腰靠角为95度， 符合标准
5 腰靠
靠背可以帮助脊柱保持正 常，轻松的姿态，一般座 椅的腰靠长应为320mm340mm，腰靠宽应为 200mm-300mm，腰靠高 应为165mm-210mm。
此座椅的腰靠长为：445mm，腰靠高为：345mm。 这些都不在范围之内，数值都比较大。
2.座深:该椅子超过(380mm).
改进:该椅子的座深460mm, 应该缩短至360-390mm.
3.扶手:该椅子超过(280mm).
改进:该椅子的扶手长340mm, 应该缩短至200-280mm之内.
6 扶手
扶手的高度一般为200~250mm. 两扶手的内间距最大不超过 500mm.扶手长度200~280mm.
此座椅的扶手长为：340mm，高为：200mm. 扶手有点偏长。
存在的问题及改进方法
1.座宽:该椅子没超过(500mm).
改进:该椅子的座宽465mm, 应该扩大至500mm左右.
1 座高分析 座高又称座面高，是指坐 骨下支点的臀部到地面的 高度。为了使座者舒服， 座椅的高度一般不应超过 小腿较短的人所适应的高 度。 工作座椅座面高取360480mm为宜。
该座椅的座高为:420mm， 还是比较符合要求的。
2 座宽分析 座宽一般依据女性中95百 分位的臀宽尺寸设计。无 扶手的工作座椅座宽应为 370-420mm，推荐值为 400mm。扶手座椅的座宽 应不小于500mm.
人机工程学
-------座椅分析
工作座椅设计需要考虑的重要因素 包括座高，座宽，座深，座面倾角， 腰靠等
工作座椅
总高：790mm 座高：420mm 座深：460mm 座宽：465mm 腰靠倾角：95° 腰靠高：345mm 腰靠宽：445mm 扶手高：620mm
汽车座椅的人机工程学分析
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。
《人机工程学》-座椅人机分析与设计
“超舒适座椅”有如下主要特征: 超舒适座椅”有如下主要特征:
2
•座椅倾斜结构（照片①）。根据人体工学调试最佳角度，座椅可以完全放平 座椅倾斜结构（照片①）。根据人体工学调试最佳角度， 座椅倾斜结构 根据人体工学调试最佳角度 舒适躺倒。 舒适躺倒。 •“抑制摆动头枕”（照片②，从头部后方、后脑勺下方、头部左右侧对近似 “抑制摆动头枕” 照片② 从头部后方、后脑勺下方、 球状的头部进行三点支撑，抑制行驶中因为汽车晃动导致的头部上下左右摇摆， 球状的头部进行三点支撑，抑制行驶中因为汽车晃动导致的头部上下左右摇摆， 从而减轻颈部肌肉的负担。 从而减轻颈部肌肉的负担。 •椅面角度调节系统（照片③，可以将椅面向前上方抬起，在增大座椅靠背倾 椅面角度调节系统（ 椅面角度调节系统 照片③ 可以将椅面向前上方抬起， 斜角度，减轻颈周和下半身负担的同时，可以抑制臀部的滑动。 斜角度，减轻颈周和下半身负担的同时，可以抑制臀部的滑动。 •粗横棱纹织物脚垫（足拖）（照片④，座椅表面向前上方抬起时，膝部内侧 粗横棱纹织物脚垫（ ）（照片 粗横棱纹织物脚垫 足拖）（照片④ 座椅表面向前上方抬起时， 就会受到挤压。把脚放在这个脚垫上能够减轻膝部内侧受到的挤压。 就会受到挤压。把脚放在这个脚垫上能够减轻膝部内侧受到的挤压。 •座椅两侧设置有可以调整角度的扶手（照片⑤）。减轻了臂部和肩部的肌肉 座椅两侧设置有可以调整角度的扶手（ 座椅两侧设置有可以调整角度的扶手 照片⑤）。减轻了臂部和肩部的肌肉 负担。 负担。 •按摩、通风、加热等功能作为选装配置，可以同时在座椅中实现。 按摩、 按摩 通风、加热等功能作为选装配置，可以同时在座椅中实现。 基于人机工程学，结合以上配置，为乘员提供了“头等舱般的舒适心情” 基于人机工程学，结合以上配置，为乘员提供了“头等舱般的舒适心情”。
座椅设计及人机工程学分析
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。
3.多用椅这类座椅以多种功能为设计重点。
它可能与桌子配合，可能是工作、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（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参数数值座高（mm）360-480座宽（mm）370-420座深（mm）360-390腰靠长（mm）320-340腰靠宽（mm）200-300腰靠厚（mm）30-501.座高：休息用安乐椅38—45cm，工作椅43—50cm2.座宽：43—45cm3.座深：休息用椅40—43cm，工作用椅35—40cm4.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—20cm6.靠背角度：103一112度7.扶手高：座垫有效厚度以上21—22cm8.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。
人机工程学---公共座椅分析及改良
公共座椅的优化后方案效果图
公共座椅的设计说明
这款公共座椅从座椅的尺寸、造型以及材质上进行了大 幅改良，尺寸上，座椅的座深、座高、座宽及座面角度都进 行了优化，使座椅工程学更符合更符合人机工程学;造型上， 比改良前更简洁大方，且边缘设计采用圆弧式，使用时更加 舒适；材质上，采用不锈钢材质，考虑到此座椅是室外公共 座椅，面临风吹日晒，所以木质材质易变形，而不锈钢材质 不但不易变形，而且较容易清洁。总的来说，这款座椅严格 按照人机工程学设计，给使用者带来很多方便。
改良前后数据及材料对比
Байду номын сангаас
坐高 坐深 背高 靠背倾角 扶手高 材质
改良前 340 360 335
115°
150
木质
改良后 400 430 535
120°
200 不锈钢
靠背高
严格按照人机工程学来讲，休闲座椅 的靠背高度最佳尺寸为:460mm~610mm。 实际测量这款公共座椅的座深（如左 图）为335mm。 靠背支撑着身体上部分的重量，靠背 太低会增加椎间盘内压力。 建议增加200mm。
座面角度
严格按照人机工程学来讲，休闲座椅的坐面 角度最佳尺寸为:120°。 实际测量这款公共座椅的坐面（如左图）为 115°。 靠背最佳倾角（与水平面夹角）为120°， 坐面最佳角度（与水平面夹角）为14°。 建议增加5°。
1
公共座椅的数据测量
2
公共座椅的数据分析及优化
3
公共座椅的环境分析
4
公共座椅的设计改良
5
公共座椅的优化后方案效果图
6
公共座椅的设计说明
7
改良前后数据及材质对比
公共座椅的数据测量
公共座椅的数据分析及优化
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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。
工作椅的设计要点
1、工作座椅的结构形式应尽可能与坐姿工作的各种操作活动要 求相适应，应能使操作者在工作过程中保持身体舒适，稳定并 能进行准确地控制和操作。
2、工作座椅的坐高和腰靠必须是可调节的。坐高调节范围在 GB10000中“小腿加足高”，即360-480mm之间；工作座椅坐面 高度的调节方式可以是无极的或间隔20mm为一档的有级调节。 工作座椅腰靠高度的调节方式为165-210mm间的无级调节。
体重量的压力分布于坐骨结节附近。
工作座椅的人机工程学分析
一、坐姿与座椅设计的人机工程学 二、工作椅的设计要求 三、工作椅的人机工程学分析
一、坐姿与座椅设计的人机工程学
坐姿是一种人体的自然姿势。它有很多的优点，可免除肌力 疲劳，减少人体的耗能，比立姿更有利于血液的循环，也有 助于操作者采取更为稳定的姿势，以进行各种精巧精细动作 的任务，而且它也是操作足踏式控制装置的较佳姿势。但其 也限制了人体的活动性，尤其是在需要用手或手臂进行较大 的出力或从事具有旋转动作时，坐姿较立姿不方便。此外， 长期的坐姿对人体健康也有许多的不利，脊柱的不正常弯曲、 人体主要支撑面上的压力等将产生不舒适感。
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高，以桌面作为 前倾时手臂的支承并不能降低活动度。
正确的坐姿就是臀部距离靠背稍远一点，上 身向后倾斜，双腿之间保持90°-115°间， 大、小腿之间保持100°-120°之间，小腰腿椎支撑点 与脚掌保持在85°-95°之间，处于这种状 态之下，人会感到舒适、轻松。
座椅分类
休息为目的的安乐椅 作业场所的工作椅 其他功能椅
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。
各种舒适型座椅
作业场所的工作椅
工作座椅应尽可能使操作者保持舒适、稳定 的坐姿同时能进行正确的工作操作。
各种工作椅
其他功能椅
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。
8、工作座椅的结构材料和装饰材料应耐用，阻燃，无毒。坐垫 ，腰靠，扶手的覆盖层应使用柔软，防滑，透气性好，吸汗 的不导电材料制造。
人机工程学分析 --座椅设计
内容要点
座椅分类 座椅设计要求 工作椅的人机工程学分析
基于人机工程学的座椅设计
人们在生活和工作时，离不开座椅，特别是以坐姿进行工作的人，每天都 有１／３以上的时间在与座椅打交道。因此座椅设计除了材料运用得当及造 型大方美观以外，更重要的是要符合人体工学设计原则，即进行座椅设计时 必须充分考虑人体的坐态生理特征。让坐在其上的人可以得到更好的状态。 现代座椅的设计要可靠、耐用、安全，更重要的是要满足它的使用功能与舒 适度。各类座椅都应根据人机工程学的基本法则，结合人体的生理和心理需 求，设计出合理的座椅尺度和空间距离，给使用者设计与制造出最大限度的 自由活动空间以及更多的方便和安全感、视觉美感等。座椅的实用程度，是 通过人们的反复使用，接触与鉴别加以验证的，座椅作为一种居室文化的载 体发展到今天，它已经是现代人类生活中调剂居室环境的艺术品、装饰品， 是融艺术与实用于一体的全新消费品。
这类座椅以多种功能为设计重点。 它可能与桌子配合，可能是工作、休息兼用， 也可能是作为备用椅可以折叠收藏起来。
各类功能椅
座椅设计的要求汇总
座椅的型式和尺度与坐的目的或动机有关； 座椅的尺度必须与相对的人体测量值配合； 座椅的设计必须能提供坐在其上的人体有足够的支撑与
稳定作用； 座椅的设计必须能使坐在其上的人体改变其姿势； 靠背，特别是在腰部的支撑，可降低脊柱所产生的紧张压力； 座垫必须有充分的衬垫和适当的硬度，使之有助于将人
3、工作座椅可调节部分的结构构造，必须易于调节，必须保证 在椅子使用过程中不会改变已调节好的位置并不得松动
4、工作座椅各零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各 部结构不得存在可能造成挤压，剪钳伤人的部位。
工作椅的设计要点
5、无论操作者坐在座椅前部，中部还是往后靠，工作座椅坐面 和腰靠结构均应使其感到安全，舒适。