座椅人机工程学
基于人机工程学的汽车座椅设计研究
基于人机工程学的汽车座椅设计研究近年来，随着汽车行业的不断发展，人们对汽车舒适性和安全性的需求也日益增加。
汽车座椅作为汽车内部的重要组成部分，其设计对驾驶员和乘客的舒适性和安全性起着至关重要的作用。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究成为了诸多汽车制造商和研发部门关注的焦点之一。
人机工程学是一门研究人和机器之间的适配性问题的综合学科。
在汽车座椅设计领域，人机工程学的原理被广泛应用于提高汽车座椅的人体工程学设计，以实现更好的舒适性、安全性和驾驶体验。
本文将从人机工程学的角度出发，探讨汽车座椅设计的相关研究内容和应用方法。
一、人机工程学在汽车座椅设计中的重要性人机工程学可以帮助设计师更好地理解人体的生理特征和人体工程学原理，从而针对不同用户群体的需求，设计出更符合人体工程学的座椅结构。
考虑到人体脊柱的生理曲线和各个关节的活动范围，设计出符合人体曲线和姿势变化的座椅结构，以减少长时间驾驶对脊柱和关节的不适，并提高驾驶员的舒适性。
人机工程学还可以通过对驾驶员和乘客的行为习惯和姿势进行分析，指导汽车座椅的功能和调节模式的设计。
通过实际驾驶行为的数据采集，了解驾驶员在驾驶过程中的身体姿势和活动习惯，从而设计出更符合实际使用需求的座椅调节功能和调节方式，提高座椅的人性化和便利性。
人机工程学的原理在汽车座椅设计中具有重要的指导意义，可以帮助设计师更全面地考虑人体工程学的因素，从而设计出更适合人体特征和行为习惯的汽车座椅，提高座椅的舒适性和实用性。
在汽车座椅设计领域，基于人机工程学的研究内容涉及到人体工程学原理、人体姿势分析、座椅功能设计等多个方面。
下面将从这几个方面对基于人机工程学的汽车座椅设计研究内容进行详细介绍。
1. 人体工程学原理的研究人体工程学原理是人机工程学的基础理论之一，也是汽车座椅设计中不可忽视的部分。
在汽车座椅设计中，人体工程学原理的研究涉及到人体结构、生理特征和运动机能等多个方面，包括人体曲线、关节活动范围、肌肉疲劳特性等。
人机工程学分析--座椅设计
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。
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
人机Er工g程on学omics
5.靠背角（α）
人机Er工g程on学omics
• 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。
人机Er工g程on学omics
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
人机Er工g程on学omics
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
人机Er工g程on学omics
• 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。
椅子人机工程学PPT课件
总结：
a.坐面的前缘设计成圆弧形并做成圆角，有助于前坐 时的舒适感。
b.座椅厚重而结实，有着良好的稳定性，符合人机 工程学。
4
2019/12/31
5
教室老 师座椅
由左图可以看到此座椅的数据 使用情况：基本上可以坐满坐面，并且背部可以靠
在后面。很好的贴切着。 分析： 1.坐面高度与坐面深度基结
通过调查校园内与网络上比 较具有代表性的座椅，看到 了如今使用的座椅并不是很 乐观。部分的座椅基本没有 考虑人体工程学的要求；
而那些以人体工程学的要求 的作为设计要素之一的座椅 则又未充分充分贯彻功效学 的要求，显出种种的不足， 所以还需要多多改进。
左图为最符合人机工程学的 座椅的角度
前言
坐姿是一种人体的自然姿势，它有很多优点，可以免除肌力疲劳，减少人体的耗能， 比立姿更有利于血液的循环，所以我们生活中必须要符合人机工程学的椅子。
1
电
脑
椅
由左图我们可以轻松的看到这个电脑椅子的各项分析 数据。
使用情况：座垫为软皮坐着舒服。有靠垫姿势比较自 然
分析：
1、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。
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.
该座椅的座宽为：465mm, 它各种 坐姿下靠背能够支撑腰部 ，避免座位太大导致弓腰 才能靠到椅面，或座面太 小导致大腿失去支撑。工 作座椅深应取为360-390， 推荐值为380mm。
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。
基于人机工程学的汽车座椅设计研究
基于人机工程学的汽车座椅设计研究汽车座椅是汽车内部重要的组成部分，它不仅是提供乘客舒适性的重要设施，更是保障乘客安全的重要工具。
在汽车设计中，人机工程学起着至关重要的作用，它可以帮助设计师更好地理解用户的需求，并将这些需求转化为实际的产品设计。
本文将围绕基于人机工程学的汽车座椅设计展开研究，探讨其在汽车座椅设计中的应用和意义。
一、人机工程学在汽车座椅设计中的应用1.1 人体工程学的原理人体工程学是研究人体和工作环境之间的关系，以确保产品设计符合人体特征和需求。
在汽车座椅设计中，人体工程学原理帮助设计师分析人体的生理和心理特征，包括人体的尺寸、姿势、运动特征等，以便更好地设计符合人体工程学原理的汽车座椅。
1.2 座椅设计的人体测量数据通过人体测量数据，设计师可以了解不同人群的坐姿、身体尺寸等特征，从而为汽车座椅的设计提供准确的数据支持。
这种数据包括身高、坐高、背长、体重等参数，设计师可以根据这些数据更好地设计符合不同人群需求的汽车座椅。
1.3 动态人机工程学评估在汽车座椅设计中，动态人机工程学评估帮助设计师了解人体在坐姿状态下的动作、姿势变化等情况，以便更好地设计适应这些动作的座椅。
乘客在长途旅行时的坐姿变化，需要设计出符合人体工程学的座椅，使乘客在不同坐姿下都能获得舒适的体验。
2.1 提高乘坐舒适性基于人机工程学的汽车座椅设计可以提高乘坐的舒适性，使乘客在长时间的行驶中也能感到舒适和放松。
符合人体工程学原理的座椅设计可以减少身体的疲劳和不适感，使驾驶过程更加愉悦。
2.2 提高安全性人机工程学原理帮助设计师更好地理解人体的姿势、动作特征，从而设计出更加符合乘客需要的座椅。
这种设计可以提高座椅的支撑性和固定性，使乘客在行驶过程中更加稳定，减少受伤的可能性。
2.3 个性化设计3.1 挑战基于人机工程学的汽车座椅设计需要考虑众多的因素，包括人体的尺寸特征、坐姿状态、动态变化等，这需要设计师具备深厚的人机工程学知识和经验。
人机工程学对座椅的分析
Herman Miller Sayl椅子欣赏
Herman Miller Sayl椅子欣赏
Thank you !
人机工程学
ERGONOMIC
生活中椅子的人体测量和人机分析
座深：
座宽：
靠背： 坐高：
扶手座面距离：
1。指椅面前缘至后缘的距离（舒适 距离35—40cm），该尺寸不能太 大。正确的座深应使靠背方便地支 持腰椎部位。 2。如座深大于身材矮小者的大腿长 （臀部至膝窝距），座面前缘将压 迫膝窝处压力敏感部位，这样若要 得到靠背的支持，则必须改变腰部 正常曲线；否则，坐者必须向座缘 处移动以避免压迫膝窝，却得不到 靠背的支持。
座深：
座宽：
靠背： 坐高：
扶手座面距离：
1。座宽必须能容纳身材粗壮的人。 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。（舒适座宽43—45cm） 2。座宽亦不能太大，如长时间坐 姿作业，双臂应得到应有的支承， 如座宽太大，则肘部必须向两侧 伸展以寻求支承，这样会引起肩 部疲劳。
靠背： 坐高：
扶手座面距离：
坐高测量
座深：பைடு நூலகம்
座宽：
靠背：
坐高：
扶手座面距离：
1。扶手的主要功用是使手臂有所 依托，减轻手臂下垂重力对肩部 的作用，使人体处于较稳定的状 态。它也可以作为起身站立或变 换坐姿的起点。（最适距离21— 22cm） 2。扶手不能太高，否则迫使肘部 抬高，肩部与颈部肌肉拉伸；但 如过低则实际上使臂部得不到支 撑，或者躯干必须偏斜，以寻求 一侧的支承。
座深：
座宽：
靠背：
坐高：
扶手座面距离：
1。工作椅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。（最适角度103 一112度） 2。当作业面固定时，椅高上限应 根据身材较矮的作业者的要求来确 定，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。
办公座椅设计中的人机工程学应用
办公座椅设计中的人机工程学应用一、概述人机工程学，也称为人类工效学或人类因素工程学，是一门研究人与机器之间相互作用的科学。
其目的在于优化人机交互，以提高工作效率、降低操作错误并保障人的健康与安全。
随着现代办公环境的日益复杂化，办公座椅设计作为人机工程学在办公环境中的重要应用之一，已经引起了广泛的关注。
办公座椅作为员工日常工作中最亲密的“伙伴”，其设计的好坏直接影响到员工的坐姿、工作效率以及身心健康。
优秀的办公座椅设计能够提供良好的支撑和舒适度，帮助员工保持正确的坐姿，减少因长时间坐姿工作而引发的健康问题，如颈背痛、腰间盘突出等。
同时，合理的设计还能够提高工作效率，减少疲劳感，增强员工的满意度和归属感。
将人机工程学原理应用于办公座椅设计中，对于提升办公环境的整体质量、促进员工的身心健康和提高工作效率具有重要意义。
本文将从人机工程学的角度出发，探讨办公座椅设计中的人机工程学应用，以期为办公座椅的优化设计提供理论支持和实践指导。
1. 办公座椅的重要性办公座椅在日常工作中起着至关重要的作用，它不仅是员工执行任务的工具，更是保障其身心健康的关键元素。
在长时间的工作中，员工往往需要在座椅上度过大部分时间，一个设计合理、符合人机工程学的办公座椅，能够极大地提高员工的舒适度，减少因坐姿不当引发的身体不适，如颈背痛、腰部不适等。
办公座椅的设计还直接影响到员工的工作效率。
一个舒适、稳定、调节灵活的座椅，能够使员工保持最佳的工作姿势，避免疲劳和分散注意力，从而更加专注于工作任务。
反之，如果座椅设计不合理，不仅会影响员工的健康，还可能导致工作效率下降，甚至引发工伤事故。
在办公家具设计中，办公座椅的重要性不容忽视。
人机工程学的应用，能够为办公座椅的设计提供科学依据，确保座椅在形态、尺寸、材料、功能等方面都符合人体工学原理，满足员工的实际需求，为员工创造一个舒适、健康、高效的工作环境。
2. 人机工程学的定义与核心原则人机工程学，也称为人类工程学、人因工程学或人体工程学，是一门新兴的边缘科学，其研究范围广泛，涉及生理学、心理学、生物力学、环境科学等多个学科。
座椅的人机工程学原理
在设计椅子时，就可以利用人机工程学的研究成果：座高：从人的解剖特点考虑，人的臀部真皮和足跟一样厚，而臀部肌肉丰满，是人体最能够耐受压力的部位之一。
所以，合适的座椅应设计成使躯干的重量压在臀部和坐骨上。
座高的设计很重要。
椅子太高，人坐着足部悬空，使大腿肌肉受压，大小腿肌肉紧张，时间不长人就会感到肌肉酸痛，甚至连背部肌肉都会感到疲劳；椅子过低，人坐上去背部肌肉也紧张，这种椅子不能保证腰骶部椎骨的适宜姿势，而增大了背部的负荷。
因此，适宜的座高应稍稍低于小腿高。
这样，脚部、腿部的全部或大部分自然落在地板上。
座深：应当使臀部全部得到支持，而椅座的前端离小腿应有一定距离，以保证小腿活动的自由。
椅宽，应使臀部得到全部支持，并且有一定的宽余，使人能调整坐姿。
双人椅应保证人能自由活动。
因此，应比人的宽度稍大。
人的平均肘宽度约33.1～63.5厘米，这样的椅子能满足95%的人的需要。
靠背：人直坐足踏地时，倘若躯干得不到支持，则背部肌肉紧张，容易疲劳，为了减轻正坐时背肌的紧张，必须使躯干也得到支持，靠背则是支持躯干的比较合理的部件。
如果我们设计的靠背能恰当地支持11～12胸椎部位，1～2～3腰椎部位，则能使背部肌肉放松，胸腔舒展，呼吸舒畅。
此外，靠背与坐垫的夹角要稍大。
这样，可使腹部到大腿的血管松弛，利于血液循环。
靠背和坐垫相接处，以不与人臀部接触为宜，以免人体因臀部受压引起人体向前滑动。
靠背的斜度，各人要求不同，不同的工作要求也不一样。
飞机座椅靠背斜度在警觉条件下，即座椅者精神集中或工作状态下为110度，非警觉条件下为110～120度；汽车靠背斜度应为111.7度；学校学生用椅靠背斜度应为95～110度。
椅座面斜度大多采用后倾，后倾角度以小于3～6度为宜。
以上这些数据都是基于人体工程学的研究成果，都应该成为我们进行椅子设计时所熟悉和掌握的。
为确保操作人员在操作过程中不会有任何行为被强加了不可接受的负荷，使人机间负荷分配合理，在设计时，应注意人的体力极限。
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。
人机工程学汽车座椅设计研究
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。
汽车座椅与内饰设计的人机工程学考虑
汽车座椅与内饰设计的人机工程学考虑人机工程学是一门研究人类与机器之间交互关系的学科，其在汽车座椅与内饰设计方面扮演着重要的角色。
座椅和内饰设计的舒适性和人体工程学原则的应用不仅能提高驾驶员和乘客的舒适度，还能有效提升汽车的安全性和可用性。
本文将探讨汽车座椅与内饰设计中的人机工程学考虑。
一、人体工程学和驾驶员舒适性设计人体工程学是根据人体结构和功能的特点，为设计和组织生产规程等提供科学依据的一门科学。
在汽车座椅设计中，人体工程学的原则被广泛应用于驾驶员舒适性的设计。
1. 座椅形状和曲线设计汽车座椅的形状和曲线设计应该符合人体工程学原则，使其能够提供舒适的坐姿支持。
座椅背部和腰部的曲线应与驾驶员的脊柱曲线相匹配，以提供良好的腰部支撑和减少背部疲劳。
此外，座椅座垫的形状和角度也应适应不同人体尺寸的需求，以确保正确的坐姿和压力分布。
2. 座椅材质和通风设计座椅材质对于驾驶员的舒适度至关重要。
人机工程学原则指出，座椅材质应有适宜的柔软度和透气性，以减少驾驶员的背部压力和出汗不透气等问题。
高质量的座椅面料和材料还可以提供额外的吸湿性和保暖性，从而增加长时间驾驶的舒适感。
二、人体工程学和乘客舒适性设计在汽车内饰设计中，人体工程学原则同样适用于乘客舒适性的设计。
1. 空间布局和储物设计车内空间的合理布局对乘客的舒适度至关重要。
座位之间和座位与门板之间的距离应能够容纳不同身材乘客的需求，以确保他们能够舒适地进出和调整座椅姿势。
此外，合理设计的储物空间也可以帮助乘客更好地储存和访问他们的个人物品。
2. 控制装置和仪表板设计汽车内部的控制装置和仪表板的设计应符合人体工程学原则，以方便乘客的操作和使用。
按钮、开关和旋钮应易于触摸和触发，以减少乘客在操纵这些装置时的注意力分散。
此外，仪表板上的显示器和指示灯也应易于阅读和理解，以确保乘客能够准确获得所需的信息。
三、人体工程学和安全性设计在汽车座椅与内饰设计中，人体工程学原则对于提高汽车的安全性起着重要的作用。
车辆工程中的座椅设计与人机工程学
车辆工程中的座椅设计与人机工程学在车辆工程领域，座椅设计是一个至关重要的环节，它不仅关系到驾驶者和乘客的舒适体验，更直接影响到行车安全和健康。
人机工程学作为一门研究人与机器相互关系的学科，在车辆座椅设计中发挥着不可或缺的作用。
当我们坐在汽车座椅上时，可能很少会去深入思考这个座椅背后所蕴含的科学原理和精心设计。
然而，每一个细节，从座椅的形状、材质到调节功能，都是为了适应人体的生理结构和行为习惯，以提供最佳的支撑和舒适度。
首先，让我们来谈谈座椅的形状设计。
一个符合人机工程学的座椅应该能够贴合人体的自然曲线，尤其是脊柱的“S”形曲线。
座椅的靠背要有适当的弧度和支撑点，以减轻腰部的压力。
如果靠背过于平坦或缺乏支撑，长时间驾驶或乘坐会导致腰部肌肉疲劳，甚至引发腰椎疾病。
此外，座椅的座面也需要有合理的倾斜角度和深度，以保证大腿能够得到充分的支撑，同时避免对腿部血液循环造成阻碍。
座椅的材质选择同样不容忽视。
常见的座椅材质包括织物、皮革和人造革等。
织物座椅具有良好的透气性，能够减少闷热感；皮革座椅则显得更加高档，且易于清洁。
然而，无论选择哪种材质，都要考虑其柔软度、耐磨性和摩擦系数等因素。
材质过硬会让人感到不舒适，而过软则可能无法提供足够的支撑。
此外，座椅的表面材质还应该具有一定的防滑性能，以防止在车辆行驶过程中身体滑动。
除了形状和材质，座椅的调节功能也是人机工程学的重要体现。
现代车辆的座椅通常具备多向调节功能，包括座椅的前后、上下、靠背角度以及头枕高度和角度等。
这些调节功能的目的是让不同身材的驾驶者和乘客都能够找到最适合自己的坐姿。
例如，较高的驾驶者可能需要将座椅调得更低，以获得更好的头部空间和视野；而身材较矮小的驾驶者则需要将座椅调得更靠近方向盘，同时调整头枕的高度，以保证颈部得到良好的支撑。
在长途驾驶或乘坐中，座椅的舒适性显得尤为重要。
为了减少疲劳感，一些高端车辆的座椅还配备了按摩、通风和加热功能。
按摩功能可以通过气囊或机械装置对身体的关键部位进行按摩，促进血液循环，缓解肌肉紧张；通风功能能够在炎热的天气中保持座椅的干爽，提高舒适度；加热功能则在寒冷的季节为身体提供温暖。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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 A
G
3.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。
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。
（三）设计细那么
1.座高：休息用安乐椅38—45cm，工作椅43—50cm
a. 适当的座高应使大腿维持水平，小腿垂直，双脚平放于地面。
b. 座面不能太高，不然小腿悬空时，大腿受椅眼前缘压迫，使坐者感到不适，长时刻如此坐着血液循环受阻，小腿麻木肿胀。
因此，座高一样按低身材人群设计，建议座眼前缘应比人体膝窝高度低3—5cm，且有半径为—5cm的弧度。
c.座面亦不能太低，不然腿长的人骨盆后倾，正常的腰椎曲线被拉直，致使腰酸不适。
d.休息椅应使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也有助于躯体的稳固
e.工作椅令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
f.看成业面固按时，椅高上限应依照身材较矮的作业者的要求来确信，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
2.座宽：43—45cm
a.座宽必需能容纳身材粗壮的人。
对单人利用的座椅，参考尺寸是臀宽，以女性群体尺寸上限为设计依照，
b.对成排相邻放置的座椅，如剧场观众椅，那么座宽应以肘间距的群体上限位为设计基准，以幸免拥堵压迫感。
c.座宽亦不能太大，如长时刻坐姿作业，双臂应取得应有的支承，如座宽太大，那么肘部必需向双侧伸展以寻求支承，如此会引发肩部疲劳。
3.座深：休息用椅40—43cm，工作用椅35—40cm
a.指椅眼前缘至后缘的距离，该尺寸不能太大。
正确的座深应使靠背方便地支持腰椎部位
b.如座深大于身材矮小者的大腿长（臀部至膝窝距），座眼前缘将压迫膝窝处压力灵敏部位，如此假设要取得靠背的支持，那么必需改变腰部正常曲线；不然，坐者必需向座缘处移动以幸免压迫膝窝，却得不到靠背的支持
c.为适应绝大多数利用者，座深应按较小百分位的群体设计，如此身材矮小者坐着舒适，躯体高大的人只要小腿能取得稳固的支持，也可不能在大腿部位引发压力疲劳。
4.座面倾角：休息椅19—20度，工作椅小于3度
a.座面倾角指座面与水平面所夹角度
b.座面后倾的作用有两点：
①是由于重力，躯干后移，使背部抵靠椅背，取得支持，能够降低背肌静压。
②是避免坐者从座缘滑出座面。
后者在振动颠簸的环境中尤其重要，如汽车鸳驶用座椅及远程汽车的乘客座椅
c.从座椅的功能来区分:
①休息椅座面倾角大，有利于身心松弛，大座面倾角与靠背倾角组成近于平躺的休息姿势。
②对工作座椅而言，因作业空间一样在躯体前侧，如座面过份后倾，脊椎因躯体前屈作业而会被拉直，破坏正常的腰椎曲线，形成一种费力的姿势，因此倾角不能太大，一样为3度以下
d.研究还说明：
采纳座面适当前倾设计的工作椅会更适合于工作，尤其是办公室工作，比如对写字和画图用椅的设计，当要求座高较高时，关于倾斜式画图桌用椅，前倾角应达到15度以上，若是背靠角为90。
，那么相当于座面与靠背夹角为l05度，这是坐姿的最小舒适角度，靠背关于脊椎部还能起适度的支持作用，肌肉紧张较小，背部压力在椎骨上散布也较均匀。
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，现在腰椎部份前凸，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组成，大部份工作场合，腰靠最要紧。
c.靠背的最大高度可达48—63cm，最大宽度可达35—48cm。
靠背的尺寸要紧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，确信高度时还必需计入座椅的有效厚度。
d.为了使背手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份，其高度至少为—20cm
7.扶手高：座垫有效厚度以上21—22cm
a.在不妨碍执行某些待定作业的情形下，一样座椅应考虑设置扶手。
扶手的要紧功用是使手臂有所依托，减轻手臂下垂重力对肩部的作用，令人体处于较稳固的状态。
它也能够作为起身站立或变换坐姿的起点。
b.扶手不能太高，不然迫使肘部举高，肩部与颈部肌肉拉伸；但如太低那么事实上使臂部得不到支撑，或躯干必需偏斜，以寻求一侧的支承
8.椅垫
a.人体在座姿状态下，与座面紧密接触的事实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，如此久坐足以产生压力疲劳，致使臀部痛楚麻木感。
b.测试研究说明，坐于座垫上的臀部压力值大为降低，而接触支承面积也由900cm2增大到1050cm2，使压力分散。
c .椅垫的另一优势是能使躯体采取一种较稳固的姿势，因为躯体能够适应地陷入座垫。
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
27 18
10
座面上的距离 cm
产生的压力
kg
正常的坐姿 双腿交叉时
6.靠背角度 ：103一112度 指座面与靠背的夹角，其目的与座面角度相似
从脊柱正常形态来看，该角为115度较为合适。
实际应用中，建议取：阅读用椅101—l04度，休息椅105—108度
座椅设计实例（休息用椅）
座椅侧面轮廓（每格100 ×100 mm）
座椅设计实例（多功能座椅）
座椅侧面轮廓（每格100 ×100 mm）
中
靠
背
办
公
座
椅
、
工
作
面
、
搁
脚
板
的
配
合
尺
高靠背办公座椅、工作面、搁脚板的配合尺寸(mm)
座椅人机工程学
车辆082班赵小超
59。