座椅人机工程分析
座椅人机工程分析
座椅人机工程分析座椅人机工程分析是一种综合研究方法，它将人类认知心理学、工程学、人体工学、运动学、生物力学等多个学科有机结合，以人为基础，以座椅作为载体，通过科学的手段探究人与座椅之间的相互作用及其对人的影响，从而为座椅的设计和开发提供科学依据。
座椅人机工程分析的研究内容主要包括：人体形态与运动特征、人体生理计量学、座椅体验感和舒适度、座椅的支撑力和稳定性、座椅的调节可靠性和可操作性等。
1. 人体形态与运动特征人体形态与运动特征是座椅人机工程分析研究的重要组成部分。
通过对人体形态、肌肉组织等方面的研究，可以为座椅的设计提供重要参考。
例如，不同身高的人在坐姿时需要的座椅高度、座椅前沿的扶手高度等都不同，设计合适的座椅角度和高度能够使人在长时间的使用过程中感到轻松和舒适。
2. 人体生理计量学在座椅人机工程分析中，人体生理计量学是指研究人体各项参数和生理反应的科学方法。
例如，对人的身体负荷进行量化可以获得不同体型和运动方式下各种身体部位所承受的负荷大小和部位，进而为座椅的设计提供科学依据。
另外，还可以通过生理学测试，获得关于人体反应的详细信息，例如人的视觉反应时间、手部反应能力等，这些信息可以帮助设计师优化座椅的设计，以适应用户的个体差异。
3. 座椅体验感和舒适度座椅体验感和舒适度是座椅人机工程分析的重要研究内容。
通过对座椅的体验感和舒适度进行分析，可以了解人体的感觉和满意程度，以便制定更好的座椅设计方案。
例如，座椅表面的材料和织物的质量和平稳性可以影响人们的感受，粗糙表面给人以不适的感觉，容易让人产生瘙痒等不适感。
而各类座垫、椅背的设计，更是提高座椅的基础舒适度的原因。
4. 座椅的支撑力和稳定性座椅的支撑力和稳定性，主要是指座椅的支撑力和稳定性，座椅的支撑力可以是人体重量在座椅上分布均衡，以减少人体在座椅上产生不适的感觉。
而座椅的稳定性则是指座椅在使用中的平衡性，以及座椅在众多动态能力的负载瞬间内，保持安全、平稳和运动平衡。
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
人机工程学座椅分析
人机工程学座椅分析(共3页)
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人机工程学
中式家居木椅人机使用分析
一．基本参数：
参数数值（mm）参考数值（mm）坐高430 360—480
坐宽（前）410 370—420
坐宽（后）370 370—420
坐深380 360—390
靠背高540 300—480
靠背宽300 200—400
靠背厚35 35—50
靠背倾角93°95°— 110°
坐面倾角0°0°— 5°
二．人机使用分析：
1.坐高较高，大腿及臀部受力，且小腿得不到放松，不适。
2.坐深较长，受力点集中在大腿及臀部，腰部不能很好的得到放松，不适
3.靠背倾角过小，腰部不能很好的贴合靠背；且靠背采用木头作为材料及直线线条造型，不符合人体脊柱的构造，腰背肌肉也不能得到很好的放松，不适。
4.拘泥于传统造型，无扶手，造型僵硬呆板，从心理到生理都未能很好的考虑用户体验
三．总结：
1.该座椅一定程度上考虑到了人机工程学的坐面角度，坐宽，能让使用者在短时间内的使用中不致于引起不适
2.座椅整体造型古朴大方，比例均衡。
但在设计过程中，其坐深，坐高，靠背高度及靠背倾角未能符合人机工程学的要求
四．建议：
1.缩短坐深与坐高
2.加大靠背倾度与弧度
3.增加坐前缘弧度
4.缩短靠背高度。
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
2
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。
电脑座椅人机可行性分析
电脑座椅人机可行性分析1. 引言电脑已经成为人们工作、学习和娱乐不可或缺的工具之一。
而在长时间使用电脑的过程中，常常会出现腰酸背痛、颈椎不适等问题。
为了解决这些问题，电脑座椅的人机可行性成为了关注的焦点。
本文将从人机工程学的角度，对电脑座椅的人机可行性进行详细分析。
2. 人机工程学背景知识人机工程学是研究人与机器之间相互关系的科学，旨在提升人类在工作和生活中的效率和舒适度。
在设计电脑座椅时，需要综合考虑人体工程学原理、健康学知识、生理学等。
只有充分考虑这些因素，才能设计出符合人体工学的电脑座椅。
3. 电脑座椅的人机可行性分析3.1 坐姿支持电脑座椅的关键是提供一个可以支持正确坐姿的座椅结构。
正确的坐姿应该是脊柱保持自然的弯曲，肩膀放松，手臂能够自然放置在桌面上，并且脚平放在地面上。
因此，电脑座椅应该具备以下特点：- 背部支撑：座椅背部应该能够提供适当的支撑，以保持脊椎的自然弯曲。
- 腰部支持：座椅应该有一定的腰部支撑，以减轻腰椎负担。
- 头枕设计：电脑座椅的头枕应该能够提供适当的头部支撑，以减轻颈椎负担。
- 可调节性：座椅的高度、角度应该能够进行调整，以适应不同身高和习惯的用户。
3.2 座椅材质座椅材质是影响人机可行性的重要因素之一。
座椅应该选择透气、舒适的材质，以减少长时间坐下导致的不适感。
此外，座椅的内部填充物也应该具备良好的弹性，以提供足够的支撑力。
3.3 调节性能电脑座椅的调节性能是衡量其人机可行性的重要指标之一。
用户应该可以根据自己的需求来调整座椅的高度、角度等参数，以寻找到最舒适的坐姿。
此外，座椅的调节操作也应该简便易行，用户能够轻松完成调节。
3.4 健康功能除了提供舒适的坐姿支持外，电脑座椅还应该具备一定的健康功能。
例如，一些高端的电脑座椅还配备有按摩、热敷等功能，用于缓解长时间坐下带来的肌肉疲劳。
此外，一些座椅还可以根据人体姿态发出警示信号，提醒用户调整坐姿。
4. 结论电脑座椅的人机可行性是设计合格的电脑座椅的基础，合理的座椅设计可以减轻长时间使用电脑带来的不适感。
工作椅与休闲椅——人机工程分析
最适宜的角度为115°，工作用椅可取95~105°，一般为 100°，休闲椅105°~110°。
表格数据分析
扶手工作椅标准尺寸分析表 标准休闲椅尺寸分析表
第四点，此款休闲椅 为无扶手式休闲椅，所以当 人们坐于该休闲椅上时，双 手只能是平放在自己的大腿 上或身上，对自身也是一种 压力，我个人认为有扶手的 休闲椅要比无扶手的休闲椅 在长时间使用时更让人觉得 放松舒服。适当高度的扶手 可以使肩膀不至酸痛。
第五点，休闲椅的坐面和靠背是有一个倾斜角度的，为了让 人体在斜躺的情况下，身心都能得到放松，但并不是角度越大越 舒服，人的重心也是要被考虑的一个重要的因素，人体的重量要 被均匀的分布到各部分。
实例分析一款带扶手工作椅
这是一款带扶手皮制的高度 可调节的办公用椅，其人机工程 设计也是较合理的。
首先，从我的手绘图中可 以看出，该座椅的高度调节范围 为330mm~530mm,参照尺寸表 中的数据，该范围包含了男、女 尺寸的最大值及最小值，在高度 调节上应该来说，基本上是可以 满足所有人群的。
第二，座椅的座深为 400mm，这一尺寸也是符合人 机要求的，因为坐于工作椅上， 大部分场合，人们的腰部是挺直 的。所以坐深只需要满足股至臀 部的纵深就够了，这一点在前文 中提到过。
E、怡人的环境能缓解人的心理压力，消除紧张的情绪，有利于 人类的身心健康。
作息条件 图例分析
坐类家具的人体工程分析
坐是人们日常生活的主要行为之一，当人处于办公、休息、 进餐、开会等各种活动中时，无不是在坐状态下进行的。
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。
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
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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。
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。
座椅设计人机分析
6.座面角（β）
人机Er工g程on学omics
• 座面角指的是靠背与座面之间的夹角。 • 对于固定的工作椅，座面以近乎水平为好，如
果一定要倾斜，那么座面应为平的略成凹状，前 半只向后倾斜3-5°，后1/3部分略向上倾斜，并 且座面的前缘应做成圆角。
人机Er工g程on学omics
意大利设计师罗伯托.露西设计的LAML1000系列椅
人机Er工g程on学omics
（2）好椅子的要素
• 思考:世界上最好的椅子是哪个?
好椅子与形式无关。
人机Er工g程on学omics
• 椅子外形看起来像是坐下去能舒服，但是比如 不能使最后姿势保持良好状态，不久就会疲劳。
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
人机Er工g程on学omics
Fysio椅子，被认为是世界上第一把完全根据人 体形态设计的办公椅，以此宣告家具设计进入了 “人体工程和生态科学的黄金时代”。
8.扶手
人机Er工g程on学omics
• 扶手的高度一般建议为在200-250mm。
作业(二选一)
人机Er工g程on学omics
• A 、工作椅坐椅设计
一、椅子的功能
人机Er工g程on学omics
• (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
椅子人机工程学
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， 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。 在后面。很好的贴切着。 分析： 分析： 1.坐面高度与坐面深度基本符合多功能椅的设计建 1.坐面高度与坐面深度基本符合多功能椅的设计建 坐面后缘略高起，后靠时臀部感觉舒适。 议。坐面后缘略高起，后靠时臀部感觉舒适。且大 腿下部无异物搁置感，舒适。 腿下部无异物搁置感，舒适。 2.靠背高度离地85CM，符合的设计建议； 靠背高度离地85CM 2.靠背高度离地85CM，符合的设计建议；靠背下缘 至坐面后缘的距离也基本接近教室座椅的设计建议。 至坐面后缘的距离也基本接近教室座椅的设计建议。 其舒适性在使用中也得到验证. 其舒适性在使用中也得到验证. 3.使用者倾向于坐前1/3坐面 即座椅下凹部分上， 使用者倾向于坐前1/3坐面， 3.使用者倾向于坐前1/3坐面，即座椅下凹部分上， 有下滑的不适。同时，座椅较轻的重量， 有下滑的不适。同时，座椅较轻的重量，及底部的 接地的不稳，导致座椅向前翻转，后部翘起， 接地的不稳，导致座椅向前翻转，后部翘起，处不 稳定的状态， 稳定的状态，给人带来额外的负担 总结：这把椅子的设计，靠背有大量的透气孔， 总结：这把椅子的设计，靠背有大量的透气孔，很 人性化特别是夏天坐这种椅子是相当的舒服， 人性化特别是夏天坐这种椅子是相当的舒服，前坐 有稍稍的不足， 座垫应该相对平行。 有稍稍的不足， 座垫应该相对平行。
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， 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。 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。
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。
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在虚拟技术中，让人体模型坐在模型化的椅子上，人体具有柔软的表面组织，内置超声波传感器、压力传感器和倾斜计等，能检测出评价椅子所需要的各种参数和坐姿，能对坐姿感觉进行评价。
虚拟数值人体可模拟人体的真是形状，从而为变椅背座椅设计提供依据。使一般座椅靠背是固定的，当人体的坐姿改变后，靠背和人后背之间将产生空隙，使受力分布不均匀。
2.1.8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、吸汗的不导电的材料。
2.2座椅的主要参数
参数
符号
数值
测量要点
座高
a
360-480mm
在座面上压以60kg，直径350mm半球状重物时测量
座宽
b
370-420mm
推荐值400mm
在座椅转动轴与座面的交点处或座面深度方向二分之一处测量。
3.2膝靠式座椅
为了适应办公室工作，如打字、书写的坐姿要求，座面设计成前倾式。但前倾式座面是坐者有从前缘滑落的趋势，为了维持坐姿，坐者不得不腿部用力抵住地面，防止前滑。为了解决这一问题，设计时从膝部支承考虑，提供一膝部下方至小腿中部的膝靠，这样座面前倾的时前滑的趋势呗膝靠阻挡，保持坐姿的稳定。
膝靠式座椅是一种打破传统座椅支承上体重量靠臀部的椅子。其设计特点是由坐骨与膝盖来分担大腿以上部位的重量，以减轻脊柱和臀部的承重负担。但，膝靠式座椅本身还有一些缺陷有待克服。主要问题在于进出座椅不方便；坐者智能采用前倾作业姿势，如欲后仰休息，则膝部一下被膝盖所限制。
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。人体正常的腰曲弧线是侧卧的曲线，躯干挺直坐姿和前弯时的腰弧曲线会使腰椎严重变形，要使坐姿能形成几乎正常的腰曲弧线，躯干与大腿之间必须有大于90度的角度，且在腰部有所支承，课件保证腰椎弧线的正常形状是获得舒适坐姿的关键。
1.2.3腰椎后凸和前凸
正常的腰弧曲线是微微前突。为使坐姿下的腰弧曲线变小，座椅应在腰椎部提供所谓的两点支承。由于5、6胸椎高度相当于肩胛骨的高度，肩胛骨面积大，可承受较大压力所以第一支承应位于5、6胸椎之间，称其为肩靠。腰部支承设置在第4、5腰椎之间的高度上，称其为腰靠，和肩靠一起组成座椅的靠背。合理的腰靠应是使腰弧曲线处于正常的生理曲线。
椎间盘受力分析
当坐姿腰弧曲线正常时，椎间盘上受的压力均匀而轻微，几乎无推力作用于韧带，韧带不拉伸，要不无不舒适感。但是，当人体处于前弯坐姿时，椎骨之间的间距发生改变，相邻两椎骨前端间隙缩小，后端间隙增大，椎间盘在间隙缩小的前端受推挤和摩擦，迫使它向韧带作用一推力，从而引起腰部不适感，长期累积作用，可造成椎间盘病变。
综合看来，从坐姿生理学角度，应保证腰弧曲线正常；从坐姿生物力学角度，应保证肢体免受异常力作用。依据两方面的要求，研究了人体作业的舒适坐姿。
2、座椅设计
2.1设计要点
2.1.1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、稳定并恩给你进行准确地控制和操作。
2.1.4工作座椅各零件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。
2.1.5无论操作者坐在座椅的前部、中部还是往后靠，工作座椅座面和腰靠结构均应使其感到安全、舒适。
2.1.6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。
2.1.7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的水平方向作用力时，腰靠倾角不得超过115°。
R
400-700mm
推荐值550mm
倾覆半径
r
195mm
座面倾角
α
0°-5°
推荐值3°-4°
腰靠倾角
β
95°-115°
推荐值110°
注:表中各符号所列参数a、f、g、α、β为操作者坐在座椅上后形成的尺寸、角度
3、座椅设计的新观念
近年来，人机工程学专家与设计师对于座椅设计系上进行调整设计，而近期的座椅设计则从座椅最根本的功能要求的角度着手，从设计观念上已有所突破与创新。
1.3.2体压分布
由人体解剖学可知，人体坐骨粗壮，与其周围的肌肉相比，能承受更大的压力。而大腿底部有大量血管和神经系统，压力过大会影响血液循环和精神系统传到而感到不适。所以坐垫上的压力应按照臀部不同部位承受不同压力的原则来设计，即在坐骨处压力最大，向四周逐渐减小，至大腿部位时压力降至最低值，这是坐垫设计的压力分布不均匀原则。
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。
3.1动态座椅
所谓动态座椅，其设计特点是座椅能对坐者的动作与姿势做出自动响应。通常的座椅背靠与椅面夹角是固定的，座面除椅垫部分能吸收落座时的冲击以外，没有其它吸收冲击的措施。座面下面配置的液压缸控制座椅角度在14°范围内连续调整，液压缸的动作有坐者重心的移动来实现。这种自动调节可以使座椅适应不同使用者习惯的坐姿，使用者也可以再座椅上时常改变姿势，以防止久坐对身体的压力局部积累。调整后，座椅还可以子啊任意角度锁紧。该座椅上还涉及有座面提升机构，以吸收落座时的冲击。落座时，座面下陷一定高度，坐稳后，提升机构使之回复到原来的位置。
坐姿生物力学
1.3生物力学
1.3.1肌肉活动度
脊椎一卡附近的肌肉和肌腱连接，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的压力的作用，是肌肉活动度增加，招致疲劳酸痛。肌腱组织受力时，产生一种活动电势。根据肌电图记录可知，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；当躯干前倾时，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。这些结果与坐姿生理学是相符合的。
机制1045班学号201010614104
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。
股骨受力分析
人体的结构在骨盆下面有两块圆骨，成为坐骨结节。坐姿时这两块面积很小的坐骨结节能支承上身的大部分重量。坐骨结节下面的座面呈近似水平时，可使两坐骨结节外侧的股骨出于正常的位置而不受过分的压迫，因而人体感到舒适。
1.3.3当座面呈斗形时，会使股骨向上转动，这种状态除了使股骨出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。所以在座椅设计中，斗形坐面是应该避免的。
2.1.2工作座椅座高和腰高必须是可调节的。座高调节范围360-480mm之间；工作座椅坐面高度的调节方式可以是无级的或者间隔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。
2.1.3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经调节好的位置并不松动。
3.3多功能沙发椅
使用产品过程中，使用者总是自觉或被动地出于某种姿势。在产品设计中考虑产品操作姿势，将可避免使用者采用不良的操作姿势，增强产品的可用性，提高使用效率。
4、综上所述就是笔者对座椅人际工程讨论的全部内容，未来的座椅会向着在舒适健康的基础上追求环保、智能的高度上发展，人类将会在座椅中体会到更高的生活质量，获得更多的效率。
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。
前倾式座椅
研究表明，采用座面适当前倾设计的工作椅会更适合工作，尤其是办公室工作，比如对写字和绘画用椅的设计。当要求座高较高时，对于倾斜式绘图桌用椅，前倾角应达到15°以上，如果背靠角为90°，则相当于座面与靠背夹角为105°，这是坐姿的最小舒适度角，靠背对于脊椎部还能起适度的支撑作用，肌肉紧张较小，背部压力在椎骨上分布也比较均匀。
座深
C
360-390mm
推荐值380mm
在腰靠高g=210mm处测量，测量时为非受力状态
腰靠长
D
320-340mm
推荐值330mm
腰靠宽
E
200-300mm
推荐值250mm
腰靠厚
F
30-50mm
推荐值40mm
腰靠上通过直径400mm半球状物，施以250N力时测量