基于人机工程学的2D人体模型座椅仿真设计实现

基于人机工程学的2D人体模型座椅

仿真设计实现

李月凤,王晨光，高强

(天津市复杂系统控制理论及应用重点实验室，天津300384)

摘要：本文结合人机工程学，给出了利用UG开发软件对汽车模型座椅进行仿真设计的方法和实现。文中首先阐述了结合人机工程学原理对汽车座椅进行的参数化设计，还分析了UG的参数化及建模方法和2D人体模型建立的仿真平台，运用人体舒适坐姿的角度参数，达到汽车座椅人性化设计的要求，最后完成了2D人体模型座椅仿真分析。

关键词：UG软件；人机工程学；模型座椅；参数化建模；仿真设计

2D seat simulation design of the human body model

based on Ergonomics

Li Yue-Feng，Wang Chen-Guang，Gao Qiang.

(Tianjin Key Laboratory for Control Theory & Applications in Complicated Systems, Tianjin

University of Technology, Tianjin, 300384, China)

Abstract: A simulation of model chair which is combined with ergonomic under the UG software development environment is simulated .This simulation analyzed the combination of ergonomic and human engineering of the car seat to design parameters. Followed by the completion of the UG and parametric modeling and describing the simulation platform of 2D human body model, using the Angle parameters of Human comfortable sitting .So designing user-friendly design of car seat for achieving the purpose and requirements .Finally realized how to complete 2D human body model seat Simulation under the UG software development environment .

Keywords: UG software;Ergonomics;Parametric modeling;Simulation design

引言

随着汽车行业的蓬勃发展和日益普及，驾驶健康和安全问题受到越来越多的关注。为了满足不断发展的用户需求和健康安全的需要，汽车人性化设计已成为当今发展的重要研究课题。人机工程学[1]是实现汽车人性化设计的重要手段之一[10]。在汽车设计流程中，人机工程设计能充分考虑操作者的生理、心理等完备的人类因素，以及人一汽车一环境系统[2]的整体状态和动态作业过程，是实现汽车人性化设计的重要手段。人机工程设计使汽车设计适应于人，保证人的操作简便省力、迅速准确、安全舒适，提高人机系统的整体和谐性，充分发挥人机效能，获得最佳的经济效益和社会效益。从某种意义上讲，人机工程设计的好坏直接决定了汽车人性化设计水平的高低。

1.人机工程学

1.1 定义及其研究的方向

人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的科学。该科学在其自身的发展过程中，打破了各学科之间的界限，并有机地融合了各相关学科的理论，不断的完善自身的基本概念、理论体系、研究方法以及技术标准和规范，从而形成了一门研究和应用都极其广

泛的综合性边缘学科。因此，它具有现代各门新兴边沿学科共有的特点。

据对英、美等国家的人机工程学研究，可把人机工程学研究的方向归纳如下：

（1）工作负荷研究，包括体力活动、智力活动、工作紧张等因素引起的生理和心理负荷；

（2）工作环境研究，包括高空、深水、地下、加速、高温、低温和辐射等异常工作环境下的生理效应，以及一般工作环境中振动、噪音、空气、照明等因素的人机工程研究；

（3）工作场地、工作空间、工具装备的人机工程研究；

（4）信息显示的人机工程学问题，特别是计算机终端显示中人的因素研究；

（5）计算机设计与使用的人机工程学研究；

（6）工作成效的测量与评定；

（7）机器人设计的智能模拟等；

（8）人际系统研究。

1.2 汽车座椅的功能与要求

汽车座椅的功能就是支撑驾驶员及乘座者的身体，缓和路面不平传给人体的冲击和衰减由此而引起的振动，给乘座者制造舒适、安全的乘座条件，便于驾驶者有良好的驾车环境与条件。其要求是:

(1)应该设计制造成舒适的产品，使驾驶员和乘员的疲劳限制在最小的程度。

(2)应当安全可靠，能承受较大的压力。

(3)应当富有弹性，减振性能好。

(4)应当美观大方，透气性、触感性要好。

(5)还要适合不同身材、不同体型、不同体重的驾驶员使用。

根据人机工程学理论，驾驶员腰锥要承受人的上体全部重量，同时承受因人体运动的弯腰等活动，致使腰曲超出正常脊柱生理弧型而产生腰曲变形。所以腰椎部分最易受到损伤。为了使坐姿下的腰曲变形最小，需要根据人体的腰椎结构来设计满足腰椎所能够承受的最大压力[8]。

图1：座椅的体压分布图2：表示座椅尺寸的主要参数

2 座椅设计与人机工程学结合

在设计座椅时通常结合人机工程学中坐姿人体尺寸，主要从以下五个方面进行设计：

(1)椅面高度：是指座椅的座面与地面的垂直距离，椅面高度应保证座者不因椅面过高而使人腿肌肉受压，又保证不因椅面过低而增加背部肌肉负荷。在人机工程学中由于椅面常向后倾斜，通常椅面高度掌握在380～450mm为宜。

(2)椅面深度：是指椅面的前沿至后沿的距离。椅面深度尺寸应满足三个条件：臀部得到充分的支持；腰部得到靠背的支持；椅面前沿与小腿之间留有适当的距离，保证小腿可以自由活动。因此座椅设计中，椅面深度要适中通常椅而深度应取于350～430mm为宜。

(3)椅面宽度：需根据人的坐姿及动作来分析，一般呈前宽后窄的形状。一般椅面宽度在允许的条件下，以宽为好，以方便就坐者变换姿势。一般可取400～450 mm。对于有扶手的靠椅来说.要考虑人体手臂的扶靠，以扶手的内宽作为椅面宽度的尺寸。一般不小于500mm。

(4)倾角：其设计包含座面倾角和靠背倾角两部分内容。座面倾角是指椅面与水平面的夹角。座椅面应稍向后倾斜，以防止长时间坐着时臀部向前滑动，方便背部在重力影响下自然向后倾靠，贴向靠背以寻找背部支撑。对于工作座椅可取5°，体息用椅14°～24°为宜。而靠背倾角是指有靠背的座椅中靠背与椅面间的夹角。从保持脊柱正常自然形态，增加舒适感考虑，最适宜倾角为95°～115°。

(5)背靠的高和宽：与坐姿肩高和肩宽有关，对于工作用椅，靠背的高和宽应以不妨碍手臂的操作活动为前提。可采用中、低靠背，宽可取320-～360 mm；对于体息用椅应采用高靠背，宽度可取350-～480 mm在充分考虑到操作者舒适、安全的驾驶环境等因素，给出了每一个参数量的设计范围，这样的设计是符合人机工程学原理的人性化设计。

3 UG的参数化及建模方法

UG参数化设计是近年来才发展起来的造型技术，可以提高设计效率。传统的造型设计方法只是集合图素的简单堆叠，仅描述了产品的可视形状，而不包含产品的设计思路（即产品的几何图素间的拓扑

图3 ：人体舒适坐姿的主要角度参数示意图。

关系和约束关系），也不具备由于几何尺寸变化而使图形变换的尺寸驱动功能。因此当改变复杂模型的一个尺寸时，需要擦掉原有图形，重新构建一个新的图形，这种简单的重复工作严重的影响设计效率。

UGNX造型系统可以解决上述问题[3]。对于形状比固定的零部件，用一组参数约束该几何图形的一组尺寸序列，参数与设计对象的控制对应显示。当赋予一个不同的参数序列时，就可驱动源有几何模型的目标几何图形，完成高效建模和模型修改。同时UG具有的参数化建模方法，其参数化设计的步骤如下：

（1）提供图纸和自由变化参数表确定建模方法；

（2）创建参数化模型；

（3）设置参数之间的关系

（4）提取自由变化参数；

（5）创建零件库，输入零件系列数据，创建零件模型；

（6）调入生成模型，检查模型创建是否有误；

（7）利用二次开发接口编写程序，进行零件库的管理。

4 2D人体模型建立的仿真平台

4.1 人体舒适坐姿的角度参数[4]

（1）脚与小腿夹角A1：由于小型汽车的脚操纵器、加速器和制动器操作频繁、准确性高、容易疲劳。脚与小腿夹角A1起关键作用。如果太小，容易使腿部肌肉太紧张，增加疲劳度。如果太大，腿部肌肉比较放松使人的警觉性降低，反应迟钝，出现突发事故更危险。

（2）膝屈角A2：大小主要受两个因素影响：脚的施力大小和操纵效率。一般的脚踏板采用

14N／C㎡的阻力最好。对于悬挂的脚蹬，（如汽车加速器），推荐的用力值是45～68N。膝屈角过大或过小都会使驾驶员产生不适的感觉。

（3）人体躯干与大腿夹角A3：根据矫正学原理和肌肉活动度分析可得：最适合的坐姿是：臀部稍离靠背向前移使上体略向后倾斜，保持体腿夹角在90°～115°之间，小腿向前伸。其中以105°为宜。

（4）肘角A6：肘角的大小主要影响人的疲劳强度和人距离方向盘的远近。实验发现合适的肘角范围是80°～160°，其中以105°为宜。

（5）手与前臂夹角A7：手与前臂夹角范围是170 °～190°，这里选择170°。

表 3（显示了最适合的坐姿角度值）

4.2 基于UG平台的人体二维建模

第一步：启动2D人体模型设计工具新建文件，取名为2D-Manikin，单位为mm，进入建模应用选择【工具】→【自定义】→【总布置设计工具包】→【2D虚拟人】；进入人体模型设计工具，如下图所示：

第二步：选择人体模型和百分比。“2D人体模型”的类型：驾驶员：代表驾驶员的2D模型。乘客：代表乘客的2D模型。百分区间：第95个百分点：代表男性乘员。只有5％的成年男性大于此范围。第50个百分点：代表男性和女性的平均值。第10个百分点：代表女性乘员。只有10％的成年女性小于此范围。车辆分类：A类：Class A车；B类：Class B车辆。

注意：这里我们以男性驾驶员、A车位例，如下图所示：

第三步：定义人体模型姿势参数，如下图所示：先设定SGRP相对于汽车坐标系的X、Y、Z坐标和人体的后仰角度。

第四步：定义脚踏板踵点（AHP）位置，即设定AHP的X坐标和Z坐标（Y坐标与SGRP相同）踏板平面角度等参数。如下图所示：

第五步：定义分析选项。如果需要检查驾驶姿势是否符合SAE标准，选择“驶姿势检查—三角形方法”复选框。如果要检查运动副角度是否符合SAE，选择“运动副角度报告”复选框。一般情况下全选，如下图所示：

第六步:生成2D人体模型。以上参数完全设定完成后，系统开始计算，绘制出2D人体模型。显示人体各部分尺寸（单位mm）如下：上臂长300 臀宽355，前臂长267，肩宽390，大腿长431，小腿长46，大腿厚120-170，躯干长455，臀部至膝盖长度425。

4.3 座椅的参数化建模

座椅设计尺寸的确立：座椅一般由坐垫、背靠、或腰靠、支架等主要组件构成，也可以有扶手、头靠、调节装置、脚滑轮等构件。座椅设计的主要参数包括：A-座高，B-座宽，C-座深，头靠长，E-头靠宽[7]。需要参考的人体尺寸有：a-膝盖高度、b-肘部高度、c-大腿厚度、d-臀部宽度、e-臀部至膝盖长度、f-上身长、g坐姿的肩中部宽度、h-头到椅面的高度、i-头长、j-头宽、坐面倾角a、腰靠倾角p。椅的尺寸与人体尺寸的关系有的是一一对应的，有的是相互联系的，这里为了便于设计，可将各个关系简化成与人体尺寸的线性关系。各个尺寸计算关系如下（单位mm）：

座高（A）参数表达式A=a-c+△L；

座宽（B）参数表达式B=d+△L；

座深（C）参数表达式C=e+△L；

头靠长（D）参数表达式D=h-(1/2)i+△L ；

头靠宽（E）参数表达式E=j+△L

注：△L为修正值。修正值为：5mm。根据人机工程学的要求，结合人体尺寸，并考虑到实际应用中的因素，根据上述分析，列出座椅设计参数推荐值（单位：mm）：座高222，头靠长197，座宽360，头靠宽164，座深430，座垫倾角15°

4.4 基于UG平台的座椅模型仿真：

第1步：画出人体背部和大腿下侧曲线。通过【插入】→【来自曲线集的曲线】→【偏置曲线】命令，选择所需要的曲线，弹出【偏置曲线】对话框，输入参数，得到所需曲线。如下图：

第2步：生成座椅实体轮廓。选择所需曲线，使用【拉伸】命令，设定限制中的初始值=-180mm，结束值=180mm。得到符合人体曲线的片体，如下图：

接着选择片体，使用【工具】中的【插入】→【偏置/比例】→【加厚片体】命令，设定第一偏置为0mm，第二偏置为150mm，公差为默认值，得到座椅实体轮廓，如下图：

第三步：头靠的轮廓线的建立和实体的生成。在已知的草图状态下，绘制直径d=177mm 的头部；再绘制圆半径r=59mm，且与头部相切；以圆直径为宽，绘制高为100mm的矩形；使用【圆角】命令，设定圆角半径r=30mm，设置约束，完成草图，如左下图所示，2D人体模型形成。

5．结论语

通过人机工程学原理，分析了汽车座椅的舒适性设计方案。对驾驶座椅进行了综合研究，

以及人与座椅之间的人机关系，以达到减少疲劳、提高舒适性的目的。通过与UG软件的结合，模拟出人体坐姿的二维模型和座椅的模型，使问题更加形象具体，并且达到了预期的“人性化”设计效果。

利用人机工程学原理来进行座椅建模设计是座椅发展的必然。只有充分运用人机工程学原理，才能使设计的座椅真正成为“以人为本”的设计。

参考文献：

[1] 丁玉兰，人机工程学，北京：北京理工大学出版社，2000.

[2] 龙生照，人—机—环境系统工程研究进展，北京：北京科学技术出版社，2003.

[3] 郎代兵，UGNX汽车自动化设计，北京：清华大学出版社，2006.

[4] 王红州，汽车座椅参数化设计及驾驶室座椅与仪表板的布置，硕士学位论文，2008.

[5] GB-10000-88 中国成年人人体尺寸，1989.

适性的研究综述，.汽车科技，.2001 .

[6] 吴旭亭，人体体压分布的测试与评价、分析，清华大学博士研究生论文，2002.

[7] 任传波、庄继德等，汽车产品开发，北京：机械工业出版社，2007.

[8] 杨德一、张秋月、郭钢，基于UG平台的汽车驾驶舒适行评价，重庆大学机械工程学院，2004.

[9] 许英、朱序璋、杨宏刚、郭琳，汽车驾驶座椅的人机工程学设计，2008..机械设计

[10] 马国忠、张学尽，汽车驾驶用座椅的抗疲劳人机工程设计，西华大学交通与汽车工程学院，2004.

作者简介：

李月凤（1963-），女，天津人，副教授，硕士研究生导师。研究方向：计算机辅助设计和机械制造。王晨光（1987-），男，山东人，在读硕士研究生，研究方向：计算机控制与管理。E-mail：qq1987chenguang@https://www.wendangku.net/doc/c410339688.html,，. 详细地址：天津市西青区天津理工大学主校区14号楼自动化学院。邮编：300384.

上接第25页

-------------------------------

参考文献：

[1] 王秉铨.工业炉设计手册.北京：机械工业出版社, 1996

[2] 杨卫宏.数值模拟在工业炉窑研究与开发中的应用.中南工业大学博士论文，2000

[3] 张义贵,陈君,雍海泉,钟星立.板坯加热炉全炉CFD仿真技术运用研究[J].工业炉,2010.32(5):9-12.

[4] 张义贵,陈君,董斌,钟星立.板坯加热炉内加热特性的数值分析[J].工业加热,2010.39(6):27-30

[5] J.G. Kim, K.Y. Huh, I.T. Kim, Three-dimensional analysis of the walking-beam-type slab reheating furnace in hot

strip mills, Number. Heat Transfer, Part A 38 (2000): pp589-609.

[6] M.Y. Kim, A heat transfer model for the analysis of transient heating of the slab in a direct-fired walking beam type reheating furnace, Int. Heat Mass Transfer, 50 (2007): pp3740-3748.

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

高校课桌椅的人体工程学设计与应用

人体工程学 —高校课桌椅的人体工程学设计 人体尺寸在高校桌椅设计中的应用研究 摘要: 本文通过运用人机工程学相关原理, 说明人体尺寸就是桌椅设计中的核心因素, 就是人性化设计的先决条件; 完善的座椅设计应该可以引导使用者保持正确的坐姿, 让身体保持最自然的曲线。所以座椅设计师只有充分依据人体坐姿各项生理尺度, 引导使用者采用正确坐姿, 才能做出真正好的座椅设计。 关键词:人体尺寸;人机工程学;高校座椅设计 1.高校课桌椅现状 1.1 使用现状 进入21世纪以来,随着我国高校招生规模的不断扩大,大学校园硬件建设的高速发展,各类先进设备的不断引入与高校信息化进程的逐步加快,学生的学习效率明显得到了提高。虽然在硬件软件方面各高校给予广大学生的就是最好的,但多数高校在对学生学习生活中的细节却予以忽视。据实地调研抽样调查显示,80%以上的大学生对目前校园所使用的桌椅并不满意,认为其设计存在很多问题。如课桌下部空间狭小,伸不开腿;课桌太窄,无法摆放课本与文具;座面倾角过大,坐着不舒适;座椅之间间距过小,不方便出入;造型呆板;色彩单一等等。由于高校课桌椅存在的种种设计缺陷而导致学生身体疲劳、视力下降、腰部损伤、颈椎病等诸多现象的增加,并严重影响了学习效率及身体健康。因此,健康舒适人性化的高校课桌椅设计问题亟待解决。 1.2 存在的主要问题

高校课桌椅作为相对于普通家具而言的特殊家具,其定义与特点必然会有所不同,其 设计不能完全按照普通家具的设计方法进行。高校课桌椅的人性化设计必须在一个更大的范围中考虑,从整体的使用者即高校大学生群体去考虑课桌椅的设计,故主要存在以下三 方面的问题。 (1)高校课桌椅设计所依据的人体尺寸标准仍旧沿用我国于1988年颁布的国家标准 GB10000—88《中国成年人人体尺寸》,距今已有20多年的时间,其应用显然就是不适应时代发展要求的。所以研究解决人体尺寸问题及其应用,制定出一套符合实际的高校大学生人体尺寸标准,并将其应用于高校课桌椅设计中,就是首当其冲的。 (2)通过初步市场调研显示,高校课桌椅的设计多为各个厂家相互模仿抄袭,设计开发新产品的步子不大,造成产品程式化、商业化严重,市场千篇一律、缺乏亮点,已无法满足高校大学生日益增长的个性化需求。 (3)通过对身边不同院校的大学生进行实际调研后,得知80%以上的同学对其所使用的课桌椅有很大的意见:设计尺寸不合理、单一的色彩、呆板的造型,使她们视觉麻木,不符合人机学的要求,给她们的学习带来诸多不便。因此,为了提高高校大学生的学习质量,减少设计不合理的课桌椅给学生健康带来的损害,文章将从实际出发,以人为本,针对高校大学生合理选择人体样本,进行调查与实测,对测量的数据开展统计分析等研究工作,制定出符合实际的高校大学生人体尺寸标准,并进一步全面分析高校大学生对于课桌椅设计的生理、心理需求,在此基础上对高校课桌椅的人性化设计提出一套全面科学的设计准则。 教室桌椅现状 2、人机分析 2、1 使用人群分析 高校课桌椅使用群体主要包括大专生、本科生,年龄范围大致在18～25周岁。高校大学生就是中国最独特的细分群体,她们正处于人生的黄金时期;她们追求个性,对人生有着自己独特的瞧法与观念;她们倡导新潮,对生活充满了期待与好奇;她们充满活力,对周围 的事物有着强烈的关注;她们有着高于一般同龄人的敏锐与视野;她们走在时代的前沿,崇尚前卫、时尚;她们厌倦一成不变的环境,对色彩有着独特的偏好,多喜爱明快的色系。她们的主要特征包括:活泼好动、思维活跃、智力高、情绪稳定性差、争强好胜、个性锋芒、独立性差等。总之,这些特点对于高校课桌椅的人性化设计起决定性作用。 2、2 人体尺寸 人体尺寸就是一门通过测量人体各个部分的尺寸来确定个人之间与群体之间在尺寸 上存在差别的学科。桌椅与人体之间存在各种不同程度的接触, 只有在清楚掌握了人体尺寸的基础上才能根据实际确定出合理的设计数据。

人体工程学座椅设计说明1

1 概述：人体工程学 ——座椅设计 在生活和工作的多数时间里，我们都是坐着的，椅子对我们来说至关重要。正因为如此，我们需要一把合适的椅子，一把合适的椅子能让我们感觉舒适，享受生活，同时也能很大程度上减少疲劳，提高工作效率。那么，考虑到如何做出一把合适的椅子，我就不得不提及现在越来越被普遍关注的人体工程学了。 人体工程学的椅子设计主要是通过测量人体尺度做出符合人体数据形状以及受力情 况的椅子，故符合人体工程学的好座椅有以下几个基本设计要点：首先，好的椅子设计应当令使用者上半身的重心落在臀部的骨骼上，以人的坐位基准点为准设定座椅的高度，通常来说，座椅的高度在 39cm-42cm 之间。其次，好的椅子，其坐面的宽度也必须恰如其度，坐面过窄，会令使用者感到不适；而坐面过宽的话，使用者的双臂肯定会向外张开，坐得久的话，这会令使用者感到疲劳。再次，好的椅子的靠背也很有讲究，虽然靠背并不是一个必须存在的部分，但当使用者工作使用椅子的时间较长时，有靠背的椅子能让使用者感到更舒适。一般来说，靠背的高度不是固定的，依使用者的习惯和感觉而定。对于好的椅子来说，靠背的倾斜度也有学问，它是随着使 用者休息程度的加大和靠背本身长度的增加而增加的，与坐面的高度、深度、倾斜度也有关系， 同时必须符合人体脊柱的弯曲曲线。除此之外，椅子的软硬程度也很重要，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。相反太硬的椅子也不会让人感到舒适。椅子设计的原理是从人们使用的健康角度分析的，根据人的生理状况，疲劳测定等来定义椅子的外形曲线设计。椅子设计的具体尺度，根据它的不同功用，按照人体测量数据和国家颁布的尺度标准，不断测试高速合理选取数值以达到科学设计的要求。 然而，好的座椅设计不能局限在以上的基本要点内，还有许多需要考虑的因素。因为人体工程学椅子不单是数据的取值，而更是舒适艺术理念及风格的结晶。好的座椅不但能提供给人舒适的环境，还能合理利用材料和运用巧妙的构件组合，达到环保和节约成本的作用。好的椅子应该集美观和实用于一体，真正为人类生活和工作带来舒适和方便。 2.设计方案 （1）设计构思 1) 高度不可调节； 2）可防止座椅滑动和翻倒； 3）给人留有足够的活动空间； 4）能够保证腿的活动空间，以减轻腿疲劳； 5）坐面为 50cm 宽，45cm 长，坐面中部稍微上凸，前缘呈弧曲面，坐面后倾6°； 6）坐面的材料是透气的毛料以增加坐面的舒服感； （2）草图

人体工程学_座椅调研设计例子

人体工程学 ——座椅调研设计 1.调研报告 1.1概述： 在生活和工作的多数时间里，我们都是坐着的，椅子对我们来

说至关重要。正因为如此，我们需要一把合适的椅子，一把合适的椅子能让我们感觉舒适，享受生活，同时也能很大程度上减少疲劳，提高工作效率。那么，考虑到如何做出一把合适的椅子，我就不得不提及现在越来越被普遍关注的人体工程学了。 人体工程学的椅子设计主要是通过测量人体尺度做出符合人体数据形状以及受力情况的椅子，故符合人体工程学的好座椅有以下几个基本设计要点：首先，好的椅子设计应当令使用者上半身的重心落在臀部的骨骼上，以人的坐位基准点为准设定座椅的高度，通常来说，座椅的高度在39cm-42cm 之间。其次，好的椅子，其坐面的宽度也必须恰如其度，坐面过窄，会令使用者感到不适；而坐面过宽的话，使用者的双臂肯定会向外张开，坐得久的话，这会令使用者感到疲劳。再次，好的椅子的靠背也很有讲究，虽然靠背并不是一个必须存在的部分，但当使用者工作使用椅子的时间较长时，有靠背的椅子能让使用者感到更舒适。一般来说，靠背的高度不是固定的，依使用者的习惯和感觉而定。对于好的椅子来说，靠背的倾斜度也有学问，它是随着使用者休息程度的加大和靠背本身长度的增加而增加的，与坐面的高度、深度、倾斜度也有关系，同时必须符合人体脊柱的弯曲曲线。除此之外，椅子的软硬程度也很重要，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。相反太硬的椅子也不会让人感到舒适。椅子设计的原理是从人们使用的健康角度分析的，根据人的生理状况，疲劳测定等来定义椅子的外形曲线设计。椅子设计的具体尺度，根据它的不同功用，按照人体测

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 摘要: 驾驶员坐姿舒适性仿真通常可以量化为驾驶姿势不舒适度模型。驾驶姿势不舒适度预测模型是根据驾驶姿势的影响因素,评价驾驶姿势不舒适度的数学模型。本文对重型商用车坐姿舒适性仿真研究主要做了以下几方面工作:首先,研究了在汽车领域计算机辅助人机工程技术的发展背景及国外研究现状,并对当今比较流行的舒适度建模方法进行了深入的总结。针对这些方法的不足,提出了基于关节载荷的驾驶姿势不舒适度建模方法。其次,进行了适宜驾驶姿势规律的实验研究。通过设计下肢、躯干、上肢实验,获取了建立姿势不舒适度模型所需要的关节载荷和关节坐标数据。最后,建立了以维持身体姿势的关节力及扭矩为目标函数,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 1 引言 随着时代的发展，当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡，人类赖以生存的生活空间和生活方式，处处都是经过设计并不断完善的设计世界。现代设计，作为一种广泛的文化活动，已成为人们生活中的一部分。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。人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。先以汽车座椅为例,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。并指

出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。 2 舒适驾乘首要在于座椅设计 通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以 及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。 而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面 （1）为确定汽车空间围提供依据。 （2）为设计汽车座椅提供依据。 （3）为确定感觉器官的适应能力提供依据。 融人机工程学原理于汽车座椅设计已达到更大舒适度： 2.1 研究现状及主要容 现代科学技术的突飞猛进，以及人们工作和生活空间的不段变化，就要求汽车座椅的生产企业在座椅的设计、生产方式等方面进行改革，同时也要考虑降低成本，提高汽车座椅的经济性。因此市场不断细分，多种不同类型和不同设计的汽车座椅不断进入市场。 人们对汽车座椅外观样式、材料品质的追求，使汽车座椅的设计样式丰富多姿，各有特色。从而也使汽车座椅在设计上取得了瞩目的成绩。可以说汽车座椅

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：工业设计 09-2 姓名：李宇飞 学号： 0964122201 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

人机工程学案例分析

人机工程学案例分析 空间 小亭子入口为3米的高度，适合于西方男子的身高最大值，亭身为镂空几何形，阳光申通其中，造成了光影的迷离，身处其中给人以梦幻感，较之密闭的空间，可以避免人处其中的窒息感，可再生木材可以节约原木，对资源的再次利用，经济而环保。 人们在等公交时往往看着自己的手机，缺乏交流，设计师们邀请过客坐在这个楼梯影院里，一边看电影一边讨论，希望借此加强人们之间的社交互动。此前设计癖还介绍过盒子里的民谣，以及一个迷你移动剧场。 尺度

经常用鼠标的人有时会感到手掌发麻，这是因为手腕上的神经被压住，严重的话还有可能患上腕管综合征。为此俄罗斯设计师Vadim Kibardin设计了一款磁悬浮无线鼠标。这款名为蝙蝠（BAT）的磁悬无线浮鼠标由一个鼠标垫底座和一个带有磁环的悬浮鼠标线鼠标组成。由于采用磁悬浮技术，鼠标可以非常灵活地朝各个方向转动，并且手掌也处在悬空的状态，不会挤压腕部神经。 理想的沙发应当坐感舒适，起坐方便。当人就坐时，大腿平放，双足着地，身体重心自然略向后倾，脊柱呈正常形态，体压分布合理，全身肌肉放松，血液循环畅通，姿态舒适。沙发设计时，沙发座高、座深、座面倾斜角、靠背倾斜角、座面和靠背的曲度等功能尺寸的确定，需要充分考虑到人类坐姿的合理性和舒适性。如若设计不当，不仅会影响到沙发的使用，甚至会影响到人的健康。 心理

「15分钟」是一款把沙漏和台灯融为一体的沙漏台灯。外形酷似沙漏，上面为透明灯罩，下面为白色底座，灯座里面装有沙子。在正常照明情况下和普通台灯无异，当你想睡觉时，把台灯翻转，这样灯座里的沙子会慢慢流到灯罩里面，将光源慢慢覆盖，从而灯光越来越暗，当沙子全部流下来时，沙子的重量会压下灯罩里的开关，将灯熄灭。与此同时，你也会伴着越来越柔和的灯光慢慢入睡。 公共汽车上座位使人面部朝向汽车运动的方向是非常好的，这使人有一种安全舒适的感觉。为什么这么说呢？经个人经历和大多数人的述说来看，如果座位朝向使人面部背向运动的方向，比如说火车车厢里就有这样的位置，还有少数公交车邻近驾驶位置的座位也有让人背向运动方向的，这样让人极为不舒服或是一种没有安全感的体验。所以大多公共汽车上的座位都是让乘客朝向前方，给人一种舒适安全的感觉。

人体工程学_座椅设计说明

人体工程学 ——座椅设计 1概述: 在生活与工作得多数时间里,我们都就是坐着得,椅子对我们来说至关重要。正因为如此,我们需要一把合适得椅子,一把合适得椅子能让我们感觉舒适,享受生活,同时也能很大程度上减少疲劳,提高工作效率。那么,考虑到如何做出一把合适得椅子,我就不得不提及现在越来越被普遍关注得人体工程学了。 人体工程学得椅子设计主要就是通过测量人体尺度做出符合人体数据形状以及受力情况得椅子,故符合人体工程学得好座椅有以下几个基本设计要点:首先,好得椅子设计应当令使用者上半身得重心落在臀部得骨骼上,以人得坐位基准点为准设定座椅得高度,通常来说,座椅得高度在39cm-42cm 之间。其次,好得椅子,其坐面得宽度也必须恰如其度,坐面过窄,会令使用者感到不适;而坐面过宽得话,使用者得双臂肯定会向外张开,坐得久得话,这会令使用者感到疲劳。再次,好得椅子得靠背也很有讲究,虽然靠背并不就是一个必须存在得部分,但当使用者工作使用椅子得时间较长时,有靠背得椅子能让使用者感到更舒适。一般来说,靠背得高度不就是固定得,依使用者得习惯与感觉而定。对于好得椅子来说,靠背得倾斜度也有学问,它就是随着使用者休息程度得加大与靠背本身长度得增加而增加得,与坐面得高度、深度、倾斜度也有关系,同时必须符合人体脊柱得弯曲曲线。除此之外,椅子得软硬程度也很重要,太软得椅子容易令使用者曲起

身子,全身肌肉与骨骼受力不均,从而导致腰酸背痛得现象得产生。相反太硬得椅子也不会让人感到舒适。椅子设计得原理就是从人们使用得健康角度分析得,根据人得生理状况,疲劳测定等来定义椅子得外形曲线设计。椅子设计得具体尺度,根据它得不同功用,按照人体测量数据与国家颁布得尺度标准,不断测试高速合理选取数值以达到科学设计得要求。 然而,好得座椅设计不能局限在以上得基本要点内,还有许多需要考虑得因素。因为人体工程学椅子不单就是数据得取值,而更就是舒适艺术理念及风格得结晶。好得座椅不但能提供给人舒适得环境,还能合理利用材料与运用巧妙得构件组合,达到环保与节约成本得作用。好得椅子应该集美观与实用于一体,真正为人类生活与工作带来舒适与方便。 2.设计方案 (1)设计构思 1)高度不可调节; 2)可防止座椅滑动与翻倒; 3)给人留有足够得活动空间; 4)能够保证腿得活动空间,以减轻腿疲劳; 5)坐面为50cm宽,45cm长,坐面中部稍微上凸,前缘呈弧曲面,坐面后倾6°; 6)坐面得材料就是透气得毛料以增加坐面得舒服感; (2)草图

人机工程案例分析

人机工程学“产品设计”案例分析 一、不错设计 1、耳机 符合人机工程学设计，可任意转动麦克风，属后挂式耳机 2、手机 符合人机工程学原理的设计奉上鲜明的拇指托靠处和波动曲线起伏的键盘，在与好友保持密切的沟通联络时，指尖如舞蹈般在手机上轻盈曼妙地跃动。如水银泻地般顺畅自然的滑盖式机械结构，因采用由专为高性能车辆提供轴承的厂商制造的优质滚珠轴承而更臻完美，令手机堪比手工技艺的登峰造极之作。

3、电动固定平台搬运车 根据人机工程学原理设计的舵柄，操作简单、安全、灵活；高强度的车身，满足各种需求，适应性强；先进的液压系统具有轻载快速提升功能，效率高；驱动轮和双承载前轮均为聚氨酯，耐磨性能好；货叉前部特殊设计的导轮，具有很好的导入性；所有的轴承均备有润滑套，液压系统和轴承完全免维护；德国进口密封元件：优质、可靠、使用寿命长、密封效果好；摆动后轮结构：保证两侧后轮均能同时落地，接触性好，避免油缸承受侧向载荷；提供不同的货叉长度/宽度；提供尼龙/橡胶轮供不同工况使用；可选停车制动功能：手制动/脚制动 4、奥迪Shooting Brake概念车的内饰 先天的跑车本性，按照典型的跑车风格设计的较低座椅位置、高位中控台、清晰的仪表板总成，无不显露出这一特性。较短的跑车型换档杆、极佳手感的档把、车门上宽阔的扶手以及上覆橡胶材料的铝质踏板，将外形和功能通过人机工程学完美地契合。

5、激光条码扫描器 LS 4008i 的设计不但坚固耐用，而且对性能进行专门设计以提高可操作性。LS 4008i 不但非常轻巧，并且优化了手柄设计，任何人大小的手都能轻松握持，使用舒适无比。其获得专利的双指触发器可以减少手指疲劳，过长时间操作下亦是如此适合长时间操作。免持式Intellistand 可以方便地进行固定展现扫描，大大提高了工作效率。LS 4008i 扫描仪扫描器具有一个明亮的较大双色发光二极管，还有一个音量可调的蜂鸣器，可以在解码成功时发出确认声音信号。扫描仪扫描器上的橡胶垫有两种作用，一是减振，一是抬高扫描仪扫描器使其远离柜台，方便取放。 6、手机 104×43×18毫米的机身体积和仅91克的重量，加上符合人机工程学原理的尺寸，无论

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： 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。 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。

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 ） 30-50 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。 3.多用椅

腰靠高（mm）165-210 腰靠圆弧半径（mm）400-700 座面倾角（°）0-5 靠腰倾角（°）95-115 1.座高：休息用安乐椅38—45cm，工作椅43—50cm 2.座宽：43—45cm 3.座深：休息用椅40—43cm，工作用椅35—40cm 4.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—20cm 6.靠背角度：103一112度 7.扶手高：座垫有效厚度以上21—22cm 8.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。 b.测试研究表明，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.椅垫的另一优点是能使身体采取一种较稳定的姿势，因为身体可以适应地陷入座垫。

人体工程学与室内设计调查报告 - 副本

关于人体工程学在室内设计中 具体应用的调研 ——寝室空间设计的应用 About human body engineering in interior design the specific application and research —Bedroom spatial design application 课程名称：人体工程学与室内设计 指导教师：李安 姓名：李小茜李洁 学号：2010101424 2010101310 日期：2010年3月29日 长沙学院艺术系

摘要： 近来人们研究探讨室内环境问题，抛弃了以往把人和物、人和环境割裂开来，孤立地对待，或者是单纯地以人去适应物和环境对人们提出要求的方向。开始重视生活于人工环境中人们的心理倾向和人的行为习惯，把选择环境与创建环境相结合。实地调研寝室空间各设施对人的行为、心理尺度（生理及心理两方面）的影响，分析并得出调研结果。 研究对象： ★宿舍空间布局、门窗以及生活环境行为空间的分配★宿舍桌椅、书柜、衣柜的尺寸、材质、色彩 ★宿舍床铺高低布局设计 ★宿舍阳台、洗漱台、晒衣架 ★宿舍卫生间 ★人的行为习惯的设施、装饰 ★宿舍尺寸、色彩、材质、光线的分析 研究分析 一、空间环境与人的心理、行为 在环境意识日益充斥着生活每一个角落的今天，人们开始越来越密切的关注自己周围生存空间的环境

31003100浴霸储物柜储物柜床铺(模板）床铺床铺床铺水泥地水泥地防滑砖品质，环境心理作为一个与人们生活、个性密不可分的设计准则也获得了大家的广泛关注。由于年龄、性别、职业、道德、伦理、文化、修养、气爱好等不同，每个人的心理活动也千差万别。而人的行为是人的心理活动外在表现。所以空间生活环境的舒适度关系着人的心理的满足感。研究人体结构功能，心理、力学等方面与室内环境之间的合理协调关系适合人的身心活动要求，取的最佳的使用效能，其目标是安全、健康、高效能和舒适。 我们所调查的宿舍空间是学校弘昱一栋的四人 寝室。空间布局大致如下图: 宿舍平面图

座椅人机工程分析

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。 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。 坐姿生物力学 1.3生物力学

汽车座椅的人机工程学分析

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。舒适而操纵方便的驾驶座椅，可以减少驾驶员疲惫程度，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，以设计出公道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、微天气的反应等两大方面。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，人们逐步熟悉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，才会减少腰椎的负荷以及腰背部肌肉的负荷，防止驾驶疲惫发生。 （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]。

人机工程学案例分析

人机工程学案例分析

人机工程学案例分析 空间 小亭子入口为3米的高度，适合于西方男子的身高最大值，亭身为镂空几何形，阳光申通其中，造成了光影的迷离，身处其中给人以梦幻感，较之密闭的空间，可以避免人处其中的窒息感，可再生木材可以节约原木，对资源的再次利用，经济而环保。 人们在等公交时往往看着自己的手机，缺乏交流，设计师们邀请过客坐在这个楼梯影院里，一边看电影一边讨论，希望借此加强人们之间的社交互动。此前设计癖还介绍过盒子里的民谣，以及一个迷你移动剧场。 尺度

经常用鼠标的人有时会感到手掌发麻，这是因为手腕上的神经被压住，严重的话还有可能患上腕管综合征。为此俄罗斯设计师Vadim Kibardin设计了一款磁悬浮无线鼠标。这款名为蝙蝠（BAT）的磁悬无线浮鼠标由一个鼠标垫底座和一个带有磁环的悬浮鼠标线鼠标组成。由于采用磁悬浮技术，鼠标可以非常灵活地朝各个方向转动，并且手掌也处在悬空的状态，不会挤压腕部神经。 理想的沙发应当坐感舒适，起坐方便。当人就坐时，大腿平放，双足着地，身体重心自然略向后倾，脊柱呈正常形态，体压分布合理，全身肌肉放松，血液循环畅通，姿态舒适。沙发设计时，沙发座高、座深、座面倾斜角、靠背倾斜角、座面和靠背的曲度等功能尺寸的确定，需要充分考虑到人类坐姿的合理性和舒适性。如若设计不当，不仅会影响到沙发的使用，甚至会影响到人的健康。 心理

「 15分钟」是一款把沙漏和台灯融为一体的沙漏台灯。外形酷似沙漏，上面为透明灯罩，下面为白色底座，灯座里面装有沙子。在正常照明情况下和普通台灯无异，当你想睡觉时，把台灯翻转，这样灯座里的沙子会慢慢流到灯罩里面，将光源慢慢覆盖，从而灯光越来越暗，当沙子全部流下来时，沙子的重量会压下灯罩里的开关，将灯熄灭。与此同时，你也会伴着越来越柔和的灯光慢慢入睡。 公共汽车上座位使人面部朝向汽车运动的方向是非常好的，这使人有一种安全舒适的感觉。为什么这么说呢？经个人经历和大多数人的述说来看，如果座位朝向使人面部背向运动的方向，比如说火车车厢里就有这样的位置，还有少数公交车邻近驾驶位置的座位也有让人背向运动方向的，这样让人极为不舒服或是一种没有安全感的体验。所以大多公共汽车上的座位都是让乘客朝向前方，给人一种舒适安全的感觉。

人机工程学在汽车座椅设计中的应用

人机工程学在汽车座椅设计中的应用 摘要：运用人机工程学原理，针对汽车驾驶座持，从驾驶员生理特性与作业环境两个方面分析了影响驾驶舒适性及安全性的原因，在此基础上从坐姿舒适性，振动舒适性，操作舒适性，安全性等四个方面论述了人机工程学在汽车座椅设计中的应用，完成了对汽车驾驶座椅从分析到设计的系列开发过程。 关键词：汽车驾驶座椅人机工程学设计 一、引言 随着时代的发展，当今社会已由工业社会向信息社会即后工业社会过渡，人类赖以生存的生活空间和生活方式，处处都是经过设计并不断完善的设计世界。现代设计，作为一种广泛的文化活动，已成为人们生活中的一部分。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。人体工程学的产品也就成了现代社会人们追求的目标。先以汽车座椅为例,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。并指出在这些原则的指导下好的人体工程学座椅是功能与美学相结合的产品,可以为人带来身心两方面的享受。 二、舒适驾乘首要在于座椅设计 通过对汽车座椅设计中的人机因素分析,即尺度、形态、功能、色彩四方面的具体分析,寻求汽车座椅设计与人机工程学的关系,从而论证目前汽车座椅设计中人机工程学应用的一些局限性,即学科内涵与目标的矛盾、共性原则与个性需求的矛盾、统计与个案的矛盾以及合理与合情的矛盾,通过对这些应用矛盾的透析,探求出汽车座椅设计中人机工程学应用的原则,从而最终为汽车座椅产品设计中人机工程学的应用探索出一条道路。 而人机工程学在汽车座椅设计中的作用主要体现在以下几方面： 1、为确定汽车空间范围提供依据。 2、为设计汽车座椅提供依据。 3、为确定感觉器官的适应能力提供依据。 三、汽车座椅人机工程学分析 1、人体坐姿生理特性分析

人体工程学测验重点

人体工程学测验重点

————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：

概论：人体工程学及其应用 Ergonomics一词在1857年由波兰教授雅斯特莱鲍夫斯基提出。 国际工效学会简称IEA，定义：这门学科是研究人在工作环境中的解剖学、生理学、心理学等诸方面的因素，研究人-机器-环境系统中的相互作用着的各个组成部分在工作条件下，在家庭中，在休假的环境里，如何达到最优化的问题。 英国泰罗设计一套研究工人操作的方法，人称泰罗制，这是人类工效学的始祖。 人体工程学的研究内容：（知道他们之间的区别） 1.生理学：研究人的感觉系统、血液循环系统、运动系统等基本知识。 2.心理学：研究感觉、只觉、注意、警觉、拥挤、领域、私密性、向光性等概念。 3.环境心理学：研究人和环境的交互作用，刺激与效应，信息的传递与反馈，环境行为特征和规律等知识。 4. 人体测量学：研究人体特征，人体结构尺寸和功能尺寸及其在工程设计中的应用等知识。 第一章第一节人体生理学知识 1. 人的感觉系统是由神经系统和感觉器官组成。 2.神经系统是人体生命活动的调节中枢 3.大脑对人体的管理师一种交叉倒置的为止。人的大脑，左半球偏重于语言功能，右半球偏重于空间概念。 眼的形成要有认知 4.耳朵包括外耳中耳内耳 5.鼓室下部有一咽鼓管，通道鼻咽部。耳蜗是一条盘成蜗牛状的螺旋通道，内部有产生听觉的基底膜。 6 人体的血液循环是抗重力循环，头和脚是散热器。如：水泥或石材地面，生活久了，对人的下肢血液循环也是不利的。 7.骨骼是人体的支架。人体有206根骨头，占人体重量的60% 8. 肌肉是人体运动系统的动力，人的全身有639块肌肉，占体重的40% 9.疲劳的主要特征：疲劳通过机体的活动产生，通过休息可减轻或消失，人体的耐疲劳能力可以通过疲劳和恢复重复交替而得到提高。如：人体能量消耗越多，疲劳的产生和发展越快；疲劳程度有一定限度，超过限度就会损伤人的肌体。 10.与室内设计相关的主要是与运动相关的局部尺寸，如：楼梯的踏步高度和宽度；煤气灶和洗盆的高度；产生流水线各种装配件的位置等。 第二节心理学知识 1.从哲学上讲，人的心理是客观世界在人头脑中主观能动的反应。即人的心理活动的内容来源于我们的客观现实和周围环境。每一个具体的人所想、所作、所为均有两个方面。即心理和行为 2. 人的心理活动分为三大类型：一是人的认识活动。如：感觉、只觉、注意、记忆、联想、思维等心理活动；二是人的情绪活动。如：喜怒哀乐、美感、道德感等心理活动；三是人的意志活动。 出题例子：喜怒哀乐属于什么活动？感觉、只觉属于什么活动？ 3. 感觉分为两大类：第一类是反映外界各种事物个别特性的感觉。第二类是反映我们自身各个部分内在现象的感觉。 4.感受性就是能够反映有关事物的个别特性的能力。感受阔即凡是足矣呗我们的分析器所感受从而能引起我们的感觉动因的刺激所必须达到的那种限度。（分为两种，绝对感受阔和差别感受阔） 5.感觉特性：第一是感觉适应；第二是感觉疲劳；第三是感觉对比；第四是感觉的补偿。 只觉四个基本特征：只觉的选择性；只觉得整体性；只觉得理解性；只觉得恒常性。

人机工程学椅子的设计

新型公共木椅与传统室外椅的比较 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、使用上安全等方向发展。对他们的设计就是设计一种新的生活方式、工作方式、休闲方式、娱乐方式。“家具的功能不仅是物质的，也是精神的”，现代家具正朝着实用、多功能、舒适、保健、装饰、休闲、娱乐等方向发展。公共设施也如此。 引言：公共木椅是人们生活中很常见的设施，自现代以来，木椅的造型就在不断的变化以迎合人们的需要。如下就是根据人机工程的理念来设计的一种新型木椅。下面我们进来比较传统的公共木椅和此新型木椅在当今社会上的不同理性认识。 关键字：公共木椅，人机工程，现代感，柔和色彩，朴实外观。 正文：如图，这是一款公共座椅的设计，形态上采用的是Q的形状(侧视图)，首先是尺寸的确定，严格按照人机工程学来讲， 休闲座椅的各部分最佳尺寸分别为: 座高:380mm~450mm 座宽:380mm~480mm 座深:420mm~450mm 座面角度:15~200 靠背高:46Omm~61Omm 然而此款座椅最终确定的设计尺寸是: 座高:420mm(在人机尺寸的指导下确定的) 座深:400mm 靠背高:400mm 很明显其中有些数据并不符合人机工程学 尺寸要求，主要是因为考虑到此座椅的使用环

境为公共场所，其功能是为来往的人暂时性的休息提供方便，同时又不希望人在上边停留的时间过长，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。 如下图所示，与其他的公共椅子相比： 1：该木椅的优点是采用天然木材，更贴近生活，形体流畅，造型优美，整体充满了“e时代文化”，即充满了现代感的同时又融入了古朴厚重、回归自然的纯朴气息。 2：减轻了整体的重量，同时节约了木材，方便运输，节约运力，使外观更加简洁，线条充满柔和的变幻美。 3：空间的增加增强了呼吸感，镂空的图案让人充满的想象力和轻松愉快的心情。 4：增加了服务面积和空间，呈现出来的小平面可以用作副座面，尽管座面的宽度只有180mm，但也可以为劳顿的过客提供暂时性的休息。 新型木椅传统户外椅 5：在色彩的改进上，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，家具的具体使用环境以及设计形态的表达都是家具设计中色彩确定的影响因素。此款座椅的形态设计表达了一种时尚前卫的设计理念，因此亮丽的颜色能更好的论释其内涵;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。以下是几个色彩方案，譬如古朴的灰色，调皮的橙色，浅黄等可分别适合不同的使用环境。

室内设计人体工程学和常用家具尺寸

室内设计人体工程学和常用家具尺寸

家具与陈设作业

室内设计人体工程学和常用家具尺寸实测结果 文管一号楼宿舍相关测量结果 宿舍门：高2.0m、宽0.9m门套厚度0.1m 宿舍窗：窗台距地面高度1.08m 尺寸为2.08*2.08 宿舍电脑桌：桌面0.76m，键盘放置平面高度0.67m 宿舍床： 1.8m 尺寸为2.0m*0.9m 文管一号宿舍楼梯踏步：高0.15m、长0.99m、宽0.25m； 楼梯休息平台尺寸： 1.64m*3.28m 张洁(161414229)同学的人体尺度测量结果（24个）

常用家具尺寸 卧室： 单人床：宽0.9m、1.05m、1.2m；长1.8m、1.86m、2.0m、2.1m；高0.35m~0.45m。 双人床：宽1.35m、1.5m、1.8m，长、高同上。 圆床：直径1.86m、2.125m 、2.424m。 矮柜：厚度0.35~0.45m、柜门宽度0.3~0.6m、高度0.6m。 衣柜：厚度0.6~0.65m、柜门宽度0.4~0.65m、高度2.0~2.2m。 客厅： 沙发：厚度0.8~0.9m、坐位高0.35~0.42m、背高0.7~0.9m。 单人式：长0.8~0.9m 双人式：长1.26~1.50m 三人式：长1.75~1.96m 四人式：长2.32~2.52m 茶几： 小型长方：长0.6~0.75m、宽0.45~0.6m、高度0.33~0.42m 大型长方：长1.5~1.8m、宽0.6~0.8m、高度0.33~0.42m 圆型：直径0.75/0.9/1.05/1.2m,高度0.33~0.42m 正方型：宽0.75/0.9/1.05/1.20/1.35/1.50m，高度0.33~0.42,但边角茶 几有时稍高一些，为0.43~0.5m 书房： 书桌：厚度0.45~0.7m（0.6m最佳）、高度0.75m。 书架：厚度0.25~0.4m、长度0.6~1.2m、高度1.8~2.0m，下柜高度0.8~0.9m 餐厅： 椅凳：座面高0.42~0.44m、扶手椅内宽于0.46m 餐桌：中式一般高0.75~0.78m、西式一般高0.68~0.72m 方桌：宽1.20/0.9/0.75m 长方桌：宽0.8/0.9/1.05/1.20m、长1.50/1.65/1.80/2.1/2.4m 圆桌：直径0.9/1.2/1.35/1.50/18m 厨房： 橱柜*作台：高度0.89~0.92m 平面*作区：厚度0.4~0.6m 抽油烟机与灶的距离：0.6~0.8m 作台上方的吊柜：距地面最小距离>1.45m、厚度0.25~0.35m、吊柜与*作台之间的距离>0.55m 卫生间： 盥洗台：宽度为0.55~0.65m、高度为0.85m、盥洗台与浴缸之间应留约0.76m 宽的通道。 淋浴房：一般为0.9X0.9m、高度2.0~2.0m 抽水马桶：高度0.68m、宽度0.38~0.48m 、进深0.68~0.72m