针对中年女性的躺椅人体工程学设计

1人机工程学课程设计设计题目针对中年女性的躺椅人体工程学设计院（系、部）工程机械专业工业设计班25010801设计者杨鹏指导老师张伟社2012年03月02日2目录1背景与调研····························································22中年女性的心理特点····················································33市场上一些躺椅的基本尺寸··············································44坐具的基本尺度与要求··················································54.1工作用坐具··················································64.2休息用坐具··················································85中国女性的基本尺寸···················································106中年女性对色彩的喜好··············································147设计方案····························································158效果图······························································169设计心得体会························································17参考文献·································································173背景及调研：躺椅为清代出现的具有新样式与功能用途的家具之一，我国封建社会末期工艺与技艺不断提高，人们对生活质量越来越重视，生活用具分类越来越细，家具也相应生产出一些像躺椅这样的新品种。躺椅还有许多别称，“睡前椅”、“暖椅”、“逍遥椅”、“春椅”“贵妃椅”等，都是对某个式样的躺椅的不同称谓。折叠式躺椅：它是一种利用关节活动原理进行折叠设计，通过各种折叠方式可以折叠收放的躺椅。它方便实用，存放方便。折叠躺椅主要由带有后脚框架的躺椅椅框架、靠背框架、前脚框架、扶手横杆构成，折叠躺椅靠背框架转动活接在座椅框架后面，扶手横杆一端活接在靠背框架侧杆上，另一端与前脚框架上端活动连接在一起，前脚框架两侧杆中部活接在座椅框架的中部两侧，在折叠后脚框架和前脚框架之间的下面部分设有一支撑框架，支撑框架一端可以活接在前脚框架上，折叠也可以活接在后脚框架上，相应的可以在后脚框架上设有定位横杆，也可以在前脚框架上设有定位横杆，对应定位横杆的支撑框架的自由端设有与定位横杆相配的卡口。折叠躺椅与已有技术相比，具有结构简单，折叠后体积小包装容易，折叠椅打开后靠背可调节的优点。躺椅的用途：由于躺椅较传统的椅子更能让人放松，处于半睡的状态得到全身的放松和休息。所以被广泛应用于医院陪护椅、午休椅、户外休闲椅等。而折叠躺椅更由于其方便实用，折叠灵活，占用空间小，携带方便等特点,更是被广泛应用于旅行休闲，办公室午睡等方面。一些紧急自然灾害时，它还具有不可替代的快速安置灾民的作用。材料：现代的躺椅所用的材料是：红木、竹、藤、铝合金、牛津布、帆布、特斯林布等。图1目前市场上存在的躺椅的种类中年女性的心理特点：中年女性心理压力主要体现在三方面：其一，职业角色与家庭角色的矛盾。工作单位要求所属成员具有敬业、进取和开拓精神；家庭里她们却被要求成为温柔、贤惠很本份的妻子、母亲。这种不同角色的反差所引起的冲突，必然会对她们心理产生影响。4其二，社会生活与家庭生活的矛盾。传统上，中年女性被要求在家庭生活中担负比男人更多的责任，因此她们在社会上与男性竞争时，不得不背上沉重的包袱，从而加大了压力。其三，过高期望与这一期望难以实现的矛盾。不少中年女性事业心较强，对自己的期望值比较高。但是，由于社会性别的差异，有些人常常遇到挫折，使期望难以实现，以致出现心理障碍。这些矛盾使中年女性处于一个极不稳定的情绪，即我们常说的“更年期”这些过重的生活压力可能使中年女性往往有一种莫名的疲劳感，自觉身体虚弱无力，即便多休息也不易缓解。此外，还容易出现头晕、偏头痛、痛经、月经不调等症状。有过重心理压力的女性，可能有长期或频繁发作的烦闷、不快和失眠，或出现暴躁易怒、焦虚、无故悲伤和失落感，有的甚至因此造成夫妻冲突和离异等家庭不幸。没有食欲或食欲过盛，心跳过快，头痛或颈背部肌肉紧张，难以入睡或噩梦频频。不能呼吸，皮肤过敏或湿疹，吸烟或饮酒过量，注意力难以集中，感知功能减退（如视力，听力衰退）；动作技能下降；记忆和学习能力下降；思考，理解和信息加工技能虽有所改善，但由于经验，思维日益变得刻板起来，为琐碎小事而与家人、同事争吵。市场上一些躺椅基本尺寸：图2躺椅的基本尺寸详细介绍:产品尺寸(cm):156×60×79外箱尺寸(cm):88×39×62/4pcs面料:双层透气材料管件(cm):φ25,φ19装箱数:1280pcs/40HQ5图3躺椅的基本尺寸产品名称:折叠两用躺椅产品型号:LRA-101-C2详细介绍:产品尺寸(cm):156×60×79外箱尺寸(cm):88×39×62/4pcs面料:600D管件(cm):φ25,φ19装箱数:1280pcs/40HQ坐具的基本尺度与要求图5所示为人体不同姿态与腰椎变化的关系。当人坐下来时，腰椎就很难保持原来的自然状态、而是随着不同的坐姿经常改变其曲度。图中姿势b（人体侧卧、L下肢稍加弯曲时）是腰椎处于最接近站立时呈自然状态的腰椎曲线a。而曲线L是人体坐姿和下肢稍曲时，腰椎处于最自然的状态，也即休息最有效的状态。因此，在设计椅子或沙发时，应当使靠背的形状和角度接近于适应人坐姿时的腰椎曲线，接近于曲线b。图4人体各种姿势与坐卧家具类型图5姿势与腰的关系61．立姿2．立姿并倚靠某一物体3．坐凳状态，可作制图、读书等使用的小型椅子4．坐面、靠背支撑着人体，可作一般性工作、用餐、5．较舒适的姿势，椅子有扶手，用于用餐、读书等6．很舒适的姿势，属沙发类的休息用椅7．躺状休息用椅8．完全休息状态用床机器操作等工作用坐具一般工作用坐具的主要品种有凳、靠背椅、扶手椅、圈椅等，它的主要用途是既可用于工作，又利于休息。工作用椅可分为作业用椅、轻型作业椅、办公椅和会议椅等。（1）坐高（没有靠背）的坐高是指坐面与地面的垂直距离；椅坐面常向后倾斜或做成凹形曲面，通常以坐面前缘至地面的垂直距离作为椅坐高。坐高是影响坐姿舒适程度的重要因素之一、坐面高度不合理会导致不正确的坐姿，并且坐的时间稍久，就会使人体腰部产生疲劳感。通过对人体坐在不同高度的凳子上其腰椎活动度的测定（图6）可以看出凳高为400mm时，腰椎的活动度最高，即疲劳感最强。稍高或稍低于此数值者，其人体腰椎的活动度下降，舒适度也随之增大，这意味着凳子比400mm稍高或稍低都不会使腰部感到疲劳，在实际生活中人们喜欢坐矮板凳从事活动的道理就在于此，人们在酒吧间坐高凳活动的道理也相同。对于有靠背的坐椅，其坐高既不宜过高，也不宜过低，它与人体在坐面上的体压分布有关。不同高度的椅面，其体压分布情况有显著差异，坐感也不尽相同，它是影响坐姿舒服与否的重要因素。坐椅面是人体坐时承受臀部和大腿的主要承受面，通过测试，不同高度的坐椅面的体压分布（如图6）所示，可看出臀部的各部分分别承受着不同的压力，椅坐面过高，两足不能落地，使大腿前半部近膝窝处软组织受压，时间久了，血液循环不畅，肌腱就会发胀而麻木；如果椅坐面过低，则大腿碰不到椅面，体压分布就过于集中，人体形成前屈姿态，从而增大了背部肌肉负荷，同时人体的重心也低，所形成的力距也大，这样使人体起立时感到困难（图7）。因此，设计时应力求避免上述情况的出现，并寻求合理的坐高与体压分布，根据坐椅的体压分布情况来分析，椅坐高应小于坐者小腿窝到地面垂直距离，使小腿有一定的活动余地。因此，适宜的坐高应当等于小腿窝高加25~35mm鞋跟高后，再减10~20nm为适宜。图6不同坐高与体压分（g/cm2）（2）坐深：主要是指坐面的前沿至后沿的距离。它对人体舒适度影响也很大，如坐面过7深，则会使腰部的支撑点悬空，靠背将失去作用，同时膝窝处还会受到压迫而产生疲劳。同时，坐面过深，还会使膝窝处产生麻木的反应，并且也难起立（图8）。因此，坐面深度要适度，通常坐深小于人坐姿时大腿水平长度，使坐面前沿离开小腿有一定的距离，以保证小腿的活动自由（图9）。我国人体的平均坐姿大腿水平长度为男性445mm、女性425mm，所以坐深可依此值减去椅坐前缘到膝窝之间应保持的大约60mm空隙来确定，一般说来选用380~420mm之间的坐深是适宜的。对于普通工作椅，在正常就坐情况下，由于腰椎到骨盆之间接近垂直状态，其坐深可以浅一点，而对于一些倾斜度较大，专供休息的靠椅，因坐时人休腰椎到骨盆也呈倾斜状态，所以坐深就要略加深，也可将坐面与靠背连成一个曲面。（3）坐宽：根据人的坐姿及动作，椅子的坐面往往呈前宽后窄，前沿宽度称坐前宽，后沿宽度称坐后宽。椅坐的宽度应当能使臀部得到全部的支承，并且有适当的活动余地，便于人能随时调整其坐姿。肩并肩坐的联排椅，宽度应能保证人的自由活动，因此，应比人的肘至肘宽稍大一些。一般靠背椅坐宽不小于380mm就可以满足使用功能的需要；对扶手椅来说，以扶手内宽作为坐宽尺寸，按人体平均肩宽尺寸加上适当余量，一般不小于460mm，其上限尺寸应兼顾功能和造型需要，如就餐用的椅子，因人在就餐时，活动量较大，则可适当宽些。坐宽也不宜过宽，以自然垂臂的舒适姿态肩宽为准。（4）坐面曲度：人坐在椅、凳上时，坐面的曲度或形状也直接影响体压的分布，从而引起坐感觉的变异，如图10所示。从图中可知，左力的体压分布较好，右方的欠佳，坐感不良。其原因是左边的压力集中于坐骨支承点部分，大腿只受轻微的压力；而右边的则有相当的压力要内腿部软组织来承受。尽管从坐面外观来看，似乎右边的舒适感比左边为好，但实际情况恰恰相反，所以坐椅也不宜过软，因为，坐垫愈软，则臀部肌肉受压面积愈大，而致坐感不舒服。因此，设计时应注意尽量使腿部的受压降低到最低限度。由于腿部软组织丰富，无合适的立承位置，不具备受压条件（有股动脉通过），故椅坐面宜多选以半软稍硬的材料，坐面前后也可略显微曲形或平坦形，这有利于肌肉的松弛和便于起坐动作。（5）座面倾斜度：一般坐椅的坐面是采用向后倾斜的，后倾角度以3°~5°为宜。但对工作用椅来说，水平坐面要比后倾斜坐面好一些。因为当人处于工作状态时，若坐面是后倾的，人体背部也相应向后倾斜，势必产生人体重心随背部的后倾而向后移动、这样一来，就不符合人体在工作时重心应落于原点趋前的原理，这时，人在工作时为提高效率，就会竭力欲图保持重心向前的姿势，致使肌肉与韧带呈现极度紧张的状态，不多时间，人的腰、腹、腮等处就开始感到疲劳，引起酸痛。因此，一般工作用椅的坐面以水平为好，甚至也可考虑椅面向前倾斜。如通常使用的绘图凳面是前倾的；一般情况下，在一定范围内，后倾角越大，休息性越强，但不是没有限度的，尤其是对于老年使用的椅子，倾角不能太大，因为会使老年人在起坐时感到吃力。（6）椅靠背：人若笔直地坐看，躯干得不到支撑，背部肌肉也就显得紧张，渐呈疲劳现象，因此，就需要用靠背来弥补这一缺陷。椅靠背的作用就是要使躯干得到充分的支承，通常靠背略向后倾斜，能使人体腰椎获得舒适的支承面，同时，靠背的基部最好有一段空隙，利于人坐下时，臀肌不致受到挤压。在靠背高度上有肩靠、腰靠和颈靠三个关键支撑点。肩靠应低于肩胛骨（相当于第9胸椎，高约460mm），以肩胛的内角碰不到椅背为宜。腰靠应低于腰椎上沿，支撑点位置以位于上腰凹部（第2~4