轮椅设计分析

医院专用轮椅设计工业设计人机工程学CourseDesignofMan-machineEngineering工设二班1203020223谭文红CONTENTSergonomics1草图三视图现有轮椅分析现有轮椅分析、医院专用轮椅的必要2样本尺寸测量及分析座椅高度、座椅宽度、座椅深度、座椅倾角等3体态及动作分析坐姿脊椎柱形态与靠背、体压与座面、动作分析4医院专用轮椅设计工业设计人机工程学现有轮椅分析医院专用轮椅设计工业设计人机工程学常规轮椅弊端：笨重而占地面积较大、病人不方便从床到椅或者从椅到床的转移。功能轮椅：功能性强，可以满足某些特殊使用者的一些特殊需求，由于它强大的针对性，让用户心理上和生理上都更加舒适。现有轮椅分析工业设计人机工程学针对医院患者的轮椅：行动不便或需要长时间坐卧的病患现在医院使用的常规轮椅针对性不强，没有照顾到部分病患的需求，存在的问题有：部分尺寸不适用、存放占空间、不适用于床与椅的转移、难以靠自身控制医院专用轮椅的必要工业设计人机工程学据观察，在医院住院的患者不是坐就是卧床，使用轮椅的情况一般是：终生残疾、受外伤不便行走、生病无力等。患者一般使用时间不长，以卧为主，需要的使用场景是：外出散步、医疗检查、上厕所、不想卧床想坐着休息。但是对于病人而言，身体是相当敏感的，对于医院提供的轮椅舒适度与方便是最重要的。考虑的方向除了要适应各类病患的需求，寻找坐着最舒适的基本尺寸外，还应考虑如何让患者以最舒适方便的方式进行治疗，保持身心愉悦，尽早康复。医院专用轮椅的必要工业设计人机工程学样本尺寸测量及分析测量、百分位数的选择、尺寸修正量医院专用轮椅设计工业设计人机工程学测量项平均值坐深430小腿加足高413坐姿肘高265坐姿臀宽329坐姿两肘间宽379坐姿肩宽584坐姿脊椎点高633立姿肘高1021样本尺寸测量工业设计人机工程学平均值测量项430坐深413小腿加足高265坐姿肘高329坐姿臀宽379坐姿两肘间宽584坐姿肩宽633坐姿脊椎点高1021立姿肘高测量项取值百分位数(作为产品尺寸依据的人体尺寸)依据座高633P50为达到较大满足度座宽398P99轮椅带有扶手，若宽度不够就坐着就只能勉强“挤”进，为适用于所有病患，实现最大的满足度，因此应以样本数据的99百分位数作为设计依据。座深485P99坐座椅时，略大于坐深的尺寸会较为舒适，为了满足坐深选用大尺寸设计。座面倾角靠背宽度584P95如同坐宽，要满足大尺度使用者的需求靠背与座面的夹角P50夹角的存在是为了舒适度，50百分位的选择能实现感到舒适的使用者人数做多。扶手高度265P50扶手的高度取值让部分人相对将与不舒适，而换取了50百分位数的人体尺寸上的最大满足。推车手柄高度895P90推车者一般为成年人，要同时满足不弯腰和不踮脚的推车，实现上弯腰的可能性大于踮脚的可能性，90百分位数的人体尺度能满足更多人舒适不弯腰的操作。百分位数选择分析工业设计人机工程学测量项（mm）功能尺寸尺寸修正变化修正量的构成尺寸修正量依据（本组以样品女生居多，第二个尺寸变化为此缺陷的微调）座高633+20+20（-30）穿鞋修正量643数据来自光脚测量小腿加足高，医院患者多穿为平跟鞋因此加上鞋的高度20mm；国标数据男子小腿长于女子25mm，综合来看再+20mm；在就坐时小腿是往前伸出比垂直于地有利于腘窝的放松，不会压迫小腿血液流通，因此（-30mm）座宽398+13（+40）着衣着裤修正量451虽女子坐宽略大于男子，但考虑到医院患者因长期坐卧臀部平均值将大于正常值因此（+50）mm。座深485-6-60着衣着裤修正量419样本是着夏季服装，则需-6mm衣着修正量；国标数据男子大腿长于女子27mm，但座深过深会造成腘窝受压“另浅勿深”，综合来看-20mm。座面倾角心理修正量10度见12页靠背宽度584-120+20姿势修正量484背与椅背的压力点为两肩胛骨为主，不需要肩宽的大小；国标男比女肩宽多24mm，综合来看再+20mm。靠背与座面的夹角姿势修正量15度见13页扶手高度265-15+10姿势修正量260适宜的扶手高度应略低于“坐姿肘高”，扶手能支撑上下臂的部分重量，同时肩部仍自然放松；国标坐姿肘高男比女多12mm，综合看来再+10mm。推车手柄高度895-100操作修正量895对于推车这个姿势而言，手的适合位置为立姿肘高偏下，因此-100mm；国标中男子尺寸比女子大64mm，但医院中护理人员多为女性，且略低的尺寸并不影响男性的推车行为，因此多照顾她们的尺寸，不做增添。484419434+673633895（坐姿肩宽）（坐深）（坐姿两肘间距）（坐姿肩高）（小腿加足高）（立姿肘高）医院专用轮椅设计工业设计人机工程学体态及动作分析坐姿脊椎柱形态与靠背、体压与座面、动作分析坐姿脊椎柱形态与靠背工业设计人机工程学脊椎的生理曲线为腰椎向前凸且曲度较大，上身无倚靠状态时腰椎的变化会使腰间压力不均匀，因此靠背形状应贴合腰椎向前凸的形态。腰椎处有腰靠支撑，能缓解坐姿腰椎的形态变化，使腰椎第三椎间盘压力有所减少（如图BD），但是医院患者的轮椅使用者以老人居多，考虑到他们的脊椎一般有一定的变形，腰靠的处理不会太夸张。给予座椅靠背一定的后仰角，能使上半身重量较多的由后仰的靠背分担，对于长期坐卧的病人来说，减轻坐骨压力是非常必要的，因此向后倾斜15度。体压与座面工业设计人机工程学座面倾角：轮椅与休息椅的概念类似，座面前缘翘起，坐在轮椅上的状态应是上身自然地后倚在靠背上，使背肌放松，躯干稳定舒适。而轮椅在运动过程中可能有一定的颠簸，为了避免在振动中身体下滑，应加大倾角值，最后取值10度。座面形状：凹形座面会导致股骨上推，髋部肌肉收到挤压，因此座面水平较好，能保持股骨正常；因轮椅使用者难以转移身体，为方便如厕，可将座面分为两部分，以实现中部座面的抽拉拆卸。座面材料：在蒙面材料内装一块软垫，以适当的增大与人体的接触面积，缓解局部体压过于集中，又不形成对人体轮廓的包裹状态。动作分析工业设计人机工程学从动作上分析，使用者在落座、起身、调节体位时需靠扶手支撑身体，但为更好的实现轮椅与床的相互转移可考虑移动扶手，让转移过程中没有障碍物。手推圈的形状为椭圆的手感更好，可以增加与手的接触面积，增大摩擦而省力，材质上选用塑胶等具有一定弹性的材料，也可以增大摩擦，还能减少使用者在使用轮椅时的冰冷感。草图医院专用轮椅设计工业设计人机工程学三视草图工业设计人机工程学THANKSSlidePPT指导老师：张丙辰