人机工程学作业Word文件下载.docx
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其中腰椎、骶骨和椎间盘及软组织承受着人体上半身大部分负荷，同时还要承受弯腰扭转等动作负荷。
可以看到人体脊柱侧面有四个生理弯曲：
颈曲、胸曲、腰曲及骶曲。
坐姿状态的差1从图列车座异影响了身体对脊柱的压力，为了乘坐舒适必须保证人体处于正常生理曲线状态，椅应全方位提供给坐姿人体头部、颈部、背部、腰部、肘部、腿部和足部的合理支撑。
图2
（二）、人体尺寸数据获取1）人体测量标识（根据座椅设计研究需要，采人体测量一般包括形态测量、生理测量、运动测量三个方面.
.
用抽样测量法将其中的形态测量和生理测量作为主要测试项目身高是最基本的人体尺寸数据，根据座椅类家具设计所需人体尺寸作为测点和测量项目.
其中，.H与人体坐姿各尺寸之间的比例关系选取这一基本尺寸作为基准，用H表示，建立
坐;
5.坐姿肘高;
6.坐高;
2.坐姿颈椎点高;
3.坐姿眼高;
4.坐姿肩高:
1.人体坐姿尺寸包括（三）坐姿下肢长共10项标识，见图3.、坐姿的优点和缺点小腿加足高姿大腿厚;
7.坐姿膝高;
8.;
9.坐深;
10.
（1）优点
a.可免除站立时人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力，减少人体能
耗，消除疲劳
b.坐姿比站立更有利于血液循环
c.有利于保持身体的稳定，这对精细作业更适
d.在脚操作场合，坐姿保持身体处在稳定的姿势，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导致废劳。
人体坐姿尺寸示意图3图b.长期维持坐姿也会影响人体健康，招致腹肌松弛，脊椎非正常弯曲，以及对某些内）人体测量对象2（脏器官造成损害，如消化器官与呼吸器官名大学生人体样本多项标识进行调查和实测，选取有效样本并将所采集的5001通过对近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54数据进行统计分析，按照测量项目列表，男女身高尺寸分布情况及数据分别如图、图力，引起不适感。
所示。
、坐姿矫形学生理）四（男性身高分布图5图女性身高分布图4图
FEDCBA
正常的姿）（1
势下，脊柱的腰椎部分前凸，而后时骶骨则至凹。
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。
G
（五）、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。
当处于非自然姿时，椎间盘内压力分布不正常，形成的压力梯度，严重的会将椎间盘从腰椎
（2）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重弯曲，因椎间,之间挤出来，压迫中枢神,度角的靠背椅是不良的设计90盘上压力不能正常分布，身体上部的负荷加在腰椎部，引起不适，因此躯干前倾的姿势会使本来前凸的腰椎拉直甚至反向后凹，这种姿势因而也极不舒服，影响了胸椎和颈椎,的正常弯曲，使颈、背部疲劳度，腰椎部有支撑。
135故良好的坐姿：
腰与大腿成?
．
A躯干挺直或前倾的坐姿很容易引起疲劳设置适当的靠背可使疲劳降B
且90度的靠背可防止骨盆的旋转，增加坐姿稳定性大于C
使坐姿更接近自然状态
二．座椅设计
（一）设计原则和分类座椅的形式与尺度及其功用有关1.
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座椅前缘处，大腿与椅子之间压力应尽量减小4.
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6.－23腰椎背棘直肌肌电图组不同坐姿的3均匀地分布于坐骨结节区域
（二）当考虑坐姿动机时，座椅基本分为三类：
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。
休息为目的的安乐1.消除身体的紧张与疲劳。
设计重点在于使人体得到最大的舒适感，
提供靠背支承腰椎后，活动力则明显减小；
合理的设计应使人体的压力感减至最小。
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：
的弧度。
—5cm3—5cm，且有半径为2.5前缘应比人体膝窝高度低作业场所的工作椅2.稳定性是主要因素，腰部应有适当的支持，重量要均匀分致使腰酸不适。
否则腿长的人骨盆后倾，正常的腰椎曲线被拉直，c.座面亦不能太低，上，同时要适当考虑人体的活动性，操作的）（或座面布于座垫d.休息椅应使腿能向前方伸展，以放松肌肉，也有助于身体的稳定灵活性与方便等。
e.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f.
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45cm
43—2.座宽：
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a.尺寸上限为设计根据，
对成排相邻放置的座椅，如剧场观众椅，则座宽应以肘间距的群体上限位为设计基b.多用椅3.准，以避免拥挤压迫感。
这类座椅以多种功能为设计重点。
它可能与桌子配座宽亦不能太大，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c.合，可能是工作、休息兼用，也可能是作为备用椅可以折部必须向两侧伸展以寻求支承，这样会引起肩部疲劳。
叠收藏起来。
40cm
35—43cm座深：
休息用椅40—，工作用椅3.
指椅面前缘至后缘的距离，该尺寸不能太大。
正确的座深应使靠背方便地支持腰椎a.部位，座面前缘将压迫膝窝处压力敏如座深大于身材矮小者的大腿长（臀部至膝窝距）b.
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（三）设计细则移动以避免压迫膝窝，却得不到靠背的支持50cm
—43，工作椅—38座高：
休息用安乐椅1.45cm为适应绝大多数使用者，座深应按较小百分位的群体设计，这样身材矮小者坐着舒c.a.适当的座高应使大腿保持水平，小腿垂直，双脚平放于地面。
适，身体高大的人只要小腿能得到稳定的支持，也不会在大腿部位引起压力疲劳。
座面不能过高，否则小腿悬空时，大腿受椅面前缘压迫，使坐者感到不适，长时b.
3度度，工作椅小于—座面倾角：
休息椅4.1920间这样坐着血液循环受阻，小腿麻木肿胀。
因此，座高一般按低身材人群设计，建议座面座面倾角指座面与水平面所夹角度a.
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d.座面后倾的作用有两点：
b.20cm
—①是由于重力，躯干后移，使背部抵靠椅背，获得支持，可以降低背肌静压。
或留一开口部分，其高度至少为12.5如汽车鸳驶用座②是防止坐者从座缘滑出座面。
后者在振动颠簸的环境中尤为重要，112度：
103一6.靠背角度椅及长途汽车的乘客座椅指座面与靠背的夹角，其目的与座面角度相似从座椅的功能来区分c.:
度较为合适。
实际应用中，从脊柱正常形态来看，该角为115①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构成近于平躺的休息度105—108建议取：
阅读用椅101—l04度，休息椅22cm
—扶手高：
座垫有效厚度以上217.姿势。
在不妨碍执行某些待定作业的情况下，一般座椅应考虑设置扶手。
扶手的主要功②对工作座椅而言，因作业空间一般在身体前侧，如座面过份后倾，脊椎因身体前屈a.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，一般度以下可以作为起身站立或变换坐姿的起点。
3为扶手不能太高，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d.研究还表明：
b.采用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，部得不到支撑，或者躯干必须偏斜，以寻求一侧的支承比如对写字和15绘图用椅的设计，当要求座高较高时，对于倾斜式绘图桌用椅，前倾角应达到度以上，椅垫8.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，其上只有度，这是坐姿的最小舒适角度，靠背a.l05。
如果背靠角为90，则相当于座面与靠背夹角为的坐骨周围的部位来支承，这样久坐足以％左右由约7525cm2少量的肌肉，人体重且的对于脊椎部还能起适度的支持作用，肌肉紧张较小，背部压力在椎骨上分布也较均匀。
产生压力疲劳，导致臀部痛楚麻木感。
5.靠背的高度与宽度900cm2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a.b.1050cm2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，使压力分散。
增大到因为身体可以适应地陷入座垫。
椅垫的另一优点是能使身体采取一种较稳定的姿势，c.26cm—23处，腰椎支点应略高于此尺度，以支持背部重量。
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。
b.。
靠背的尺寸主要由臀部48cm—35，最大宽度可达63cm48靠背的最大高度可达c.—有关，确定高度时还必须计入座椅的和肩宽）决定靠背高底面到肩部的高度（决定靠背宽（）有效厚度。
座椅设计实例（休息用椅）
10正常的坐姿
产
生双腿交叉时
的
27压力
kg
18
30352520150510
45
40cm
座面上的距离
100座椅侧面轮廓（每格×
100mm）
中靠背办公座椅、工作面、搁脚板的配合尺寸（mm）中靠背办公座椅、工作面、搁脚板的配合尺寸（mm）中座椅设计实例（多功能座椅）靠背办公座
椅、工作面、搁
脚板的
高靠背办公座椅、工作面、搁脚板的配合尺寸（mm）
各种座椅的设计范例
座椅设计的重点在于适合于大多数人的体型,使它保持在最舒适、最有效的坐姿状态,）100座椅侧面轮廓（每格×
100mm
并避免不必要的负荷。
但座椅造形样式非常繁杂,其设计特性互有不同,这里列举数种座椅
设计范例,应用上述座椅设计的一般原则,说明各种座椅的特点。
1、办公椅
Grandjean[9]曾对办公室里的文书操作员所用的座椅进行研究,他们利用一种自己
设计的特定座椅机（seatingmachine）,让受测者坐在上面,依其人体所需求的舒适条件调
整座椅的各部位尺度,直到最满意程度为止,最后记载其最终的数据,经过分析研究判断后所示的舒适的座椅原型。
1得出如图
1舒适座椅原型图
1
图2、多用途椅舒适的多用途椅原型图2
2
图种不同设计的,使其坐在12位男性和Grandjean等的研究,是以2525位女性为样本评价个部位所产生的压力状况,,多用途椅后要求受测者检验这些椅子对其本身人体上11
评价其总,另外每一位受测者以配对比较法其舒适程度,,将每张椅子与其它椅子进行对比其中所列的各部位尺,如图2所示。
选出了两张公认最好的座椅原型体舒适度。
研究结果,泡棉4cm～就是分析所有相关资料后所得出的结果寸值,,数据中包括了整个座面上的2垫。
3、休息与阅读用椅等Grandjean其特性应与那些用于活动力较多的座椅不同。
用于休息和阅读的座椅,让受测者依其所需的舒服感作各种座,他们利用一种可调整式的座椅机,进行了一项研究．
1座椅机最后可调整到任何期望的形态,结果发现大多数的受测者都对表椅尺寸的调整,虚线表3所示,所示各种角度和尺寸值的座椅较为感到满意。
这两种座椅的外形轮廓如图两种座椅都提供有完整的靠厚的椅垫,座椅的表面包括有示扶手及可能的完整外形,6cm
）的凸出部位是其设计特点。
背支撑,尤其是脊柱下方（腰弯部位1休息与阅读用椅的尺寸范围表阅读用休息用°
24°
25～26座面倾斜23～105～108°
104靠背倾斜101～°
38
～4037～（cm）39座面高度图3舒适的休息与阅读用椅外形轮廓
:
我们大致可得出座椅设计的基本原则综合以上各方面的探讨,;
座椅的型式和尺度与坐的目的或动机有关
（1）
;
座椅的尺度必须与相对的人体测量值配合
（2）
（3）座椅的设计必须能提供坐在其上的人体有足够的支撑与稳定作用;
（4）座椅的设计必须能使坐在其上的人体改变其姿势;
可降低脊柱所产生的紧张压力,特别是在腰部的支撑,靠背（5）
使之有助于将人体重量的压力分布于坐骨结节,（6）座垫必须有充分的衬垫和适当的硬度附近。
三、下面我们主要介绍我国列车座椅中存在的问题并加以改正同时还起到,座椅作为硬座车厢最基础也是最重要的设施部件，直接支撑起人体乘坐
我国客车硬座图其设计的优良直接影响到乘客出行感受。
缓和人与车厢之间的振动的作用，3
但仍未能很好的满足乘客长时间旅行对于乘坐舒适性的,车厢座椅也经过了数次改良设计．
究其原因在于没有充分地发挥出座椅造型与功能需求相适应，具体表现在座椅人情况。
高要求,1）慢车（机工程方面考虑的不成熟、不深入，因此未能达到预期效果。
其中最明显的例子就是：
一座椅仍在采用人造革作为面套，这种材质的透气性不好，再加上这趟列车没有空调，°
靠背座椅。
直到现在，我国的列车硬座座椅仍在采用90车厢内空气流通性差，平时都会觉得闷热，就更别提炎热的夏季了，总会感觉背部汗涔涔到铁列车上的座椅直接关系到旅客乘坐的舒适度。
我国铁路客车上座椅从木腿木椅，的。
再者，其靠背虽略有曲线，但是很小，靠背与坐面基本呈直角，且其高度对于成年男腿人造革蒙面椅，后又采用玻璃钢座椅。
之后在准高速一等车和高质空调车上采用了可躺性来说都有点过高了，就更不用说身材较娇小的女性了。
式座椅，在“九五”期间一些新研制的动车组的一等车上普遍采用了可躺式座椅。
目前我）普快列车2国列车座椅设计较为优秀的应属动车组内设置的座椅了，在设计中除了参考国外优秀的列（座椅面套采用的也是人造革，完全是直角式靠背，一点曲线也没有，像这样的列车座车座椅，国内动车组座椅也是一个很好的学习对象。
动车组的座椅全部为软座，可以随意调节宽度和斜度，只要轻踩椅子下面的踏板，座椅就能旋转掉头，使旅客面对的方向始终椅现在已经被淘汰了一部分了，余下的部分也将逐渐被淘汰更新。
与列车运行方向保持一致，避免列车在快速运行时，旅客出现头晕现象。
座椅扶手内配备空调快速列车（3）它的座椅在设计上更为合理。
首先，靠背设计了腰靠，其曲线更符合人在坐姿状态下了可折叠的茶几，便于书写或放置东西。
优秀的行为水平的设计应该是以人为中心的，把的背部曲线，能减轻腰部的负担；
其次，它采用织物面料作为面套，这不仅提高了座椅的动车组座椅的设计就很好地做到了这一重点放在理解和满足真实使用产品的人的需要上，透气性，还方便换洗。
点，而反观我国的列车硬座座椅就不那么人性化了。
新空调特快列车列车座椅的资料收集（4）
（一）还是在面套的质量与颜色选择上都比之前介绍的几种列车硬座座椅的结构1特快列车的座椅无论在外形上，列车上的座椅要好些。
列车硬座座椅主要由坐垫、靠背、支架、蒙皮、支座组成。
普通列车乘客调查
（二）、2列车硬座座椅的材料乘客调查1我国列车硬座主要采用人造革和各类织物作为蒙皮。
蒙皮材料：
早期的硬座座椅采用根据中国铁道科学研究院关于京沪线铁路客流分析显示。
的是人造革，后来它逐渐被轻薄透气、方便换洗、价格便宜的织物面料所取代。
旅行目的和旅客职业关系坐垫和靠背材料：
坐垫、靠背主要由泡沫和骨架组成。
我国硬座座椅骨架早期是木制1.1；
其次的，后来发展成钢材和木材的复合材料。
就旅行目的而言，目前在京沪线出行的旅客中，出差的客流最多，占46.25%3）。
1-18.92%11.38%12.64%是旅游、探亲、做生意的客流，分别为典型普通列车上的硬座、、（见表；
其次是科技人员、经商人员，分22.60%就旅客职业而言，企业管理人员最多，占以此来了解我国列车硬座的大致下面是我针对几种普通列车的硬座车厢进行的调查，
我国的列车硬座将朝着舒适化、人性化的方向发展。
。
别占17.62%、14.28%随着技术发展，社会进步，人们在乘坐列车时不仅要求安全可靠，快速高效，而且也；
（分别占16.06%，2.04%）在出差（46.25%）的客流中，企业管理人员和科技人员最多追求舒适性，座椅就是满足这一追求的关键性部件。
而在旅游的客流中，主要是工人、企业管理人员、科技人员以及学生。
可见京沪线的客流能产品的人性化设计能给人们带来趣味性和娱乐性，层次较高，大部分为出差的企业管理人员和科技人员，其次是旅游的乘客和做生意的经商未来的列车座椅应该更人性化。
满足消费者精神文化的需求，产品结构的人性化设计让人们的生活更加舒适。
人员，这些旅客的自身素质较高。
1.2旅客年龄和旅行目的的关系（三）、列车座椅设计分析现有产品缺点分析37.25%；
其次是301-30在出行的客流中，年龄在20岁岁间的旅客所占比例最大，为经过前一段时间的市场调研，乘客调查、及对现有列车硬座多方面的了解，我现在对6040岁-4O岁、岁-50岁的旅客，分别占29.63%，16.49%；
而岁以上和小于20岁的旅客列车硬座的情况已经有了一个基本的了解。
和3.58%所占比例最少，为3.81%现总结如下：
的客流中，主要是出差的旅客，占了-30岁（37.25%）14.23%；
其次岁在201.1岁、4.20%5.83%是旅游、探亲、学习实习的旅客，分别占，4.59%，。
在30-4040-50我国硬座车厢时常超员，座椅相对来说太少；
靠背设计不合理；
首先，虽然有些座椅在设计时考虑到了腰靠，但是其高度却偏1.2岁的客流中，仍然是出差的旅客占了绝大部分，其次是做生意、探亲的客流。
低了，没能很好地发挥作用不说，还把人的身体向前推去，背部腰以上的地方也不能很好-30岁的旅客最多，而且大部分是工作岁岁间，特别是客流年龄集中在20岁-5020地靠在靠背上，不能保持良好的坐姿，压力不能均匀地分布于椎间盘上，肌肉组织上承受需要出差的旅客。
的静负荷不均匀，使乘客产生腰部酸痛、疲劳等不不适感；
其次，座椅的头靠向前倾，头因此，我们可以看出，普通列车的用户主要是经常出差的公司职员、出门打工的人、无法后仰，导致颈椎不适。
学生和旅游探亲的人。
座椅与茶桌没有形成一比一配置；
2乘客需求1.3座椅面套的颜色太过杂乱，其头靠处的套布颜色多为白色，不耐脏；
为了装套方因为长时间坐立会让腰部感在火车座椅结构上他们希望座椅的靠背能再向后仰一些，1.4觉疼痛，如果能向后仰就会将一部分的力分担到后背，让腰部得到休息。
头靠的位置也往便，面套缝制过于宽松，不能很好地固定在座位上，坐在上面的人很容易向前滑动；
对于大多数乘客来说这个高度有点偏高了；
现在的硬座座椅座面高度在1.5444向后仰一点的头靠可以让头部因为做长途车在车上睡觉是很常见的事，后仰而不是向前，左右，坐垫每一处的高度、填充的泡沫的厚度都是相同的，不符合坐垫设计的压力分布1.6的位置比较固定，不会前后左右晃。
希望座椅的高度能矮一点，长时间坐火车经常都会有腿肿的情况，座椅矮一些会舒服些。
不均匀原则，坐一会儿就感觉很不舒服了。
列车座椅人机工程学分析2列车硬座的未来发展趋势3
而座垫面的高度稍小于此尺寸有利于小腿着力于整个脚掌支撑起身体负和405mm,座椅要在运动车厢中满足人体乘坐舒适性，必须有效克服座椅振动和保持人体坐姿受430mm必须满足臀部横宽所。
而座宽即单人座面的左右距离力平衡，这是优良设计的前提和关键。
荷，在此我选择座面高度为410mm应能保证臀部,500mm2.1列车座椅设计的人机因素左右即可符合要求。
座面深即座面的前后距离一般座宽需要的尺度,。
座面后400-450mm3/4,约为能够得到全部支撑,从人机工程学的角度来看，影响座椅设计的主要因素有：
人体的坐姿状态、坐姿受力其深度相当于臀部至腿部漆关节全长的°
左右。
端可略向下倾斜5和坐姿尺寸三个方面，座椅设计不能良好的解决这些因素是产生乘坐疲劳和疼痛的缘由。
坐姿人体尺寸2.1.1坐姿状态
男性身高及坐姿尺寸的统计结果表乘客处于坐姿状态时,支持人体的主要结构是脊柱、骨盆、腿和脚等。
其中腰椎、骶1mm
测量项目
均值
标准差
P1
P5
P10
P50
P90
P95
P99
身高
1749.2
56.9
1611.7
1650.0
1673.1
1750.0
1820.0
1840.0
1870.0
坐高
932.3
63.3
831.7
832.7
870.0
930.0
990.0
1013.0
1021.7
坐姿颈椎垫高
702.6
57.9
594.2
610.0
640.0
700.0
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