坐姿与座椅设计的人机工程学探讨

#44#

文章编号:100628309(2005)0420044203

人类工效学 2005年12月第11卷第4期

坐姿与座椅设计的人机工程学探讨

陆剑雄1,2,张福昌2,申利民1

(1.南京林业大学木材工业学院江苏南京 210037;

2.江南大学研究生部,江苏无锡 214036)

摘要:运用人体解剖学原理,结合坐姿行为分析,探讨坐姿理论,认为坐姿变化是人体在稳定和变动之间寻求平衡,以取得折衷的过程。提出了座椅设计的基本原则,以及座椅设计中重要参数的参考数据,据此对优秀座椅设计范例进行了解析,并说明其各自特色,从而进一步验证了座椅设计的科学依据。

关键词:坐姿;座椅设计;人机工程学中图分类号:TB18 文献标识码:A

1 引言

如何解决最佳的坐姿问题一直是一个极富挑战性的设计课题。长期以来,在漫长的历史进程中,最佳坐姿的功能一直没有得到根本的突破和解决,不同的造型、不同尺度的椅子支撑着人们的各种坐姿,一张好的座具甚至还包括着对不良坐姿的强制矫正体形的功能。

就座椅设计而言,包含两大设计工作,其一为座椅本身的物理结构设计;其二为符合使用者的人体生物力学要求的设计。前者属于家具工程的工作,后者则为工业设计或人机工程学所要探讨的领域。

2 坐姿理论的探讨

坐姿是一种人体的自然姿势。它有很多的优点,可免除肌力疲劳,减少人体的耗能,比立姿更有利于血液的循环,也有助于操作者采取更为稳定的姿势,以进行各种精巧精细动作的任务,而且它也是操作足踏式控制装置的较佳姿势。虽然如此,坐姿在某些方面也有其缺点存在,其中最重要的是它限制了人体的活动性,尤其是在需要用手或手臂进行较大的出力或从事具有旋转动作时,坐姿较立姿不方便。此外,长期的坐姿对人体健康也有许多的不利,脊柱的不正常弯曲、人体主要支撑面上的压力等将产生不舒适感。

当人坐在座椅上时,支撑人体处于固定形势的主要结构是脊柱、骨盆和腿足等。从座椅的设

计观点而言,腰椎和骶椎两部位最为重要,承受着坐姿时人体的大部分体重负荷[1]。故良好的坐姿,其必要条件是能产生最适当的压力分布于各

脊椎骨之间的椎间盘上,以及最适当、最均匀的静负荷量于所附着的肌肉组织上。当以X光照片研究人体处于各种不同姿势下(包括立姿、躺姿、坐姿等34种)腰椎所产生的曲线变化[2],结果发现,当人体舒适地侧躺着,大腿与小腿适度地弯曲时,脊柱即维持其自然的形势,此时背部肌肉群即可处于其最佳的轻松状态。

同时,人坐在椅子上,并非都是静止不动的,而是不断地在作调整姿势的细微动作,以消除脊柱部位的不正常压力,这种特征称为坐姿行为。同时脊柱并非是唯一的重要结构,腿和骨盆同样非常重要,因为这两个部位在稳定人体的功能上,可被看作是简易的机械杠杆支撑系统。人体大部分的重量是由座垫上的两点来承担,这种系统在力学上很不稳定。需增加腿与足所提供的杠杆作用,才能使这种系统趋于稳定。因此一方面坐在椅子上的人体需要经常改变坐姿以消除不当的压力分布,另一方面则需维持并积极寻求身体的稳定。如此,坐姿行为将具有无活动力和有活动力两者相互循环的特征,以显示其改变寻求稳定性和变动性的现象。因此,一张有效率且舒适的椅子必需使坐在其上的人体取得稳定性和可变性。3 座椅设计的基本原则

作者简介:陆剑雄:(1962- ),男,浙江宁波人,副研究员,南京林业大学木材科学与技术专业博士研究生,研究方向为家具的人机工程学。

人类工效学 2005年12月第11卷第4期

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干会向靠背后移,使背部有所支撑,降低背部肌肉的静态肌力。其次在长期的坐姿下,座垫向后倾以防止臀部逐渐滑出座面。对坐于各种不同靠背角度的座椅的人体,采用肌电图(EMG)测量其背部肌肉所引发的活动力[3,4],其结果显示出具有与正中垂直线成20b的靠背倾斜线,即可获得良好的背部支撑。就座椅功能和坐的动机而言,休息用椅后倾的座垫面有助于维持最佳的松弛状态。综合以上各方面的探讨,我们大致可得出座椅设计的基本原则:

(1)座椅的型式和尺度与坐的目的或动机有关;

(2)座椅的尺度必须与相对的人体测量值配合;

(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;

(5)靠背,特别是在腰部的支撑,可降低脊柱所产生的紧张压力;

(6)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。

从坐的动机出发,可将座椅简单分成三种:休息用椅,工作用椅,多用途椅。

以下列举一些座椅各部位的设计原则。3.1 座高:休息用椅38~45cm;工作用椅35~50cm

正确的座高应使就坐者大腿保持水平,小腿垂直,双腿平放在地面上。休息用椅、工作用椅、多用途椅三者的座高值,其设计原则互不相同,主要原因在于其使用的功能互有差异。就工作用椅而言,人体通常须以较直立式姿势且双腿平放于地面的姿势就坐,其座高宜比休息用椅稍高,且座高宜设定为可调整式的,以适应多数人使用。3.2 座宽:38~48cm

座宽的设定必需适合于身材高大的人,也因为其相对应的人体测量值是臀宽。而此种人体尺寸值受性别的差异影响很大,故座宽宜采用较高百分位数的女性测量值为设计根据。

3.3 座深:休息用椅42~45cm;工作用椅30~40cm

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。就工作用椅而言,它的使用者群体遍布很广,故其座深宁可取身材较矮小的人体测量值作为设计依据,因为就身材高大的人,其唯一的不利因素只是在于其双膝略微露出座面前端而已,只要所设定的座高十分正确,使双腿能平放在地面上,就不致于在大腿底部引起压力疲劳。

3.4座面角度:休息用椅15~20b;工作用椅小于5b

座垫向后倾有两种作用,首先由于重心力,躯

而工作用椅后倾的座垫面,是保证其容易接近于前方工作区的姿势。

3.5 靠背高度与宽度:高46~61cm;宽35~48cm

座椅的设计必须提供正确的腰部曲度,使脊柱处于自然均衡状态。人体上半身的支撑及所处的坐姿都是由腰椎的变化曲度所造成的,为了合理而舒适的坐姿,腰椎支撑非常重要。为了配合坐姿时人体向后突出的骶骨和臀部柔软部位,同时又要使腰部能坚实地配合在靠背上,在座垫正上方处的靠背必须有一开口区域或向后倾斜退缩,其高度空间至少12.5~20cm。3.6 靠背角度:103b~112b

与座垫角度一样,靠背与座垫之间的角度也具有两种目的,防止坐姿的人体向前滑动和引导腰弯部位(包括骶椎)依靠在靠背上。从人体脊柱的形状而言,115b较为适当,它能产生接近自然的腰部形状。Jones[6]

以一种能调高度的汽车用椅,让坐者以许多不同的坐姿来研究姿势与舒适的关系。研究结果为最佳的靠背角度是108b。Grand2jean[7]

针对用于各种不同场合的休闲用椅讨论其最佳靠背角度的设定,建议阅读时最佳的角度是101b~104b,而纯为放松身心的休闲椅其最佳角度是105b~108b。

3.7 扶手高:座面上方21~22cm

一般座椅设计常需考虑设有扶手。扶手的主要功能在于使手臂有所依靠,使人体得以处于较稳定的状态,也可作为改变坐姿和从椅子上站起等动作的支柱,在某些依靠手指运作灵敏性的控制操作中,它也是常被用作稳定装置的代用品。扶手不可设定得太高,太高的扶手将使肩膀高耸而成圆状,使肩部与颈部的肌肉拉伸,产生僵硬痛苦,而太低的扶手则使手肘支撑不良,导致弯腰或使躯干斜向一侧。

3.8 椅垫

椅垫具有两种重要功能,首先它有助于将坐骨结节和臀部上的人体重量所产生的压力予以分

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散。若此种压力无法排除则会引起不舒适甚至疲劳等。其次它能使身体采取一种稳定的姿势,将身体凹陷入椅垫并支撑它。Branton以观察方式研究两种不同形式的火车座椅上的乘客,通过分析比较乘客坐在椅子上所产生的局促扭动的动作量,以及能维持稳定姿势不动的时间长短等,发现坐在较坚实椅垫上的乘客,其各方面结果均比坐于柔软椅垫上者为佳。4 各种座椅的设计范例

[8]

人类工效学 2005年12月第11卷第4期

Grandjean等[7]的研究,是以25位男性和25位女性为样本,使其坐在12种不同设计的多用途椅后,要求受测者检验这些椅子对其本身人体上11个部位所产生的压力状况,评价其舒适程度,另外每一位受测者以配对比较法,将每张椅子与其它椅子进行对比,评价其总体舒适度。研究结果,选出了两张公认最好的座椅原型,如图2所示。其中所列的各部位尺寸值,就是分析所有相关资料后所得出的结果,数据中包括了整个座面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,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。4.1 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得出如图1所示的舒适的座椅

原型。

图1 舒适座椅原型

4.2

多用途椅

图2 舒适的多用途椅原型

上的2~4cm泡棉垫。4.3 休息与阅读用椅

用于休息和阅读的座椅,其特性应与那些用于活动力较多的座椅不同。Grandjean等[10]进行了一项研究,他们利用一种可调整式的座椅机,让受测者依其所需的舒服感作各种座椅尺寸的调整,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1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3所示,虚线表示扶手及可能的完整外形,座椅的表面包括有6cm厚的椅垫,两种座椅都提供有完整的靠背支撑,尤其是脊柱下方(腰弯部位)的凸出部位是其设计特点。

表1 休息与阅读用椅的尺寸范围

阅读用

休息用座面倾斜23~24b25~26b靠背倾斜101~104b105~108b座面高度(cm)

39~40

37~

38

图3 舒适的休息与阅读用椅外形轮廓

5 结语

座椅设计是一项涉及多学科的极富挑战性的设计课题,其考虑的因素必需是多方面的,尤其它涉及极其复杂的人体,其中包含了人的形态尺寸、

生理心理现象以及运动机能等,更使设计师难以

(下转第49页)

人类工效学 2005年12月第11卷第4期

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费者在使用产品时的感受及其产生的新需求;其次,设计人员不能够脱离消费者,应以消费者的诉求作为设计的重点,解决人在使用手机过程中遇到的问题和困难,从而设计出更人性化的手机。参考文献:

[1] 唐纳德#A#诺曼.设计心理学[M].梅琼译.北京:

中信出版社,2003.

[2] 斯丹法诺#马扎诺.飞利浦设计思想[M].蔡军,宋

煜,徐海生译.北京:北京理工大学出版社,2002.[3] 罗仕鉴,朱上上,孙守迁.人机界面设计[M].北京:

机械工业出版社,2002.

[收稿日期]2004212208[修回日期]2005204208

更是个人思想和心理的一种外在表现。这是一种对传统个性化定义的挑战,它要求手机的设计者站在消费者的立场来考虑手机的外观设计以及人

机界面设计,并能够从更深的层次去挖掘手机的品牌特征和消费者的个性需求,将消费者的群体定位与手机的外形和功能完美地结合起来,独辟蹊径,从人性化的趋向来凸显手机的个性。6 结论

随着社会的发展以及科技的不断进步,人的生活方式也在发生着变化,人们会不断地产生新的需求,摒弃旧的习惯,因此,手机的人性化设计也是一个不断进化的过程。在这个过程中,首先要求设计人员在头脑中树立/人的因素第一0的观念,并用这种独特的设计理念来观察事物,用敏锐的思维捕捉生活细节,这样才能真正地了解消(上接第46页)

创造出完美的椅子。然而在众多问题的探讨中,无疑人机工程学原则是座椅设计的关键要素。参考文献:

[1] 王云祥,吕衡发,张书琴.人体解剖学[M]第6版.

吉林:吉林科学技术出版社,2001.40241.

[2] 丁玉兰.人机工程学[M].北京:北京理工大学出版

社,2000.1432151.

[3] ZhaoJH,TangL.Anevaluationofcomfortofabusseat

[J].AppliedErgonomics,1994,25(6):3862392.[4] LeeKS,WaikerAM,WuL.Physicalstressevaluationof

microscopeworkusingobjectiveandsubjectivemethods[J].InternationalJournalofIndustrialErgonomics,1988,2(2):2032209.

[5] KroemerKHE,KroemerHB,Kroemer2ElbertKE.Er2

gonomics2HowtoDesignforEaseandEfficiency[M].NewJersey:PrenticeHall,2000.4062415.

[3]

[6] JonesDF.Backinjuryresearch[J].AmericanIndustrial

HygieneAssociatonJournal.1972,33:5962602.

[7] GrandjeanE,HuntingW,WotzkaG,etal.Aner2

gonomicsinvestigationofmultipurpose2chairs[J].HumanFactors,1973,15(3):2472255.

[8] BrantonP.SittingPosture:Behaviour,bodymechanics

anddiscomfort[M].London:Taylor&Francis,1969.2022213.

[9] GrandjeanE.Physiologicaldesignofwork[M].Thun,

Switzerland:Ott,1963.

[10]GrandjeanE,BoniA,KrestzschmerH.Thedevelopment

ofarestchairprofileforhealthyandnostalgicpeople[J].Ergonomics,1969,12(2):3072315.

[收稿日期]2004211224[修回日期]2005205227

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文章编号:100628309(2005)0420044203

人类工效学 2005年12月第11卷第4期

坐姿与座椅设计的人机工程学探讨

陆剑雄1,2,张福昌2,申利民1

(1.南京林业大学木材工业学院江苏南京 210037;

2.江南大学研究生部,江苏无锡 214036)

摘要:运用人体解剖学原理,结合坐姿行为分析,探讨坐姿理论,认为坐姿变化是人体在稳定和变动之间寻求平衡,以取得折衷的过程。提出了座椅设计的基本原则,以及座椅设计中重要参数的参考数据,据此对优秀座椅设计范例进行了解析,并说明其各自特色,从而进一步验证了座椅设计的科学依据。

关键词:坐姿;座椅设计;人机工程学中图分类号:TB18 文献标识码:A

1 引言

如何解决最佳的坐姿问题一直是一个极富挑战性的设计课题。长期以来,在漫长的历史进程中,最佳坐姿的功能一直没有得到根本的突破和解决,不同的造型、不同尺度的椅子支撑着人们的各种坐姿,一张好的座具甚至还包括着对不良坐姿的强制矫正体形的功能。

就座椅设计而言,包含两大设计工作,其一为座椅本身的物理结构设计;其二为符合使用者的人体生物力学要求的设计。前者属于家具工程的工作,后者则为工业设计或人机工程学所要探讨的领域。

2 坐姿理论的探讨

坐姿是一种人体的自然姿势。它有很多的优点,可免除肌力疲劳,减少人体的耗能,比立姿更有利于血液的循环,也有助于操作者采取更为稳定的姿势,以进行各种精巧精细动作的任务,而且它也是操作足踏式控制装置的较佳姿势。虽然如此,坐姿在某些方面也有其缺点存在,其中最重要的是它限制了人体的活动性,尤其是在需要用手或手臂进行较大的出力或从事具有旋转动作时,坐姿较立姿不方便。此外,长期的坐姿对人体健康也有许多的不利,脊柱的不正常弯曲、人体主要支撑面上的压力等将产生不舒适感。

当人坐在座椅上时,支撑人体处于固定形势的主要结构是脊柱、骨盆和腿足等。从座椅的设

计观点而言,腰椎和骶椎两部位最为重要,承受着坐姿时人体的大部分体重负荷[1]。故良好的坐姿,其必要条件是能产生最适当的压力分布于各

脊椎骨之间的椎间盘上,以及最适当、最均匀的静负荷量于所附着的肌肉组织上。当以X光照片研究人体处于各种不同姿势下(包括立姿、躺姿、坐姿等34种)腰椎所产生的曲线变化[2],结果发现,当人体舒适地侧躺着,大腿与小腿适度地弯曲时,脊柱即维持其自然的形势,此时背部肌肉群即可处于其最佳的轻松状态。

同时,人坐在椅子上,并非都是静止不动的,而是不断地在作调整姿势的细微动作,以消除脊柱部位的不正常压力,这种特征称为坐姿行为。同时脊柱并非是唯一的重要结构,腿和骨盆同样非常重要,因为这两个部位在稳定人体的功能上,可被看作是简易的机械杠杆支撑系统。人体大部分的重量是由座垫上的两点来承担,这种系统在力学上很不稳定。需增加腿与足所提供的杠杆作用,才能使这种系统趋于稳定。因此一方面坐在椅子上的人体需要经常改变坐姿以消除不当的压力分布,另一方面则需维持并积极寻求身体的稳定。如此,坐姿行为将具有无活动力和有活动力两者相互循环的特征,以显示其改变寻求稳定性和变动性的现象。因此,一张有效率且舒适的椅子必需使坐在其上的人体取得稳定性和可变性。3 座椅设计的基本原则

作者简介:陆剑雄:(1962- ),男,浙江宁波人,副研究员,南京林业大学木材科学与技术专业博士研究生,研究方向为家具的人机工程学。

人类工效学 2005年12月第11卷第4期

#45#

干会向靠背后移,使背部有所支撑,降低背部肌肉的静态肌力。其次在长期的坐姿下,座垫向后倾以防止臀部逐渐滑出座面。对坐于各种不同靠背角度的座椅的人体,采用肌电图(EMG)测量其背部肌肉所引发的活动力[3,4],其结果显示出具有与正中垂直线成20b的靠背倾斜线,即可获得良好的背部支撑。就座椅功能和坐的动机而言,休息用椅后倾的座垫面有助于维持最佳的松弛状态。综合以上各方面的探讨,我们大致可得出座椅设计的基本原则:

(1)座椅的型式和尺度与坐的目的或动机有关;

(2)座椅的尺度必须与相对的人体测量值配合;

(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;

(5)靠背,特别是在腰部的支撑,可降低脊柱所产生的紧张压力;

(6)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。

从坐的动机出发,可将座椅简单分成三种:休息用椅,工作用椅,多用途椅。

以下列举一些座椅各部位的设计原则。3.1 座高:休息用椅38~45cm;工作用椅35~50cm

正确的座高应使就坐者大腿保持水平,小腿垂直,双腿平放在地面上。休息用椅、工作用椅、多用途椅三者的座高值,其设计原则互不相同,主要原因在于其使用的功能互有差异。就工作用椅而言,人体通常须以较直立式姿势且双腿平放于地面的姿势就坐,其座高宜比休息用椅稍高,且座高宜设定为可调整式的,以适应多数人使用。3.2 座宽:38~48cm

座宽的设定必需适合于身材高大的人,也因为其相对应的人体测量值是臀宽。而此种人体尺寸值受性别的差异影响很大,故座宽宜采用较高百分位数的女性测量值为设计根据。

3.3 座深:休息用椅42~45cm;工作用椅30~40cm

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。就工作用椅而言,它的使用者群体遍布很广,故其座深宁可取身材较矮小的人体测量值作为设计依据,因为就身材高大的人,其唯一的不利因素只是在于其双膝略微露出座面前端而已,只要所设定的座高十分正确,使双腿能平放在地面上,就不致于在大腿底部引起压力疲劳。

3.4座面角度:休息用椅15~20b;工作用椅小于5b

座垫向后倾有两种作用,首先由于重心力,躯

而工作用椅后倾的座垫面,是保证其容易接近于前方工作区的姿势。

3.5 靠背高度与宽度:高46~61cm;宽35~48cm

座椅的设计必须提供正确的腰部曲度,使脊柱处于自然均衡状态。人体上半身的支撑及所处的坐姿都是由腰椎的变化曲度所造成的,为了合理而舒适的坐姿,腰椎支撑非常重要。为了配合坐姿时人体向后突出的骶骨和臀部柔软部位,同时又要使腰部能坚实地配合在靠背上,在座垫正上方处的靠背必须有一开口区域或向后倾斜退缩,其高度空间至少12.5~20cm。3.6 靠背角度:103b~112b

与座垫角度一样,靠背与座垫之间的角度也具有两种目的,防止坐姿的人体向前滑动和引导腰弯部位(包括骶椎)依靠在靠背上。从人体脊柱的形状而言,115b较为适当,它能产生接近自然的腰部形状。Jones[6]

以一种能调高度的汽车用椅,让坐者以许多不同的坐姿来研究姿势与舒适的关系。研究结果为最佳的靠背角度是108b。Grand2jean[7]

针对用于各种不同场合的休闲用椅讨论其最佳靠背角度的设定,建议阅读时最佳的角度是101b~104b,而纯为放松身心的休闲椅其最佳角度是105b~108b。

3.7 扶手高:座面上方21~22cm

一般座椅设计常需考虑设有扶手。扶手的主要功能在于使手臂有所依靠,使人体得以处于较稳定的状态,也可作为改变坐姿和从椅子上站起等动作的支柱,在某些依靠手指运作灵敏性的控制操作中,它也是常被用作稳定装置的代用品。扶手不可设定得太高,太高的扶手将使肩膀高耸而成圆状,使肩部与颈部的肌肉拉伸,产生僵硬痛苦,而太低的扶手则使手肘支撑不良,导致弯腰或使躯干斜向一侧。

3.8 椅垫

椅垫具有两种重要功能,首先它有助于将坐骨结节和臀部上的人体重量所产生的压力予以分

#46#

散。若此种压力无法排除则会引起不舒适甚至疲劳等。其次它能使身体采取一种稳定的姿势,将身体凹陷入椅垫并支撑它。Branton以观察方式研究两种不同形式的火车座椅上的乘客,通过分析比较乘客坐在椅子上所产生的局促扭动的动作量,以及能维持稳定姿势不动的时间长短等,发现坐在较坚实椅垫上的乘客,其各方面结果均比坐于柔软椅垫上者为佳。4 各种座椅的设计范例

[8]

人类工效学 2005年12月第11卷第4期

Grandjean等[7]的研究,是以25位男性和25位女性为样本,使其坐在12种不同设计的多用途椅后,要求受测者检验这些椅子对其本身人体上11个部位所产生的压力状况,评价其舒适程度,另外每一位受测者以配对比较法,将每张椅子与其它椅子进行对比,评价其总体舒适度。研究结果,选出了两张公认最好的座椅原型,如图2所示。其中所列的各部位尺寸值,就是分析所有相关资料后所得出的结果,数据中包括了整个座面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,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。4.1 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得出如图1所示的舒适的座椅

原型。

图1 舒适座椅原型

4.2

多用途椅

图2 舒适的多用途椅原型

上的2~4cm泡棉垫。4.3 休息与阅读用椅

用于休息和阅读的座椅,其特性应与那些用于活动力较多的座椅不同。Grandjean等[10]进行了一项研究,他们利用一种可调整式的座椅机,让受测者依其所需的舒服感作各种座椅尺寸的调整,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1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3所示,虚线表示扶手及可能的完整外形,座椅的表面包括有6cm厚的椅垫,两种座椅都提供有完整的靠背支撑,尤其是脊柱下方(腰弯部位)的凸出部位是其设计特点。

表1 休息与阅读用椅的尺寸范围

阅读用

休息用座面倾斜23~24b25~26b靠背倾斜101~104b105~108b座面高度(cm)

39~40

37~

38

图3 舒适的休息与阅读用椅外形轮廓

5 结语

座椅设计是一项涉及多学科的极富挑战性的设计课题,其考虑的因素必需是多方面的,尤其它涉及极其复杂的人体,其中包含了人的形态尺寸、

生理心理现象以及运动机能等,更使设计师难以

(下转第49页)

人类工效学 2005年12月第11卷第4期

#49#

费者在使用产品时的感受及其产生的新需求;其次,设计人员不能够脱离消费者,应以消费者的诉求作为设计的重点,解决人在使用手机过程中遇到的问题和困难,从而设计出更人性化的手机。参考文献:

[1] 唐纳德#A#诺曼.设计心理学[M].梅琼译.北京:

中信出版社,2003.

[2] 斯丹法诺#马扎诺.飞利浦设计思想[M].蔡军,宋

煜,徐海生译.北京:北京理工大学出版社,2002.[3] 罗仕鉴,朱上上,孙守迁.人机界面设计[M].北京:

机械工业出版社,2002.

[收稿日期]2004212208[修回日期]2005204208

更是个人思想和心理的一种外在表现。这是一种对传统个性化定义的挑战,它要求手机的设计者站在消费者的立场来考虑手机的外观设计以及人

机界面设计,并能够从更深的层次去挖掘手机的品牌特征和消费者的个性需求,将消费者的群体定位与手机的外形和功能完美地结合起来,独辟蹊径,从人性化的趋向来凸显手机的个性。6 结论

随着社会的发展以及科技的不断进步,人的生活方式也在发生着变化,人们会不断地产生新的需求,摒弃旧的习惯,因此,手机的人性化设计也是一个不断进化的过程。在这个过程中,首先要求设计人员在头脑中树立/人的因素第一0的观念,并用这种独特的设计理念来观察事物,用敏锐的思维捕捉生活细节,这样才能真正地了解消(上接第46页)

创造出完美的椅子。然而在众多问题的探讨中,无疑人机工程学原则是座椅设计的关键要素。参考文献:

[1] 王云祥,吕衡发,张书琴.人体解剖学[M]第6版.

吉林:吉林科学技术出版社,2001.40241.

[2] 丁玉兰.人机工程学[M].北京:北京理工大学出版

社,2000.1432151.

[3] ZhaoJH,TangL.Anevaluationofcomfortofabusseat

[J].AppliedErgonomics,1994,25(6):3862392.[4] LeeKS,WaikerAM,WuL.Physicalstressevaluationof

microscopeworkusingobjectiveandsubjectivemethods[J].InternationalJournalofIndustrialErgonomics,1988,2(2):2032209.

[5] KroemerKHE,KroemerHB,Kroemer2ElbertKE.Er2

gonomics2HowtoDesignforEaseandEfficiency[M].NewJersey:PrenticeHall,2000.4062415.

[3]

[6] JonesDF.Backinjuryresearch[J].AmericanIndustrial

HygieneAssociatonJournal.1972,33:5962602.

[7] GrandjeanE,HuntingW,WotzkaG,etal.Aner2

gonomicsinvestigationofmultipurpose2chairs[J].HumanFactors,1973,15(3):2472255.

[8] BrantonP.SittingPosture:Behaviour,bodymechanics

anddiscomfort[M].London:Taylor&Francis,1969.2022213.

[9] GrandjeanE.Physiologicaldesignofwork[M].Thun,

Switzerland:Ott,1963.

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[收稿日期]2004211224[修回日期]2005205227