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1、组 员 ： 人机工程学 汽车座椅人机座椅分析实例小组设计&相关知识 MPV超 舒 适 座 椅 功 能 配 置MPV作 为 重 要 的 公 务 用 车 ， 其 后 排 空 间 蕴涵 着 尊 贵 礼 仪 。 所 以 ， 除 了 配 备 娱 乐 、通 讯 、 办 公 系 统 外 ， 某 种 意 义 上 讲 ， 应给 乘 员 带 来 飞 机 头 等 舱 般 的 舒 适 心 情 。超 舒 适 座 椅 首 当 其 冲 ， 扮 演 着 重 要 角 色 。 根 据 行 驶 试 验 采 集 的 脑 电 波 、 肌 肉 电 压（ 手 脚 活 动 时 产 生 的 微 弱 电 压 ） 、 身 体压 力 分 布 、 血
2、 流 等 生 理 指 标 ， 在 座 椅 上实 现 完 善 的 人 机 界 面 ， 使 乘 员 身 体 、 精神 双 方 面 放 松 ， 减 轻 疲 劳 感 。 人机座椅分析实例 1 “ 超 舒 适 座 椅 ” 有 如 下 主 要 特 征 :座 椅 倾 斜 结 构 （ 照 片 ） 。 根 据 人 体 工 学 调 试 最 佳 角 度 ， 座 椅 可 以 完 全 放 平舒 适 躺 倒 。“ 抑 制 摆 动 头 枕 ” （ 照 片 ， 从 头 部 后 方 、 后 脑 勺 下 方 、 头 部 左 右 侧 对 近 似球 状 的 头 部 进 行 三 点 支 撑 ， 抑 制 行 驶 中 因 为 汽 车 晃
3、动 导 致 的 头 部 上 下 左 右 摇 摆 ，从 而 减 轻 颈 部 肌 肉 的 负 担 。椅 面 角 度 调 节 系 统 （ 照 片 ， 可 以 将 椅 面 向 前 上 方 抬 起 ， 在 增 大 座 椅 靠 背 倾斜 角 度 ， 减 轻 颈 周 和 下 半 身 负 担 的 同 时 ， 可 以 抑 制 臀 部 的 滑 动 。粗 横 棱 纹 织 物 脚 垫 （ 足 拖 ） （ 照 片 ， 座 椅 表 面 向 前 上 方 抬 起 时 ， 膝 部 内 侧就 会 受 到 挤 压 。 把 脚 放 在 这 个 脚 垫 上 能 够 减 轻 膝 部 内 侧 受 到 的 挤 压 。座 椅 两 侧 设 置
4、有 可 以 调 整 角 度 的 扶 手 （ 照 片 ） 。 减 轻 了 臂 部 和 肩 部 的 肌 肉负 担 。按 摩 、 通 风 、 加 热 等 功 能 作 为 选 装 配 置 ， 可 以 同 时 在 座 椅 中 实 现 。基 于 人 机 工 程 学 ， 结 合 以 上 配 置 ， 为 乘 员 提 供 了 “ 头 等 舱 般 的 舒 适 心 情 ” 。 人机座椅分析实例 2 小组设计&相 关 知 识 1 附表1 小组设计&相 关 知 识 2 汽车座椅设计 小组设计&相 关 知 识 3 小组设计&相 关 知 识 以 下 是 汽 车 座 椅 设 计 的 参 考 材 料 与 分 析汽 车 座 椅
5、人 机 工 程 学 分 析 人 体 坐 姿 生 理 特 性 分 析坐 姿 时 脊 柱 的 形 态 ： 人 坐 着 时 ， 身 体 主 要 由 脊 柱 、 盆 骨 、 腿 和脚 支 撑 。 脊 柱 位 于 人 体 的 背 部 中 央 ， 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 形 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 劳 发 生 。坐 姿 体 压 分 布 ：
6、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 。 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 。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
7、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 ， 自 大 腿 部 位 时 压 力 降 至 最 低 ， 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 。 靠 背 上 的 体 压 分 布 ： 靠 背 上 的 体 压 分 布 也 以 不 均 匀 分 布 ， 压 力相 对 集 中 在 肩 胛 骨 和 腰 椎 两 个 部 位 。 从 这 两 个 部 位 向 外 ， 压 力应 逐 步 降 低 。 座 椅 尺 寸 结 构 设 计驾 驶
8、座 椅 尺 寸 结 构 设 计 的 研 究 把 注 意 力 集 中 在 人 体 生 理 结 构 特 点 对 驾驶 舒 适 程 度 的 影 响 上 ， 寻 求 最 佳 的 座 椅 结 构 形 式 、 尺 寸 、 轮 廓 形 状 及 材 料 选 择 。座 椅 尺 寸 设 计座 椅 尺 寸 设 计 主 要 参 数 包 括 ： 椅 面 高 度 、 宽 度 、 深 度 、 椅 面 倾 角 ； 靠背 的 高 度 、 宽 度 和 倾 角 。 座 椅 尺 寸 设 计 涉 及 主 要 参 数 如 图 2所 示 。椅 面 高 度 A： 椅 面 高 度 定 义 为 椅 面 前 缘 至 驾 驶 员 踵 点 的 垂 直
9、 距 离 。 在 设计 时 主 要 考 虑 到 两 点 ： 椅 面 过 高 会 使 大 腿 肌 肉 受 压 ， 椅 面 过 低 就 会 增 加 背 部 肌肉 负 荷 ， 驾 驶 座 椅 的 椅 面 高 度 应 低 些 。椅 面 宽 度 B： 在 空 间 允 许 的 条 件 下 ， 以 宽 为 好 。 但 对 于 汽 车 驾 驶 座 椅 来讲 ， 驾 驶 员 坐 姿 单 一 ， 不 涉 及 变 换 姿 势 ， 通 常 设 计 应 满 足 最 宽 人 体 需 要 为 准 。椅 面 深 度 C： 指 椅 面 前 缘 至 靠 背 前 面 水 平 距 离 。 其 尺 寸 应 满 足 ： 腰 部 得到 靠
10、 背 的 支 撑 ； 椅 面 前 缘 与 小 腿 之 间 留 有 适 当 距 离 ， 以 保 证 大 腿 肌 肉 不 受 挤 压 ，腿 弯 部 分 不 受 阻 碍 。靠 背 高 度 D及 宽 度 ： 靠 背 的 高 度 和 宽 度 与 坐 姿 肩 高 和 肩 宽 有 关 ， 对 于 汽车 驾 驶 座 椅 靠 背 的 高 度 应 采 取 高 靠 背 ， 最 好 加 靠 枕 。 靠 背 倾 角 ： 靠 背 倾 角 是 指 靠 背 与 椅 面 水 平 方 向 的 夹 角 。椅 面 倾 角 ： 指 椅 面 与 水 平 之 间 的 夹 角 。 主 要 考 虑 到 为 了 防 止 人 体 臀部 向 前 滑
11、 动 而 是 椅 面 前 缘 向 后 倾 。 此 角 不 易 过 大 ， 否 则 会 增 加 大 腿 下 平 面 与 座垫 前 缘 的 压 力 ， 从 而 减 少 双 脚 着 地 的 负 荷 ， 阻 碍 血 液 循 环 ， 引 起 身 心 疲 劳 。通 过 以 上 座 椅 尺 寸 参 数 的 确 定 ， 以 保 证 驾 驶 员 人 体 脊 柱 曲 线 更 接 近 于正 常 生 理 脊 柱 曲 线 。 舒 适 坐 姿 的 各 关 节 的 角 度 应 该 满 足 图 3中 所 示 的 要 求 角 度 。 座 椅 空 间 位 置 设 计 座 椅 空 间 位 置设 计 就 是 为 了 达 到 操 作舒
12、 适 性 的 目 标 ， 而 进 行驾 驶 室 座 椅 空 间 位 置 设计 以 确 保 驾 驶 员 有 良 好的 视 野 ， 同 时 对 汽 车 转向 盘 、 脚 踏 板 等 操 作 部件 有 恰 当 的 操 作 要 求 距离 ， 以 达 到 操 作 舒 适 性的 最 终 目 的 。 图 列 出 了 驾 驶 作业 空 间 设 计 的 主 要 指 标 。 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 之 间 挤 出 来 ， 压 迫 中 枢 神 ,产 生 腰 部 酸 痛 、疲 劳 等 不 适 感 。 补 充 小 知 识 ： 设 计 要 源 于 生 活 ， 利 于 生 活 。 【 正 确 坐 姿 】 谢 谢 ！参 考 文 献 ： 人 机 工 程 学 设 计 心 理 学 生 物 学
《人机工程学》-座椅人机分析与设计
