人机工程学--椅子设计

课程设计

课程名称：＿ 人机工程学＿

题 目： 座椅的设计

学生姓名： 李锋

学 号： 1042255118

专业班级： 10级工业设计（1）班

指导教师： 周宇

院 工业设计 系

2013 年 1月 3日

目录

1.公共座椅的研究现状--------------------------------------

2.户外公共座椅的功能尺寸设计------------------------------

3.公共座椅的分类------------------------------------------

4.公共座椅的分析------------------------------------------

5.产品形态的分析------------------------------------------

6.产品色彩搭配分析----------------------------------------

7.产品结构分析--------------------------------------------

8.产品功能分析--------------------------------------------

9.座椅设计的主要依据--------------------------------------

10.坐姿说明-----------------------------------------------

11.设计方案及其设计说明-----------------------------------

1公共座椅的研究现状

现在的公共座椅为了在形态和情趣上寻求一种设计的新颖感，在创意上的突破已经使人们在潜意识中接受，但是对人机工程的的注重程度就更加需要在形态造型的基础上寻求符合了。这是一款公共座椅的设计，形态上采用的是Q的形状(侧视图)， 首先是尺寸的确定，严格按照人机工程学来 讲，休闲座椅的各部分最佳尺寸分别为:座高:380mm~450mm，座宽:380mm~480mm，座深:420mm~450mm，座面角度:15~20度，靠背高:46Omm~61Omm。如图1.1

图1.1

然而此款座椅最终确定的设计

尺寸是:座高:420mm(在人机尺寸的指导下确定的),座深:400mm,靠背高:400mm。很明显其中有些数据并不符合人机工程学尺寸要求，与其他的公共椅子相比，该木椅更贴近生活，形体流畅，造型优美，整体充满了现代气息，即充满了现代感的同时又融入了古朴厚重、回归自然的纯朴气息。

2户外公共座椅功能尺寸设计

户外公共座椅由于形式不同可以分为显性座椅、隐性座椅两类。显性户外座椅是指外观形式具有传统座椅形式特征的存在于户外环境中可以提供人们休息的坐憩设施，如凳子、椅子，及亭、廊、花架、敞厅中可以提供游人倚坐的栏杆座椅等。隐性户

外座椅是指其外观形式虽然不具备传统座椅形式特征但同样可以为人们提

供休息的坐憩设施。如台阶、花坛、置石等。在户外座椅尺寸设计时，显性座椅尺寸设计在百分位数据的选择和设计尺寸数据主要遵循最大满足度的基本原则，选择适合90％ ～95％人使用的设计尺度百分位数据。修正量的添加充分考虑鞋跟高度、着衣厚度、心理修正等一些客观引起的修正，具体修正根据具体情况综合考虑。隐性户外座椅由于其双重功能的特殊性，尺寸设计时在满足其原始功能基础上选择满足50％使用者需求人体数据，原因是可坐功能只是设计辅助功能。如果满足度提高，游人长期逗留会影响其产品美观和正常功能。最佳功能尺寸确立主要为城市公园这类不能为使用提供较多显性座椅，场所使用者却对座椅舒适度要求较高的情况下使用。在百分位数据选择上建议选用适合90％的人使用百分位数据。

3.公共座椅的分类：

（1）剧院椅(在礼堂 剧院 电影院 会议厅使用)

（2）等候椅(在机场 码头 医院 车站及其他公共场所)

（3）课桌椅(在学校教学桌椅)

（4）餐台椅(食堂 餐厅等公共场所)

（5）体育场馆椅

4.公共座椅的分析

公共座椅的基本特征是适应多数人群的需求,美观有韵律感,多数情况下要求集中使用,结实,耐用,能抵御一般人在无工具状况时无意或有意的损坏。同时要求维护简单和便于清理。特殊场所还要满足专业要求的使用需求,如在电影原种要求无反光材料,歌剧院中要求声学特性满足现场需要,甚至与通风系统结合,与回忆电子设备结合等特殊需求。

5. 产品形态分析

这个产品是一个由两个同样的该产品组合在一起拼成的造型，单个造型从侧面看像是一条从上面飘下来的丝带，柔美轻滑的下垂下来，当两个组合在一起的时候，组合成一个类似五角星的形状，配合上和煦的阳光，或冷艳月光，给人一种浪漫的感觉。

6. 产品的色彩搭配分析

椅子的主题框架运用到红色，红色代表火、血、太阳、热情、健康，喜庆等，用红色的主题边缘框架搭配上亮灰色的椅子面和高倍，形成鲜明的色彩对比，在视觉上有较强的冲击力。由于色彩对人的心理和生理产生影响，不同的消费群体对色彩的偏好(年龄差异，地域差异，性别差异等)均有所差异，此款座椅的形态设计表达了一种时尚前的设计理念，因此亮丽的颜色能更好的论释其内涵;公共座椅的受众人群较为宽泛，所以不能单纯的去迎合某一特定人群而确定，因此需要根据具体的使用环境来具体确定。另一种色彩搭配是用木头的那种天然黄色，代表阳光、黄金、穗谷、光明、希望、明朗、富贵等，与其他的公共椅子相比，该木椅的优点是采用天然木材的色彩，更贴近生活，形体流畅，造型优美，整体

充满了现代感的同时又融入了古朴厚重、回归自然的纯朴气息。

7,产品结构分析

里特维德说：结构应服务于构件间的协调，以保证各个构件的独立与完整。我从现有产品的造型出发在椅面的设计上通过曲折线表现产品的层次感,增加了产品的趣味性,减少了与人之间的距离感,使得产品从整体看更情切。椅子的侧面通过线条的扭曲形成纵深的三维空间，一面下面需要三根长条支撑椅面，以使其能承受更大的压力，靠背是一个面的弯曲，弯曲度要适应大多数人脊柱的弯曲程度。

8.产品功能分析

木质长椅主要布置在延山丘的小路旁，容量为3～4人。经观察发现，这些座椅通常被情侣占据，经过想坐的人，也只好放弃，再寻坐处。被访者表示，这些座椅数目太少，虽然较舒适，但无法满足要求。数量少是一方面，这些座椅的布置也有待考虑。大多数长椅都紧贴小路，不仅使过往行人感觉不便，而且使实用者也感觉没有私密感。若布置到较远离道路，就可同时解决问题。

9. 座椅设计主要依据

坐姿是人体较自然的姿势，它有很多优点，当站立时，人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力作用，以维持直立状态；而坐着时，这些肌力便能得到放松，减少人体能耗，消除疲劳。

10. 坐姿生理学

1、脊柱结构

在坐姿状态下，支持人体的主要结柱、骨盆、腿和脚等。正常的姿势下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨时则后凹。在良好是坐姿状态下，压力适当的分布于各椎间盘上，肌肉组织上承受均匀的。当处于非自然姿势时，椎间盘内压力分布不正常，产生酸痛、疲劳等不适感。（图5.3.1）

图5.3.1

2、腰曲弧线

脊柱侧面有四个生理弯曲，即颈曲、胸曲、腰曲和骶曲，其中与坐姿舒适性直接相关的是腰曲。人体正常腰曲弧线是松弛状态下侧卧的曲线，欲使坐姿能形成几乎正常的腰曲弧线，躯干与大腿之间必须有大于90度的角度，且要不躯干前有所支撑。

3、腿的位置

1）适当的座高应使大腿保持水平，小腿垂直，双脚平放于地面。

（2）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，长时间这样坐着血液循环受阻，小腿麻木。因此，座高一般按低身材人群设计，座面前缘应比人体膝窝高度低3—5cm，且有半径为2.5—5cm的弧度。

（3）座面亦不能太低，否则腿长的人骨盆后倾，正常的腰椎曲线被拉直，致使腰酸不适。

4、臀部位置

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，其上只有少量的肌肉，人体重的75％左右由约25cm2的坐骨周围的部位来支承，这样久坐足以产生压力疲劳，导致臀部痛楚麻木感。

11.产品设计方案及其设计说明

通过设计这这个产品我了解到产品的制作流程到最终的实物是要进过精心的设计才能达到最好的效果。无论是从产品的创新,造型,材料,还是制作工艺上我们都要考虑好。通过这个课程设计我也了解到公共座椅的一些知识,提高了自己在这方面的认识度,学会从结构,人机,造型,色彩等多个方面对产品进行设计。这款椅子是公园休息娱乐座椅，该产品的思路来源于对绿色树叶的形体变形，使其钱的更加生动形象,在休息的同时还可以娱乐,使其娱乐与休息两不误,而且人坐上去时使臀部包括后背能更广泛的接触到椅子，增大受力面，分配受力，这样就不会再短时间内出现压迫感麻木感，能在短时间内得到肌肉的放松和休息。 设计方案:一

设计方案:二

设计方案:三

选取的是第三方案,因为此种公共座椅显得更加生动,而且符合如今社会发展的需求, 以下是椅子的效果图及其三视图

三视图

课程设计

课程名称：＿ 人机工程学＿

题 目： 座椅的设计

学生姓名： 李锋

学 号： 1042255118

专业班级： 10级工业设计（1）班

指导教师： 周宇

院 工业设计 系

2013 年 1月 3日

目录

1.公共座椅的研究现状--------------------------------------

2.户外公共座椅的功能尺寸设计------------------------------

3.公共座椅的分类------------------------------------------

4.公共座椅的分析------------------------------------------

5.产品形态的分析------------------------------------------

6.产品色彩搭配分析----------------------------------------

7.产品结构分析--------------------------------------------

8.产品功能分析--------------------------------------------

9.座椅设计的主要依据--------------------------------------

10.坐姿说明-----------------------------------------------

11.设计方案及其设计说明-----------------------------------

1公共座椅的研究现状

现在的公共座椅为了在形态和情趣上寻求一种设计的新颖感，在创意上的突破已经使人们在潜意识中接受，但是对人机工程的的注重程度就更加需要在形态造型的基础上寻求符合了。这是一款公共座椅的设计，形态上采用的是Q的形状(侧视图)， 首先是尺寸的确定，严格按照人机工程学来 讲，休闲座椅的各部分最佳尺寸分别为:座高:380mm~450mm，座宽:380mm~480mm，座深:420mm~450mm，座面角度:15~20度，靠背高:46Omm~61Omm。如图1.1

图1.1

然而此款座椅最终确定的设计

尺寸是:座高:420mm(在人机尺寸的指导下确定的),座深:400mm,靠背高:400mm。很明显其中有些数据并不符合人机工程学尺寸要求，与其他的公共椅子相比，该木椅更贴近生活，形体流畅，造型优美，整体充满了现代气息，即充满了现代感的同时又融入了古朴厚重、回归自然的纯朴气息。

2户外公共座椅功能尺寸设计

户外公共座椅由于形式不同可以分为显性座椅、隐性座椅两类。显性户外座椅是指外观形式具有传统座椅形式特征的存在于户外环境中可以提供人们休息的坐憩设施，如凳子、椅子，及亭、廊、花架、敞厅中可以提供游人倚坐的栏杆座椅等。隐性户

外座椅是指其外观形式虽然不具备传统座椅形式特征但同样可以为人们提

供休息的坐憩设施。如台阶、花坛、置石等。在户外座椅尺寸设计时，显性座椅尺寸设计在百分位数据的选择和设计尺寸数据主要遵循最大满足度的基本原则，选择适合90％ ～95％人使用的设计尺度百分位数据。修正量的添加充分考虑鞋跟高度、着衣厚度、心理修正等一些客观引起的修正，具体修正根据具体情况综合考虑。隐性户外座椅由于其双重功能的特殊性，尺寸设计时在满足其原始功能基础上选择满足50％使用者需求人体数据，原因是可坐功能只是设计辅助功能。如果满足度提高，游人长期逗留会影响其产品美观和正常功能。最佳功能尺寸确立主要为城市公园这类不能为使用提供较多显性座椅，场所使用者却对座椅舒适度要求较高的情况下使用。在百分位数据选择上建议选用适合90％的人使用百分位数据。

3.公共座椅的分类：

（1）剧院椅(在礼堂 剧院 电影院 会议厅使用)

（2）等候椅(在机场 码头 医院 车站及其他公共场所)

（3）课桌椅(在学校教学桌椅)

（4）餐台椅(食堂 餐厅等公共场所)

（5）体育场馆椅

4.公共座椅的分析

公共座椅的基本特征是适应多数人群的需求,美观有韵律感,多数情况下要求集中使用,结实,耐用,能抵御一般人在无工具状况时无意或有意的损坏。同时要求维护简单和便于清理。特殊场所还要满足专业要求的使用需求,如在电影原种要求无反光材料,歌剧院中要求声学特性满足现场需要,甚至与通风系统结合,与回忆电子设备结合等特殊需求。

5. 产品形态分析

这个产品是一个由两个同样的该产品组合在一起拼成的造型，单个造型从侧面看像是一条从上面飘下来的丝带，柔美轻滑的下垂下来，当两个组合在一起的时候，组合成一个类似五角星的形状，配合上和煦的阳光，或冷艳月光，给人一种浪漫的感觉。

6. 产品的色彩搭配分析

椅子的主题框架运用到红色，红色代表火、血、太阳、热情、健康，喜庆等，用红色的主题边缘框架搭配上亮灰色的椅子面和高倍，形成鲜明的色彩对比，在视觉上有较强的冲击力。由于色彩对人的心理和生理产生影响，不同的消费群体对色彩的偏好(年龄差异，地域差异，性别差异等)均有所差异，此款座椅的形态设计表达了一种时尚前的设计理念，因此亮丽的颜色能更好的论释其内涵;公共座椅的受众人群较为宽泛，所以不能单纯的去迎合某一特定人群而确定，因此需要根据具体的使用环境来具体确定。另一种色彩搭配是用木头的那种天然黄色，代表阳光、黄金、穗谷、光明、希望、明朗、富贵等，与其他的公共椅子相比，该木椅的优点是采用天然木材的色彩，更贴近生活，形体流畅，造型优美，整体

充满了现代感的同时又融入了古朴厚重、回归自然的纯朴气息。

7,产品结构分析

里特维德说：结构应服务于构件间的协调，以保证各个构件的独立与完整。我从现有产品的造型出发在椅面的设计上通过曲折线表现产品的层次感,增加了产品的趣味性,减少了与人之间的距离感,使得产品从整体看更情切。椅子的侧面通过线条的扭曲形成纵深的三维空间，一面下面需要三根长条支撑椅面，以使其能承受更大的压力，靠背是一个面的弯曲，弯曲度要适应大多数人脊柱的弯曲程度。

8.产品功能分析

木质长椅主要布置在延山丘的小路旁，容量为3～4人。经观察发现，这些座椅通常被情侣占据，经过想坐的人，也只好放弃，再寻坐处。被访者表示，这些座椅数目太少，虽然较舒适，但无法满足要求。数量少是一方面，这些座椅的布置也有待考虑。大多数长椅都紧贴小路，不仅使过往行人感觉不便，而且使实用者也感觉没有私密感。若布置到较远离道路，就可同时解决问题。

9. 座椅设计主要依据

坐姿是人体较自然的姿势，它有很多优点，当站立时，人体的足踝、膝部、臀部和脊椎等关节部位受到静肌力作用，以维持直立状态；而坐着时，这些肌力便能得到放松，减少人体能耗，消除疲劳。

10. 坐姿生理学

1、脊柱结构

在坐姿状态下，支持人体的主要结柱、骨盆、腿和脚等。正常的姿势下，脊柱的腰椎部分前凸，而至骶骨时则后凹。在良好是坐姿状态下，压力适当的分布于各椎间盘上，肌肉组织上承受均匀的。当处于非自然姿势时，椎间盘内压力分布不正常，产生酸痛、疲劳等不适感。（图5.3.1）

图5.3.1

2、腰曲弧线

脊柱侧面有四个生理弯曲，即颈曲、胸曲、腰曲和骶曲，其中与坐姿舒适性直接相关的是腰曲。人体正常腰曲弧线是松弛状态下侧卧的曲线，欲使坐姿能形成几乎正常的腰曲弧线，躯干与大腿之间必须有大于90度的角度，且要不躯干前有所支撑。

3、腿的位置

1）适当的座高应使大腿保持水平，小腿垂直，双脚平放于地面。

（2）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，长时间这样坐着血液循环受阻，小腿麻木。因此，座高一般按低身材人群设计，座面前缘应比人体膝窝高度低3—5cm，且有半径为2.5—5cm的弧度。

（3）座面亦不能太低，否则腿长的人骨盆后倾，正常的腰椎曲线被拉直，致使腰酸不适。

4、臀部位置

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，其上只有少量的肌肉，人体重的75％左右由约25cm2的坐骨周围的部位来支承，这样久坐足以产生压力疲劳，导致臀部痛楚麻木感。

11.产品设计方案及其设计说明

通过设计这这个产品我了解到产品的制作流程到最终的实物是要进过精心的设计才能达到最好的效果。无论是从产品的创新,造型,材料,还是制作工艺上我们都要考虑好。通过这个课程设计我也了解到公共座椅的一些知识,提高了自己在这方面的认识度,学会从结构,人机,造型,色彩等多个方面对产品进行设计。这款椅子是公园休息娱乐座椅，该产品的思路来源于对绿色树叶的形体变形，使其钱的更加生动形象,在休息的同时还可以娱乐,使其娱乐与休息两不误,而且人坐上去时使臀部包括后背能更广泛的接触到椅子，增大受力面，分配受力，这样就不会再短时间内出现压迫感麻木感，能在短时间内得到肌肉的放松和休息。 设计方案:一

设计方案:二

设计方案:三

选取的是第三方案,因为此种公共座椅显得更加生动,而且符合如今社会发展的需求, 以下是椅子的效果图及其三视图

三视图