浅析人机工程学在儿童座椅中的应用+王清超.docx
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浅析人机工程学在儿童座椅中的应用+王清超
本科毕业论文(设计)
论文题目
:
浅析人机工程学在儿童座椅中的应用
:
王清超
学号
:
3
班级
:
1208班
年级
:
2012级
专业
:
产品设计
学院
:
艺术设计学院
指导教师
:
丁翔讲师
完成时间
:
2016年3月30日(初稿时间)
本科毕业论文(设计)
论文题目
:
浅析人机工程学在儿童座椅中的应用
:
王清超
学号
:
3
班级
:
1208班
年级
:
2012级
专业
:
产品设计
学院
:
艺术设计学院
指导教师
:
丁翔讲师
完成时间
:
2016年5月10日(正稿时间)
作者声明
本毕业论文(设计)是在导师的指导下由本人独立撰写完成的,没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规和其他侵权行为。
对本论文(设计)的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。
因本毕业论文(设计)引起的法律结果完全由本人承担。
毕业论文(设计)成果归武昌工学院所有。
特此声明
作者专业
:
产品设计
作者学号
:
3
作者签名
:
年月日
浅析人机工程学在儿童座椅中的应用
王清超
Analysisoftheapplicationofergonomicsinthechildseat
Wang,QingChao
2016年5月10
摘要
近年来,国科学技术高速发展,在经济、人才、市场等方面竞争也与日俱增,而孩子做为家庭未来的希望,是每个家长都重点的关注对象,所以导致家长对孩子的要求越来越高、对孩子的教育问题、健康发育都极为的关注,想把孩子培养的更好、更加的优秀。
本文从人机工程学方面着手研究,分析儿童的不同年龄时段的身体特征,以与不同坐姿对儿童身体健康的影响。
在材料、结构和色彩上,也进行调研发掘儿童的喜好,从而创新出既促进孩子健康的坐姿,茁壮成长,也符合孩子自己喜好的儿童座椅。
本文在人际工程学的角度集中阐述,由浅入深讲述儿童座椅在设计中的尺寸、结构、色彩、娱乐性等方面的重要意义。
本文创新主要体现在,从人体坐姿生理学、座椅结果和材料选择的角度出发,分析座椅对于儿童身体的影响,同时结合现有的一些新式座椅,发挥想象力设计出更加健康舒适的儿童座椅,让人们更加了解座椅对儿童健康的影响。
关键词:
儿童座椅、人机工程学、材料色彩、造型设计
Abstract
Inrecentyears,withtherapiddevelopmentofeconomy,thecompetitionintheeconomy,personnel,marketingandotheraspectsofalsobecomingstrongerwhilethechildwashopeforthefuture,everyfamilykeyprotectionobject,sothatparentsofchildrenhavebecomeincreasinglydemanding,inchildren'seducationandhealthydevelopmentareextremelyconcerned,andtriedtoputthechildrentodevelopbetterandmoreexcellent.
Inthispaper,fromtheaspectsofhumancomputerengineeringresearch,analysisofchildren'sphysicalcharacteristicsatdifferenttimes,aswellastheeffectofdifferentsittingpostureonchildren'sphysicalhealth.Incolorsandmaterials,werealsoresearchtoexplorechildren'spreferences,thuscreatingacannotonlypromotethehealthofchildrensitting,healthygrowth,isalsoinlinewiththechildrenontheirownpreferencesofthechildseat.
Inthispaper,intheperspectiveofsocialengineeringfocuseson,easytodigestaboutchildseatinthedesignofsize,height,color,entertainmentandotheraspectsofsignificance.
Theinnovationofthispaperismainlyreflectedin,thesittingpostureofhumanbodyphysiologyandmaterialselectionpointofviewofanalysisofseateffectsonthebodyofachild,combinedwithsomeoftheexistingnewseats,playimaginationtodesignamorehealthyandcomfortablechildseat,toletpeopleknowmoreabouttheseattoinfluencechildren'shealth.
Keywords:
Childseat、humanengineering、Materialcolor、Shapedesign
引论
运用人机工程学原理,结合儿童不同年龄时段对座椅尺寸的需求,进行坐姿行为分析。
探讨坐姿理论知识,认识坐姿变化对儿童学习、健康上的重要影响,从而提出座椅设计的基本原则,以与座椅设计中重要参数的参考数据。
根据严谨的科学依据,对优秀座椅设计例进行了研究解析,并说明其各自特色,从而进一步验证人机工程学在儿童座椅设计中的重要意义,来设计出一款既有创新,又规健康坐姿的的儿童座椅。
一、人机工程学在儿童座椅中的意义
(一)国外人机工程学发展史
早期历史(1945—1960年)人机工程职业的诞生
1961年在瑞典斯德哥尔摩举行首次国际人机工程会议。
1982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议,中国第一次派人参加。
1975年成立了国际人机工程标准委员会(TC—159)。
1981年国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。
1989年成立《中国人工效学学会》。
1991年1月成为《国际人类工效学协会》正式成员。
图1国外人机工程起源
在国人机工程学起源较晚,兴起于20世80年代末,在1998年开始形成了一定的规模,到了2001年人机工程学才在中国形成独立的门类,再2003年前后发展壮大。
图2国人机工程学
在中国最早期,儿童座椅的设计大都包含在成人家具之中,但是随着中国的经济高速发展,家具市场的竞争越来越激烈。
最近几年来,儿童家具设计才从成人家具中分离出来,形成独立的新型市场领域,也出现了一些专门从事儿童家具设计和生产的厂家。
(二)人机工程学在儿童座椅中的应用价值
儿童座椅的使用者。
大都一些2--8岁的儿童,他们因为年龄小、认知低、对周围的一些所有事物都有浓厚兴趣,但却缺乏安全意识。
因此在尽量培养孩子兴趣的同时,也对孩子的健康成长非常重视。
而儿童座椅则是孩子成长中必不可少的学习、休息用品,本文将从人机工程学的角度分析,尺度和尺寸对儿童座椅计中的重要影响。
在儿童座椅的设计中,健康的坐姿是和儿童身体尺寸息息相关的。
根据国现有的儿童座椅的市场调查,儿童座椅在人机工程学中对儿童健康成长有着很重要的问题。
比如现在国儿童眼睛近视的发病率达高达70%,而这种现象产生的原因,就是因为儿童座椅设计的尺寸要求不合理。
这些问题主要表现在,座椅的高度国没有规定的严格标准,导致儿童不健康的坐姿,不合理的阅读书写状态,从而导致了儿童眼镜近视发病率的提升。
从儿童桌椅设计的角度来看,我们要把握三个方面的关系:
(1)儿童不同年龄段的身体尺寸。
(2)儿童座椅的尺寸标准。
(3)儿童座椅设计健康坐姿和尺寸的关系。
本文将通过设计作品,将人机工程学和儿童座椅设计的趣味性相结合,利用儿童座椅合理高度、材料的选择、一定的趣味性合在一起,再进行不断的进行创新改进,探讨研究人机工程学在儿童座椅设计中的重要意义。
二、人机工程学在儿童座椅设计中相关因素分析
(一)何谓人机工程学
图三人体坐姿
人机工程学,就是根据严谨的人体尺寸标准,结合人体力学、心理学、人体形态学等学科的研究方法,对人体进行细致特征进行的研究,制定出人体各个部分尺寸、重量、表面面积、重心以与各种人体相关的结构参数特征。
如图三所示,分析人的不同坐姿,以与人的身体尺寸对座椅的尺寸制定提出要求和标准,来设计出最适合人体尺寸高度的健康座椅。
而在视觉、听觉、触觉以与肤觉等感觉器官的机能特性等方面,也都属于人机工程学所研究的科学畴。
而在任何一个合格的产品设计之中,都将用到人机工程学任何一个产品的造型都是有三要素构成的,一是形态要素,二是机能要素,三是审美要素,这些都是和人机工程学息息相关的。
(二)国儿童生理分析
图四儿童人体尺寸
人体尺寸分为动态尺寸和静态尺寸,而关于儿童的尺寸是很少的,本文主要从儿童的身高尺寸入手,因为它是儿童座椅设计中最重要的因素之一。
根据资料查找,2008年2月8日,国第一次儿童人体尺寸、体重参数的调查结果,其中抽取了2-8岁男童和女童的身高、体重,可以看出在这些年龄段的男童身高和体重都是高于女童。
如图四所示,根据卫生部每年的全国儿童体格发育状况的调查,以2006年的第五次全国儿童体格发育调查为例,
调查数据表明
第一,城市和农村儿童的身高差距缩小。
第二,儿童发育呈较快增长趋势。
第三,国城市儿童的发育的水平,达到了世界儿童生长发育的标准。
由于国城市和农村儿童身高尺寸的差距的缩小,儿童家具生产厂家为儿童座椅设计变得更加方便,在设计之中也渐渐有了一定的规标准。
在儿童座椅设计中座椅尺寸要与儿童的身体的互相配合。
这样才会得到家长的认可,也有益于儿童的健康成长。
在选择儿童桌椅时,最好选择具有能够按照身高的变化进行调整的功能。
图五各年龄段儿童身体尺寸
参照国儿童椅设计的标准尺寸规定,建议儿童椅的座面高为280mm,座深为200mm,座前宽300mm,座后宽270mm,靠背上缘距座面高15mm,靠背下缘距座面高28mm。
如图五所示。
但是如果要保证各个年龄段的儿童所使用的座椅都量身定做,那么每个儿童成长中都会需要很多套座椅,这种消费方式显然不符合国经济发展的水平和可持续发展的战略。
综上所述,我们在设计儿童桌椅时,应以人机工程学作为指导,使座椅的高度符合儿童身体尺寸、心理尺寸,严格按照标准设计和生产儿童座椅的尺度和尺寸,保持儿童身体尺寸与座椅的协调性,以便设计出安全、舒适、方便携带、不易受伤的儿童桌椅。
(三)人机工程学对儿童座椅设计中材料要素的影响。
图六统计调查
目前,国用于制作儿童座椅的材料各种各样,没有严格的标准制度,如目测、塑料、板材、混合材料等,这些材料都有各自的特点,只是在保证一些基本的前提下所选用的材料。
而本文将根据不同的材质,对儿童家长的喜欢进行调研,如图六所示,具体来说就是没有气味、不褪色和手感舒适光滑等特点的儿童座椅最受欢迎,下面容将介绍、分析各种材料的特点,如图七所示。
图七儿童座椅
实木能够调整温湿度、结实耐用、表面光滑容易清洗、能吸收紫外线、纹理自然、没有放射性物质、对儿童没有危害。
板材没有异味、手感光滑、造型稳定、不易变形。
人造板用各自木材剩余物为主要原材料,减少木材浪费、提高木材利用率。
座椅关节点金属连接,既结方便携带也结实耐用。
塑料颜色多种多样,符合儿童的喜好,造型变化多样,手感也光滑细腻,轻便安全,并且耐水洗。
(四)人机工程学对儿童座椅设计中结构要素的影响。
一、座椅高度
儿童座椅的标准坐高,应使大腿呈水平状态,小腿垂直于地面,双脚能平放在地面上。
在休息时,腿可以向前方伸展,可松弛肌肉,也有助于身体的稳定。
随着儿童的不同年龄段的成长,椅子的高度要求也要随之提高,更换新的儿童座椅。
二、椅面宽度和倾角
成人座椅椅面座宽一般设定为30cm左右,儿童则在25cm左右。
而座面倾角也分二种,一种是休息椅、另一种为学习椅。
休息椅座面倾角大,可达到20度—26度,这样有利于儿童身心松弛。
对学习座椅而言,因学习时儿童坐姿一般保持垂直状态最好,如座面过于后倾,会破坏儿童的正常坐直,也会也儿童学习更加疲惫,形成一种费力的姿势,因此倾角最好平行于地面。
三、靠背角度
图八坐姿
靠背角度是指座面与靠背的夹角,靠背角度的作用是使人体在自然状态下得到支撑,与座面的倾斜角度达到舒适的效果。
如图八所示,一般儿童娱乐用椅的靠背角度较大,可达到105—110度,而但对于儿童学习时的座椅来讲,太大的角度会使得儿童有种放松的心理,不利于儿童学习效率,所以儿童座椅靠背角度一般是垂直于椅面。
三、人机工程学在儿童座椅中的体现。
(一)国现有儿童座椅人机特点分析。
(一)国儿童座椅现状
国儿童家具中,儿童座椅占很大一部分,因为它需求量广,也是单一的儿童家具,便宜不要成套购买,大部分家庭都能接受。
随着国经济发展,家长们对儿童的越来越重视,家庭条件的不断提高,使得儿童座椅发展迅速。
(二)国研究水平低。
在国,目前还没有专业儿童家具设计机构,国家对儿童家具的尺寸标准也没有严格的要求规定。
并且国儿童家具设计师大都是从成人家具中转业而来,对儿童的现有需求不够了解,这些直接导致了儿童家具在国设计、生产、发展的水平。
(三)座椅分布结构不合理。
岁
国儿童家具市场上市场上以8--12大龄儿童家具居多,婴儿家具0一3岁的婴儿家具居中、4一8岁的儿童家具偏少的局面出现,造成了市场分布不均,费者选择围较窄。
(二)木质儿童座椅的优点分析。
1,木质材质视觉突出。
木材具有华丽优美的细腻纹路,亲近自然,给人的视觉感受极为舒适。
同时木材可以吸收中紫外线,红外线,对儿童的视力有一定的保护作用。
2,木质材质手感舒适。
木材手感温和,光滑程度适中,能给人适宜的刺激,引起良好的感觉,同时也结实耐用。
3、木材具有调湿性能。
众所周知,当室有木材家具时,当房间相对湿度发生变化,木质家具可以从环境中吸收或者释放水分,从而调节室湿度,因而具有很好的调湿功能。
(三)儿童座椅的尺寸要求。
图九儿童座椅尺寸
普通的儿童椅子也可以说是幼儿园常见的一种座椅,这种儿童椅子一般身高在75~89厘米之间的小孩,如图九所示儿童椅子坐面高度大概在19厘米左右最合适。
小孩子在三岁后,对自己的专属物品特别的感兴趣,在他们脑海里会对各种形态的物品有大致的认识,比如他们知道,大的衣服是属于大人们的,自己的衣物是小小的,大人们的碗是瓷的,自己的碗是不锈钢的等等,这些是对自己专属物品的理解。
而专属物品中,他们最爱的可能就是小椅子了,儿童座椅的尺寸一般是20*20*25cm。
如果椅子不合适,不仅会对孩子造成驼背的影响,还会对孩子的发育造成影响。
另外,由于孩子的身高子在不断长高,所以椅子也要随之更换,买适合孩子身高的椅子。
(四)儿童座椅设计定位与设计方案。
(一)设计定位
(1)儿童座椅要随时随地便可用来轻松休息,使用场合广泛,容易携带;
(2)易清理、耐水、耐老化,适合户外使用。
(3)舒适、安全符合家长对儿童座椅的要求。
(4)坐姿比站立更有利于血液循环
(5)有利于保持身体的稳定,坐姿保持身体处在稳定的姿势,有利于儿童作业
(二)设计方案
(1)高度可调节;
(2)稳定性与趣味同时兼顾;
(3)给儿童留有足够的活动空间;
(4)能够保证腿的活动空间,以减轻儿童玩耍后腿的疲劳;
(5)坐面宽度、椅子高度、椅背高度需要根据人机工程学尺寸来设定;
(6)材料选择为木材,无污染、无棱角,表面光滑。
(三)设计原则和分类
1.座椅的形式与尺度与其功用有关
2.座椅的尺度必须参照儿童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
4.座椅前缘处,大腿与椅子之间压力应尽量减小
5.腰椎下部应提供支承,设置适当的靠背以降低背部紧度
结语
在论文结束之际,通过以上可以看出,人体工程学座椅设计绝对不是一项简单的工作,面对不同的人群他有不同的设计标准与规。
设计之中它更是要考虑和椅子相关的高度、坐宽、靠背、软硬、曲线等人体尺度等多重因素,还要考虑到儿童椅子的使用场合,清洁和耐久需求。
还要考虑材料构件的选择以与成本问题。
除此之外,还要考虑的美观、新颖、创意等各种艺术精神方面的需求。
人体工程学以“人”为研究的起点,以“服务于人”为最终目标,与人类生活学习工作密不可分。
故需要我们了解人体工程学与学习其操作方法并运用自如,做出符合实用美观的作品。
最后,衷心地感在百忙之中评阅论文和参加答辩的各位老师、教授!
感这篇论文所涉与到的各位学者。
本文引用了数位学者的研究文献,如果没有各位学者的研究成果的帮助和启发,我将很难完成本篇论文的写作!
感我的同学和朋友,在我写论文的过程中给予我很多素材,还在论文的撰写和排版等过程中提供热情的帮助!
由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请各位老师和学友批评和指正!
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