【正文】 到人們的重視。在原有的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上進(jìn)行了改良設(shè)計(jì)。輪椅各方面的優(yōu)化設(shè)計(jì)將會直接影響到殘疾人的安全、健康及舒適程度。輪椅的結(jié)構(gòu)優(yōu)化及人機(jī)分析摘 要摘要: 人機(jī)工程學(xué)是運(yùn)用人體測量學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等學(xué)科的研究手段和成果，即將人體特性、能力和活動限度等方面的數(shù)據(jù)用于機(jī)械系統(tǒng)及其所處環(huán)境的設(shè)計(jì)中去，使操作者能安全、舒適和高效率地工作。將輪椅置“人—機(jī)—環(huán)境”系統(tǒng)中，按人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)。 本文基于人體測量學(xué)理論，以及人機(jī)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)設(shè)計(jì)；針對不同消費(fèi)水平和不同殘疾程度的人群，通過人體百分位的計(jì)算。生產(chǎn)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展把社會的生產(chǎn)技術(shù)設(shè)計(jì)的人性化推向了一個(gè)全新的階段，設(shè)計(jì)的“人機(jī)環(huán)境”的相互統(tǒng)一與“以人為核心”的設(shè)計(jì)理念已經(jīng)成為整個(gè)現(xiàn)代社會設(shè)計(jì)生活運(yùn)作的重要基礎(chǔ)，人們對于產(chǎn)品的舒適性以及安全性的要求也不斷督促著設(shè)計(jì)者們的推陳出新。為了使輪椅的設(shè)計(jì)更趨于成熟，為了使操作者在操作時(shí)更加方便和舒適，則需要運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理來設(shè)計(jì)輪椅。在輪椅的使用過程中，不斷發(fā)現(xiàn)的不足也讓人們不斷的生產(chǎn)中改進(jìn)這些缺陷。該課程從不同的方面和角度向我們陳述講解了人體工程學(xué)的知識。原始社會的設(shè)計(jì)，就像人類所有的發(fā)明創(chuàng)造一樣，總是抱著改天換地，方便生活的目的產(chǎn)生的。 國內(nèi)外人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)發(fā)展和現(xiàn)狀人機(jī)工程技術(shù)是21世紀(jì)信息領(lǐng)域需要解決的重大設(shè)計(jì)。日本也提出了FPIEND21計(jì)劃（Future Personalized Information Environment Development），其目標(biāo)就是要開發(fā)21世紀(jì)個(gè)性化的信息環(huán)境。1984年，國防科工委成立了國家軍用人－機(jī)－環(huán)境系統(tǒng)工程標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會。當(dāng)前，隨著我國科技和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對工作條件、生活品質(zhì)的要求正逐步提高，對產(chǎn)品的人機(jī)工程特性也會日益重視。同是使人性化、綠色化和可持續(xù)化在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中更充分的體現(xiàn)出來。那是殘疾運(yùn)動員們在運(yùn)動場上揮灑自如的表演和夢想的實(shí)現(xiàn)。所以，本文是對輪椅的結(jié)構(gòu)和外部材質(zhì)進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，使其更加符合運(yùn)動員和普通人群的使用。同時(shí)對其座椅的形態(tài)和材質(zhì)也進(jìn)行一定的改變，讓操作者在工作中不會處于疲勞的狀態(tài)下。并在材質(zhì)上也進(jìn)行一定的改良，最好用一些耐用、吸汗性強(qiáng)和柔軟的材質(zhì)。 以人體測量數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),能夠按照給定參數(shù)( 如男女、身高、體重、三圍等) 建立人體模型。例如一個(gè)座椅高度能適應(yīng)小個(gè)子人，也就能適應(yīng)大個(gè)子恩選用這些數(shù)據(jù)時(shí)必須注意坐墊的彈性臀部至腿彎長度這個(gè)長度尺寸用于座椅的設(shè)計(jì)中，尤其適用于確定腿的位置、確定長凳和靠背椅等前面的垂直面以及確定椅面的長度應(yīng)該選用第5百分位的數(shù)據(jù)，這樣能適應(yīng)最多的使用者臀部膝腘部長度較長和較短的人。第三章 輪椅的三維設(shè)計(jì)在早期的輪椅設(shè)計(jì)中，輪椅一般由專業(yè)人員使用，對其設(shè)計(jì)著重于追求功能、工作效率和工作的可靠性。對工業(yè)設(shè)計(jì)而言，主要研究的內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面：人體特性的研究人機(jī)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)工作場所和信息傳遞裝置的設(shè)計(jì)環(huán)境控制與安全保護(hù)輪椅的設(shè)計(jì)原則應(yīng)滿足工作座椅的設(shè)計(jì)要求和基本準(zhǔn)則。包括肌肉活動度；體壓分布；股骨受力分析；和椎間盤受力。在其各零件的外露部分不得有易于傷人的尖叫銳邊，各部結(jié)構(gòu)不得存在可能造成擠壓、剪鉗傷人的部位等。圖5 輪椅的結(jié)構(gòu)優(yōu)化．1 座椅系統(tǒng)輪椅的操縱者是在坐姿的狀態(tài)下工作的，為了使操作者在使用時(shí)處于舒適的狀態(tài)和適宜的環(huán)境中，設(shè)計(jì)中就必須充分考慮人體坐姿的尺度。（3） 座深是座面的前后距離，它應(yīng)能使臀部得到全部支撐，其深度一般相當(dāng)于臀部至大腿全長的3/4，按成人男子，95 百分位數(shù)應(yīng)不超過446 mm。舒適坐姿應(yīng)保證腰曲弧處于自然狀態(tài)，腰背肌肉松弛，上體通向大腿的血管不受壓迫，血液循環(huán)正常。所以設(shè)計(jì)座椅靠背時(shí)應(yīng)保證腰靠區(qū)能為人體提供舒適的支撐，以減輕腰部疲勞。 輪椅三維實(shí)體造型PRO/ENGINEER 是由美國PTC 公司推出的三維CAD/CAM 軟件系統(tǒng)，它具有它強(qiáng)大的造型功能，基于本文以上的設(shè)計(jì)，采用PRO/E 工程軟件，對輪椅進(jìn)行三維造型，確定了零部件之間的裝配關(guān)系。做了一種工況的驗(yàn)算：在驅(qū)動輪的輪軸上建立約束，載荷作用在支撐坐墊的支架上表面，工況載荷計(jì)算如下。最大應(yīng)力在應(yīng)力允許范圍內(nèi)。分為專業(yè)型、普通型和一般型。本文針對輪椅產(chǎn)品的特點(diǎn),考慮到操作方便、舒適和省力等設(shè)計(jì)要素,主要實(shí)現(xiàn)了舒適度分析與評價(jià)、產(chǎn)品的容納性、可及范圍和姿勢預(yù)測, 姿態(tài)分析等分析與評價(jià)算法。所以要對驅(qū)動輪的位置做適當(dāng)?shù)恼{(diào)整并對驅(qū)動輪的外表做一定的設(shè)計(jì)使手接觸的時(shí)候更加的舒適。當(dāng)然,在最終尺寸的確定中,還需要考慮著裝、軀干和上肢活動空間、心理空間等方面的修正量。這項(xiàng)分析按照標(biāo)準(zhǔn)的工作姿態(tài)進(jìn)行分析, 確定可接受的初始力和可接受的最大持續(xù)力, 通過系統(tǒng)計(jì)算, 可得90%, 。第三章 折疊輪椅設(shè)計(jì)和制作的前景展望輪椅是康復(fù)的重要工具，它不僅是肢體傷殘者的代步工具，更重要的是使他們借助于輪椅進(jìn)行身體鍛煉和參與社會活動。 人機(jī)工程學(xué)輪椅設(shè)計(jì)的前景 輪椅開發(fā)和生產(chǎn)技術(shù)隨著社會的發(fā)展，也在快速的發(fā)展，隨著社會消費(fèi)水平及消費(fèi)檔次的提升，未來輪椅設(shè)計(jì)技術(shù)也會有很大的提升，將逐步向輔助行動、方便輕巧、功能多樣等等方面發(fā)展。機(jī)器人輪椅關(guān)鍵技術(shù)是安全導(dǎo)航問題，采用的基本方法是靠超聲波和紅外測距，個(gè)別也采用了口令控制。這種交互功能可以很直觀地通過人機(jī)語音對話來實(shí)現(xiàn)。與其他國家相比，中國社會人口老齡化程度高，已逐步進(jìn)入老齡化社會。世界上60歲以上人口超過1億的只有中國。其中肢體殘疾有2412萬人，%；多重殘疾1352萬人，%。2003年臺灣對美的平均出口價(jià)為641美元/輛，韓國對美的平均出口價(jià)為526美元/輛，而我國大陸僅僅為377美元/輛。我國輪椅出口市場潛力還有待進(jìn)一步開發(fā)，潛力巨大。第四章 結(jié)束語人類的壽命隨著醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步而逐步增加，高齡化的社會已成為全世界各國的重大挑戰(zhàn)。本文從人機(jī)工程學(xué)角度對輪椅進(jìn)行了“以人為本”的合理的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。并更加清晰的體現(xiàn)出人機(jī)工程學(xué)中的“以人為本”的設(shè)計(jì)理念。工業(yè)設(shè)計(jì)只有充分運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)原理, 才能使產(chǎn)品設(shè)計(jì)真正成為“為人”的設(shè)計(jì)。他的每一次的授課中總是閃爍著智慧的火花，讓我受益匪淺