【文章內(nèi)容簡介】 循環(huán)，引起身心疲勞。通過以上座椅尺寸參數(shù)的確定，以保證駕駛員人體脊柱曲線更接近于正常生理脊柱曲線。舒適坐姿的各關(guān)節(jié)的角度應該滿足圖3中所示的要求角度。（2）座椅結(jié)構(gòu)設計為了保證座墊上合理的體壓分布，座墊應堅實平坦。太軟的椅子容易令使用者曲起身子，全身肌肉和骨骼受力不均，從而導致腰酸背痛現(xiàn)象的產(chǎn)生。研究表明：過于松軟的椅面，使臀部與大腿的肌肉受壓面積增大，不僅增加了軀干的不穩(wěn)定性，而且不易改變坐姿，容易產(chǎn)生疲勞。依據(jù)靠背上體壓分布不均勻原則，在座椅靠背設計時應保證有靠背兩點支撐，即就是人體背部和腰部的合理支撐。汽車座椅設計時應提供形狀和位置適宜的兩點支撐，第一支撐不位位于人體第5—6胸椎之間的高度上，作為肩靠；第二支撐設置在腰曲部位，作為腰靠。肩靠能減輕頸曲變形，腰靠能保證坐姿下的近似于正常的腰弧曲線。（3）座椅材料選擇座椅材料的選擇主要考慮到以下兩個方面：振動舒適性以及座椅對人體熱環(huán)境的主要影響。座椅材料是座椅的主要減振元件，要想使座椅獲得較低的振動傳遞率，使座椅有較高的振動舒適性，必須采用合適的座墊和靠背減振材料。根據(jù)駕駛室的微氣候環(huán)境，調(diào)整座椅表面的濕溫度特性，可以適當調(diào)節(jié)人體代謝，達到減輕疲勞的目的。座椅舒適性設計 通過查閱相關(guān)資料并對當前市民針對汽車座椅舒適性的市場調(diào)查考證，由生物動力學研究表明，長時間地承受高強度的全身振動對于人體健康的損害是相當嚴重的。主要是腰脊和相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)會受到影響。新陳代謝以及源于機體內(nèi)部的一些其他因素會惡 化這個影響，通常認為環(huán)境因素，如身體姿勢、低溫及氣流會引起肌肉疼痛。由本小組研究人員取證分析，得到以下結(jié)論：（1）、座椅舒適度的指標根據(jù)人機工程學原理,為保證良好的舒適度，針對靜態(tài)舒適度，設計中應遵循以下原則：① 座椅尺寸應與人體測量尺寸相適宜；②座椅應可調(diào)節(jié)，能使乘坐者變換姿勢，并最大范圍 滿足各類人體的乘坐要求；③座椅應能使乘坐者保持舒適坐姿，靠背結(jié)構(gòu)和尺寸應給腰部 充分的支撐,使脊柱接近于正常彎曲狀態(tài)。（2）、座椅舒適度的影響因素 座椅的幾何尺寸是影響座椅舒適度的因素，但研究發(fā)現(xiàn)這并非唯一最主要的影響因素。許多 文獻都提及腰部支撐的重要作用。腰托的形狀和位置，對于是否能使人保持良好坐姿，減少 人體疲勞具有重要作用。從人機工程學的角度來講，腰部是體現(xiàn)座椅功能的關(guān)鍵部位。因此，座椅的腰托是影響舒適性的關(guān)鍵因素。腰托的安裝位置在座椅靠背結(jié)構(gòu)設計中十分重要。（3）、座椅舒適度的研究方法 從汽車座椅設計及改善的角度出發(fā)，消除座椅不舒適性最理想的方法是能建立定量模型，預測座椅的不舒適性。國內(nèi)外研究中,建立的模型主要有如下3種：利用模糊理論建立的模型、線性模型和神經(jīng)網(wǎng)絡模型。目前，國內(nèi)在座椅舒適度的研究上還存在一些缺陷：①沒有針對中國人體特征尺寸的座椅舒 適性研究；②對于座椅靜態(tài)舒適性評價還沒有形成一套客觀系統(tǒng)的體系；③在應用神經(jīng) 網(wǎng)絡建模方法評價舒適性中，對輸入量的界定還不夠清晰明確，有待進一步研究。座椅空間位置設計座椅空間位置設計就是為了達到操作舒適性的目標，而進行駕駛室座椅空間位置設計以確保駕駛員有良好的視野，同時對汽車轉(zhuǎn)向盤、腳踏板等操作部件有恰當?shù)牟僮饕缶嚯x，以達到操作舒適性的最終目的。圖4列出了駕駛作業(yè)空間設計的主要指標。座椅安全性設計座椅安全性設計的內(nèi)容主要包括以下幾個方面:座椅強度的設計、座椅結(jié)構(gòu)型式的設計、靠 背的設計、坐墊的設計、頭枕的設計。（1）座椅強度的設計座椅強度的設計是安全性設計的首要內(nèi)容。汽車行駛中，座椅要承受復雜的載荷。汽車座椅 必須有足夠的強度，以確保座椅上的人所受的傷害最??；座椅的壽命應足夠長，不致過早變 形或損壞；受沖擊載荷作用時，座椅不應發(fā)生斷裂、嚴重變形等損壞現(xiàn)象。所以設計座椅時 必須對汽車座椅的強度進行計算，盡量以最少的材料、最小的質(zhì)量滿足強度要求。（2）座椅結(jié)構(gòu)型式的設計座椅整體結(jié)構(gòu)的安全性設計應考慮的是其對其他約束系統(tǒng)效能的影響及與其他約束系統(tǒng)之間 的連接方式等。（3）靠背的設計靠背的安全性設計應考慮靠背的強度、傾角、基本尺寸及其形狀?？勘车膹姸仍O計不但應該 在“追尾”等后部碰撞時給乘員提供良好的保護，而且也要考慮側(cè)碰時對乘員的保護。而靠 背傾角、基本尺寸及其形狀對尾部碰撞的嚴重程度有很大影響。（4）坐墊的設計坐墊一般不會造成對乘員的直接沖擊傷害，但坐墊的結(jié)構(gòu)可以影響到乘員運動過程、約束力 加到乘員身體上的方式及外部載荷(加速度、力等)的絕對值大小。坐墊深度設計的原則是在 充分利用靠背的情況下，使臀部得到合理的支撐。坐墊深度不應該超過人的大腿長度。（5）頭枕的設計頭枕是一種用以限制乘員頭部相對于軀干向后移位的彈性裝置，其作用是在發(fā)生碰撞時，減 輕乘員頸椎可能受到的損傷。尤其是在汽車受到追尾碰撞時，可抑制乘員頭部后傾，防止或 減輕頸部損傷?，F(xiàn)多采用模擬計算和試驗驗證相結(jié)合的研究方法，該方法重復性好、存儲信 息量大、開發(fā)周期短且開發(fā)費用低。五、汽車座椅人機工程學的應用所謂人機工程學，亦即是應用人體測量學、人體力學、勞動生理學、勞動心理學等學科的研究方法，對人體結(jié)構(gòu)特征和機能特征進行研究，提供人體各部分的尺寸、重量、體表面積、比重、重心以及人體各部分在活動時的相互關(guān)系和可及范圍等人體結(jié)構(gòu)特征參數(shù)；還提供人體各部分的出力范圍、活動范圍、動作速度、動作頻率、重心變化以及動作時的習慣等人體機能特征參數(shù)，分析人的視覺、聽覺、觸覺以及膚覺等感覺器官的機能特性；分析人在各種勞動時的生理變化、能量消耗、疲勞機理以及人對各種勞動負荷的適應能力；探討人在工作中影響心理狀態(tài)的因素以及心理因素對工作效率的影響等。人機工程學的顯著特點是，在認真研究人、機、環(huán)境三個要素本身特性的基礎(chǔ)上，不單純著眼于個別要素的優(yōu)良與否，而是將使用“物”的人和所設計的“物”以及人與“物”所共處的環(huán)境作為一個系統(tǒng)來研究。在人機工程學中將這個系統(tǒng)稱為“人——機——環(huán)境”系統(tǒng)。六、結(jié)束語從人機工程學的角度出發(fā)，進行汽車駕駛座椅的設計，是使駕駛座椅具有良好坐姿舒適性、振動舒適性、操作舒適性和安全性的必要手段。目前，雖然已有企業(yè)在利用人機工程學的研究成果來設計駕駛員座椅了，但對設計出來的駕駛座椅還不夠完善，因此建立一個從分析——設計的系列開發(fā)過程有著非常重要的意義。參考文獻[1]王惠軍 《汽車造型設計》 國防工業(yè)出版社，2007年 [2]郭竹亭 《汽車車身設計》 吉林科學技術(shù)出版社，1992年 [3]黃天澤 《汽車車身結(jié)構(gòu)與設計》 機械工業(yè)出版社，2003年[4]李少波 《汽車車身計算機輔助設計與分析》[碩士論文] 貴州工業(yè)大學，1999年 [5]吳翔 《產(chǎn)品系統(tǒng)設計》 中國輕工業(yè)出版社，2000年第三篇：人機工程學汽車座椅設計研究人機工程學的汽車座椅設計研究 【摘要】本文通過對重型商用車坐姿舒適性仿真的研究，并結(jié)合當今比較流行的舒適度建模方法，進行了適宜駕駛姿勢規(guī)律的實驗研究。得到以人體姿勢變量和汽車設計變量為預測因子的人體不舒適度預測模型,并將模型應用于實際項目的方案分析中?！娟P(guān)鍵詞】：駕駛員 駕駛姿勢 人機工程技術(shù) 人體舒適度【Abstract】 Based on the heavy mercial vehicle sitting fort simulation studies, bined with the fort of today39。s popular modeling method was suitable for Experimental study of the driving to the body posture variables and design variables as predictors of car39。s body is not fortable forecasting model, and the model is applied to the analysis of the actual project proposal.【Key words】: driver driving posture ergonomic body fort technology一、引言隨著時代的發(fā)展，人們開始追求高品質(zhì)的舒適生活,于是按照人體工程學設計的產(chǎn)品也就越來越受到大眾的歡迎。以汽車座椅為例,人體工程學的家具并不是人們頭腦中所想象的僅有數(shù)據(jù)符合的座椅,它還包括除了人體生理數(shù)據(jù)之外的很多因素。它的設計原則除了常見的尺度設計原則,人體機能和環(huán)境設計原則,健康設計原則外還應該講求黃金分割比的設計原則。并指出在這些原則的指導下好的人體工程學座椅是功能與美學相結(jié)合的產(chǎn)品,可以為人帶來身心兩方面的享受。二、汽車座椅舒適性設計的重要性 現(xiàn)代科學技術(shù)的突飛猛進，以及人們工作和生活空間的不段變化，就要求汽車座椅的生產(chǎn)企業(yè)在座椅的設計、生產(chǎn)方式等方面進行改革，同時也要考慮降低成本，提高汽車座椅的經(jīng)濟性。因此市場不斷細分，多種不同類型和不同設計的汽車座椅不斷進入市場。然而目前，國內(nèi)在座椅舒適度的研究上還存在一些缺陷：①沒有針對中國人體特征尺寸的座椅舒 適性研究；②對于座椅靜態(tài)舒適性評價還沒有形成一套客觀系統(tǒng)的體系；③在應用神經(jīng) 網(wǎng)絡建模方法評價舒適性中，對輸入量的界定還不夠清晰明確，有待進一步研究。關(guān)于人機工程學在家居設計中的應用的提出，其可行性可以分為概念化階段、具體化階段、周詳設計階段及檢驗校核階段等多階段進行設計：1概念化階段是整體設計的理念和宗旨，是保證今后具體設計得以順利進行的前提條件。對椅子設計概念化進行設定的過程，涉及椅子相關(guān)的功能性、構(gòu)造和材料以及形狀等問題；2具體化階段是按照在概念化階段設定的設計方案，解決座椅的構(gòu)造、功能和美觀問題并創(chuàng)造出其基本形狀；3座椅周詳設計的關(guān)鍵是將重點放在符合整體的外觀和核心架構(gòu)的設計上。產(chǎn)品的外觀、座椅的造型以及穩(wěn)定的構(gòu)造應該既反映其精湛設計，又能實現(xiàn)人 們對舒適的要求，這就是汽車座椅設計的重點。4通過以上各階段步驟完成的產(chǎn)品設計可能并不是完美的。尤其是座椅與人體結(jié)構(gòu)有著密切的關(guān)系，可以說人們對產(chǎn)品設計的合理性和適用性的評判是很重要的。因此應該對設計進行檢驗和校核。對于座椅的設計來說，椅子的底座部分能否穩(wěn)定地支撐人體體重是很重要的。當然除此之外對支撐人體背部的椅背部分和扶手部分的檢驗也是很必要的。三、基于汽車座椅的舒適性及安全性設計研究 隨著當今科學技術(shù)及生活水平的不斷改善和發(fā)展，人們對于座椅舒適要求也不斷提升。其中汽車座椅的舒適度及安全性設計已成為當今汽車產(chǎn)商所關(guān)注的主要內(nèi)容。座椅的主要功能是支撐駕駛員及乘坐人員的身體，減緩路面不平傳給人體的沖擊并減弱由此而引起的振動。給駕乘提供舒適、安全的乘坐條件和便于駕駛操作的良好的工作條件。由生物動力學研究表明，長時間地承受高強度的全身振動對于人體健康的損害是相當嚴重的。主要是腰脊和相關(guān)的神經(jīng)系統(tǒng)會受到影響。新陳代謝以及源于機體內(nèi)部的一些其他因素會惡化這個影響，通常認為環(huán)境因素，如身體姿勢、低溫及氣流會引起肌肉疼痛。由本小組研究人員取證分析，得到以下結(jié)論：（一）座椅舒適度研究座椅舒適度的指標：① 座椅尺寸應與人體測量尺寸d相適宜（一般d取45—60公分）；②座椅應可調(diào)節(jié)，能使乘坐者變換姿勢，并最大范圍滿足各類人體的乘坐要求,如沃爾沃公司的F7型汽車坐高可調(diào)65mm；傾斜度可調(diào)64度；縱向位置可調(diào)130mm等；③座椅應能使乘坐者保持舒適坐姿，靠背結(jié)構(gòu)和尺寸應給腰部充分的支撐,使脊柱接近于正常彎曲狀態(tài)。座椅舒適度的影響因素：座椅的幾何尺寸是影響座椅舒適度的因素，但研究發(fā)現(xiàn)這并非唯一最主要的影響因素。從人機工程學的角度來講，腰部是體現(xiàn)座椅功能的關(guān)