动态界面座椅改善坐不舒适性的工效学研究

来源 :浙江大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ph103
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
座椅是现代社会人们学习、办公、休闲、日常生活乃至生产劳动过程中一种必不可少的坐具,它可以将身体躯干、上肢和头部的重量通过坐面、靠背和扶手传递给地面,有效地减少下肢关节和躯干肌肉的工作负荷,减轻下肢血液循环的压力和减少机体的能量消耗,从而发挥其特有的坐姿支撑、工作辅助和健康保护作用。坐不舒适性是评鉴座椅设计和产品使用性的关键性人机工效学指标,是应用心理、人机工效学和工业设计研究领域的重要研究课题。本研究在以往国内外相关理论研究的基础上,面向办公座椅建构了“坐不舒适性要素构成模型”,通过问卷调查确定影响坐不舒适性的关键物理要素。在此基础上,通过系列实验研究,探讨坐姿、躯干活动、人-椅坐背界面活动性对腰部肌肉活动、体压分布和坐不舒适性的影响,研究突发性坐面失衡的动态坐面活动对腰椎稳定肌激活的影响,为座椅工效学理论研究和动态自适应界面座椅设计提供科学依据。问卷调查研究发现,本研究被试平均每日坐时6-8小时者占51.5%,坐时8小时以上者占30.9%;躯干-大腿夹角90°或小于90°坐姿者占85.4%;具有轻度以上不舒适性感受的人占85.4%;80.8%的被试反映有轻度以上的界面压力不舒适;94.4%的被试反映腰部存在中等以上不舒适且高于人体其他部位。实验研究发现:(1)被试腰部左右竖脊肌和多裂肌标准化平均肌电值在以静态坐姿坐于3种靠背-坐面夹角和活动与固定靠背办公座椅上时无明显实验效应;靠背-坐面夹角对靠背的平均靠背压力等3项体压参数和坐面的平均坐面压力与峰值坐面压力有明显影响,而靠背活动性只对平均坐面压力有明显影响,反映出活动靠背具有较好的坐面减压效应;靠背-坐面夹角对腰部和大腿不舒适性得分均有明显影响,靠背活动性只对背部不舒适性得分有明显影响,此外,固定靠背的整体不舒适性明显大于活动靠背。(2)在靠背-坐面夹角110°的坐姿条件下,躯干左旋和右旋运动对左右竖脊肌标准化平均肌电值无明显影响,对左右多裂肌具有不对称效应,表现为躯干左旋和右旋时同侧腰部多裂肌平均肌电值明显小于对侧;躯干左旋和右旋运动对所有坐面和靠背体压参数均无明显影响,靠背活动性对平均坐面压力、平均靠背压力以及峰值靠背压力有明显影响,表现为坐在活动靠背的座椅上平均坐面压力、平均靠背压力和峰值靠背压力均小于固定靠背座椅;躯干左旋和右旋运动对背部、腰部、腿部和臀部不舒适性得分均无明显影响,但靠背活动性对背部和腰部不舒适性得分有明显影响,此外,靠背活动性对整体不舒适性得分有明显影响,表现为活动靠背的整体不舒适性明显低于固定靠背。(3)在靠背-坐面夹角130°的坐姿条件下,完成躯干的前屈、后伸、右侧屈、右旋运动时,对标准化左右竖脊肌和左多裂肌平均肌电值有明显影响,靠背活动性对左右竖脊肌和左多裂肌有明显影响,主要表现在固定靠背条件下具有明显实验效应;按照平均肌电值大小排序,左竖脊肌为右旋>前屈>后伸>侧屈,左竖脊肌为前屈>右旋>后伸>侧屈,左多裂肌为右旋>前屈>侧屈>后伸;对肌肉活动的对称性分析发现,右旋时左侧竖脊肌平均肌电值明显大于右侧,完成其余躯干动作时左右竖脊肌和多裂肌平均肌电值之间没有明显差异。(4)在固定靠背条件下,被试腰部左右竖脊肌和多裂肌标准化平均肌电值在以静态坐姿坐于3种靠背-坐面夹角和活动与固定坐面办公座椅上时,靠背-坐面夹角对右竖脊肌和左多裂肌平均肌电值有明显实验效应,坐面活动性无明显实验效应;靠背-坐面夹角对靠背的平均靠背压力等3项体压参数均有明显影响,但只对坐面的接触面积有明显影响,坐面活动性对所有坐面和靠背的体压参数均无明显影响;靠背-坐面夹角对背部和腰部不舒适性得分有明显影响,而坐面活动性对背部、腰部、臀部和大腿部不舒适性得分均无明显影响,坐面活动性对整体不舒适性得分也无明显影响。(5)在突发性失衡条件下,睁眼闭眼对腰部竖脊肌、多裂肌和腹外斜肌的快速反应时间均无明显影响,而时间预期对对侧多裂肌和同侧腹外斜肌的快速反应时间有明显影响;统计分析发现,在有时间预期的情况下,所有观察肌肉的快速反应时间均短于无时间预期,其中对侧多裂肌和同侧腹外斜肌的快速反应时间有明显差异;同侧竖脊肌与同侧多裂肌的快速反应时间均明显短于各自的对侧肌肉。这一发现表明,活动坐面在突发性失衡条件下能够有效激活腰椎稳定肌的活动,对于预防和治疗慢性腰痛等具有重要理论意义。以上研究结果表明,坐不舒适性是目前办公座椅存在的主要客户诉求,其中以颈部、肩部和腰部为坐不舒适性得分最高的3个部位,而腰部、颈部和肩背部则为坐不舒适性感受人群比例最多的3个部位。进一步的实验研究表明,靠背-坐面夹角、靠背活动性、坐面活动性和躯干运动均在不同程度上构成对坐不舒适性的影响,从而验证了本研究提出的“坐不舒适性要素构成模型”,同时也为动态座椅的设计提供了主要的研究证据,而其作用机制可能与组织内压增加诱发局部血流减少和代谢产物增加、腰部局部肌肉疲劳、椎间盘内压增大诱发组织营养障碍以及局部组织温度增加造成的热不舒适性等有关,这一理论解释有待今后进一步研究和验证。
其他文献
本文研究的课题是中国传统审美文化视野下的闽南惠安石雕艺术。为了很好地说明这个对象,笔者把它放到了中国传统审美文化的视野下来考察,由此看到的内容是它身上反映出的工艺
【正】 在无产阶级文化大革命初期,“在真理面前人人平等”这句话,受到林彪、陈伯达、江青、张春桥、姚文元一伙的斥责和批判。在他们横行的日子里,从文件到讲话,从报刊到电
组合式转子电机集高密度轴向叠片各向异性(ALA)转子宽弱磁扩速范围和面贴式永磁同步电机(SPM)高转矩密度、高效率、高过载倍数等优点于一体,且克服了它们各自的缺点。实际上,
随着无线技术的发展,无线网络凸显的安装快捷、使用灵活、易于扩展的特点,已成为搭建企业网络主干的一种新方式.包钢固阳矿山公司很好的应用无线网络搭建了公司的主干局域网,
小儿的脏腑结构和功能尚未发育成熟,处于“阴常不足,阳常有余”的状态。因此,家长若喂养小儿不当或小儿患病后伤及脾胃,就可能使其出现口渴、唇干、舌燥、口臭、口舌生疮、眼屎多、尿少及五心烦热等阳火上亢伤阴的症状。这就是人们常说的“上火”。小儿若出现了上火的症状,往往会令家长手足无措。专家认为,小儿若经常上火,会降低其机体的免疫力,使体内出现各种炎症,甚至可影响正常的身体发育。若能针对小儿的上火症状选用一