基于人因工程学的座椅设计与评价

利用人因工程学原理,对座椅的设计进行了较为深入的研究.对不同功能的座椅进行了不同的设计,尤其对座椅的椅面、高度、宽度、深度及倾角和靠背的高度、宽度及倾角作了详细的阐述,利用人因工程学原理,设计出了最安全、最舒适的座椅,并对座椅进行了分析评价,提高了座椅的工作效率和舒适性.     

基于理想压力的机车座椅优化设计与舒适度试验研究

为了提高某出口型电力机车司机座椅舒适性,结合人机工程仿真软件JACK、主观感知舒适度量表及压力坐垫对司机座椅人机系统进行分析,进而基于人体工程学的座椅靠背设计方法对座椅靠背形态进行优化,对优化后座椅靠背的人机匹配度进行了仿真分析和主客观试验验证,结果表明优化后的靠背设计方案比靠背原型的人机交互匹配度更高,且能对司机背部形成良好的支撑。最后利用MatlabLIBSVM工具箱建立舒适度预测模型对座椅舒适度进行预测分析,得到均方误差MSE=0.003 753 4、相关系数R=93.063 1%,该模型预测精度高,可大幅简化主观评价流程。该座椅靠背设计方法可为轨道交通装备司机座椅的舒适性设计提供理论参考和试验依据。     

两用椅

为了减轻钳工的劳动强度,我们设计制造了如图所示的两用椅,实用效果较好。使用时,可将靠背上翻,成为有扶手的靠背椅;也可将靠背向前翻转100°置于扶手角铁上,成为高凳。该椅结构简单、制作方便,坐靠舒适、方便。     

汽车座椅体压分布变化规律和调节策略

汽车座椅的舒适性和智能化广受消费者关注，为给座椅的舒适性和智能化设计提供理论指导，研究了汽车座椅调节对体压分布影响规律并基于体压变化规律提出了一种改善舒适性的座椅调节策略。以座椅调节参数为因子，以人体与座椅接触面的压力特征参数为观测变量，设计了正交实验。利用方差分析——同时主成分分析方法(ANOVA-simultaneous component analysis, ASCA)对正交试验数据进行分析，得到了座椅调节对体压分布的影响规律。基于分析结果提出并验证了一种改善乘坐舒适性的座椅调节策略。研究发现：(1)座椅调节对体压分布有显著影响，其中靠背角度和滑轨位置相比座椅高度影响更大；(2)当靠背角度向后移动时，靠背压力变大且向四周移动，臀部压力变小；随着滑轨位置向后变化，座垫上的压力中心向臀部向腿部移动；(3)基于体压变化规律和理想体压分布提出的舒适性调节策略相比其他调节策略改善舒适性的效果更显著。     

自适应升降式老人起坐防摔助力椅的设计与开发

针对独居老人由于身体机能老化难以独立坐下以及久坐后难以独自站立起来的问题,设计了一款自适应升降式老人起坐防摔助力椅.该助力椅主要由行走部分、底座升降部分、座椅及扶手俯仰升降部分、靠背等部分组成.由电动推杆、"几字型"扶手支架、扶手、俯仰座椅面等组成的座椅及扶手俯仰升降部分可联动实现座椅面和扶手的俯仰升降,并根据使用者需求自适应调节俯仰高度,助力老人起坐;通过人机工程学设计和关键零件有限元分析,表明该助力椅可为老人提供舒适的助力起坐体验的同时具有较好的结构刚度.     

考虑座椅靠背倾角对人体振动的响应研究

道路引起的振动通过轮胎、悬架、车身和座椅传递给人体，座椅设计对提高乘坐舒适性起到至关重要的作用。文中基于车辆的乘坐动力学特性和试验人体对振动的响应，建立坐姿人体多体动力学模型，由大腿、骨盆、躯干、头部和心脏5个部分组成。推导靠背角度在0°,10°,20°,30°时座椅的传递率和总吸收功率。结果表明：适度增加靠背倾角可以降低座椅传递率和总加权吸收功率，但过多增加会导致座椅传递率出现不规则上升，降低舒适性。针对不同靠背倾角对人体振动的响应研究，可以有效用于载运工具座椅设计工作。     

汽车人椅系统振动特性与体压分布试验研究

结合实车振动舒适性试验与体压分布试验,研究了汽车行驶动态工况下人椅系统的振动特性与体压分布特性。采用加速度传感器测量了人体头部、背部、臀部及坐椅底板等部位的振动,试验表明人体承受靠背纵向、坐垫垂向的振动较大;通过人椅系统传递特性分析,可知人体头部主要运动发生在XZ平面,且研究人椅系统振动舒适性时,除考虑坐垫振动外,靠背纵向、头部垂向振动不容忽略。采用电容式压力分布传感器Xsensor测量了人椅接触界面靠背、坐垫体压分布,人椅系统静态体压统计分析表明靠背、坐垫分别承载了人体17.67%,67.65%的质量;汽车行驶工况纵向压力中心坐标在持续坐姿下,靠背、坐垫分别向下、向前滑动,动态体压参数随车速的增加而增加,同时与加权加速度均方根值呈良好正相关,表明汽车行驶工况下动态体压参数能够综合反映人椅系统的振动舒适性。     

全向床椅靠背机构的仿真与有限元分析

简单介绍了全向床椅的整体功能,建立了简化的靠背机构几何模型。根据几何模型机构简图,建立了靠背机构的数学模型,在MATLAB中对数学模型进行分析计算,得到数学模型的运动和受力曲线,验证靠背机构结构设计的可行性与合理性。在ADAMS中针对几何模型实际情况,进行运动学和动力学仿真,得到几何模型的运动和受力曲线,验证靠背机构结构设计的可行性与合理性,并比较两种运动和受力曲线哪种更能使人体感到舒适。在动力学仿真中得到靠背机构最危险的受力状态,在ANSYS中针对这一状态进行有限元分析,验证靠背机构的强度。结果表明,靠背机构结构的设计是可行与合理的;两种运动和受力曲线中,靠背机构几何模型的运动和受力曲线更能使人体感到舒适;靠背机构的强度是合格的。     

坐姿力分布在汽车座椅骨架靠背设计中的应用

阐述了基于坐姿受力状况和计算机辅助几何设计技术相结合的汽车座椅分离式骨架靠背设计方法。首先在保证腰弧曲线的正常形状和保证肩靠与腰靠的正常高度与宽度的前提下,设计了骨架靠背的中心脊线轮廓和边界轮廓线;利用中心脊线和边界线上取等比例点并构造样条线的方法,设计了横向断面线。然后运用双三次混合Coons曲面构造得到靠背的型面方程,并对型面进行详细设计。冲压生产得到靠背并完成座椅总成装配后,通过试验得到座椅的幅频响应特性。结果表明,该座椅骨架靠背的设计方法是合理的,可以有效降低频率响应,改善乘坐舒适性。     

行李箱冲击某汽车后排座椅的仿真分析与优化

为满足法规GB15083-2006要求,设计安全优质的后排座椅骨架结构。应用Hypermesh前处理器对某款车型建立座椅行李箱冲击试验的有限元模型,并利用Ls-dyna求解器对冲击过程进行仿真分析。分析结果表明该座椅在行李箱冲击试验中不满足法规要求。选取行李箱冲击后排座椅过程中变形量较大的靠背管并对其结构进行优化。提出了将靠背管横截面由圆形改进为椭圆形和将靠背管改进为钣金件两种方案。通过分析优化后座椅靠背管应力、应变最大值以及座椅头枕及靠背与评判面之间的距离,在轻量化的前提下选定方案2为最优。该方案提升了后排座椅的抗冲击能力,座椅头枕及靠背与评判面之间的距离曲线峰值明显降低,座椅结构满足法规要求。     

轿车典型驾驶室人机工程设计与分析

通过研究人体特性和人体机构的运动规律,详细介绍了国内外确定轿车驾驶室设计的理论依据,通过一系列运算公式和方法得到驾驶室调整时的人体机构运动变化。对靠背曲线进行了优化,以及对驾驶室座椅、方向盘、仪表盘进行设计优化,为轿车驾驶座椅的设计提供了科学依据。提出部分优化轿车内驾驶环境设计的建议,探讨使轿车驾驶室的人一机—环境系统总体性能达到最优的因素,为驾驶室环境安全性、舒适性和宜人性的设计提供了一定的参考。     

人椅系统振动特性及其集中参数模型研究

结合实车振动舒适性试验,对人椅系统的振动特性进行了分析,结果表明:除坐垫外座椅靠背、人体头部振动对驾乘人员的舒适性具有较大影响。根据底板-坐垫传递函数、底板-头部传递函数,采用Matlab编程及遗传算法对集中参数人椅模型进行了参数识别,并利用所识别出的参数计算了各模型传递函数理论值。借助视在质量验证了模型参数的合理性,并通过分析各模型传递函数理论值与试验值的拟合优度,得出三自由度带框架质量的并联人椅模型,能够较准确地预测实车振动特性。     

博泽引领座椅骨架技术发展

正日前,博泽携手吉利在其杭州工厂举办技术日活动,展示了车门、座椅和电机三大业务领域的创新机电—体化系统解决方案(如图1-5所示),其中尤以座椅骨架技术最为吸引眼球。据相关技术专家介绍,博泽的座椅骨架在不牺牲产品安全性和质量的同时,在轻量化和舒适性方面提高了研发投入。在舒适性方面,包括:安全带从座椅滑轨调整至侧板固定,使用者可快捷取用,安全性能也更好;座椅靠背处设计腰托,具备按摩功能,可上下前后移动,调节到乘坐者舒适的位置;座椅靠背的宽度和肩部均可调节;根     

一种新型商用车座椅动态特性评价与结构优化

为提高商用车座椅乘坐舒适性,运用Catia和Hyperworks软件建立座椅的有限元分析模型,对座椅前六阶的模态频率和振型进行了研究,结果表明现有座椅结构模态过低,与发动机怠速及车身其他内饰件形成共振.对局部振型敏感的部位进行了分析,优化了坐垫蛇簧和靠背蛇簧结构并减小部分零件的厚度,使一阶模态频率达到了38.10Hz,较优化之前提升了13.2％,并通过30万次骨架耐久实验表明优化后的座椅具有足够的强度,试验结果证实了优化的有效性及合理性,解决了该商用车座椅共振的问题.     

一种汽车后排座椅靠背下线专用吊装夹具

技术领域 本实用新型涉及一种夹具，特别是用于汽车装配生产线上的汽车后排座椅靠背下线专用吊装夹具。 背景技术 汽车后排座椅靠背重量达30公斤以上且体积较大，组装完毕后其状态是平放在组装线体上。为完成下道工序要将汽车后排座椅靠背搬移至发运线的成品托盘工装上，而且要使后排座椅靠背与水平方向成约75°角放置。组装完毕后的座椅后排靠背两头枕之间设有安全带出口塑料件，搬运过程需要注意不能碰撞损伤该塑料件。目前还没有满足座椅后排靠背搬移下线要求的专用吊装夹具，在生产现场依然是依靠落后的人工搬运方式，造成人工劳动强度大、长时间搬运导致操作工体力下降、影响工作效率等问题，显然这种落后的搬运方式不符合汽车行业迅速发展的要求。     

基于逆向人体建模技术的工作座椅设计方法

为研究座椅的尺寸参数及舒适性等人机工程问题,运用逆向工程技术获取了人体表面的点云数据,通过Pro/E软件进行了人体参数化模型的重构。以解剖学知识及我国成年人体尺寸为依据,对三维人体模型进行了结构划分,构建了多关节自由度的运动约束模型,并根据健康坐姿知识,快速生成了多百分位人体坐姿三维模型。对座椅主要几何尺寸进行了理论设计,并依据人体几何尺寸、边界条件、自然腰椎形状及健康坐姿要求绘制了座椅的正面及侧面轮廓图。为发挥工业设计软件快速生成模型的特点,以Rhino为平台,导入男性95百分位三维坐姿模型,进一步确定了座面、腰靠、肩靠、颈靠、2个扶手等6个与人体紧密接触部位的空间位置及基本几何形状,并对理论设计结果进行验证。运用NURBS曲面建模技术完善了座椅的形状设计,得到"人-椅"几何匹配模型,为工作座椅的进一步设计研究提供参考。     

一种能够提供乘坐的助行器的设计研究

本设计主要是提供一种新型的助行器,其可以从助行器形态转变成座椅形态。这个助行器主要包括两个第一立柱、两个摆杆、两个第二立柱、两个转动套筒、两个转动座、两个第三立柱、转动轴、座板、两个扶手、两个连接套筒以主两个连接柱。两个扶手的后端分别通过连接柱与两个第一立柱支撑上的连接套筒连接后,两个第一立柱和两个第二立柱同时支撑在地面,两个扶手供使用者握扶,整个结构便是助行器形态。使两个扶手的连接柱与两个连接套筒分离并把两个第一立柱向两侧摆动后,扶手、第三立柱和座板便能向后摆下来,使得座板水平分布并由两个扶手和两个第二立柱进行支撑,整个结构便转变成座椅形态,以供使用者乘坐。为提高乘坐的舒适性,本设计还可另外增设靠背,在作为助行器使用时,把靠背拆下来,而在转变成座椅形态供乘坐时,再把靠背装上去。本设计由于使得助行器能够转换成座椅,从而给使用者外出行走和散步时提供了很大的便利。     

基于ADAMS的软垫式座椅动态特性研究

以某商用车驾驶员用软垫式座椅为研究对象,在ADAMS软件中建立了“人-椅”系统动力学仿真模型,通过仿真与试验结果进行对比分析,验证了模型的准确性;通过对影响该座椅动态特性的主要参数进行优化设计,以获得该座椅最佳动态舒适性。     

座椅参数对乘员正面碰撞的损伤影响研究

为确定碰撞时座椅的最佳位置,采用Hybrid III 50th假人有限元模型,研究了座椅前后位置、坐垫高度、坐垫倾角及靠背倾角四个参数对乘员头部HIC36、胸部3ms合成加速度、胸部压缩量和左右大腿力的影响。结果表明单独改变座椅前后位置时,座椅从参考位置向后移动65mm,加权损伤准则(WIC)最小;单独改变坐垫高度时,坐垫从参考位置向上移动40mm,加权损伤准则(WIC)最小;单独改变坐垫倾角时,坐垫倾角为22°时,加权损伤准则(WIC)最小;单独改变靠背倾角时,靠背倾角为35°时,加权损伤准则(WIC)最小,因此在碰撞发生前调整座椅参数能够有效降低乘员的损伤风险,该结论对进一步进行主动式安全座椅参数优化具有重要意义。     

基于人机工程学的爬楼梯轮椅的设计

针对轮椅在宜人性和适用性方面存在的问题,应用人机工程学理论设计了能爬楼梯的多功能轮椅。多功能轮椅的关键部件中主要以机架、座椅、靠背、坐垫的设计来考虑人机工程学在机械设计中的应用,采用了SolidWorks软件进行三维实体造型。简述人机工程学与轮椅舒适性的密切关系,以及轮椅舒适性设计的主要相关参。通过对主要部件的模型进行反复的分析论证,最后证实了该多功能轮椅工作的正确性和可靠性。