个性化餐厅的谈话椅设计.docx

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个性化餐厅的谈话椅设计

机械工程学院

课程设计说明书

（2014~2015学年第一学期）

课程名称：

人机工程学

题目：

个性化餐厅的谈话椅设计

专业班级：

工业设计1201

学生姓名：

孙潞潞

学号：

2012000472

指导教师：

姚静媛

设计周数：

2周

2014年1月10日

目录

一.设计任务书………………………………………………………4

1.1设计题目………………………………………………………4

1.2设计客体分析…………………………………………………4

1.3设计目标………………………………………………………5

二.调研与分析………………………………………………………6

2.1调研概要………………………………………………………6

2.2调研结果分析…………………………………………………6

（1）存在的问题………………………………………………6

（2）现有谈话椅的优点总结…………………………………10

2.3分析归纳………………………………………………………11

三.设计的展开………………………………………………………12

3.1方案构思总述…………………………………………………12

3.2方案说明………………………………………………………12

（1）.方案一……………………………………………………12

（2）.方案二……………………………………………………13

（3）.方案三……………………………………………………14

（4）.方案四……………………………………………………15

（5）.方案五……………………………………………………16

3.3方案总结………………………………………………………17

四．设计的深入……………………………………………………19

4.1最终方案的选择………………………………………………19

4.2最终方案说明…………………………………………………19

五．确定尺寸……………………………………………………22

六．设计小结……………………………………………………25

6.1方案总结………………………………………………………25

6.2设计感悟………………………………………………………25

七．参考资料……………………………………………………26

设计任务书

1.1设计题目：

个性化餐厅的谈话椅人机学设计。

1.2设计客体分析

在设计重要考虑到人-机-环境系统问题，即座椅设计首先考虑到人与机器的相互作用问题，再结合环境问题加以设计。

（由于主题是对谈话椅的设计，将人体在座椅上做的时间定为长时间，如三个小时左右，设计过程中涉及到的人机问题均按长时间处理。

）

人与机器的相互作用问题，首先考虑人体坐姿。

从生理学、解剖学和人体力学几方面分析，坐姿有以下特点：

（1）坐姿解除了包括上肢在内的整个上身重量对双腿的压力，减轻了足踝、膝、髋等关节所受的压力，也减轻了全身肌肉。

尤其是腿部肌肉的负荷，可减少人体能量的消耗。

（2）站立式血液向腿部汇集，而坐姿放松了腿部肌肉组织，使腿部血管内压降低，血液较易向心脏回流循环，能缓解疲劳。

（3）坐姿有利于维持身体的稳定，也有利于情绪的安定。

（4）坐姿解放了双脚，使腿脚易于参加操作，还能利用靠背发挥腿脚的蹬力。

（5）坐姿的不利方面有：

操作范围、动作幅度小于立资操作：

不能借助体力、腰力，因此双臂操作力小于立姿：

坐姿增加了人体对于环境震动的敏感度等。

谈话椅可当做工作椅也可做休闲椅，普通坐姿时可当做工作椅，后仰时可当做休息椅，于是在设计时要同时考虑到两种情况，并做出设计。

座椅设计的人与机的结合就要从坐姿出发进行设计。

座椅设计与环境问题：

餐厅不仅是人们进餐的场所，同时也是重要的社交场所和公众汇集的地方，在餐厅中，人们不但在吃，同时还在说。

餐桌上的交谈，人们总是希望能相互听请对方，但又不希望本桌上的交谈内容被邻近的餐桌听到，餐厅中嘈杂的声音对听请讲话是不利的，但对保障交谈的私密性又有帮助，在餐厅环境及造型不易改动的前提下，可通过对座椅的设计来改善这种情况。

在确认以上两个设计原则后，再加上与主题个性化餐厅的结合，满足各方面要求，即可进行设计。

对于个性化餐厅谈话椅的人机学设计，首先需要的是足够多的对现有谈话椅进行研究，以缺点列举法为主进行设计，如果有必要则需要对座椅进行全新的设计。

其次运用希望点法，开发更符合人机要求的完成工序的结构。

1.3设计目标

本设计旨在建立一个与环境相合能完成必要目标且又符合人机学原理、让更多的人对就餐谈话感到舒适满意的座椅。

通过本课程设计实践，要培养自己独立完成文献资料检索和解决实际问题的能力，更好地理解和掌握人机学设计的原理和方法，掌握运用人机学设计的基本技能，熟悉运用绘图（包括计算机绘图）表达设计意图的方法，进而培养自己运用设计原理分析问题、解决问题的能力。

二．调研与分析

2.1调研概要

调研地点：

太原理工大学周边酒店及餐馆。

调研时间：

人机工程课程设计课时以内的所有时间。

调研方式：

主要是观察法，再有询问的方式。

以及网上查阅资料的方式。

调研目标：

自身体验餐厅中的谈话过程，尽量了解谈话过程中出现的问题，在长时间体验时可能会出现的对于平衡调节理论的要求：

对已有的设施进行细致的优劣判别，是否解决了一些问题,有没有必要存在，对不足，能如何合适的进行改进，哪些东西有必要保留；列出现行谈话椅的不足。

如在设计过程中运到问题，进行再次调查，同样的问题有没有得到解决，是否有改进的空间，利用一切机会去观察在餐馆中存在和发生的一切。

对餐馆谈话椅有足够的认识，为接下来的设计阶段做好各方面的准备。

事实证明在接下来的设计中，因不断对座椅的深入了解，我发现了更多需要解决的问题也得到了很多设计的启示。

2.2调研结果分析

（1）、存在的问题

1、椅身的外形尺寸角度设计问题

a.椅面，外形：

有些椅面被设计成弧凹形，本是想与人的臀部形状保持一致，但弧凹形的高度差较大（大于25cm），人坐在一面伤时，股骨两侧会往上移，使髋部肌肉受到挤压，造成不适，因此并不合适。

尺寸：

一般餐厅座椅不可调节，椅面前缘高度或翘起，或平角，但对于谈话椅来说，在餐厅除了就餐外，还有的是时间更为长久的交谈，在交谈过程中，整个人处于一种放松的状态是较为舒适的，因此，在设计中，要同时考虑到就餐及休闲两种不同状态下的椅面倾角。

b.椅背，外形：

坐下后脊柱曲线形态与站立时相比发生变化，腰椎段的曲度变化最大，由向前凸趋于变直，甚至略向后凸，因此腰椎间的压力不能在维持正常均匀的状态，这种影响主要发生在伤神没有依靠的情况下，因此，在座椅设计中，加上靠背设计，会使人在长时间坐时保持舒适。

若座椅靠背有一定的后仰角度，是整个上身的体重能较多的由后仰的靠背承担，脊柱形态变化对舒适性的影响程度有一定的缓解。

尺寸：

有些餐馆椅子虽有靠背，但在实际感受中并不舒服，原因是角度没有掌握好，是人体在坐姿后仰时脊柱有了较大的弯曲变形而不舒适。

当椅背与椅面成120度角时，腰椎处有腰靠支撑，坐直腰椎形态变化小，腰椎椎间盘压力小，是较为理想的状态。

c.头枕，在很多餐馆中，靠背的长度一般较短，后仰时只能使背部休息，而脖子处一直处于工作状态得不到休息，为缓解颈椎的压力，可在椅背处安装头枕，头枕的位置一般处于颈椎之上、后脑勺的下部，这一位置因人体身材高矮不同有很大差异，因此在设计过程中可设计为可调节式设计。

d.扶手，扶手外形并无特殊规定，一般与椅面平行。

尺寸：

在实际感受中，有的扶手设计很不舒适，有的扶手设计过高，肩部肌肉紧张，时间稍长，就会感到酸痛，是不适宜的，有的扶手设计过低，使肘部“追”着扶手走，自然使脊柱弯曲，时间稍长会使人体不舒服。

扶手的高度在设计时一般略低于“坐姿肘高”。

扶手的长度过短则起不到扶手的作用，过长既让人不舒适又浪费空间，所以扶手的长度一般约为肘长，扶手前端设计为弧形，大致符合人手自然状态的弧度。

e.座面高度，有些坐椅在感受过程中，小腿够不到地面，或者刚好够到而无法施力，全身重量由大腿与座面前缘之前的接触点或面来承担，背肌处在一个紧张的状态。

就餐时短时间内不会感觉到背肌的负荷，但时间一长便能感觉出背部酸痛。

若座面高度设计合理，可使小腿获得支撑，降低大腿与椅面前缘之间的体压，降低背肌的紧张。

2、座椅材质的选择问题

在材质这一方面，几乎每个餐馆都有不同，大多数餐馆选用木质材料，部分餐馆为了顾客的方便舒适采用很软的棉垫。

一项研究报告指出，人坐在硬椅面上，上身体重约有75%集中在左右两坐股骨尖下各25cm2左右的面积上，这样体压分布过于集中，若在椅面上加上适当材料的垫子，一面与人体接触面积会增加，坐骨下的压力峰值将大幅度下降，即可改变体压分布情况，但是有些餐馆坐垫太软，不利与生理调节。

在一些餐馆，就坐时间太长，椅背椅面处温度会攀升，湿度增加，使人感觉不舒服。

优良的椅垫应避免人体接触部分湿度的攀升，保持皮肤的干爽，同时保温性能适当，不宜过强或过弱，以特拉纶长毛绒、聚酰胺丝绒、聚酰胺制长毛绒作为蒙面材料较符合人机学。

3、就餐谈话过程中外界干扰问题

前面提到过，在交谈过程中，人们总是希望交谈双方可以相互听清对方，却又不被外界其他人所干扰。

于是在设计过程中便需要考虑到抗干扰这一方面的东西。

抗干扰主要考虑后方以及两侧的干扰，需在两侧加以遮挡，挡住眼部及耳部，即可起到阻隔干扰的作用。

（2）现有谈话椅优点总结

1、一般餐馆谈话椅坐宽足够宽，椅面面积较大，坐在椅面上使臀部较为舒适。

2、有些餐厅针对不同地点的座椅进行了不同的设计，如在餐馆中间，一般座椅设计较为小巧，不会太占空间，靠近窗户的地方，一般都被人们选来作为交谈的地方，设计舒适，占地面积较大。

2.3分析归纳

座椅设计经过很多年的发展已经积累了很多好的因素，已经能够很好的完成它的功能目标。

但现在的座椅还是存在一些有待解决的人机问题。

在接下来的设计中，主要是对座椅的分析中去解决一些问题，从座椅的原始功能出发一层一层的去分析那些解决了的和没解决的问题，在对那些有待解决的问题进行再设计。

三．设计的展开

3.1方案构思总述

在设计初期，综合考虑各个问题后，结合餐馆实际情况加以设计。

根据设计任务的要求做出了五个初步方案，并绘制了一些草图。

我将谈话椅的位置固定在包间以及窗边，包间的座椅设计可排除外界环境的干扰，窗边的设计在考虑到座椅本身的设计之外，还要考虑与个性化餐厅主题的结合以及与周围环境的结合。

将窗边座椅设计固定为两人谈话，即相互面对的两人，排除一切外界干扰因素，只留下对面互相交谈的双方。

3.2方案说明

（1）方案一

1、这个方案的设计主要考虑在包间内的座椅设计，不考虑再接环境的干扰因素，除了加入设计座椅本身需要的考虑的问题之外，对外形加以创造设计。

2、这个方案取自中国传统的八卦阵图，将图分割之后即可得出座椅的大致造型，在左侧凹处加入固定座垫，改善椅面的弧度，使之更符合人机学。

3、右侧突出部分可作为人体休息时侧倚之用，人们在坐的时间长了之后，恰好后背没有可以休息的地方，便会自然而然的向侧方倒去，八卦图一分为二之后所得的造型可以让人在休闲时获得依靠。

4、鉴于八卦图原图为圆形，自然方知是不稳定，所以在底部加以支撑，支撑处主要放在就坐处，即按图示来说，偏左方一点，使整个座椅更为稳定。

（2）方案二

1、这个方案同第一种方案，都是为了包间内的座椅设计。

2、这个方案外形取自象征百年好合的百合花，将其中一片花瓣作为靠背，相邻的两片花瓣作为扶手，剩余两片花瓣作为座椅支撑，为了使整个座椅稳定，在座椅后背处加固定处理。

3、座椅材质选取较为柔软，主要为交谈一段时间后休息之用，造型优美。

（3）方案三

1、这个方案除了对上述调研过程中提出的问题进行设计改进之外，同时考虑进了外界环境的干扰因素。

2、设计造型取自英文字母大写“V”,对字母做加厚处理即得出基本造型。

在底部加上支撑后，往上在适当的坐深处设置坐面，并加上相应的扶手。

对字母V的高度加以延伸，将椅背与椅侧高度同时延伸过头，可阻隔外界干扰。

（4）方案四

在综合考虑了各个方面的因素后，做出了如下方案：

人体在普通就坐时，座位角为6°即可，而在休息的时候，一般整体后仰，为了配合人体各方面因素的变化，在休息时，座位倾角增大为10°，靠背角度变为120°，此时，能使人体得到最大程度的休息。

在椅背与椅座间设置装置，使靠背没有压力时处于115°角状态，有压力时，向后倾斜5°，变为120°。

因为需要考虑环境因素，因此在外围加上外罩，外罩仿照一般的吊椅造型，在需要隔音时加上外罩，不要隔音时去掉即可。

（5）方案五

这个方案是在方案四的基础上加以造型改进，考虑到个性化餐厅的主题，我将主题定为“你好，阳光”，这款椅子是在窗边摆放的椅子，好友或家人一起去餐厅时，坐在窗边，享受温暖的阳光，坐在独特的纯木质且符合人机的座椅上聊天用餐，会让人更好的享受生活。

所有材质换成木材制作，与主题相得益彰，材质改进之后，对造型加以改进，即可得最终的方案。

3.3方案总结

以上的五个方案采用循序渐进的方法，在一步步的设计中加入了更多人机因素，一步步走向完善，在方案中有可能因为特别重视某个问题而忽略了其他方面等等一些不足，但通过这样的探索一些问题也找到了能解决的相应办法。

我的方案大多数太过注重造型而忽略了一些实际的东西，因此在一步步改进中，一步步加入调研做提出的问题并找出相应解决方法，看上去是五个不同的方案，其实内在过程一步步联系，最终得出较为可靠的方案，在对五个方案进行分析总结后我进入了更为深入的方案设计中。

四．设计的深入

4、1最终方案的选择

几个方案之间相互独立又相互联系，每个方案都有自己的独到性，而又有一些不足，在一次次提出问题后又想办法解决问题，在对几个方案进行认真分析之后，我取其精华去其糟粕，组合设计之后，得出了最终的方案。

4、2最终方案说明

椅身方面，在遵循人机尺寸的基础上，椅座处先用两边框架打好结构后，再在内部空间加以细化，木材相互穿插而过，形成了网格状的造型，木材穿插时不是单纯的垂直交叉，而是在原有垂直基础上稍微做弧度处理。

每一根穿插的木条截面均为椭圆形，在穿插胶结好之后使人坐起来更舒适。

椅背采用木条并列的方式制作好，在上部下部加上直木条加以固定，既美观又大方。

扶手处前端做了圆滑处理，使人在扶手时更为舒适愉悦。

椅腿部位直接用一根木条弯曲而成，并稍微向外偏移一个角度，使其更加坚固。

椅座与椅背连接处，左右用一根木条固定，这两根木条的作用是在

椅子闲置不用时通过回弹作用使椅子恢复原状，在人进行倚靠时，椅背会稍微向后偏移一个角度，但在扶手与连接处木条的作用下，不会因用力过猛而导致椅子损坏。

椅子的框架结构除了用较为粗壮结实的木条外，在外部均加了一层螺旋结构，不仅美观，更增加了框架的坚固性。

在外罩方面，仍然是边缘框架采用坚固的木材换成一周，再在外部加上一层螺旋结构，与椅子相得益彰，增加美观程度与坚固性，后罩部分采用镂空形式，若为全实的外罩，人坐在里面会感到憋闷不已，但若是镂空状，不仅可以有效地隔音，增加美观性，还能使人更加舒适。

外罩与椅身没有连接设计，是为了方便两者分离，在不需要隔音的状态下，直接使用椅子就好，若需要隔音，只需将两者简单拼装即可。

选择木材的主要原因，除了其具有独特的色泽与花纹外，还因为选用木材能更好地衬托主题。

在功能方面，木材本身具有调湿特性，可调节餐厅内的湿度，而且其吸声隔音的效果好，即使是镂空外罩，也能起到一定的隔音效果。

五．尺寸的确定

1、坐高工作椅坐高比坐姿人体尺寸中的“小腿加足高”低10~15mm,取适合男女50百分位数身高的座高，男子：

413+（25-6）-10=422mm,女子:

382+（20-6）-10=386mm,将数值四舍五入为圆整的数值后，得工作椅的座高范围为380~420mm，休闲谈话椅是为了舒适之便，一般座高较工作椅低一些，取370mm。

2、根据阿克布罗姆靠背曲线以及人体坐姿生理分析，可知，就餐时，座面倾角取6度，椅背与椅面夹角为115度，在谈话休闲时，座面倾角取10度，椅背与椅面夹角为120度。

3、单人椅坐宽宜略大于人体水平尺寸的“坐姿臀宽”，根据“GB/T14774-1993工作座椅一般人类工效学要求”给出的坐宽数值范围为370~420mm，谈话椅为了舒适之便，将其范围加大一些，取500mm，座长取500mm。

4、扶手高度宜略小于坐姿人体尺寸中的“坐姿肘高”，“GB/T14774-1993工作座椅一般人类工效学要求”推荐的扶手高度为210~250mm,我们取210mm。

5、整个椅身为纯天然木材制作，没有椅垫，因此直接取椅座厚度为100mm,椅背的厚度一般比椅座稍小一些，取90mm。

6、根据阿克布罗姆靠背曲线，腰靠突出部位距椅垫长度取175mm,凸起角度约为20度。

7、椅背为全靠背形式，椅背长度应大于人体坐姿尺寸的头长+身长，经研究计算后，取mm为宜。

主要的尺寸结果如下图：

六.设计小结

6.1方案总结

设计方案循序渐进，一步步从原有状态下提出问题解决问题，虽然可能有某些问题没有考虑到或者无法解决，但整体来说已经对现有座椅进行了深入改造。

椅身与外罩部分可以分离或组合，若在包间内，可直接将外罩拆下，防止阻碍同伴间的交流，在外部大厅内，将外罩组装上，便可阻隔外部环境干扰。

6.2设计感悟

这次的设计过程是第一次自主完整地设计成品的一个过程，在之前的一些设计方案中，大多数只考虑造型，设计较为简单，但在加入了人机与功能因素时，设计难度便大大增大了。

而且老师提出的五个方案中选取一个着实让人有些应付不来，平时看得少了解的知识少，设计中有点没有思路，不过在广泛的查阅后便大致有了一些思路。

这次的设计不仅仅是空想，而是实实在在的对于问题的解决，在实践过程中一步步遇到问题提出问题解决问题，慢慢完成对方案的设计。

七.参考资料

1.阮宝湘、邵祥华主编，《工业设计人机工程》，机械工业出版社，2005

2.GB/T16251-1996工作系统设计的人类工效学原则

3.GB/T10000-1998中国成年人人体尺寸

4.GB/T12985-1991在产品设计中应用人体尺寸百分位数的通则

5.GB/T14774-1993工作座椅一般人类工效学要求

........忽略此处.......