一种基于光学动作捕捉技术的座椅舒适性评价方法

为研究坐姿的舒适性评价方法,以评估一种人机工程座椅和普通座椅之间的舒适差异性为例,提出一种实验测试方法并结合人机工程学理论来评估坐姿的舒适性。在该方法中,基于光学运动捕捉系统、压力传感器和JACK软件,通过EVART实时动作捕捉软件获得人体动作空间运动轨迹TRC文件,用MATLAB软件进行人体动作数据分析处理,获得人体在不同座椅上坐姿状态的角度差异数据,然后将TRC文件导入到JACK软件中,利用JACK软件中的TAT REPORTER工具输出肌力、力矩、疲劳等数据,与实验实际测量的数据进行对比分析,并用人机工程学的方法分析评价。研究表明,这种综合考虑关节角度和JACK软件输出数据的方法能有效地评估坐姿的舒适性。     

久坐行为与坐姿舒适性评价

为了对久坐期间的坐姿变化进行研究,确定其与坐姿不舒适的关系,探究不同高度座椅是否影响坐姿变化。18名长期从事办公工作的志愿者参与实验,座椅采用新疆吉瑞祥科技股份有限公司生产的人机工程学座椅,在2 h的久坐工作中,分别按照36～40 cm、40～44 cm、44～48 cm三个不同座椅高度范围进行分组实验测试,具体的高度取决于受试者。使用Tekscan人体压力分布测量系统来量化椅面压力和躯干摆动参数,设计并记录了主观坐姿不舒适评分表。结果表明人体躯干摆动参数随时间呈上升趋势,不同组之间存在统计学差异,座椅高度为40～44 cm时坐姿不适评分较低。可见坐姿变化与坐姿不舒适具有一致性,座椅高度为40～44 cm时有利于减少坐姿不舒适,保持坐姿45 min后,就应该起身运动或休息。     

路面随机振动下人体椎间盘关节力学特性分析

建立了L4-L5椎体关节的三维有限元模型,分别表示5种人体尺寸和不同的3种坐姿.研究当汽车在路面上行驶时,人体高度、体重和坐姿与脊椎关节压缩应力和剪切应力的关系.结果表明:弯曲坐姿时,脊椎承受的压缩应力和剪切应力最大.人体的高度和体重对于脊椎关节的静态剪切应力和压缩应力都会产生不同程度的影响.脊椎应力与座椅处振动的传递函数和驾乘人员的坐姿有着重要的关系,无论何种体型的人体,驾驶坐姿都比弯曲坐姿所承受的应力小,证明驾驶坐姿更舒适.     

汽车座椅的设计与优化

根据坐姿的生理形态和体压分布,对汽车座椅的设计采用了人机工程学的方法进行分析,并用优化设计理论对座椅靠背曲线进行拟合,得出更符合人体生态曲线的座椅靠背曲线,以提高乘坐的舒适性,并适应人体的健康需要.     

汽车座椅的设计与优化

根据坐姿的生理形态和体压分布，对汽车座椅的设计采用了人机工程学的方法进行分析，并用优化设计理论对座椅靠背曲线进行拟合，得出更符合人体生态曲线的座椅靠背曲线，以提高乘坐的舒适性，并适应人体的健康需要．     

坐姿理论与座椅设计原则及其应用

从人机工程学原理讨论了坐姿的优缺点，良好坐姿的必要条件是将最适当的压力分布于备脊椎骨之间的椎间盘上，并将最适当、最均匀的静负荷量分布于所附着的肌肉组织上．运用人体解剖学原理，分析不良坐姿造成的不舒适感和脊椎疾病，用姿势原状恒定原则分析坐姿行为．认为坐姿变化是人体在稳定和变动之间寻求平衡以取得折衷的过程；提出了座椅设计的基本原制度其主要的参考数据，据此对优秀座椅设计范例进行了解析，并说明其各自特色，从而进一步验证了座椅设计的科学依据。     

沙发座面高度对人体坐姿舒适性的影响

运用座椅力学舒适度原理,采用主观评价与客观测试相结合的方法,分析了沙发座面高度与人体坐姿舒适性的关系,提出了沙发座面优化设计的建议。研究表明：坐姿舒适性与沙发座面压力分布有着密切的关系,座面平均压力梯度能够较好地反映人体腿部舒适性,沙发座面高度应高于硬面座椅的座面高度。     

高校人机学生座椅改进设计研究

针对社会普遍反映的因学生座椅设计不合理而导致的学生视力下降,脊柱弯曲,腰、颈、臀部疼痛疲倦,学习效率低下等问题,对学生座椅进行优化设计,旨在为大学生们营造更加舒适、高效、健康的学习和生活环境。方法以郑州大学为例,对学生宿舍、图书馆和教室学生座椅的使用现状进行问卷调查,并运用人机工程学、人体测量学、坐姿解剖学、人性化设计等理论对学生座椅进行优化创新和改进设计。结论通过对座椅的合理改进可以有效地提高其舒适度,并可以增加人性化功能,达到更加舒适、高效、健康的目的。     

坐高变化对人体坐姿体压分布的影响

通过研究座椅的尺寸参数变化对体压分布的影响,为日常办公座椅坐姿舒适性设计提供有力的参考依据．针对6个实验对象,采用XSensorX3PROV6．0压力分布测试系统,测试不同坐高情况下人体坐姿体压分布及坐姿舒适性的主观评价,并对压力分布指标采用统计分析软件SPSS16．0进行数据处理．获得了座面和靠背的最大压力、平均压力、接触面积以及纵向压力分布曲线随坐高的变化规律,确定了基于体压分布判断日常办公座椅舒适性的指标,并求解得到日常办公座椅最舒适的坐高为-2．14cm．     

工程机械驾驶员适意驾驶区域的计算机辅助求解

在充分考虑工程机械特点的基础上,以人体H点作为司机室设计的基准点,把坐姿舒适性、操纵轻便性和视野宽敞性要求与坐姿角相结合,建立人体坐姿杆系模型和数学模型·用计算机辅助设计(CAD)技术,开发了求解工程机械驾驶员适宜驾驶位置的H点分布系统,分别绘制出了中等身材、小身材和大身材驾驶员适宜驾驶位置时H点区域图,该区域为驾驶员座椅和司机室内相关设施的合理布置提供了理论根据·     

人体异常坐姿识别方法研究进展

日常生活中，久坐往往会出现异常坐姿，频繁的异常坐姿导致人们患上骨骼肌肉疾病的现象愈发普遍，及时识别异常坐姿并进行提醒对人们的健康具有重要意义。文章综述了人体异常坐姿识别方法研究进展。从数据采集角度出发，将识别方法分为基于接触式传感器的人体异常坐姿识别方法，基于射频信号的人体异常坐姿识别方法，基于机器视觉的人体异常坐姿识别方法，并对这3类方法进行综述，分析各方法的特点。其中，采用接触式传感器的方法，分别从可穿戴设备和压力传感器两个角度阐述；而基于机器视觉的方法，分别从所使用的前景图像和人体骨骼关键点两个方面进行综述。最后，总结并分析了代表性人体异常坐姿数据集，统计并分析了代表性人体异常坐姿识别算法的性能表现，总结并展望了人体异常坐姿识别方法的发展趋势。     

基于重力驱动的坐姿矫正机构原理及其设计

通过对现有坐姿矫正产品工作原理及其局限性的分析,提出了一种全新的坐姿矫正方式,即利用人体就坐时的重力,通过四杆机构形成使骨盆前倾的扭矩,以帮助人们轻松地保持健康坐姿;通过生物力学实验获得坐姿状态下人体的外力矩与骨盆倾角的关系,根据实验结果设计和制作了坐姿矫正装置,并通过实验验证了所设计装置的有效性.结果表明,所设计的坐姿矫正装置可以使人们得到最佳坐姿,尤其是在腰部肌肉放松的条件下能够保持理想的骨盆倾角.     

客机座舱新型个性座椅送风系统的数值仿真

舒适性是大型客机的关键要求之一,座舱气流组织分配设计是否合理对乘员舒适性和健康性有直接影响.但是座舱传统的混合送风方式很难达到人们对舒适和健康的要求.为此,提出了一种新型的个性座椅送风方式,主要针对乘客对热舒适性和健康性的要求.个性座椅送风方式在乘客座椅的扶手处和座椅底部分别布置了风口.采用的座舱几何模型为3排单通道满员模型,计算方法采用目前广泛应用的计算流体动力学（CFD）数值仿真模拟方法,计算模型为RNG k-ε湍流模型.通过数值模拟方法得到两种送风方式下的速度场和温度场,进而得到多个舒适度指标.研究表明,个性送风方式可以提高乘客呼吸区域的空气质量,降低乘客周围的风速,使人体周围温度控制在24～26,℃的人体舒适区域,多项舒适度指标也表明个性送风气流组织的舒适性要优于混合送风.     

顶板辐射供冷下不同姿态人体的热舒适性

为了探究辐射供冷环境下人体姿态对热舒适的影响,本文采用主观调查问卷与生理指标测试的方法对夏季顶板辐射供冷下坐姿人体和卧姿人体的热舒适性进行了实验研究。结果表明：人体卧姿状态与坐姿状态皮肤温度的分布有一定差异,两种姿态下热感觉在-0.5—0.5范围内时,卧姿人体所需要的操作温度比坐姿人体高0.5℃左右;最佳热舒适点的操作温度,卧姿状态比坐姿状态高0.7℃。     

小腿摆放位置对航空座椅乘员损伤的影响研究

在飞机坠撞事故中,乘员采取合理的坐姿能有效降低冲击伤害。为了分析水平16g动态冲击下小腿摆放位置对乘员损伤的影响,以某型三联航空旅客座椅为研究对象,建立双排航空座椅/乘员约束系统有限元模型,并开展全尺寸滑台试验以验证模型准确性。结果表明在相同工况下,50th百分位假人采用小腿后曲的坐姿与小腿直立坐姿相比,降低了股骨损伤和颈部损伤,但增加了头部损伤。95th百分位假人采用小腿直立的坐姿与小腿前伸坐姿相比,降低了股骨损伤,但头部损伤和颈部损伤增加。研究结果可为不同体型乘员采用相对更安全的坐姿提供参考。     

低本高效人脸识别系统设计的汽车记忆座椅模块开发

近年来,记忆座椅作为一种新型的座椅形式,因其简便的操作过程收到广大消费者的青睐。但是目前国内外绝大多数的记忆座椅仍然面临着成本高、调节准确度低的问题。为改善车主的使用体验,本研究提出一种座椅自适应调节电控模块,基于人脸识别技术,通过更加简洁高效的代码使得操作更加便捷、调节更加准确。首先,通过单片机使用OpenCV确定最佳人体识别方案;然后运用MCU自动控制技术进行座椅控制系统的电路设计及电控程序的编写;最后使用STM32单片机运行电控模块并进行验证,识别成功率达92%。研究结果显示,该人脸识别系统在保证了识别准确率的同时控制了成本,结合汽车中的记忆座椅后对于简化座椅调整流程、改善用户实际体验效果具有实际意义。     

基于颈椎动力学响应的座椅被动安全性研究

为研究汽车后碰撞中不同的座椅靠背结构对颈部损伤的影响,基于人体解剖学和实际座椅测量数据构建了人–座椅系统有限元模型.通过后碰撞仿真模拟,得到采用不同座椅靠背时人体颈椎的应力应变响应数据,以此数据为依据进行对比分析,找出了发生事故时对汽车乘员保护性能较好的一款座椅靠背骨架结构,或可为座椅的被动安全性设计提供一种行之有效的新思路.     

融合感性工学与人体工程学设计汽车椅的研究

通过人体工程学理论分析驾乘人员人体参数，规范符合人体坐姿的安全座椅尺寸。以感性工学为理论指导，满足驾乘人员生理和心理需求。运用KJ法完成分类评估，收集汽车座椅相关图片数据集，选取适合的感性词汇，运用层次分析法对汽车座椅进行感性评价，分析感性词汇与汽车座椅设计的关联性，结合人体工程学理论，对创新设计汽车座椅形态进行理性的指导，实现了驾乘人员“情感和体验”的舒适型汽车座椅设计。     

新型座椅

日本一家学习用具生产厂家研制了一种能消除疲劳的新型座椅。这种椅子结构简单合理,与普通椅子所不同的是,它在腰和膝盖的支撑部位各安装了一个缓冲垫,座垫由普通椅子的水平角度改为20度倾斜,再用两根金属管固定支撑住;为了避免人体下滑,故在膝前置一托垫支撑。这种座椅可以使坐着学习的人将体重分散在腰、膝两     

人体生物力学模型的驾驶舒适度仿真研究

为了高效地评价人在驾驶汽车过程中的舒适性,由Adams/LifeMode软件建立了坐姿人体-座椅系统的生物力学模型.应用Matlab工具编程,得出了GB7031规定的B、C级公路的功率谱函数,并转换成易于加载的时域信号.通过加权计算,得到了在典型行驶速度下人体关键部位的振动加速度响应,进而提出了全身振动以及人体局部振动的舒适性仿真评价方法.采用Adams/LifeM-ode软件,建立了有别于传统弹簧—阻尼—质量模型的人体生物力学模型,实现了乘坐舒适性评价的计算过程,为研究人体局部振动舒适性提供了理论基础.