人體工學(xué)分區(qū)按摩座椅分析研究

李 明，楊 帆，周鑫磊，方子文，張華錦，張 超

（齊齊哈爾大學(xué) 機(jī)電工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

古往今來(lái)，座椅是生活中人們每天接觸并長(zhǎng)時(shí)間使用的工具，隨著人們生活水平的提高，對(duì)座椅的舒適度有了越來(lái)越大的需求?，F(xiàn)有的普通座椅簡(jiǎn)單靈活，移動(dòng)方便。這類(lèi)椅子可以滿(mǎn)足使用者平常的使用，短時(shí)間學(xué)習(xí)、上網(wǎng)等等。但由于靠背的形狀是類(lèi)似直板的座椅，長(zhǎng)時(shí)間使用往往會(huì)造成一些健康問(wèn)題，舒適度不佳?，F(xiàn)有的豪華按摩座椅利用機(jī)械的滾動(dòng)力作用和機(jī)械力擠壓來(lái)進(jìn)行按摩。人工推拿按摩能夠疏通經(jīng)絡(luò)，使氣血循環(huán)，保持機(jī)體的陰陽(yáng)平衡，所以按摩后可感到肌肉放松、關(guān)節(jié)靈活，使人精神振奮、消除疲勞，對(duì)保證身體健康有重要作用，但市場(chǎng)上如此多的按摩椅都無(wú)法克服一個(gè)共性的問(wèn)題：存放不便、占用太多空間、價(jià)位過(guò)高、類(lèi)似奢侈品。所以大部分人群還是不能接受的。

1 人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅

人體工學(xué)按摩椅的設(shè)計(jì)構(gòu)想是將普通辦公、居家座椅與按摩椅相結(jié)合，使其優(yōu)點(diǎn)融合，將市面上的按摩椅無(wú)法解決的問(wèn)題進(jìn)一步優(yōu)化。

此款座椅從人體工學(xué)角度來(lái)說(shuō)，和舒適度肯定是脫不開(kāi)干系的，那從舒適度層面考慮，人體工學(xué)電腦椅的頭枕好、肘部托板位置是活動(dòng)的，這也是體現(xiàn)其舒適度的一個(gè)明顯特點(diǎn)，其次，靠背完全按照人體脊椎形狀所設(shè)計(jì)，并采用記憶金屬制成，按照人體工學(xué)將彈簧座椅進(jìn)行獨(dú)立分區(qū)，人體接觸區(qū)設(shè)有自動(dòng)彈性調(diào)節(jié)的彈簧帽，非通電狀態(tài)即可實(shí)現(xiàn)人體接觸區(qū)的輕型按摩，隨著使用者的坐姿情況，讓腰、背部得到最舒適的支撐，使舒適度達(dá)到最佳。

此款座椅從按摩角度來(lái)說(shuō)，現(xiàn)有按摩椅價(jià)格貴、占用空間大、整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜、移動(dòng)不靈活。再設(shè)計(jì)后的人體工學(xué)座椅上結(jié)合按摩椅加上了自動(dòng)按摩功能。從各方面考慮簡(jiǎn)化了按摩椅的一些功能，消了小腿以及腳部的按摩，保留了腰、背、頸部這些重要關(guān)節(jié)的按摩。

此外，將各部分按摩進(jìn)行了獨(dú)立分區(qū)并設(shè)有控制面板，通電狀態(tài)可通過(guò)調(diào)節(jié)控制面板實(shí)現(xiàn)獨(dú)立分區(qū)的不同強(qiáng)度按摩，加大了按摩效率。將底座按照普通座椅設(shè)計(jì)成滾輪式底盤(pán)，穩(wěn)定性相對(duì)下降了些，但是使用更方便，適用與更多的場(chǎng)所。

圖1 人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅

2 人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅工作原理

人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅，包括：頸部靠板（1）；頸部連桿（2）；頸部調(diào)節(jié)架（3）；背部靠板（4）；肘部滑桿（5）；肘部滑塊（6）；連接板（7）；主動(dòng)按摩控制箱（8）；升降壓桿（9）；萬(wàn)向輪（10）；支撐底盤(pán)（11）；主電源線(xiàn)（12）；座椅主板（13）；彈簧套管（14）；彈簧帽（15）；肘部托桿（16）；肘部墊（17）；電機(jī)（18）；彈簧（19）；偏心輪振動(dòng)裝置（20）；區(qū)域連接板（21）；通電導(dǎo)線(xiàn)（22）；傳動(dòng)桿（23）；控制面板（24）；控制顯示屏（25）；控制按鈕（26）。座椅主板（13）底部設(shè)有主動(dòng)按摩控制箱（8）來(lái)調(diào)節(jié)主動(dòng)按摩功能，在下端設(shè)有液壓升降裝置通過(guò)升降壓桿（9）調(diào)整，座椅支撐底盤(pán)（11）下配備萬(wàn)向輪（10）方便移動(dòng)。座椅主板（13）后端設(shè)有連接板（7）連接背部靠板（4），背部靠板（4）背部頂部設(shè)有頸部調(diào)節(jié)架（3），頸部調(diào)節(jié)架（3）上設(shè)有頸部連桿（2），頸部連桿（2）前端設(shè)有頸部靠板（1），其特征在于：所述的背部靠板（4）上設(shè)有肘部滑桿（5）能使肘部滑塊（6）上下滑動(dòng)，肘部滑塊（6）左右兩側(cè)設(shè)有L型的肘部托桿（16）并設(shè)有肘部墊（17）；所述的座椅主板（13）、背部靠板（4）和頸部靠板（1）的板面上等間距陣列有數(shù)個(gè)彈簧套管（14），所述的彈簧套管（14）內(nèi)部設(shè)有彈簧一端支撐彈簧帽（15）一端頂住椅板（1）、背板（5）和頸枕板（8）的板面上。

通電主動(dòng)按摩時(shí)，接通主電源線(xiàn)（12）電機(jī)（18）開(kāi)始工作，帶動(dòng)偏心輪振動(dòng)裝置（20）工作進(jìn)而帶動(dòng)區(qū)域連接板（21）傳動(dòng)桿（23）做前后振動(dòng)，傳動(dòng)桿（23）在推動(dòng)彈簧帽內(nèi)彈簧使彈簧帽（15）振動(dòng)，達(dá)到主動(dòng)按摩效果。通過(guò)控制面板（24）上的控制按鈕（26）調(diào)節(jié)主動(dòng)按摩控制箱（8），使四個(gè)區(qū)域能夠單獨(dú)或一起工作，各區(qū)域工作情況通過(guò)控制顯示屏（25）顯示。

圖2 人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅整體

圖3 人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅主動(dòng)按摩機(jī)構(gòu)

圖4 人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅控制面板

3 人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅主要結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（1）頸部靠板與按摩控制面板。頸部靠背采用U型設(shè)計(jì)并加有彈簧按摩鈕進(jìn)行多穴位按摩，U形環(huán)抱頸部并給頸部制造全方位的舒適感。同時(shí)扶手帶有控制按摩功能的顯示屏及控制按鈕，能控制各按摩區(qū)獨(dú)立工作。操作簡(jiǎn)單，所有年齡段均可接受。

（2）靠背主體與按摩區(qū)域。座椅的靠背按照人體工學(xué)原理，將靠背（C）設(shè)計(jì)成S型，極大提升座椅的舒適程度，同時(shí)將靠背分為4個(gè)獨(dú)立的按摩區(qū)域（背部左右按摩區(qū)（A）、腰部左右按摩區(qū)（B）），并在靠背的后方加有電機(jī)，且各個(gè)電機(jī)可在扶手上獨(dú)立控制和調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)分區(qū)域的按摩功能。座椅上裝有彈簧，打破了傳統(tǒng)座椅必須接通電源才能實(shí)現(xiàn)按摩的特點(diǎn)，來(lái)實(shí)現(xiàn)主動(dòng)的輕型按摩。

（3）升降裝置與底座，如圖5所示。座椅的底部設(shè)計(jì)采用液壓升降，方便不同身高的使用者使用；同時(shí)底部采用傳統(tǒng)滾輪式底盤(pán)，方便移動(dòng)，適用于更多的環(huán)境。座椅的電源控制箱設(shè)置在座位的下方，控制更加方便。

圖5 升降裝置與底座

4 結(jié)語(yǔ)

人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案：解決主動(dòng)按摩的動(dòng)力部分，采用偏心輪旋轉(zhuǎn)振動(dòng)原理。由電機(jī)連接偏心輪，通電后使其旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化成震動(dòng)推動(dòng)區(qū)域連接板左前后振動(dòng)，進(jìn)而推動(dòng)區(qū)域里每一根傳動(dòng)桿走前后運(yùn)動(dòng)，傳動(dòng)桿推動(dòng)彈簧和彈簧帽做震動(dòng)，彈簧帽接觸人體達(dá)到按摩效果。共分為四個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都有獨(dú)立電機(jī)，并配有控制面板，達(dá)到各區(qū)域既能單獨(dú)工作又能一起工作。

人體工學(xué)分區(qū)獨(dú)立彈簧按摩座椅有益效果：根據(jù)普通傳統(tǒng)座椅和豪華按摩座椅相結(jié)合，解決了現(xiàn)有普通傳統(tǒng)座椅舒適度的問(wèn)題，改進(jìn)座椅形狀曲線(xiàn)和材質(zhì)，進(jìn)而使舒適度達(dá)到最佳。取消了豪華按摩椅的部分功能但保留其主要功能，解決了占用空間大、移動(dòng)不靈活，降低了制造成本等關(guān)鍵問(wèn)題。操作簡(jiǎn)單，適用人群廣泛。

［1］汪洋，陳斌，李云.國(guó)內(nèi)外辦公椅人體工學(xué)分析［J］.硅谷，2013，（6）

［2］蔡歡.多功能辦公休閑椅的設(shè)計(jì)與研究［D］.杭州：浙江工業(yè)大學(xué)，2015.

［3］濮良貴，紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)［M］.北京：高等教育出版社，2000.

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