老年人助力起身座椅設(shè)計研究

孫樹淇 金鑫 黃陽露

摘要：老年人的身體機(jī)能下降，關(guān)節(jié)運動不靈活，助力起身坐具能夠幫助老年人順利起身、落座。但現(xiàn)有的助力起身坐具有著笨重、成本過高、舒適性差等缺點。本研究運用人機(jī)工程學(xué)理論，對老年人進(jìn)行人體尺寸分析，得出老年助力座椅的尺寸設(shè)計要求;對老年座椅的使用情況進(jìn)行分析，得出功能設(shè)計要求。最終，設(shè)計出款結(jié)構(gòu)簡單、舒適、輕便、經(jīng)濟(jì)的老人起身助力坐具。

關(guān)鍵詞：老年人;助力座椅;設(shè)計

中國分類號：J525文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編碼：1672-7053（2020）01-0157-02

1 老年人助力起身座椅現(xiàn)狀分析

隨著老齡化現(xiàn)象的出現(xiàn)，有關(guān)輔助老人行動功能的產(chǎn)品越來越深入市場，而其中有助于老年人起身坐具的設(shè)計產(chǎn)品更是深受市場的青睞，市場上輔助老年人起身的坐具除卻本身具有的坐具功能之外，還兼具有輔助老年人起身或其他功能輔助。根據(jù)調(diào)查研究分析，市面上現(xiàn)有的老年人起身助力坐具大致可以分為兩大類。

1.1 電動類老年人助力起身椅現(xiàn)狀分析

電動類老年人助力起身椅（如圖1）是目前市場上推廣展示的最普遍最常見的老年人起身助力椅，此類電動椅通過遙控按鈕來調(diào)整座面、靠背、腿靠的角度，從而達(dá)到輔助老年人坐下、躺下和站起的目的。電動類的助力起身椅大多都十分笨重，因此通常只能固定擺放在某一位置，使用環(huán)境空間受到很大的限制。

1.2 普通類老年人助力起身坐墊現(xiàn)狀分析

普通類的老年人助力起身坐墊（如圖2）是通過彈簧的彈力來實現(xiàn)坐墊的高度和傾斜度升降，從而來實現(xiàn)輔助老人坐下起身的目的。這種助力起身坐墊相對于電動類的助力起身椅來說造型會顯得更加輕巧，且兼容性較強(qiáng)，能夠適用于多款座椅，但這種類型的坐墊舒適度也會相應(yīng)的降低許多，安全性能也不能夠得到很好的保障。

綜上所述，目前市場上現(xiàn)有的老年助力座椅主要是通過機(jī)械結(jié)構(gòu)改變座面傾斜角度來實現(xiàn)助力起身的功能，但是普遍存在產(chǎn)品體積過大、有安全風(fēng)險、使用體驗不佳等問題。本文結(jié)合市場上現(xiàn)有的老年人助力起身坐具設(shè)計分析，綜合考慮人機(jī)工程學(xué)因素，設(shè)計出一款既能夠協(xié)助老年人落座起身，又同時具備輕巧易移動功能的老年人助力起身座椅。

2 老年人助力座椅的人機(jī)工程學(xué)分析

2.1 老年人生理狀況分析

步入老年生活狀態(tài)之后，大部分老年人的生活都會受到或多或少的掣肘，例如，動作不靈敏、視力大幅度降低等生理機(jī)能衰退現(xiàn)象。這些現(xiàn)象都給老年人的行動帶來許多不便，因此，老年人的大多數(shù)時間都是選擇坐在椅子上休息，而手腳關(guān)節(jié)的僵硬化使得大多數(shù)老年人的坐下、起身成了一件較為困難的事情。再加上現(xiàn)在的老年人大多數(shù)都是獨自待在家中，家人們無法時時刻刻陪伴在老年人身旁照顧他們，因此，一款能夠協(xié)助老年人落座起身的椅子就顯得非常必要了。

2.2 老年助力座椅人體尺寸分析

為了確保座椅的舒適度，在設(shè)計老年人助力起身座椅時需要搜集相關(guān)的老年人體尺寸數(shù)據(jù)，并結(jié)合座椅的使用動作、步驟進(jìn)行產(chǎn)品功能尺寸分析，從人機(jī)學(xué)的角度出發(fā)，達(dá)到“人——機(jī)——環(huán)境”互相協(xié)調(diào)的人機(jī)關(guān)系[1，5]。

1）座高：為了使老年人就座時的坐姿更為舒適，就座時小腿會靠在椅子的前方而不是垂直于地面，因此座高不能太高;但如若座高過低，則會給老年人起身時造成更大的困擾l21。根據(jù)GB/T10000-1988《中國成年人人體尺寸》[3]中坐姿人體尺寸計算可得中國男女通用椅子座高尺寸的調(diào)節(jié)范圍為350-469mm，因此，座高取450mm左右較為合適。

2）座面傾角：當(dāng)人體坐在椅子上時，上身后倚在靠背上，背肌放松，軀干穩(wěn)定舒適，此種狀態(tài)則為人體的舒適狀態(tài)。由表1所示，座面傾角越大座椅類型越適合休息，但考慮到老年人起身困難的問題，座面傾角不易過大，適當(dāng)取5度-10度左右。同時為了方便起身，需要設(shè)計座面傾角升降調(diào)節(jié)裝置，根據(jù)使用者起身姿態(tài)，座面可調(diào)節(jié)的角度范圍在O度-30度之間較為合適。

1）靠背：靠背可承擔(dān)就座者的上身體重，緩解了腰椎形態(tài)的變化及椎間盤的壓力異常。如若長時間地坐躺在椅子上的話，最好能夠使用頭枕置于頸椎之上、后腦勺的下部以此來緩解人體頸椎的負(fù)擔(dān)[2]。

2）座深：在設(shè)計座椅的座深尺寸時應(yīng)設(shè)計得稍大些，這是由于就座者小腿前伸，腘窩不易受壓，也是為了增大臀部與座面接觸面積。但加大座椅座深的前提是不給腰椎后凸造成不適，另外，若座椅座深過深，則會使得老年人站立更加困難[2、5]。根據(jù)GB/T10000-1988《中國成年人人體尺寸》‘3]可知，老年人的座椅的座深最小可取到430mm。

3）座寬：單人用椅座寬應(yīng)該略大于人體水平尺寸中的“坐姿臀寬”，再適當(dāng)附加穿衣修正量[2、5]，根據(jù)GB/T 14774-1993給出的座寬范圍為370mm-420mm，再加上考慮兩邊扶手所占用的寬度尺寸，因而老人椅的座寬最少可取480mm。

4）扶手：座椅扶手可在老年人落座起身時用手臂支撐身體;其次，扶手可支撐手臂重量，減輕老年人肩部負(fù)擔(dān)[6]。由此可見，選擇合適的扶手高度就顯得格外重要了。根據(jù)GB/T 14774-1993推薦的扶手高度為210mm-250mm，因此，取230mm左右作為扶手高度就可以了。

綜上分析所述，即可計算得出老年人助力起身椅的各項數(shù)據(jù)：座高為480mm，座深為430mm，座寬為550mm，扶手加上扶手支撐件的總高度為283mm。而老年人坐下時的椅子狀態(tài)高度和老年人站立起身時的椅子狀態(tài)高度之間的高度數(shù)據(jù)差即為液壓支撐桿的伸縮范圍，坐墊隨液壓桿的伸縮而抬起的角度范圍為0度-360度

3 老年人助力座椅設(shè)計實踐

根據(jù)前述分析結(jié)果進(jìn)行老年人助力起身座椅創(chuàng)新設(shè)計，如圖3是設(shè)計方案的效果圖。該座椅采用液壓升降桿作為助力動力，通過調(diào)節(jié)椅面的角度來實現(xiàn)助力起身的功能。

3.1 設(shè)計方案人機(jī)分析

該設(shè)計方案充分考慮老年用戶在使用產(chǎn)品時的動作和步驟，分別在可調(diào)節(jié)座面、腿部擋板、扶手幾個方面進(jìn)行了改良設(shè)計，以達(dá)到助力起身、方便使用的設(shè)計目標(biāo)，圖4為設(shè)計方案的局部細(xì)節(jié)圖。

1）座面與座椅前擋板設(shè)計，為老年人就座時提供較為舒適的小腿部支撐，比起雙腳踏在地面，顯然雙腿放在板上休息會更加放松;靠背采用凸起設(shè)計，符合人體的脊椎曲線，老年人坐下休息時靠在椅背上，能夠充分緩解腰椎的壓力從而得到放松。

2）兩邊扶手的設(shè)計可使老年人在落座起身或需要調(diào)節(jié)體位時用手臂支撐身體，落座休息時兩邊扶手可用來支撐手臂重量，減輕老年人的肩部負(fù)擔(dān)。在椅子的兩邊扶手上增加扶手支撐件的設(shè)計，雙扶手的設(shè)計讓老年人在落座起身時更加方便。

3）椅子的座面設(shè)計為軟坐墊，讓老年人就座時更為舒適，椅面下方采用液壓桿機(jī)構(gòu)設(shè)計，通過讓坐墊傾斜、上下調(diào)節(jié)來實現(xiàn)幫助老年人落座起身的目的。椅面上設(shè)為感應(yīng)裝置，當(dāng)老年人臀部靠近椅面時，此時感應(yīng)裝置感應(yīng)到人體靠近準(zhǔn)備落座，同時液壓裝置開始啟動，隨著老年人慢慢往下落座的過程，液壓桿緩緩回縮，直到老年人完全落座于椅子上;當(dāng)老年人準(zhǔn)備起身時，感應(yīng)裝置感應(yīng)到老年人準(zhǔn)備起身，液壓裝置隨之啟動，液壓桿緩緩?fù)馍斐觯谝蚊尜N合著老年人臀部的狀態(tài)下，伴隨著老年人的起身動作緩緩抬起，直到到達(dá)足夠讓老年人無壓力起身的角度，此時液壓桿停止伸動，老年人便可站起并離開座椅。

3.2 造型設(shè)計分析

現(xiàn)有的電動類老年人助力起身座椅大部分造型都是沿用按摩椅的外觀，本設(shè)計方案采用柔和的曲線條設(shè)計，整張椅子給人的感覺都是比較柔軟舒適的。座椅腿部擋板做了鏤空設(shè)計，符合輕便、簡潔的設(shè)計目標(biāo);色彩方面整體設(shè)計了純度稍低的綠色系，符合老年人的視覺審美習(xí)慣，整體顯得穩(wěn)重、優(yōu)雅。

4 結(jié)語

我國的老齡化問題日益凸顯，適老產(chǎn)品的開發(fā)越來越受到重視。對市場現(xiàn)有的助力老年人起身坐具進(jìn)行分類研究，結(jié)合入機(jī)工程學(xué)理論研究得出老年助力座椅的設(shè)計要求。首先，結(jié)合人體尺寸分析，得出老年助力座椅的功能尺寸設(shè)計要求;其次，根據(jù)老年座椅使用情況分析，設(shè)計合理的助力功能和結(jié)構(gòu);最后，進(jìn)行助力座椅的造型設(shè)計，達(dá)到產(chǎn)品輕便、簡潔的視覺效果。

參考文獻(xiàn)

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