学生电脑椅人机工程学设计说明

2023年4月24日发(作者：瓷砖十大品牌排名2021)

学生电脑椅人机工程学设计说明

学生电脑椅针对学生的电脑使用特点与休闲要求的功能转换进行的座椅设计，展现一种新的

人机互动关系，新型的结构形式。根据坐姿的生理形态和体压分布，对座椅的设计采用了人

机工程学的方法进行分析，提出更符合人体生态曲线的座椅结构尺寸，以提高乘座的舒适性，

适应人体的健康需要。

设计适用对象：在电脑前长时间学习工作的高校学生。

设计使用场合：高校宿舍。

设计背景：当前高校学生平均每天在电脑前学习和娱乐的时间超过五小时，可由于条件所限，

学生所使用的电脑椅多是直棱直角的木制座椅或座凳。这样的电脑椅不仅没有舒适感可言，

长期使用还会造成脊骨移位乃至颈背酸痛和肌肉麻痹，若将头部移得太前，或手腕缺乏承托，

还会对视力和头部不利（电脑辐射影响）。因而一款适合学生用的电脑椅不仅要矫正坐姿

、

预防近视和驼背，还要为学生提供符合人机学原理的最舒适的人性化服务。

设计要点和思路：

总体思路：首先要求使用者正确的坐姿，至少不能斜着坐，据说这样辐射量更大。同时得昂

首挺胸，以防腰部提早疲劳，造成脊柱向内弯曲。上下臂保持大体垂直，大腿下侧不受压迫，

脚平放在地板或脚踏板上。座椅的设计更为重要，采用适当尺寸、结构和可以调节的设计，

可以保证使用者调节座椅高度使得脚能平放在地板或脚踏板上；调节座椅靠背使其正好处于

腰部凹处，使座椅起到符合人体解剖的支撑作用。

1电脑椅结构型式要最大可能和使用者各种操作活动相适应，保证在工作过程中保持身体舒

适、稳定并能进行准确的控制和操作。

2 座椅和高度和腰靠应当是可调节的，调节方式可以使无级的，每间隔20mm为一档的有机

调节，调节范围40-50cm为宜。座椅腰靠高度调节方式为165-210mm间的无级调节。

3座椅可调节部分的结构构造必须易于调节，必须保证在椅子使用过程中不会改变已调节好

的位置并不得松动。扶手应可以调整，当你办公时，可以略微张开，方便写字阅读；需要用

电脑时，收缩回来，便于使用键盘鼠标；加上手臂长度不同，调整扶手高度，让这张椅子好

似完全量身定做的。

4 座椅个零部件的外露部分不得有易伤人的尖角锐边，各部结构不得存在可能造成挤压、剪

钳伤人的部位。

另外，电脑椅不仅应该坐着舒适，而且在垂直方向和水平方向上都应该有较高的自由度，

也就是可调节的幅度较大。舒适的坐椅具有双气动功能，既可以调节椅子高低，又可调节椅

背的俯仰角度。同时，使用时坐下并感觉椅背是否软硬适中，椅背曲线是否契合人体脊柱的

弯曲度，全面承托背部，腰部能否舒减背部过重压力负荷，确保正确坐姿；椅座是否宽阔厚

实，全面承托，既能减轻身体坐下时由人体重量所产生的冲击力，亦能舒缓长期伏案时臀部

所承受的压力，松弛身心，提高工作效率。脚轮的设计：它是否安全畅滑，在地毯上能否自

如转动，滚轮的塑胶质地是否太硬对地板有伤害。

同时参照以下资料，制定学生电脑椅的实际设计方案：

设计方案:

l 人体姿势与腰椎形状的关系:

其关系为：

(1) 人的背后仰和放松时，椎间盘内压力最小。

(2) 靠背倾角越大，肌肉负荷越小。

(3) 5cm厚的短靠腰（靠住腰部，也叫地靠腰），与平面的靠背相比，可降低椎间盘压力，

减轻肌肉负荷。

(4) 靠背最佳倾角（与水平面夹角）为120°，坐面最佳角度（与水平面夹角）为14°，

靠背应力5cm厚的地靠背支撑着身体上部分的重量，从而减小了椎间盘内压力。

根据人体姿势与腰椎形状的关系确定学生座椅的具体人机设计要素：

学生电脑椅使用时人身体前倾，凹缘支撑住腰部，而放松休息时，人体后靠，靠背又

保持了脊柱的自然“S”形曲线。因此应具有高靠背垫腰凹缘。

(1)高度可调。办公椅的高度调节范围为38-53cm。

(2)可防止座椅滑动和翻倒。椅脚应设计5个，平分在直径为40-45cm的圆周上。

(3)给人留有足够的活动空间。需要经常站起来的座椅应采用小脚轮。

(4)应保证腿的活动空间，以减轻腿的疲劳。

(5)坐面应为40～45cm宽，38～42cm长，坐面中部稍微下凹，前缘呈弧曲面，坐面后倾4°～

6°。

(6)坐面的材料应透气而且不打滑(例如毛料)，以增加坐面的舒服感。

（7）

在座椅右侧扶手旁边设置一个可以上翻后旋转的键盘和鼠标的操作台，使座

椅与显示器屏幕之间的距离有更大的自由度同时利于腾出电脑桌空间。此附

加装置可配合电脑桌拥挤时使用，观看视频或图片（画手绘就方便了）。

这种设计利用配重原理设计，可很轻松地把台面调整到任意高度固定，使使用者可采

取多种姿势使用电脑，把台面分为可分别调整高度的两部分，保证合适的显示器高度和

键盘高度。

l人--椅—上机环境人机界面示意图：

1

学生

电脑椅采用高靠背垫腰凹缘，高度调节范围为38-53cm，座面与背靠倾角可调

范围105°～115°，推荐110°。

2

椅脚应设计5个，平分在直径为40-45cm的圆周上，可防止座椅滑动和翻倒。座椅采

用小脚轮，给人留有足够的活动空间。保证腿的活动空间，以减轻腿的疲劳。

3

坐面为40～45cm宽，38～42cm长，坐面中部稍微下凹，前缘呈弧曲面，坐面后倾4°～

6°。

4

坐面的材料采用透气而且不打滑的毛料，以增加坐面的舒服感。

5

座椅右侧扶手旁边设有一个可以上翻后旋转的键盘和鼠标的操作台以配合电脑桌

使用，使座椅与显示器屏幕之间的距离有更大的自由度并利于腾出电脑桌空间。