基于用户体验座椅底盘的优化设计

谢淑辉　朱志华　张叙俊　胡芳园　戴燕龙

摘要：以提高用户座椅底盘体验为出发点，设计了一款操作方便、人机工程、自适应、多功能底盘。设计构思及自由度计算完成后，进行了工业设计和creo结构设计，得到最终的用户体验底盘设计方案。

关键词：座椅底盘;人机工程;用户体验;优化设计

中图分类号：U463.8

文献标识码：A

DOI： 10.15913/j.cnki.kjycx.2019.10.036

随着信息时代的到来，越来越多的人开始在电脑桌前办公，长时间的伏案工作使越来越多的办公室疾病开始显现。随着健康办公理念的提出，越来越多的人开始关注自身健康问题。而办公座椅在健康办公中起着至关重要的作用，也一直是业内人士研究的重点。良好的座椅结构是椅子舒适的关键因素之一，对减少久坐对人的不良影响也有重要作用，其中底盘在这中间起着至关重要的作用。现阶段，功能各异的底盘结构层出不穷，但大都需要弯腰或离座操作，且操作费时费力，用户体验感不佳。本文以提高用户体验性为目的，提供一种底盘优化设计方案。

1 用户需求分析

在用户调查分析中了解到，用户在座椅使用的过程中普遍反映座椅各项功能调节烦琐，往往不能快速准确地找到调节开关并进行座椅高度前后位置的调节，或者调节费时费力，致使用户不愿意去使用，导致座椅调节功能成为摆设。可见，产品设计在满足基本功能的同时，应考虑用户在使用操作时的便利性，是否贴合用户使用习惯，是决定产品好坏的关键因素之一。

在调查中，用户普遍反映，理想的座椅调节功能应是在坐姿状态下即可轻松完成，随手调节而不至于出现调节错误，甚至不需要用户自身调节，只需根据坐姿变化而做出倾仰角度变化，即自适应功能。据此，对底盘进行了相应的优化设计，以达到上述设计要求。

2 设计构思

基于用户体验座椅底盘使用痛点，优化设计底盘，使其能够调节倾仰角度，并依据用户需求锁定倾仰角度，达到自适应底盘目的。并且需要设计一个能操作座椅升降、自适应倾仰调节、座壳滑动于一体的手柄，该手柄安装固定在座壳上，手柄与各个功能通过引线调节底盘各个功能。

底盘控制气杆和控制自适应倾仰结构采用拉线形式，经过缜密的机构剖解与分析，将手柄机构运动简图分解为两部分，分别如图1和图2所示。

3 自由度计算验证

依据气杆与倾仰调节运动简图计算机构自由度。根据机械设计原理，平面机构自由度计算公式为：

4 工业设计和creo软件结构设计

依据机构设计运动简图方案进行创意工业设计，如图3所示。用户体验底盘结构如图4所示，手柄机结构如图5所示，整椅三维装配如图6所示。

5 结论

依据用户对座椅底盘的舒适度需求，本设计通过理论功能分析、计算自由度等方法进一步进行工业设计、结构设计、受力分析，验证底盘舒适度可行性，得到了最终的解决方案。

参考文献：

[1]丁玉兰.人机工程学[M].北京：北京理工大学出版社，2000.

[2]张磊，石学岗，李克旺，等.基于人机工程的工作座椅底盘结构设计[J].机械设计，2014，31 （8）： 106-107.

[3]罗仕鉴，何基，王健.面向舒适性的自适应自动调节座椅底盘设计[J].机械设计，2013，30（ ll）：97-100.

[4]汤小红，黄璐，楊岳.基于SolidWorks的三维人体建模及座椅舒适性分析[J].中南林业科技大学学报，2010，30 （3）： 133-137.

[5]黄璐，杨岳，彭波.面向座椅舒适性分析的三维人体参 数化建模[J].工程图学学报，2011，32（1）：10-15.

[6]李芳芳.基于人机学理论对家用办公座椅的舒适性研究[D].西安：西安建筑科技大学，2007.

[7]孟庆华.FREIHEIT办公座椅舒适度影响因素分析[D].武汉：武汉科技大学，2018.