关于多功能椅子设计的研究综述【文献综述】

《关于多功能椅子设计的研究综述【文献综述】》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

毕业论文文献综述机械设计制造及其自动化关于多功能椅子设计的研究综述摘要：椅子设计是一项专业性很强的技术,设计师必须创造性地把造型、结构、材料以及经济学因素综合在一起进行整体考虑。本文主要在舒适、外观、功能等方面归纳现有创新型椅子，了解其设计方向与创新点。同时在研究相关文献的基础上，对椅子设计原理、设计方法等进行总结，在椅子设计多样化的背景下，椅子设计理念与理论，是值得深入研究与探讨。关键词：椅子设计原理多功能舒适性没有任何物品的设计与人类的密切关系能超过椅子的设计。同时，也没有任何一种类型的家具在创造与销售上达到椅子这样的广泛性。一张成功的椅子设计总与制造的质量和使用功能紧密围绕联系在一起的。任何一个设计师通过一张椅子的创作同时也在演绎着椅子本身的特殊的需求和功能。心理与生理产生联系，以及考虑座椅的造型和材质。与此同时，还必须联系到使用者在知识、情感、美学、文化等精神层面上的特殊需要。在另一方面，就是设计与制造、工艺、结构之间的基本联系。无论从哪个角度来看，一张椅子，从设计师到制造商都必须与社会的需求结合起来，实用功能是椅子的最终目的。1、椅子分类按材质分类：实木椅、钢木椅、板式椅、玻璃椅、铁艺椅、塑料椅、布艺椅、皮艺椅、椅子、皮革椅、发泡椅等；按使用分类：办公椅、餐椅、吧椅、休闲椅、躺椅、专用椅等；按行业分类：酒店椅子、酒吧椅子、西餐厅椅子、咖啡厅椅子、办公椅子等；按物理性能分类：绝缘椅、防静电椅、导电椅等；按结构分类：固定木脚椅、固定四脚钢管椅、带升降五星爪轮椅、带升降五星爪固定脚等；2、现代椅子设计典型案例2.1　舒适性椅子设计由于椅子是与人体接触最为密切的家具,9 其舒适度是衡量椅子设计优劣的重要标准之一。力求坐感舒服是椅子设计的最基本要求，所以在现有椅子设计上，增大受力面积，减小压强或使用软包使之更随意、更自由、更放松，不断地提高座椅的舒适性。一张椅子的设计创意需要真正解决的是：使椅子更加舒适的支撑人体坐式，与人体更加吻合与协调，与此同时尽量减少人们的心理压力，更加安全和健康。根据文献，列举以下舒适性椅子。1、弹椅这款弹椅（图1）的形状和普通的木质椅相同,但是使用了一种特殊的材料使椅面和椅背具备弹性,人坐上去很柔软,有种被轻轻托粉的舒服感觉,而且椅子质地很轻,方便移动。图1弹椅图2跪椅2、跪椅这是一款家庭用餐椅的设计,如图2，它将普通椅子的直腿增加了一段拐角,就像是下跪一样。使得椅子与桌子之间更加紧凑。这即满足了使用功能,而且有趣的创意可以为家居生活带来更多的生机。3、思考椅日木研制出一种有助于人思考的椅。这种椅子的靠背上,装有一只枕头,内有微波设备,可对头部实施辐射。人只要在这椅子上坐一段时间,思路就更加开阔、敏捷。4、冷暖椅英国一家公司的新产品。坐上这种椅子后,只要打开开关,椅子便会产生热量。如果是夏天,打开另一个开关,立即就会有一股冷风吹来,使人凉爽。这种椅子装在汽车上,能给人解除旅途劳疲。5、椰型椅英国试制的这种椅子形状象椰子,椅坐、椅背及扶手是一个整体,能使人体各部位都得到休息。同时,还具有按摩作用,使用它既舒适,又能帮助人们消除疲劳。6、抽气座椅9 前座椅设计特别内置了两把平面抽气扇，分别安装于椅背及坐垫内，表面布满无数小孔，以作空气疏导，令与身体紧贴的部位可经常保持清爽舒适，提高驾驶警觉性。这张椅说得上是冬暖夏凉，除夏天可使用这两把抽气扇外，寒冬季节亦带有发热功能。但亦有令人忧虑的地方，经年使用风扇随时会出现噪音及振动的情况。7、S座椅转换器波兰设计工作室Beton设计的S座椅转换装置是由一个聚乙烯泡沫材料制成的座椅套，可将普通的硬质椅子转换为更舒适的扶手椅。2.2　美观椅子设计一个好的椅子设计，往往会考虑到人们精神层面上的要求和满足，必需具有艺术内涵，使人们得到审美快感和流行时尚的享受。在古代椅子中,雕刻、镶嵌、镀金、绘画等装饰浑然一体,在现代椅子中,新材料、新技术、新工艺的综合运用,使椅子的造型让人耳目一新,是功能和艺术的完美结合。设计者不仅对使用者的坐姿和坐乘感受进行设计,而且也对使用者的行为和社会角色进行定位。在现代设计中,椅子设计打破既定思维,造型奇特怪诞,突破了材料、结构的界限,给人很强的视觉冲击,让人们对椅子更是“刮目相看”。例如有灵魂的魔鬼椅子（图3），GhostChair的设计师Drift认为,椅守气包像是人一样,是有灵魂的,或许在普通椅子褶皱不平的表面下我们看不到什么,但是它应该存在。椅子使用晶莹剔透的透明有机玻璃制成,可以看见内部构造,就像人体的解剖。图3灵魂椅图4innovationC椅如图4，innovationC椅子，这款椅子造型采用英文字母“C”的形状,在造型的弯曲度上使上下两个面产生错层,这样椅子的坐面和扶手面都有了。设计师的设计可谓精妙,摒弃了设计中通常惯用的点、线、面相结合的手法,利用单一的线条来表现设计师的想法。流畅的线条在扭曲中完成了自身的功能,坐垫或者扶手通过一体成型的工艺加工而成,完全无接缝。2.3　多功能性椅子设计随着物质生活水平的提高,人们对家具的要求也越来越高,9 比如座椅设计更趋向于多功能,以满足人们的个性化需求和各种功能需求。高英强文献[9]中着重提出，趣味座椅往往在“坐”之余还具有其它功能。图5所示的椅子就可随时方便地通过一种新奇有趣的方式灵活地变成桌子。它专为小空间设计,即使空间非常狭小也能轻松地转换,而且结构简单,外型时尚,曲线造型完全符合人体工程学的要求。椅子设计并没有固定模式，由于时间、地点的不同，使用功能也发生变化，设计师们摆脱以往椅子的单一功能，设计了可多用的椅子。1、储物椅如图6，设计师运用巧妙的手法把座位和扶手下方设计成抽屉的形式,大大增强了这款椅子的功能在椅子原始的“坐”的功能上,添加了储物的功能。图5组合椅图6储物椅图7书椅图8镂空装饰椅2、书椅图7所示，在结构上,是综合了书架和椅子构造,使其同时具有坐和存放书籍的功能。书椅是由弯曲胶合板制成,在椅背和座位下分别用隔板分成各个空间存放书籍,使在椅子上休息的人方便阅读。3、镂空装饰椅这款椅子（图8）通体采用镂空的三角形装饰,一侧扶手和两个椅腿是采用一块板材折叠而成,设计师还在椅子的扶手地方折出一小方空间存放随手阅读的书籍,可谓空间利用精到。9 4、履带椅这是澳大利亚为残疾人研制的轮椅,座盘有四只轮子,可在平地行走,也可灵活地上下楼梯。此外还备有一根装有计时器和音响装置的拐仗,供收听使用。5、多功能椅美国生产的多功能椅备有收录机、照相机、电话机、微电脑、手表等。它造型奇特,使用方便,能充当服务员,为你接电话、拍照片,让婉转悠扬的歌声伴你休息。此外,它升降自如,宛如一把梯子同时,它还能记帐,将家庭收支记入“电脑”中,供合理安排。6、多功能办公椅美国科学家在美国援外合作署提出的“21世纪的援助技术”设计邀请赛上展示了他们的一款看似普通的办公椅，它可以在短短十几秒钟内拆分成包括工具、心跳感应器等一系列逃生自救必备品，在危急时刻，也许它能挽回许多宝贵的生命。7、爬台阶轮椅澳大利亚专家为残废人设计了爬台阶轮椅。底部的四个胶轮供平,地行驶,而履带则帮其灵活地上下楼梯台阶和爬坡。8、球型椅这种由西德生产的大型椅子,装有沙发、台灯、收录机、电视机、可调角度的写字板及小型书架。此外,还有一个活动盖,盖的顶部有通风口,当周围有刺耳的噪音时,将盖子放下,便可防止噪音干抚。图9病房专用多功能椅9、病房专用多功能椅如图9，平时可以做床旁椅使用，将椅靠背向上提拉再放平即可发挥小饭桌作用。拉动坐椅下方的推拉板即可露出储藏柜，用于放置大小便器，储存便器柜底层隔板设有通风孔，便于通风。椅腿装有万向轮，便于移动。10、两用折叠椅加拿大设计师PhilippeMalouin设计了一款名为Hanger的两用折叠椅。它折叠之后可以当作衣架使用。图10两用椅子图11多功能椅子9 11、两用椅子图10所示，这款椅子可以通过变换成为躺椅和座椅。12、多功能椅子如图11，此椅子可以是小书桌，可以变换成跪式椅，还可成为书柜。图12QS办公椅13、QS办公椅此款椅子主要针对办公室人员而设计，如图12所示，可变为膝靠式和后靠式椅子，将脚垫做适当调整,可以实现对膝部的支持,形成膝跪式作业方式。这两种功能的转换,通过扶手处的机构调整实现。此处设计有圆弧导轨,扶手与座面通过机械结构相连,扶手在圆弧导轨上可以相对运动。2.4　人性化椅子设计现代椅子体现了当今社会设计的主题，实用主义人性化设计。很多设计师针对场合的不同，设计出不同类型的椅子。最典型的人性化设计椅子就是公共场合的椅子。例如，针对等候时间较长、等候场所人员众多繁杂、同一环境安装量大的特点而设计的候车、候诊防盗座椅。它可以以单元延伸的面貌出现，便于横向连排组合。在设计中根据椅子大的形态趋势，在座椅的座板下方设一箱体，座板即为箱盖，当人坐在上面时箱子始终处于封闭状态。这样当使用者稳稳坐在上面时，即使处于看书、打盹的态,“别人”也会难以下手。还有则针对仅需为人们提供较短使用时间的场所而设计和为在设置于公园、城市广场绿地休息处而设计防盗椅。3　椅子设计中的原理应用就椅子设计而言，包含椅子本身的物理结构设计和符合使用者人体生物力学要求的设计。前者属于家具工程工作，后者则为工业设计或人机工程学所要探讨的领域。就椅子设计中，设计师根据椅子种类不同，使用的原理也不一样。陆剑雄等在文献[12]中探讨了坐姿理论和座椅设计的原则，9 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剁震英主要的参考数据，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。随着现代机动产业的发展，机动椅子设计在椅子设计中显得尤为重要。要求设计机动座椅时，必须考虑人体共振频率和车辆的共振频率，采取减振措施，尽量避开人体和车辆的共振频率。卢云等探讨工程机械使用过程中引发的振动对人体产生的影响，介绍常见座椅悬架系统。通过IsID7O96：2000试验，比较分析空气悬架座椅和机械弹簧悬架座椅的减振性能，供实际选用时参考。王克刚等以机动车三自由度减振问题为例,研究了一种并联多自由度减振座椅,它是以一种变形的3PRRS并联机构为结构基体,通过改变相应的运动副为阻尼装置,在不同路况下可实现自由度和变自由度减振,有效改善机动车座椅振动过大的现状,减轻多种外界激励传递到驾驶员人体的振动,从而提高座椅的乘坐舒适度.椅子的强度、使用寿命等问题也是椅子设计的一部分，则需对椅子进行受载分析。为了测定载荷，有必要对人体坐姿本身的分析和评估进行系统的审查。现在已有许多研究工作是关注坐着的人的身体活动次数的，一些研究报道了评估椅子人体工程学各个方面的许多测定方法和准则。但是对日常使用中椅子的力学载荷仍鲜为人知。许美琪在文献[1]中提出，人体测量学的数据用于确定产品的尺寸,人体工程学的概念用来作为评估在日常使用中人体坐姿所需要做出的变化的参数。佩尼罗和茨尔尼克测定过,人体的全部重量的75%落在仅有4平方英寸的面上，这是一个相当大的载荷,分布在一个很小的面积上,其结果是在人的臀部下产生一个很大的应力使人感到疲劳和不适,不得不改变坐姿来缓解这种状况。另外，人体与椅子的相互关系建模方法也许是一种分析日常使用中受载的实用方法，为了达到结构上的可靠亦即家具的安全性，以受载分析来设计家具的结构,选择材料也是必要的。胡名芙在论文献[3]中说，作为室内设计最重要一环,椅子的设计受到两个重要因素的影响,就是材料和技术。两者对于椅子设计有着重要的影响。材料是设计师实现设计的物质条件,技术则是设计师实现设计的有力保障。椅子的人体工程学研究,在设计和制作一流的椅子方面发挥着决定性的作用。人机工程学，是应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法。人机工程学主要研究工程技术如何与人体尺寸、生理及心理特征相适应。张晓珂等提出，在椅子设计中我们必须坚持应用人体工程学等理论,做到室内空间中椅子的尺度,造型、色彩及其布置方式,9 都尽量符合人体生理、心理尺度及人体各部分的活动规律，使人机与环境互相协调,最终达到人们舒适生活的目的。夏岚等以人机工程学的理论为基础，从坐姿、座椅外形曲线、体压分布、几何参数、座椅材料5方面对设计进行评估。4、简要小结在多数情况下，设计师设计椅子时，要结合功能与美学的效果，考虑到制造工艺、材料应用和产品结构，还有市场因素、使用对象和最终成本等因素。不同的椅子强调不同因素的组合关系，它们取决于设计师在不同时间、环境下的优先考虑和利益需求。随着现代家具的发展，椅子设计在追求舒适性、美观性的基础上，越来越关注功能多样性。设计师在椅子设计方面，在外观方面与美学结合，给予人们视觉上的冲击，在舒适度方面也取得突破性进展，在功能上，突破了功能单一性，其他使用功能相结合，达到“一物多用”的目的。但是，现有椅子设计往往会顾此失彼，过于追求外观，从而忽视舒适性问题。同时，在功能上虽取得了一定的突破，但由于结构、强度的限制，还处于发展初期阶段，在科技时代，功能多样性有巨大的潜在市场，所以开发创造椅子的新功能，将迎来巨大的机遇与挑战。参考文献：[1]许美琪.椅子在日常使用中的受载分析[J].家具,2008(6):40-42[2]晏群,秦苏.基于人机工程学理念的新型座椅设计[J].人类功效学，2007(2):44-47[3]胡名芙.论材料与技术对现代椅子的影响[J].科技资讯,2008(2):72-73[4]耿晓杰.记十把20世纪中期的椅子佳作[J].家具与环境,2006(2):23~27[5]王克刚,郭宗和,徐宗刚.一种新型机动车多自由度减振座椅[J].山东理工大学学报，2009:12-16[6]杨卫芳.小论椅子设计[J].平原大学学报,2007(6):128-129[7]付丽华.介绍一种病房专用多功能椅[J].医疗卫生装备,2005(10):74-76[8]何明.“动坐”概念的椅子设计[J].中国新技术新产品,2009(24):81[9]高英强.浅谈趣味座椅设计[J].林业机械与木工设备，2007(11):35-40[10]王蓓.商用车悬挂座椅的设计[J].技术纵横，2005(8):16-20[11]李丽娟,蒋高明,缪旭红,叶青.办公座椅用双针床经编提花间隔织物的设计[J].叉车技术,2010(2):27-30[12]陆剑雄,张福昌,申利民.坐姿理论与座椅设计原则及其应用[J].江南大学学报:2005(6):620-625[13]卢云.械用悬架座椅的性能比较[J].中南林业科技大学学报,2010(5):184-188[14]夏岚,李文琳,刘文金.基于人机工程学的客车椅设计方法研究[J].南方农业,2010(3):3-5[15]王炜,苏晓毅.浅析居住区景观中的座椅设计[J].2010(5)塑料工业39-399 [16]李艳、朱毅.千奇百怪的现代椅[J].家具与室内装饰,2009.03,24-25[17]S.J.LEGG,H.W.MACKIE,W.MILICIC.Evaluationofaprototypemulti-postureofficechair[J].Ergonomics（2002）:153-163[18]LiesbethGroenesteijn,PeterVink,MichieldeLooze,FrankKrause.Effectsofdifferencesinofficechaircontrols,seatandbackrestangledesigninrelationtotasks[J].AppliedErgonomics,May(2009):362-3709