基于仿生造型理论的座椅设计研究

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1、基于仿生造型理论的座椅设计研究-机械制造论文基于仿生造型理论的座椅设计研究袁媚1曾小波2（1.武昌工学院，湖北武汉430000；2.深圳国银通宝有限公司，广东深圳518000）【摘要】随着时代的变化，科技的进步，生活水平的提高，消费者的需求变得更加多样化。座椅一直在人类文明的发展中扮演着举足轻重的地位，在中国，从席地而坐到如今的各种姿态，消费者对座椅的需求发生了翻天覆地的变化，由最初的单一的功能发展到如今的工作，休闲，娱乐，收藏等各种各样的需求。工业革命后，随着新材料的出现，越来越多的生厂商开始

2、注重产品的个性化，消费者的需求也变得日新月异。在现代工业设计领域，产品造型仿生设计是一种重要的设计方法。论文从产品造型、人机工程、产品语义学等方面收集了大量信息，对座椅的现状进行分析，通过研究消费者的需求和兴趣，并基于现代设计理论研究，从坐具所具有的功能，形态和结构进行分析，考虑现代生活中人们的实际需求，设计出符合我们生活方式和审美的座椅。关键词座椅；仿生设计；造型设计随着社会经济和科技文化的发展，工业设计由以机械化大批量生产为特征走向以信息化为特色的“后工业社会”。其范畴由主要为第二产业服务扩

3、大到第三产业和其他新兴产业。当代设计出现多种发展趋势，而不是一味追求大批量的生产，其中就有一种趋势，以小批量多品种满足不同消费者的设计需求，不仅具有批量生产低成本的优点，还满足了由于生活水平的提高人们对于产品个性化的渴望。论文从仿生设计、人机工程、产品语义学等方面收集了大量信息，对座椅的现状进行分析研究。通过研究消费者的需求和兴趣的变化，并基于现代设计理论研究，从坐具所具有的功能，形态和结构进行分析，考虑现代生活中人们的实际需求，设计总结出符合现代人类生活方式和审美的座椅。1仿生设计学与座椅设计

4、1.1仿生设计学的内容仿生设计学（DesignBionics）,它是在设计学和仿生学的基础上发展起来的一门新兴边缘学科，涉及到多种相关学科。其研究范围广泛，研究内容丰富多彩，由于涉及到设计学、仿生学、自然科学和社会科学等多种学科，因此很难对其进行准确的分类。1.2仿生设计学的法则（1）仿生物形态的设计仿生物形态的设计是在对自然生物体进行外部造型的认知和创新，重点在于生物外型的美感特征与人类审美需求回归自然，是仿生设计最重要的法则。（2）仿生物表面肌理与质感的设计主要通过对生物表面机理和质感的观察

5、与研究，寻找或提炼出一种具有内在功能需求，具有生命意义的表面肌理或质感。它不仅仅是一种触觉或视觉的表象，更具有更深层次的自然属性和生命意义。（3）仿生物结构的设计在大自然的选择与进化，决定了生命的形式与结构。仿生物结构的设计主要通过对生物结构的认知，然后进行设计和创新，使人工产品具有更好性能或功能，并且使其具有自然生命的意义与美感特征。（4）仿生物功能的设计功能仿生主要通过研究自然生物客观存在的功能原理与特性，从中得到启发以促进现有产品功能的改进或新产品出现。（5）仿生物色彩的设计大自然就像一个

6、打翻了的调色盘，五彩斑斓，仿生物色彩的设计主要通过对大自然生物色彩的研究，了解色彩之间的关系与特征，促进产品的色彩设计具的应用。（6）仿生物意象的设计人类对生物的意象是在人类对于大自然长期实践过程中积累产生的，因此仿生物意象的设计体现了产品语义和文化特征。1.3仿生设计学的意义产品仿生设计为产品设计提供了新的思路、新的方法、新的途径和新的途径。造物欲是设计创新和科技进步的根本动力。大自然的生命法则是产品形态设计创新不可替代、取之不竭的知识宝库和学习泉源。目前仿生形态设计已经成为产品形态设计创新的

7、突破口，它作为人类社会生产活动与自然界的契合点，使人类社会与自然达到了高度的统一。随着科技的进步，逆向工程技术和3D打印技术的应用和发展，产品形态仿生设计技术正逐渐成为新产品开发的闪光点和突破口，它必将获得巨大的发展。2人机工程与座椅设计1948年，瑞典医生阿克布罗姆（BentAkerblom）出版的《站与坐的姿势》是第一部分析坐姿解剖特性专著。由此奠定了解剖学理论指导座椅功能设计的基础。几年之后，他发表了关于座椅靠背曲线设计的阿克布罗姆靠背曲线，如图1所示。（a）座椅（b）沙发1968年，国际

8、人机工程学学会（IEA）在瑞士举办了主题为座椅的第一次国际研讨会，在国际掀起了座椅研究的新高潮。20世纪70年代，各国纷纷制定或修改座椅技术标准，我国也发布了一批关于家具的技术标准，如GB/T3976—2002《学校课桌椅功能尺寸》，GB/T14774—1993《工作座椅一般人类工效学要求》等根据用户目的的不同，可以将座椅分成：工作座椅，休息座椅和办公室用椅。根据不同的功能需求，我们选择座面（前缘的）高度，坐面倾角，靠背形式和倾角，座深，座宽，扶手等的尺寸。表2是GB/T14744—1993《工