CN111122208A - 一种用于办公椅压力舒适性测试的假人 - Google Patents

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Abstract

本发明主要涉及压力测试领域，提供了一种用于办公椅压力舒适性测试的假人，包括按第50百分位中国成年男性人体尺寸设计的头、胸部、背部、左上臂、右上臂、左前臂、右前臂、左手、右手、臀部、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左足和右足，且各体段质量和质心位置根据标准成年人人体惯性参数进行配置。同时在臀部、左大腿和右大腿与办公椅坐面接触侧共安装了22个压力传感器，用于采集假人与办公椅坐面接触侧的压力信号，根据压力信号分析办公椅舒适性，依据中国标准人体数据设计构造，可准确模拟真人坐在椅子上坐面的压力分布状况，从而准确的评价办公椅压力舒适性，代替大量的真人进行测试，节约测试时间和人工成本。

Description

一种用于办公椅压力舒适性测试的假人
技术领域
本发明涉及压力测试技术领域，尤其涉及一种用于办公椅压力舒适性测试的假人。
背景技术
随着科技和经济的进步，坐在办公椅办公的人越来越多，每天有近三分之一的时间坐着办公，如果因办公椅的设计不合理，将会对办公人员的背部、脊椎、肌肉、手臂产生不良的影响甚至造成身体伤害，因此根据人体尺寸和坐姿习惯，设计符合人体工程学的办公椅将有利于人体身体健康。
而办公椅的设计是否符合人体形态，坐着是否舒适，需要大量的测试者进行使用和评价，但通过大量的测试者进行使用和评价，将导致耗费大量的时间和成本，而且由于每个人的评价具有主观性，导致评价结果的重现性和一致性比较差，不利于办公椅进行大规模的舒适性检测。
现有技术中为了测试办公椅坐面压力，采用一定质量的模拟载荷(如64公斤的铁块)放在椅子坐面上，测试坐面压力的峰值。然而，由于模拟载荷无法模拟真人的全身质量分布和臀部骨骼和肌肉状况对椅子坐面压力的影响，只能得到一个压力峰值，无法得到坐面压力分布情况。而全身质量分布和臀部结构状况对椅子坐面压力分布有着明显的影响，椅子坐面压力分布是影响座椅舒适性的一个主要因素，因此，通过模拟载荷测试椅子坐面压力峰值的方法，具有局限性，导致办公椅舒适性测试结果不准确。
发明内容
基于上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种用于办公椅压力舒适性测试的假人，可以准确模拟真人坐在办公椅上的坐面压力分布情况，通过坐面压力分布情况，可以准确的评价办公椅压力舒适性，从而提高办公椅舒适性测试的准确性。
本发明提供了一种用于办公椅压力舒适性测试的假人，所述假人具体包括：
按第50百分位中国成年男性人体尺寸设计的头、胸部、背部、左上臂、右上臂、左前臂、右前臂、左手、右手、臀部、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左足和右足，且各体段质量和质心位置根据标准成年人人体惯性参数进行配置；
所述臀部对应的左坐骨结节和右坐骨结节处分别装有压力传感器，以左坐骨结节为圆心R1为半径的圆圈上均匀安装有4个压力传感器，以右坐骨结节为圆心R2为半径的圆圈上均匀安装有4个压力传感器，其中R1＝R2；
在所述左大腿与办公椅坐面接触侧，并分别在距离左膝盖内侧L1处、L2处和L3处，沿所述左大腿中心线对称安装2个压力传感器，其中每一处的2个压力传感器与所述左大腿中心线的距离L4相等，以及，在所述右大腿与办公椅坐面接触侧，并分别在距离右膝盖内侧L1处、L2处和L3处，沿所述右大腿中心线对称安装2个压力传感器，其中每一处的2个压力传感器与所述左大腿中心线的距离L4相等，L4＜L1＜L2＜L3，所述压力传感器用于采集所述臀部、所述左大腿和所述右大腿与办公椅坐面接触侧的压力信号。
优选的，所述R1＝R2＝5cm。
优选的，所述L4＝2cm，L1＝10cm，L2＝15cm，L3＝20cm。
优选的，所述右上臂与所述右前臂之间设有右肘关节，所述左上臂与所述左前臂之间设有左肘关节；
所述臀部与所述左大腿之间设有左髋关节，所述臀部与所述右大腿之间设有右髋关节；
所述右大腿与所述右小腿之间设有右膝关节，所述左大腿与所述左小腿之间设有左膝关节；
所述右肘关节、左肘关节、左髋关节、右髋关节、右膝关节和左膝关节均可以活动，以便使所述假人具有坐姿和站姿两种形态。
优选的，采用3D打印技术打印所述臀部、所述左大腿和右大腿的骨骼形状，并使用橡胶模拟所述臀部、所述左大腿和右大腿的肌肉。
优选的，所述压力传感器采用锂电池供电。
优选的，所述假人还包括无线通信模块，所述无线通信模块安装在所述假人躯干内部，所述无线通信模块用于将接收到的所述压力传感器发送的所述压力信号传输给计算机终端。
优选的，所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、移动通信模块和局域网通信模块中的至少一种。
有益效果：本发明主要提供了一种用于办公椅压力舒适性测试的假人，包括了头、胸部、背部、左上臂、右上臂、左前臂、右前臂、左手、右手、臀部、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左足和右足，各部分的尺寸是按照第50百分位中国成年男性人体尺寸设计制造的，并且各部分的体段质量和质心位置根据标准成年人人体惯性参数进行配置。同时在臀部、左大腿和右大腿与办公椅坐面接触侧共安装了22个压力传感器，用于采集假人与办公椅坐面接触侧的压力信号，根据压力信号分析办公椅舒适性，坐面压力分布是影响座椅舒适性的一个主要因素，由于本发明提供的假人是依据中国标准人体数据设计构造的，因此可以准确模拟真人坐在椅子上坐面的压力分布状况，通过压力分布状况，可以准确而科学的评价办公椅压力舒适性，代替大量的真人测试办公椅的压力分布，节约测试时间和人工成本。
本发明的这些方面或其他方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种用于办公椅压力舒适性测试的假人的正视结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种用于办公椅压力舒适性测试的假人的右视结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种用于办公椅压力舒适性测试的假人的传感器分布示意图；
附图标记：头-1；胸部-2；背部-3；左上臂-4；右上臂-5；左前臂-6；右前臂-7；左手-8；右手-9；臀部-10；左大腿-11；右大腿-12；左小腿-13；右小腿-14；左足-15；右足-16；左坐骨结节-17；右坐骨结节-18；压力传感器-19。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
下面将结合附图对本申请的实施例进行描述，但并非对本发明的限制。
如图1和图2所示，本发明实施例提供了一种用于办公椅压力舒适性测试的假人，所述假人具体包括头1、胸部2、背部3、左上臂4、右上臂5、左前臂6、右前臂7、左手8、右手9、臀部10、左大腿11、右大腿12、左小腿13、右小腿14、左足15和右足16，其中各组成部分的尺寸均是按照第50百分位中国成年男性人体尺寸设计制造的。同时，各组成部分的体段质量和质心位置是根据标准成年人人体惯性参数进行配置的，即根据国家标准GB/T17245-2004《成年人人体惯性参数》中规定的各体段质量、质心位置及整体质心位置的算法，配置所述假人各体段的质量和质心位置，此处不再赘述。
由此，本发明实施例提供的用于办公椅压力舒适性测试的假人是依据中国标准人体数据设计构造的，无论是身高、身体各部分尺寸比例抑或是身体各部分的体段质量和质心位置均与标准成年人人体数据比较接近，利用本发明实施例提供的假人用于办公椅压力舒适性测试，可以得到与真人同样的坐面压力分布测试结果，从而实现准确的模拟出真人坐在办公椅上，通过压力分布状况测试，可以准确而科学的评价办公椅压力舒适性，代替大量的真人测试办公椅的压力分布，节约测试时间和人工成本。
优选的，采用3D打印技术(3Dprinting)打印所述臀部、所述左大腿和右大腿的骨骼形状，并使用橡胶模拟所述臀部、所述左大腿和右大腿的肌肉，使所述假人与标准成年人人体数据进一步的更接近，使办公椅的压力舒适性测试结果更准确。
优选的，所述右上臂5与所述右前臂7之间设有右肘关节，所述左上臂4与所述左前臂6之间设有左肘关节；所述臀部10与所述左大腿11之间设有左髋关节，所述臀部10与所述右大腿12之间设有右髋关节；所述右大腿12与所述右小腿14之间设有右膝关节，所述左大腿11与所述左小腿13之间设有左膝关节；所述右肘关节、左肘关节、左髋关节、右髋关节、右膝关节和左膝关节均可以活动，以便使所述假人具有坐姿和站姿两种形态，以便于利用所述假人坐在办公椅上进行压力舒适性测试。
如图3所示，所述臀部10对应的左坐骨结节17和右坐骨结节18处分别装有压力传感器19，以左坐骨结节17为圆心R1为半径的圆圈上均匀安装有4个压力传感器19，以右坐骨结节18为圆心R2为半径的圆圈上均匀安装有4个压力传感器19，其中R1＝R2，优选的，R1＝R2＝5cm。
在所述左大腿11与办公椅坐面接触侧，并分别在距离左膝盖内侧L1处、L2处和L3处，沿所述左大腿中心线对称安装2个压力传感器19，其中每一处的2个压力传感器19与所述左大腿中心线的距离L4相等，以及，在所述右大腿12与办公椅坐面接触侧，并分别在距离右膝盖内侧L1处、L2处和L3处，沿所述右大腿中心线对称安装2个压力传感器19，其中每一处的2个压力传感器19与所述左大腿中心线的距离L4相等，L4＜L1＜L2＜L3，优选的，L4＝2cm，L1＝10cm，L2＝15cm，L3＝20cm。
所述压力传感器19用于采集所述臀部10、所述左大腿11和所述右大腿12与办公椅坐面接触侧的压力信号。由于本发明提供的假人是依据中国标准人体数据设计构造的，因此可以准确模拟真人坐在椅子上坐面的压力分布状况，通过压力分布状况，可以准确而科学的评价办公椅压力舒适性，代替大量的真人测试办公椅的压力分布，节约测试时间和人工成本。
优选的所述假人还包括无线通信模块，所述无线通信模块安装在所述假人躯干内部，所述压力传感器19通过所述无线通信模块将采集的压力信号传输给计算机终端，计算机终端根据压力信号分析得到办公椅的坐面压力值，从而实现压力舒适性测试。
优选的，所述压力传感器采用锂电池供电，使所述假人的结构布局更简单，且锂电池蓄电能力强，更换简便。
优选的，所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、移动通信模块和局域网通信模块中的至少一种，使所述假人可以通过蓝牙、移动网络和局域网络的方式与计算机终端进行通讯，将所述假人采集的坐面压力信号通过无线传输的方式传输给计算机终进行分析，得到坐面压力值，实现办公椅的压力舒适性测试，使用无线通信传输方式，可进一步简化所述假人的结构，避免因通过由有线传输需要设计布线，导致所述假人的构造线路更复杂，增大后期维修维护的难度。
以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种用于办公椅压力舒适性测试的假人，其特征在于，所述假人包括：
按第50百分位中国成年男性人体尺寸设计的头(1)、胸部(2)、背部(3)、左上臂(4)、右上臂(5)、左前臂(6)、右前臂(7)、左手(8)、右手(9)、臀部(10)、左大腿(11)、右大腿(12)、左小腿(13)、右小腿(14)、左足(15)和右足(16)，且各体段质量和质心位置根据标准成年人人体惯性参数进行配置；
所述臀部(10)对应的左坐骨结节(17)和右坐骨结节(18)处分别装有压力传感器(19)，以左坐骨结节(17)为圆心R1为半径的圆圈上均匀安装有4个压力传感器(19)，以右坐骨结节(18)为圆心R2为半径的圆圈上均匀安装有4个压力传感器(19)，其中R1＝R2；
在所述左大腿(11)与办公椅坐面接触侧，并分别在距离左膝盖内侧L1处、L2处和L3处，沿所述左大腿(11)中心线对称安装2个压力传感器(19)，其中每一处的2个压力传感器(19)与所述左大腿(11)中心线的距离L4相等，以及，在所述右大腿(12)与办公椅坐面接触侧，并分别在距离右膝盖内侧L1处、L2处和L3处，沿所述右大腿(12)中心线对称安装2个压力传感器(19)，其中每一处的2个压力传感器(19)与所述左大腿(11)中心线的距离L4相等，L4＜L1＜L2＜L3，所述压力传感器(19)用于采集所述臀部(10)、所述左大腿(11)和所述右大腿(12)与办公椅坐面接触侧的压力信号。
2.根据权利要求1所述的用于办公椅压力舒适性测试的假人，其特征在于，所述R1＝R2＝5cm。
3.根据权利要求1所述的用于办公椅压力舒适性测试的假人，其特征在于，所述L4＝2cm，L1＝10cm，L2＝15cm，L3＝20cm。
4.根据权利要求1所述的用于办公椅压力舒适性测试的假人，其特征在于，所述右上臂(5)与所述右前臂(7)之间设有右肘关节，所述左上臂(4)与所述左前臂(6)之间设有左肘关节；
所述臀部(10)与所述左大腿(11)之间设有左髋关节，所述臀部(10)与所述右大腿(12)之间设有右髋关节；
所述右大腿(12)与所述右小腿(14)之间设有右膝关节，所述左大腿(11)与所述左小腿(13)之间设有左膝关节；
所述右肘关节、左肘关节、左髋关节、右髋关节、右膝关节和左膝关节均可以活动，以便使所述假人具有坐姿和站姿两种形态。
5.根据权利要求1所述的用于办公椅压力舒适性测试的假人，其特征在于，采用3D打印技术打印所述臀部(10)、所述左大腿(11)和右大腿(12)的骨骼形状，并使用橡胶模拟所述臀部(10)、所述左大腿(11)和右大腿(12)的肌肉。
6.根据权利要求1所述的用于办公椅压力舒适性测试的假人，其特征在于，所述压力传感器(19)采用锂电池供电。
7.根据权利要求1所述的用于办公椅压力舒适性测试的假人，其特征在于，所述假人还包括无线通信模块，所述无线通信模块安装在所述假人躯干内部，所述无线通信模块用于将接收到的所述压力传感器(19)发送的所述压力信号传输给计算机终端。
8.根据权利要求7所述的用于办公椅压力舒适性测试的假人，其特征在于，所述无线通信模块包括蓝牙通信模块、移动通信模块和局域网通信模块中的至少一种。
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