CN111521429A - 一种马桶高度工效学测试装置及方法 - Google Patents

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赵朝义
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Abstract

本发明提出了一种马桶高度工效学测试装置及方法，包括：身高测量装置、升降测试装置和控制柜，升降测试装置包括底座、液压升降支撑前臂、液压升降支撑后臂、液压气缸和升降平台，底座上设有对射传感器，升降平台上固定设有马桶坐垫和高度检测装置；液压升降支撑前臂和液压升降支撑后臂的中间部位通过升降支撑轴连接，液压气缸的一端与底座中间的固定轴通过轴承配合，另一端与升降支撑轴铰接。本发明的有益效果如下：提供马桶高度和使用者身高及最佳舒适度的测试条件和方法，经过一定样本的数据统计分析，可以得出不同身高的人使用马桶的最舒适高度和关键参数。

Description

一种马桶高度工效学测试装置及方法
技术领域
本发明涉及工效学实验测试技术领域，特别是指一种马桶高度工效学测试装置及方法。
背景技术
马桶高度工效学测试装置主要根据人体身高、坐高、入厕人机交互动作、坐姿使用习惯等，为马桶高度的工效学实验测试提供不同高度的实验测试条件，为研究确定马桶高度工效学设计标准提供基本的技术和数据支撑。由于每个人的身高、坐高等人体生理参数以及入厕使用习惯和姿势等存在较大差异，不同的人对于马桶舒适高度的要求会有不同，在进行马桶高度设计和标准制定的时候，如何基于不同人的生理参数和入厕使用习惯，研究确定一个能够满足大部分人入厕坐姿舒适的马桶高度推荐范围，成为目前我国产品高质量发展以及人们对美好生活向往的迫切需求。尤其是随着个性化定制产品的需求越来越多，如何根据不同人的生理参数为其推荐和设计符合其舒适体验的马桶高度，也成为智能马桶行业急需解决的关键技术问题。因此，需要一种可以进行智能无级调节高度的马桶工效学实验装置及相关实验测试方法，为满足不同人群的马桶高度舒适体验测试和结果评价提供参考和依据。
发明内容
本发明提出一种马桶高度工效学测试装置及方法，解决了现有技术中的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种马桶高度工效学测试装置，包括：身高测量装置、升降测试装置和控制柜，所述升降测试装置包括底座、液压升降支撑前臂、液压升降支撑后臂、液压气缸和升降平台，所述底座上设有对射传感器，所述升降平台上固定设有马桶坐垫和高度检测装置；所述液压升降支撑前臂和所述液压升降支撑后臂的中间部位通过升降支撑轴连接，所述液压升降支撑前臂的下端与所述底座铰接，所述液压升降支撑前臂的上端与所述升降平台的下表面轨道配合，所述液压升降支撑后臂的上端与所述升降平台的下表面铰接，所述液压升降支撑后臂的下端与所述底座轨道配合，所述液压气缸的一端与所述底座中间的固定轴通过轴承配合，所述液压气缸的另一端与所述升降支撑轴铰接；所述底座通过其四个角处的定位孔与地面螺栓连接；所述对射传感器、所述高度检测装置以及所述身高测量装置的输出端分别与所述控制柜的输入端连接，所述控制柜的输出端与所述液压气缸的输入端连接。
作为优选，所述身高测量装置为超声波身高测量仪；所述高度检测装置为激光测距仪。
一种马桶高度工效学测试方法，其方法步骤如下：
(1)通过马桶高度工效学测试装置获得用户身高参数H及入厕坐姿姿态参数a，进行迭代运算得到h＝H*COSa+A，其中，A为坐姿姿态常数，h为马桶高度工效学实验使用情景参数；
(2)利用升降测试装置测试得到不同马桶高度下用户的舒适度评价结果；
(3)对不同用户的舒适度评价结果进行提样并进行统计分析，获得具有普遍意义的不同舒适度评价结果所对应的马桶高度(Mt)舒适性参数方程Mt＝R*h+B，其中，R为舒适系数，B为舒适常数；
(4)将人体尺寸数据库中第五十百分位的成年男性身高数据和第五十百分位的成年女性数据代入步骤(3)中的方程，获得马桶高度工效学推荐设计范围参数；
(5)将不同个体人的身高参数输入步骤(3)中的方程，获得个性化定制的推荐马桶舒适高度值。
本发明能够提供马桶高度和使用者身高及最佳舒适度的测试条件和方法，经过一定样本的数据统计分析，可以得出不同身高的人使用马桶的最舒适高度和关键参数。
本发明的有益效果为：
能够对身高、马桶高度和人的舒适度进行拟合运算，取得三者的相关性，为马桶制造企业和最终用户在制造和购买马桶时提供参考。本发明可用于不同身高体型的人进行马桶高度人机几何适配性测试，得出不同身高的人群对于能够舒适使用马桶时马桶高度的推荐设计参数。
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为本发明所述马桶高度工效学测试装置的机械部分的结构示意图。
图中：
1、底座，2、液压升降支撑前臂，3、液压升降支撑后臂，4、对射传感器，5、液压气缸，6、马桶坐垫，7、高度检测装置，8、定位孔，9、升降平台，10、升降支撑轴。
具体实施方式
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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明所述的升降测试装置使用M12膨胀螺栓通过定位孔8将底座1固定在水泥地面上，保证测试过程的安全。底座1上设有对射传感器4，升降平台9上固定设有马桶坐垫6和高度检测装置7；液压升降支撑前臂2和液压升降支撑后臂3的中间部位通过升降支撑轴10连接，液压升降支撑前臂2的下端与底座1铰接，液压升降支撑前臂2的上端与升降平台9的下表面轨道配合，液压升降支撑后臂3的上端与升降平台9的下表面铰接，液压升降支撑后臂3的下端与底座1轨道配合，液压气缸5的一端与底座1中间的固定轴通过轴承配合，液压气缸5的另一端与升降支撑轴10铰接；液压升降支撑前臂2和液压升降支撑后臂3形成剪刀差，当液压气缸5伸缩时，液压升降支撑前臂2和液压升降支撑后臂3的夹角会发生变化，起到将升降平台9上升或下降的目的。
对射传感器4、高度检测装置7以及身高测量装置的输出端分别与控制柜的输入端连接，控制柜的输出端与液压气缸5的输入端连接。对射传感器4位于底座1的相对两面，一个发射信号，一个接收信号，当升降平台9的高度发生改变时，液压升降支撑前臂2与底座1的夹角会发生改变，当液压升降支撑前臂2阻挡住对射传感器4的信号时，对射传感器4会立刻通知控制柜，控制柜判断升降平台9的高度达到了极限值最低值，然后控制切断液压气缸5的回路，起到保护作用。升降平台9的高度达到最高值时，就是液压气缸5的活塞伸出到极限最大值时。
在升降平台9的上表面的高度测量传感器7，可以实时测量升降平台9的高度，发送到控制柜进行显示和记录。
利用升降测试装置测试不同马桶高度下用户舒适度的使用方法如下：
测试人员在参加测试前其身高数据会通过身高测量装置测出并输入控制柜并进行显示和存储；
然后将升降平台9的高度降到最低，测试人员坐在马桶坐垫6上，并进行舒适度评价，依次升高升降平台9，测试人员对每一个高度的舒适度分别进行评价，并且输入控制柜；
高度检测装置7实时测量升降平台9的高度，发送到控制柜，控制柜将每一个高度数据所对应的测试人员身高、测试人员舒适度评价形成一条记录并进行存储；
测试完成后，再反向操作一遍，即可完成全部测试过程。
本发明所述的马桶高度工效学测试方法，具体步骤如下：
(1)通过马桶高度工效学测试装置获得用户身高参数H及入厕坐姿姿态参数a，进行迭代运算得到h＝H*COSa+A，其中，A为坐姿姿态常数，h为马桶高度工效学实验使用情景参数；
(2)利用升降测试装置测试得到不同马桶高度下用户的舒适度评价结果；
(3)对不同用户的舒适度评价结果进行提样并进行统计分析，获得具有普遍意义的不同舒适度评价结果所对应的马桶高度(Mt)舒适性参数方程Mt＝R*h+B，其中，R为舒适系数，B为舒适常数；
(4)将人体尺寸数据库中第五十百分位的成年男性身高数据和第五十百分位的成年女性数据代入步骤(3)中的方程，获得马桶高度工效学推荐设计范围参数；
(5)将不同个体人的身高参数输入步骤(3)中的方程，获得个性化定制的推荐马桶舒适高度值。
本发明能够提供马桶高度和使用者身高及最佳舒适度的测试条件和方法，经过一定样本的数据统计分析，可以得出不同身高的人使用马桶的最舒适高度和关键参数。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种马桶高度工效学测试装置，其特征在于，包括：身高测量装置、升降测试装置和控制柜，所述升降测试装置包括底座(1)、液压升降支撑前臂(2)、液压升降支撑后臂(3)、液压气缸(5)和升降平台(9)，所述底座(1)上设有对射传感器(4)，所述升降平台(9)上固定设有马桶坐垫(6)和高度检测装置(7)；所述液压升降支撑前臂(2)和所述液压升降支撑后臂(3)的中间部位通过升降支撑轴(10)连接，所述液压升降支撑前臂(2)的下端与所述底座(1)铰接，所述液压升降支撑前臂(2)的上端与所述升降平台(9)的下表面轨道配合，所述液压升降支撑后臂(3)的上端与所述升降平台(9)的下表面铰接，所述液压升降支撑后臂(3)的下端与所述底座(1)轨道配合，所述液压气缸(5)的一端与所述底座(1)中间的固定轴通过轴承配合，所述液压气缸(5)的另一端与所述升降支撑轴(10)铰接；所述底座(1)通过其四个角处的定位孔(8)与地面螺栓连接；所述对射传感器(4)、所述高度检测装置(7)以及所述身高测量装置的输出端分别与所述控制柜的输入端连接，所述控制柜的输出端与所述液压气缸(5)的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的一种马桶高度工效学测试装置，其特征在于，所述身高测量装置为超声波身高测量仪；所述高度检测装置(7)为激光测距仪。
3.一种马桶高度工效学测试方法，其特征在于，其方法步骤如下：
(1)通过马桶高度工效学测试装置获得用户身高参数H及入厕坐姿姿态参数a，进行迭代运算得到h＝H*COSa+A，其中，A为坐姿姿态常数，h为马桶高度工效学实验使用情景参数；
(2)利用升降测试装置测试得到不同马桶高度下用户的舒适度评价结果；
(3)对不同用户的舒适度评价结果进行提样并进行统计分析，获得具有普遍意义的不同舒适度评价结果所对应的马桶高度(Mt)舒适性参数方程Mt＝R*h+B，其中，R为舒适系数，B为舒适常数；
(4)将人体尺寸数据库中第五十百分位的成年男性身高数据和第五十百分位的成年女性数据代入步骤(3)中的方程，获得马桶高度工效学推荐设计范围参数；
(5)将不同个体人的身高参数输入步骤(3)中的方程，获得个性化定制的推荐马桶舒适高度值。
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