基于关键点的儿童座便器接触面设计方法研究

发布时间：2022-01-01 19:18

　　目的针对人机接触面设计的复杂性,提出基于关键点的儿童座便器接触面设计方法,增加儿童坐便器的舒适性。方法根据儿童身体尺寸制作陶土实验模型,长宽高尺寸分别为200 mm×250 mm×173 mm。选取左右两侧坐骨结节和臀沟下缘为接触面关键点,共有二十位儿童完成了乘坐实验,每次实验结束后利用柯尼卡美能达公司（VIVID-910）激光扫描仪对实验模型进行扫描,将实验模型转化为有关计算机辅助设计的数字化模型,并得出关键点坐标数据。以百分位为主要分析手段对样本数据进行典型尺度等级划分,确定关键点的统计数值。结果利用了Creo Parametric 1.0参数化设计软件和关键点坐标数据构建曲面,完成了儿童座便器设计。结论该方法不仅为儿童坐便器优化提供了新的参考,而且在人机接触面设计领域具有一定的适用性。 

【文章来源】：包装工程. 2020,41(24)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

关键点示意

测试样本制作时需要测量儿童的臀宽、小腿加足高、坐深。儿童有他们自身的特点，他们的成长状态并不是每一年都按统一的比例上升的，达到一定的年龄，他们会突然长大，身高与前一年相比猛然高了许多，随着身高的不同他们的腿部和臀部等肢体变化也存在明显差异。儿童坐便器的受众年龄约为十二个月到三十六个月之间的儿童[11]。根据人机工程学资料，获取不同阶段儿童的身体参数[12]，儿童测量尺寸见表1。得到十二到三十六个月儿童的坐深、坐姿胯宽、小腿加足高的中位数，分别为161.5 mm、168.5 mm、153 mm。图2 关键点分布

图1 儿童座便器使用研究发现座椅宽度大于坐姿臀宽、座椅深度大于坐深、坐高与小腿加足高接近，有利于获得合理的椅面压力分布[13]。而且为了使测试模型满足多数儿童的身体数据，增加了基材的长度和宽度。基材的长度定为200 mm、宽度为250 mm、高度为153 mm。在泡沫基材顶部敷有可塑性和收缩性良好的陶土，考虑到被试者的体重因素和陶土的特性，过厚收缩量很大，过薄则陶土变形量不好，厚薄不匀测量结果不准确，也容易和泡沫分离等问题，选择把陶土厚度设定为20 mm，最终，儿童座便器实验模型尺寸为：长×宽×高=200 mm?250 mm?173 mm。

【参考文献】：
期刊论文
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[2]基于人体压力分布的座椅形面优化设计[J]. 李娟,徐伯初.  汽车工程. 2017(12)
[3]基于Creo Parametric软件平台的混合式建模方法研究[J]. 吴江奎,史庆春.  机械设计. 2013(02)
[4]未来学前期儿童产品开发走向分析[J]. 邵卡,潘祖平.  包装工程. 2010(04)
[5]逆向工程在工业设计中的应用[J]. 李响,张海敏,徐人平,张学东.  轻工机械. 2010(01)
[6]人机接触面形态设计的数据映射模型[J]. 卢纯福,刘肖健,李桂琴,孙守迁.  计算机集成制造系统. 2009(05)
[7]自行车鞍座的人机工程分析[J]. 李霞,杨随先.  机械. 2009(02)
[8]探析儿童产品的色彩设计[J]. 罗碧娟.  包装工程. 2008(01)
[9]坐姿理论与座椅设计原则及其应用[J]. 陆剑雄,张福昌,申利民.  江南大学学报. 2005(06)



本文编号：3562678