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基于人体工程学的耐疲劳课桌椅

2018-12-18

中学科技 2018年10期
关键词:课桌椅工程学坐姿

进入高中后,我发现身边戴近视眼镜和患颈椎病的同学越来越多了,我自己也加入了“眼镜哥”的行列。造成这一现象的原因,我认为与不良的坐姿有关。很多同学平时喜欢趴在桌子上,或者驼着背坐着,很少有人坐得端正。我觉得,每个人只有穿着符合自己身材的衣服才能舒服,而统一的课桌椅不能让每个人都坐得舒服,这说明它们不符合每个人的情况,从而导致大家坐姿不正确。因此我想发明一套基于人体工程学的、能够耐疲劳的、符合学生个体身体尺寸的个性化课桌椅。

为此,我查阅人体工程学书籍,认识到首先要根据人的正确坐姿来计算课桌椅的尺寸。如正确的课桌椅高度應该使人两脚平放在地面时,大腿与小腿能够基本垂直。然后,我了解到产品设计中功能尺寸的概念:为了使产品适应使用者需要,要在相应人体尺寸上加一定的修正量。例如,在规定的人体测量中,人是不穿衣或仅穿单薄内衣的,而实际使用时,你是穿着鞋子、衣服坐在椅子上的,这种尺寸的变化就需要修正,这就是功能修正量;还有为了消除空间压抑感、追求美观等心理需要而修正尺寸,这就是心理修正量。

最小功能尺寸=个体身体尺寸+功能修正量

最佳功能尺寸=个体身体尺寸+功能修正量+心理修正量

根据这一原理,我测量了自己的尺寸,计算后设计出专属的课桌椅(图1),并用3D打印技术制作出来(图2)。

在细节上考虑到每个学生的身体数据,就可以利用3D打印技术为学生打造量身定制的课桌椅,提供舒适的学习环境,避免错误坐姿对健康的损害。

上海市格致中学奉贤校区 武大洲

指导教师 胡 健

专家说:这种耐疲劳课桌椅,可以帮助同学们纠正坐姿,从而改善身体疲劳和其他不良状况,非常好。不过,目前3D打印材料普遍较为昂贵,且市面常见的3D打印机,用来打印小尺寸的模型还行,打印标准尺寸的课桌椅可能就有些勉强了。所以我们的课桌椅大多还只能用常规的方法制作,比如用车床进行金属加工,用木工工具和车床进行木料加工等。但是我相信,随着3D打印技术的不断发展,它的成本会不断降低。在不久的将来,我们应该还是能用3D打印技术批量生产这样的定制课桌椅的。

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