[發明專利]用于坐姿壓力舒適性測試的假人

在審

• 申請號: 202011504310.9
• 申請日: 2020-12-17
• 公開（公告）號: CN112729883A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 呼慧敏;梅志光;冉令華;張欣;趙朝義;羅玲;王瑞;吳海媚
• 申請（專利權）人: 中國標準化研究院
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;G01L5/00
• 代理公司: 北京眾元弘策知識產權代理事務所(普通合伙) 11462
• 代理人: 李超;王洪波

本發明提供用于坐姿壓力舒適性測試的假人，包括：頭部、大臂、小臂、軀干、大腿、小腿、髖關節、膝關節、肩關節和肘關節，頭部與軀干固連，軀干通過髖關節與大腿相連，大腿通過膝關節與小腿相連，大臂通過肩關節與軀干連接，大臂通過肘關節與小臂連接；頭部、大臂、小臂、軀干、大腿和小腿由外及內均包括表皮層、支撐層和內部層；軀干和大腿均安裝有多個壓力傳感器；軀干內具有第一重心調節機構；頭部、大臂、小臂、大腿和小腿內具有第二重心調節機構。本發明的假人可作為標準測試工具用于坐具產品的舒適性測試，可計算出舒適坐姿時的座椅結構尺寸參數和人體姿態參數，同時可測量出舒適就座情況下的座面高度、深度、軟硬度和體壓分布等結構工效學和人機交互壓力參數。

技術領域

本發明屬于工效學實驗測試技術領域，具體涉及用于坐姿壓力舒適性測試的假人。

背景技術

在工效學測試實驗或研究中通常需要進行大量的人體實驗，出于健康和安全方面的考慮，不宜直接用真人進行測試。使用假人進行工效學測試，可以消除個體差異對實驗結果的影響，而且可以有效地解決實驗人次選定等問題，從而縮短試驗周期，降低實驗成本，精確度高，重復性好。然而目前，國內市場上沒有符合中國成年人體體征尺寸、重量數據、質量分布和體表皮膚變形的高仿真物理結構模型。亟需一款具有真人的外形特征、質量分布特征和力學特征、能夠在坐姿狀態進行體壓分布測試的設備。

隨著技術的發展和人們生活水平的提高，人們對產品的人性化設計和舒適性體驗提出了更高的要求。尤其是與人們工作和生活密切相關的坐具產品，人們對于影響支撐性、觸壓感和貼合性等就坐壓力舒適性的需求越來越多，如何科學、規范和有效地進行壓力舒適性的測評，并使測評結果具有較好的一致性和復現性，一直是坐具及相關支撐性產品壓力舒適性測評的關鍵技術瓶頸問題，造成此問題的最主要原因是無法實現客觀、精準、一致的壓力負載。因為人體是一個復雜的生理系統，坐姿壓力舒適性結果在很大程度上取決于壓力測試時的載荷在多大程度上與人體生理結構、人體質量分布特征、人體姿態以及皮膚受壓變形等與真實人體的符合性情況。

目前，由于國內尚無坐姿壓力舒適性測評用的人體假模型，相關領域在進行測評時，常采用真人測試，由于真人之間存在較大的個體差異，各個機構在進行檢測的時候無法統一負載人員，因此同樣的產品，各個機構測評結果存在較大的差異。有些相關機構采用壓力重塊形式的，但由于壓力重塊無法模擬真人的生理結構、質量分布和姿態情況，導致測試結果與實際使用時的結果存在較大的差異。

針對不同用途假人的尺寸、結構、特性、工作原理等方面差別非常大。國內外大量開發生產的熱環境測試假人滿足人體的幾何特性，不考慮力學特性，碰撞假人需要滿足人體幾何特性、相應的生物力學等特性。服裝壓力舒適性測試假人重點要滿足相應的人體幾何特性、皮膚特性等。對于坐姿壓力舒適性測試假人則需要滿足相應人群的幾何特性、質量質心特性、皮膚力學特性等，目前國內外未見到相關產品的大量開發和生產。因此，有必要研制壓力舒適性測評用人體假人，為坐姿壓力舒適性的測評結果的科學、公正和一致性提供標準、精確的標準壓力載荷。

發明內容

針對現有技術中存在的上述缺陷，為向舒適性測試提供能夠符合中國成年人身體體征的尺寸和重量數據的高仿真物理結構模型，本發明的目的是提供用于坐姿壓力舒適性測試的假人。

為實現上述發明目的，本發明采取以下技術方案。

用于坐姿壓力舒適性測試的假人，包括：

頭部、大臂、小臂、軀干、大腿、小腿、髖關節、膝關節、肩關節和肘關節，頭部與軀干固連，軀干通過髖關節與大腿相連，大腿通過膝關節與小腿相連，大臂通過肩關節與軀干連接，大臂通過肘關節與小臂連接；

頭部、大臂、小臂、軀干、大腿和小腿由外及內均包括表皮層、支撐層和內部層；

軀干和大腿均安裝有多個壓力傳感器；

軀干內具有第一重心調節機構；

頭部、大臂、小臂、大腿和小腿內具有第二重心調節機構。