防近視多功能學(xué)習(xí)椅的設(shè)計(jì)

方萬駿等

【摘 要】防近視多功能學(xué)習(xí)椅是一種端正坐姿的功能性學(xué)習(xí)椅子，主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)就是擋臂機(jī)構(gòu)和報(bào)警裝置。防近視多功能學(xué)習(xí)椅的擋臂機(jī)構(gòu)可以防止坐姿不端正，從而保持眼睛到書本的距離，達(dá)到保護(hù)使用者的眼睛，預(yù)防近視。防近視多功能學(xué)習(xí)椅的報(bào)警裝置主要是防止使用者坐姿不端正時(shí)擠壓擋臂，發(fā)出報(bào)警聲音提示使用者。

【關(guān)鍵詞】防近視；學(xué)習(xí)椅；設(shè)計(jì)

0 引言

我國(guó)人口近視發(fā)生率為33%，全國(guó)近視人口已近4億。青少年近視發(fā)病率則高達(dá)50%至60%，近視眼人數(shù)世界第一。近視，已經(jīng)成為現(xiàn)代文明病，成為一個(gè)社會(huì)病，一個(gè)社會(huì)問題，青少年近視尤其值得重視。近距離用眼姿勢(shì)是影響近視眼發(fā)生率的一個(gè)主要因素。近距離用眼時(shí)，身體應(yīng)保持靜止?fàn)顟B(tài)，坐姿端正，書本放在距眼睛30cm左右的地方。伏案歪頭閱讀等不良習(xí)慣都會(huì)增加眼的調(diào)節(jié)負(fù)擔(dān)，增加眼外肌對(duì)眼球的壓力，尤其是中小學(xué)生的眼球正處于發(fā)育階段，長(zhǎng)時(shí)間的不良用眼姿勢(shì)容易引起眼球的發(fā)育異常，導(dǎo)致近視眼的形成。

1 設(shè)計(jì)目標(biāo)

椅子是人最重要的家具之一，它與人體的結(jié)構(gòu)、功能、尺寸形態(tài)等有著密切的關(guān)系。如何解決最佳的坐姿問題一直是一個(gè)極富挑戰(zhàn)性的設(shè)計(jì)課題。長(zhǎng)期以來，最佳坐姿的功能一直沒有得到根本的突破和解決，不同造型、不同尺度椅子支撐著人們的各種坐姿，一張好的座具甚至還包括著對(duì)不良坐姿的強(qiáng)制矯正體形的功能。本文的研究目標(biāo)是設(shè)計(jì)一種防近視多功能學(xué)習(xí)椅，根據(jù)預(yù)防近視的坐姿要求調(diào)整坐姿，保持身體到課桌的距離，達(dá)到防近視的目的，并可以自由調(diào)節(jié)座板的高度，以滿足不同身高的使用者需求，使用方便。

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

本文設(shè)計(jì)新型的防近視多功能學(xué)習(xí)椅的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的椅座相比，可以防近視、矯正身姿，并可以自由調(diào)節(jié)座板的高度，以滿足不同身高的使用者需求，使用方便。防近視多功能學(xué)習(xí)椅的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新點(diǎn)比普通椅子多了擋臂，擋臂高度及角度根據(jù)使用者體型坐高可調(diào)節(jié)，擋臂安裝在左右扶手桿的前端，擋臂可擋在胸前，可防止使用者看書寫字時(shí)過于前傾，端正了使用者的坐姿，同時(shí)也控制了眼睛到書本的距離。防近視多功能學(xué)習(xí)椅設(shè)計(jì)安裝了報(bào)警裝置，報(bào)警裝置的信號(hào)檢測(cè)裝置裝于桿臂連接件的下方，報(bào)警喇叭裝于椅背上。若使用者前傾身體使擋臂轉(zhuǎn)過的角度超過正常轉(zhuǎn)動(dòng)角度范圍，則報(bào)警裝置就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音，提醒使用者寫字姿勢(shì)錯(cuò)誤。學(xué)習(xí)椅的椅座高度可調(diào)節(jié)，可滿足不同使用者對(duì)不同椅子高度的需要。整體機(jī)構(gòu)如圖1所示，主要由擋臂機(jī)構(gòu)、椅座、靠背及報(bào)警裝置等組成。

防近視多功能學(xué)習(xí)椅的核心部件是擋臂機(jī)構(gòu)，擋臂機(jī)構(gòu)主要由扶手桿、桿臂連接件和擋臂三部分組成，如圖2所示。扶手桿為π形，扶手桿的底下兩滑動(dòng)桿套在固定件內(nèi)，固定件固定在椅板上，滑動(dòng)桿可延固定件上下滑動(dòng)并固定，可使扶手桿在固定在一定范圍內(nèi)的任意高度，以適應(yīng)不同身高的使用者的需要。扶手桿也有伸縮功能，外面是一根外徑稍大的鋁合金圓桿，其內(nèi)為一直徑稍小的圓桿，可滿足不同胖瘦使用者或就坐不同的需求，方便擋臂的收縮。當(dāng)伸長(zhǎng)扶手桿上桿，擋臂收縮時(shí)不會(huì)碰到身體。

在扶手桿上桿的前端裝有桿臂連接件，連接了扶手桿和擋臂。擋臂可繞桿臂連接件轉(zhuǎn)動(dòng)，以達(dá)到收縮的功能。當(dāng)擋臂收縮時(shí)，擋臂與扶手桿接近平行，使擋板裝置收掉時(shí)節(jié)省空間，自由活動(dòng)方便。桿臂連接件上裝有一片軟材，對(duì)擋臂有緩沖作用，防止使用者坐著前傾角度過大導(dǎo)致?lián)醣圩冃巍醣墼O(shè)有一定的弧度，可增加擋臂擋住身體時(shí)的舒適程度。

報(bào)警裝置安裝在擋臂機(jī)構(gòu)和椅座上。桿臂連接件件下安裝了編碼盤角度傳感器，用于傳遞角度信號(hào)。擋臂與扶手桿的角度小于等于九十度時(shí)，編碼盤角度傳感器處于正常狀態(tài)；當(dāng)使用者身體前傾倚靠擋臂的角度使其超過九十度，編碼盤傳感器把信號(hào)傳遞給控制芯片，控制芯片把報(bào)警信號(hào)傳遞給報(bào)警喇叭使其發(fā)出報(bào)警聲音。

3 總結(jié)

目前市場(chǎng)上還沒有專門預(yù)防近視、駝背的椅子，防近視多功能學(xué)習(xí)椅設(shè)計(jì)的擋臂機(jī)構(gòu)和報(bào)警裝置可以從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上預(yù)防使用者的不正確坐姿，讓使用者自然、自覺地形成正確健康的學(xué)習(xí)坐姿習(xí)慣，從而達(dá)到保護(hù)視力，促進(jìn)身體正常發(fā)育。

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[責(zé)任編輯：湯靜]