防近视多功能学习椅的设计

方万骏等

【摘 要】防近视多功能学习椅是一种端正坐姿的功能性学习椅子，主要创新点就是挡臂机构和报警装置。防近视多功能学习椅的挡臂机构可以防止坐姿不端正，从而保持眼睛到书本的距离，达到保护使用者的眼睛，预防近视。防近视多功能学习椅的报警装置主要是防止使用者坐姿不端正时挤压挡臂，发出报警声音提示使用者。

【关键词】防近视；学习椅；设计

0 引言

我国人口近视发生率为33%，全国近视人口已近4亿。青少年近视发病率则高达50%至60%，近视眼人数世界第一。近视，已经成为现代文明病，成为一个社会病，一个社会问题，青少年近视尤其值得重视。近距离用眼姿势是影响近视眼发生率的一个主要因素。近距离用眼时，身体应保持静止状态，坐姿端正，书本放在距眼睛30cm左右的地方。伏案歪头阅读等不良习惯都会增加眼的调节负担，增加眼外肌对眼球的压力，尤其是中小学生的眼球正处于发育阶段，长时间的不良用眼姿势容易引起眼球的发育异常，导致近视眼的形成。

1 设计目标

椅子是人最重要的家具之一，它与人体的结构、功能、尺寸形态等有着密切的关系。如何解决最佳的坐姿问题一直是一个极富挑战性的设计课题。长期以来，最佳坐姿的功能一直没有得到根本的突破和解决，不同造型、不同尺度椅子支撑着人们的各种坐姿，一张好的座具甚至还包括着对不良坐姿的强制矫正体形的功能。本文的研究目标是设计一种防近视多功能学习椅，根据预防近视的坐姿要求调整坐姿，保持身体到课桌的距离，达到防近视的目的，并可以自由调节座板的高度，以满足不同身高的使用者需求，使用方便。

2 结构设计

本文设计新型的防近视多功能学习椅的结构与传统的椅座相比，可以防近视、矫正身姿，并可以自由调节座板的高度，以满足不同身高的使用者需求，使用方便。防近视多功能学习椅的结构创新点比普通椅子多了挡臂，挡臂高度及角度根据使用者体型坐高可调节，挡臂安装在左右扶手杆的前端，挡臂可挡在胸前，可防止使用者看书写字时过于前倾，端正了使用者的坐姿，同时也控制了眼睛到书本的距离。防近视多功能学习椅设计安装了报警装置，报警装置的信号检测装置装于杆臂连接件的下方，报警喇叭装于椅背上。若使用者前倾身体使挡臂转过的角度超过正常转动角度范围，则报警装置就会发出报警声音，提醒使用者写字姿势错误。学习椅的椅座高度可调节，可满足不同使用者对不同椅子高度的需要。整体机构如图1所示，主要由挡臂机构、椅座、靠背及报警装置等组成。

防近视多功能学习椅的核心部件是挡臂机构，挡臂机构主要由扶手杆、杆臂连接件和挡臂三部分组成，如图2所示。扶手杆为π形，扶手杆的底下两滑动杆套在固定件内，固定件固定在椅板上，滑动杆可延固定件上下滑动并固定，可使扶手杆在固定在一定范围内的任意高度，以适应不同身高的使用者的需要。扶手杆也有伸缩功能，外面是一根外径稍大的铝合金圆杆，其内为一直径稍小的圆杆，可满足不同胖瘦使用者或就坐不同的需求，方便挡臂的收缩。当伸长扶手杆上杆，挡臂收缩时不会碰到身体。

在扶手杆上杆的前端装有杆臂连接件，连接了扶手杆和挡臂。挡臂可绕杆臂连接件转动，以达到收缩的功能。当挡臂收缩时，挡臂与扶手杆接近平行，使挡板装置收掉时节省空间，自由活动方便。杆臂连接件上装有一片软材，对挡臂有缓冲作用，防止使用者坐着前倾角度过大导致挡臂变形。挡臂设有一定的弧度，可增加挡臂挡住身体时的舒适程度。

报警装置安装在挡臂机构和椅座上。杆臂连接件件下安装了编码盘角度传感器，用于传递角度信号。挡臂与扶手杆的角度小于等于九十度时，编码盘角度传感器处于正常状态；当使用者身体前倾倚靠挡臂的角度使其超过九十度，编码盘传感器把信号传递给控制芯片，控制芯片把报警信号传递给报警喇叭使其发出报警声音。

3 总结

目前市场上还没有专门预防近视、驼背的椅子，防近视多功能学习椅设计的挡臂机构和报警装置可以从结构设计上预防使用者的不正确坐姿，让使用者自然、自觉地形成正确健康的学习坐姿习惯，从而达到保护视力，促进身体正常发育。

【参考文献】

[1]陆剑雄.无锡中小学普通教室课桌椅设计的人机工程学研究[D].南京林业大学，2008.

[2]林悦.厦门市中小学教室课桌椅及光环境的工效学研究[D].福建师范大学，2005.

[3]徐丹妮.中小学生课桌椅的设计研究与实践[D].武汉理工大学，2013.

[4]陆剑雄，张福昌，申利明.坐姿与座椅设计的人机工程学探讨[J].人类工效学，2005（04）：44-46.

[责任编辑：汤静]