防近視多功能學習椅的設計

方萬駿等

【摘 要】防近視多功能學習椅是一種端正坐姿的功能性學習椅子，主要創新點就是擋臂機構和報警裝置。防近視多功能學習椅的擋臂機構可以防止坐姿不端正，從而保持眼睛到書本的距離，達到保護使用者的眼睛，預防近視。防近視多功能學習椅的報警裝置主要是防止使用者坐姿不端正時擠壓擋臂，發出報警聲音提示使用者。

【關鍵詞】防近視；學習椅；設計

0 引言

我國人口近視發生率為33%，全國近視人口已近4億。青少年近視發病率則高達50%至60%，近視眼人數世界第一。近視，已經成為現代文明病，成為一個社會病，一個社會問題，青少年近視尤其值得重視。近距離用眼姿勢是影響近視眼發生率的一個主要因素。近距離用眼時，身體應保持靜止狀態，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慣都會增加眼的調節負擔，增加眼外肌對眼球的壓力，尤其是中小學生的眼球正處于發育階段，長時間的不良用眼姿勢容易引起眼球的發育異常，導致近視眼的形成。

1 設計目標

椅子是人最重要的家具之一，它與人體的結構、功能、尺寸形態等有著密切的關系。如何解決最佳的坐姿問題一直是一個極富挑戰性的設計課題。長期以來，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不良坐姿的強制矯正體形的功能。本文的研究目標是設計一種防近視多功能學習椅，根據預防近視的坐姿要求調整坐姿，保持身體到課桌的距離，達到防近視的目的，并可以自由調節座板的高度，以滿足不同身高的使用者需求，使用方便。

2 結構設計

本文設計新型的防近視多功能學習椅的結構與傳統的椅座相比，可以防近視、矯正身姿，并可以自由調節座板的高度，以滿足不同身高的使用者需求，使用方便。防近視多功能學習椅的結構創新點比普通椅子多了擋臂，擋臂高度及角度根據使用者體型坐高可調節，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過于前傾，端正了使用者的坐姿，同時也控制了眼睛到書本的距離。防近視多功能學習椅設計安裝了報警裝置，報警裝置的信號檢測裝置裝于桿臂連接件的下方，報警喇叭裝于椅背上。若使用者前傾身體使擋臂轉過的角度超過正常轉動角度范圍，則報警裝置就會發出報警聲音，提醒使用者寫字姿勢錯誤。學習椅的椅座高度可調節，可滿足不同使用者對不同椅子高度的需要。整體機構如圖1所示，主要由擋臂機構、椅座、靠背及報警裝置等組成。

防近視多功能學習椅的核心部件是擋臂機構，擋臂機構主要由扶手桿、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桿套在固定件內，固定件固定在椅板上，滑動桿可延固定件上下滑動并固定，可使扶手桿在固定在一定范圍內的任意高度，以適應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。當伸長扶手桿上桿，擋臂收縮時不會碰到身體。

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動，以達到收縮的功能。當擋臂收縮時，擋臂與扶手桿接近平行，使擋板裝置收掉時節省空間，自由活動方便。桿臂連接件上裝有一片軟材，對擋臂有緩沖作用，防止使用者坐著前傾角度過大導致擋臂變形。擋臂設有一定的弧度，可增加擋臂擋住身體時的舒適程度。

報警裝置安裝在擋臂機構和椅座上。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。擋臂與扶手桿的角度小于等于九十度時，編碼盤角度傳感器處于正常狀態；當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傳遞給控制芯片，控制芯片把報警信號傳遞給報警喇叭使其發出報警聲音。

3 總結

目前市場上還沒有專門預防近視、駝背的椅子，防近視多功能學習椅設計的擋臂機構和報警裝置可以從結構設計上預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習坐姿習慣，從而達到保護視力，促進身體正常發育。

【參考文獻】

[1]陸劍雄.無錫中小學普通教室課桌椅設計的人機工程學研究[D].南京林業大學，2008.

[2]林悅.廈門市中小學教室課桌椅及光環境的工效學研究[D].福建師范大學，2005.

[3]徐丹妮.中小學生課桌椅的設計研究與實踐[D].武漢理工大學，2013.

[4]陸劍雄，張福昌，申利明.坐姿與座椅設計的人機工程學探討[J].人類工效學，2005（04）：44-46.

[責任編輯：湯靜]