
進入高中后,我發現身邊戴近視眼鏡和患頸椎病的同學越來越多了,我自己也加入了“眼鏡哥”的行列。造成這一現象的原因,我認為與不良的坐姿有關。很多同學平時喜歡趴在桌子上,或者駝著背坐著,很少有人坐得端正。我覺得,每個人只有穿著符合自己身材的衣服才能舒服,而統一的課桌椅不能讓每個人都坐得舒服,這說明它們不符合每個人的情況,從而導致大家坐姿不正確。因此我想發明一套基于人體工程學的、能夠耐疲勞的、符合學生個體身體尺寸的個性化課桌椅。
為此,我查閱人體工程學書籍,認識到首先要根據人的正確坐姿來計算課桌椅的尺寸。如正確的課桌椅高度應該使人兩腳平放在地面時,大腿與小腿能夠基本垂直。然后,我了解到產品設計中功能尺寸的概念:為了使產品適應使用者需要,要在相應人體尺寸上加一定的修正量。例如,在規定的人體測量中,人是不穿衣或僅穿單薄內衣的,而實際使用時,你是穿著鞋子、衣服坐在椅子上的,這種尺寸的變化就需要修正,這就是功能修正量;還有為了消除空間壓抑感、追求美觀等心理需要而修正尺寸,這就是心理修正量。
最小功能尺寸=個體身體尺寸+功能修正量
最佳功能尺寸=個體身體尺寸+功能修正量+心理修正量
根據這一原理,我測量了自己的尺寸,計算后設計出專屬的課桌椅(圖1),并用3D打印技術制作出來(圖2)。
在細節上考慮到每個學生的身體數據,就可以利用3D打印技術為學生打造量身定制的課桌椅,提供舒適的學習環境,避免錯誤坐姿對健康的損害。
上海市格致中學奉賢校區 武大洲
指導教師 胡 健
專家說:這種耐疲勞課桌椅,可以幫助同學們糾正坐姿,從而改善身體疲勞和其他不良狀況,非常好。不過,目前3D打印材料普遍較為昂貴,且市面常見的3D打印機,用來打印小尺寸的模型還行,打印標準尺寸的課桌椅可能就有些勉強了。所以我們的課桌椅大多還只能用常規的方法制作,比如用車床進行金屬加工,用木工工具和車床進行木料加工等。但是我相信,隨著3D打印技術的不斷發展,它的成本會不斷降低。在不久的將來,我們應該還是能用3D打印技術批量生產這樣的定制課桌椅的。