基于人机工程学的新能源汽车座椅设计研究刍议

基于人机工程学的新能源汽车座椅设计研究刍议摘要：在我国汽车行业发展过程中，随着低碳生活、可持续发展理念的普及，新能源汽车市场逐渐成熟。目前，新能源汽车的产量和销量都有大幅度提升。为了促进新能源汽车产业的长远发展，汽车设计工作至关重要。其中对新能源汽车作业进行设计是提高新能源汽车舒适性的重要基础。基于人机工程学开展新能源汽车作业设计工作时，需要了解人机工程学的具体含义，分析新能源汽车对座椅设计的新要求，并从设计程序、设计原则、设计方案等方面出发，提高新能源汽车座椅的设计水平。关键词：人机工程学；新能源汽车；座椅设计前言通过科学合理的新能源汽车座椅设计方案，可以提高新能源汽车的舒适性。因为这也驾乘人员和汽车接触最直接的部件，也是支撑驾乘人员、减少地面传递振动和冲击的重要载体，能够为驾乘人员提供更加舒适和安全的操作调节。目前，我国的新能源汽车座椅设计仍然遵循的是燃油车座椅设计原则，没有考虑新能源汽车对座椅新要求。因此，需要基于人机工程学的相关原理，掌握新能源汽车座椅的新要求，设计更加舒适可靠的新能源汽车座椅，推动新能源汽车行业的长远持续发展。1人机工程学概述人机工程学指的是将解剖学、生理学、人体测量、社会学以及工业设计、工程设计、工作空间设计和安全工程、技术美学等不同领域的学科进行相互融合形成的以多种基础学科为基础的综合性交叉学科。人机工程学的学科名称比较多，我国也将人机工程学称为人体工程系统。作为一门新兴学科，人机工程学从诞生以来就是以机器为中心的，其主要目的是促进人适应机器，在最大限度上挖掘人的工作效率，这是现代科学发展的主要形态之一。随着各种技术的不断发展，相关理论也越来越成熟，在上世纪五六十年代，人机工程学的应用领域就已经比较广阔，从军工领域到民用领域人机工程学都有所应用。并且学科思想逐渐演变为人机相互适应、合理分工的状态。现阶段，在人机工程学发展过程中融入了生态设计、节能设计以及绿色设计等相关理念，促进人机工程学朝着可持续发展的方向前进[1]。2新能源汽车对座椅设计的要求在对新能源汽车座椅进行设计时，从人机工程学的角度出发需要探讨新能源汽车座椅的新要求。新能源汽车座椅中人、座椅、环境三要素是影响座椅舒适性的重要基础。为了提高新能源汽车座椅的设计水平，必须保证驾乘人员、座椅、环境之间的协调性，使驾乘人员能够更加准确的感知环境，从而提高驾驶人员的操作效率，保证新能源汽车座椅水平。在对座椅进行设计时，其新要求表现在以下方面：第一，静态舒适性。根据静态舒适性的相关要求对座椅进行设计时，需要以人体尺寸数据为基础对座椅的静态几何参数、结构尺寸等进行充分考虑。主要考虑新能源汽车座椅的宽度、高度、深度、椅面倾角、靠背的宽度、高度、倾角等参数，确保各项参数与人体尺寸之间的契合性。同时要根据某些相对特殊的人员制定个性化的座椅设计方案。除了考虑座椅的尺寸等外，还要考虑人体坐姿的体压分布情况、座椅本身的舒适等问题。因为人体在座椅上的身体疲劳是相对分布的，人体由脊柱、盆骨、腿和脚支撑。在这种情况下，需要对座椅坐垫的材质进行合理选择，确保体压分布的合理性。从而提高座椅的静态舒适性。第二，动态舒适性。在新能源汽车座椅设计中，为了保证其动态舒适性，需要考虑到在汽车行驶过程中，路面不平、车速等都可能会导致驾乘人员不适。在对座椅进行设计时，需要考虑汽车振动对驾乘人员乘坐舒适性产生的影响。如果汽车振动频率与人体器官振动频率接近，会导致驾乘人员器官出现生理反应，从而产生不适感觉，危及驾乘人员的身体健康。第三，操作舒适性。在新能源汽车座椅设计时，需要考虑到座椅空间位置对驾驶员在操作时产生的影响。为了保证新能源汽车座椅的操作舒适性，需要充分考虑驾驶员方向盘、座椅、制动踏板、离合踏板的联系，要对这些要素的位置进行合理安排，保证驾驶员视野开阔。除此之外，要确保座椅与方向盘与踏板等距离恰当。尤其是座椅、按钮等位置需要与普通人的使用习惯相适应。除此之外，在座椅设计时还要有充足的额外空间，确保可以为驾驶员提供广阔的操作空间[2]。3基于人机工程学新能源汽车座椅设计要点3.1设计程序基于人机工程学对新能源汽车座椅进行设计时，必须确保在新能源汽车座椅设计过程中始终贯穿人机工程学的相关理论，保证新能源汽车座椅设计不同阶段的有效性。目前，在新能源汽车座椅设计阶段的主要设计程序包括以下内容：第一，准备阶段。在这一阶段必须确定新能源汽车座椅人机工程学的理论内容，并且需要全面分析新能源汽车的具体特点，了解新能源汽车座椅的新要求。此外，需要考虑座椅、人与环境之间的关系，进行用户调研工作，从而确定设计方案。第二，确定设计方案。在这一阶段需要综合人机工程学的相关理论，对比分析新能源汽车座椅的造型、功能。并且需要对不同设计方案进行对比分析，选择最佳设计方案并进行建模优化。在建模中，必须排查设计方案中存在的不足和缺陷进行优化和改进。最后说明设计方案理清设计思路。第三，开展技术设计。在这一设计阶段，要重点考虑座椅造型对人的生理与心理产生的影响，提高座椅设计效果。在具体的设计工作中，需要先确定座椅的造型与尺寸，可以对比不同的设计方案，选择出最佳方案，并进行模型制作。之后需要对制作的模型进行综合评价，查找座椅应用中存在的问题与不足。3.2设计原则在研究用户对新能源汽车座椅的具体需求之后，可以确定目前在新能源汽车座椅设计过程中，需要遵循以下设计原则：第一，要保证座椅的安全性以及舒适性。在对新能源汽车座椅进行设计时，必须确保满足我国的相关法律法规要求，要按照机动车运行安全技术条件、汽车座椅头枕强度要求。还要保证汽车座椅固定装置和头枕强度的标准。除此之外，新能源汽车座椅的舒适性也至关重要。第二，要确保具有创新性的设计风格。在对新能源汽车座椅进行设计时，要遵循简洁、干净、清爽的设计语言和相关意象，确保用户能够感受到座椅的前卫感、科技感以及未来感。第三，要提高座椅的交互性。在对新能源汽车座椅进行设计时，可以直接利用中控屏幕进行操作，能够提高座椅操作的便捷性，并且科技感更强，可以增强用户体验。3.3制定设计方案在对新能源汽车座椅设计方案进行制定的过程中，需要从以下角度出发保证设计方案的可靠性。第一，要确定设计定位。在人们生活水平不断提高的过程中，人们对能源短缺和环境污染等各种问题的认识越来越深入。国家和政府大力支持新能源汽车的发展，在对小型家用新能源汽车座椅进行设计时，可以确定汽车的目标用户，将其锁定为20~34岁之间的年轻一代。这一消费群体的生活理念比较时尚，更加注重高品质以及个性化的生活方式，对于交通代步工具进行选择时。更加注重环保性要求。对新能源汽车的购买欲望更强。因此，在设计时需要考虑到用户的具体情况，对座椅造型进行时尚个性化的设计，同时要尽可能对新能源汽车座椅的造价成本进行合理控制。第二，绘制设计草图。在这一阶段设计师要根据具体的调研成果，对各种想法和灵感进行绘制。一般情况下，设计草图是带有思考性质的，可以记录设计师的设计思路和创意。在草图绘制与优化过程中，可以使设计师更加明确产品形态结构功能，加深设计师对产品的理解，激发设计师的灵感。因此，设计草图是新能源汽车座椅设计的重要环节。完成草图绘制工作后，可以确定大致几个草图方案。例如以冲浪滑板的轮廓为主体形态的一体化座椅、以葫芦轮廓为主体形态的分体式座椅等。第三，方案对比。确定绘制草图后，需要对不同的方案进行对比分析。一体化座椅的靠背不能调节，有腰靠，具有较强的未来感和前卫感，细节也相对简洁，色彩上以单色为主，可以显示出车内空间的宽敞度，营造出未来感和科技感。而葫芦型的座椅靠背可以根据驾乘人员的实际需求进行调节，将调节按钮设置在车门上能够提高座椅调节的便捷性。另外，葫芦形与蛋形座椅具有较强的安全感和科技感[3]。4结语总而言之，在对新能源汽车座椅进行设计的过程中，需要以人机工程学的相关理论为基础，分析新能源汽车座椅的设计要求和设计原则，确保新能源汽车座椅的科技感以及舒适感。从而提高新能源汽车专业的设计水平，推动我国新能源汽车产业的持续创业发展。参考文献：[1]刘喆，张中建.基于人机工程学的汽