汽车零重力座椅的设计分析和发展趋势

汽车零重力座椅的设计分析和发展趋势一文创作于：2023-04-12 10:24:42，全文字数：17444。

汽车零重力座椅的设计分析和发展趋势

��用过程中获得愉悦和放松感觉。对于交通教育，在初步调查中，部分司机描述在座椅上听歌曲、相声等场景，因此可以在零重力座椅上导入教育模块，满足交通知识教育需求。考虑到深层需求，除上述两个方面之外，零重力座椅的外观也是情感表达的非常重要的因素，零重力座椅外观可能直接影响乘客在使用座位时的选择和情感。同时，在选择材料向工作人员传递座位舒适度的过程中，通过材料的情感语义学，引导乘客产生正面情绪，这也是零重力座椅的亲和力。

3 零重力座椅人性化性能特点

工业革命带来许多新材料和新技术，有利条件使座椅的形状和功能发生了新的变化。随着新材料、新结构、新机制的出现，板材不仅会改变其形状，还会改善其功能，创造出许多新的功能。新材料在设计上给座椅结构带来很多变化，让使用者更加舒适方便[5]。

3.1 结构设计的多样性

通过将新材料和新技术应用于零重力座椅，改变零重力座椅形状和结构，相应的功能也得到改进，出现新的功能，使人们更加舒适。第一，设计行业对人体新材料的试验产生了许多新结构。胶合板通过成型给零重力座椅带来曲面结构，即座面和靠背由平面变为立体，采用曲面结构。零重力座椅是三维的，使座椅能够适应人体曲面的复杂曲率和角度变化。第二，改善坐姿，零重力座椅为座椅设计提供了新的视角。乘坐人员不再会受到身体压力，使身体的每个部位都处于最佳状态，并消除背部、颈部、下背部和脚部的压力。零重力座椅非常适合有背痛症状的用户，可以改善坐姿并减轻身体压力。

3.2 形态设计的多样性

随着新材料、新功能的出现，零重力座椅造型更加多样化，不仅提供了新的功能，还为用户提供了审美和情感体验。零重力座椅是造型和功能的多样化试验性控制的结果，座椅的形状上下弯曲，具有一定的柔软性和强度，可以承受身体的重力，确保身体的平衡。合成塑料材料具有灵活性，是可以达到舒适性的目的的。

4 汽车零重力座椅形状尺寸

对于汽车来说，零重力座椅的尺寸必须满足基本的汽车人体工学对座椅尺寸的要求，同时还要保证座椅符合人体工学设计规律。

4.1 座位安排要求

零重力座椅布置主要为前排的两个旋转座椅和后排2～3座设计。这种布置的前排和后排座位可以朝向后排座位旋转，使得前排和后排座位面向后排乘客，从而使前排和后排座位更交互式、更高效地交流。由于后座高度舒适的常见布局和设计特点，在旋转模式和零重力情况下更改座位需要不同的选项，因为座位本身不需要适应，只需保持原始形状和设计，并满足与前排座位的交互[6]。

4.2 座椅设计要求

当前科技发展较快，自动驾驶技术能给人类带来的最大便利，就是无须接管汽车就可以处于自动驾驶状态。在此期间，乘客可以在不接管汽车的情况下进行许多其他活动，例如乘坐人员与后座乘客的面对面交流和互动。零重力座椅的设计基于与后排乘客的个人交互需要，座位可以在有限的空间内旋转180°。在旋转过程中，必须保证足够的活动空间，避免在转动座位时伤害乘客。零重力座椅旋转功能必须满足相关条件，如座椅的形状和尺寸、零重力座椅的最终效果以及脚下的空间[7]。

5 零重力座椅未来的发展趋势

5.1 汽车零重力座椅驾驶舒适性与身体压力分布发展趋势

压力和重力之间的作用力作用于皮肤和软组织，在传递心理特征，反映板材对人体的压力和人体的分布特征。零重力座椅中，髋部接触面积相对于身体压力增大，但如果表面张力大于接触面积，则界面压力分散，大腿平均压力增大。大腿与背部接触面积的增加大于受力的增加，对人体脊柱的支撑增加，压力分散，平均压力减小，说明各部位接触的界面人体和座椅两辆车之间的身体压力分布随着驾驶时间的长短而变化。乘客的身体压力分布随时间的变化而变化，身体压力与舒适程度的相关性分析结果表明，身体散布的影响最终影响到平均臀部压力、大腿平均压力、平均腰部压力、大腿压力、臀部力量上。因此，在未来发展中，需要结合座椅舒适度与身体压力，改善零重力座椅的性能。通过零重力座椅，减少乘坐人员的身体压力，提升人体各部位舒适性[8]。

5.2 零重力座椅与生理信息发展趋势

长时间体力运动容易产生疲劳，短时间内肌肉激活和力量特性的研究表明，大腿肌肉作用于肩膀、背部和臀部。在整个过程中，臀部、下肢和上身相应的肌肉会被连续地加压。在这种情况下，很容易产生血液供应、疼痛甚至肌肉收缩，从而降低整体的舒适性。因此，有必要根据乘坐人员的身体信息增加上述细节的舒适性，结合座椅优点，尽量减少局部不利因素对总体舒适性的影响。

5.3 零重力座椅与神经网络发展趋势

人工神经过程通过在一个人的神经网络上对行为特征进行建模来分发并行信息。它提供了容错和非线性逼近功能，广泛用于模式识别、分类和预测。血压神经网络可以进行分类、近似、回归、压缩等。利用自学习特性，可以进行任意复杂的非线性映射，这是一个非常普遍的神经网络。BP神经网络与失重页的结合，改善数据转换，及时调整座椅状态，从而产生优异的通用性[9]。

5.4 零重力座椅与人体工程学发展趋势

设计是以人为本的工作，与人类行为完美契合的设计才是优秀的设计。而人体结构和生理结构的知识属于生物学和行为学的范畴，人机工程学弥补这一不足。人体工程学是一个基于其他领域的技术研究主题，为人类学、人体力学、工作生理学、工作心理学和设计实践者提供一系列适用模型。人体工程学包括人的功能、结构、尺寸、质量、面积、重心等。另外，还包括触觉、听觉、视觉等生理学感觉。在驾驶过程中，乘坐人员久坐，腰部肌肉松弛，脊柱弯曲，腰椎受力，这时零重力座椅的支撑就很重要。据调查，躺椅对于很多人来说是一种非常舒适的坐姿，因为躺椅可以减轻脊椎压力。零重力座椅可与人体工程学相结合，强化零重力座椅倾斜角度，根据人体生理感觉，解决身体劳累、受损等不适。

5.5 零重力座椅人性化设计发展趋势

由人性化设计引起的各个层次的人们需求的满足通常以材料的形式表示。设计人性化的性质是让人们生活得更好，但随着人们生活环境的日益恶化，最基本的生活条件就会丧失。因此，人性化设计不仅要考虑个人的短期直接利益，还要考虑整个世界和自然，将人类社会的长期利益和需求融入设计思维中。随着世界经济的快速增长，工业化时代引进的一些技术不仅会危害舒适和便利，还会危害人们的生活环境。例如，广泛用于座椅设计的塑料，给环境带来许多不容忽视的问题，危害人类的健康。在设计零重力座椅时，必须考虑材料对环境问题和未来人类责任的影响。绿色思维反映在零重力座椅设计的过程中。但是，这种环境设计与人类生活的结合，尤其体现在座位材料的选择上。例如，纸张、织物材料和纸座的回收利用等，未来零重力座椅将在材料环保方面做出各种新尝试。

6 结束语

综上所述，随着汽车的逐渐普及，乘坐人员长时间驾驶久坐问题严重，汽车座椅作为长期的坐具，其舒适性和智能优越性尤为关键。零重力座椅在国内还处于起步阶段，但从长远来看有很好的发展前景。本文分

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