Context general [305109]

[anonimizat] a [anonimizat]. Astfel, asistăm la o [anonimizat], [anonimizat], a situațiilor de blocaj în trafic.

Fig. blocaj în afară orașului

Fig. [anonimizat], [anonimizat], să nu mai poate face față solicitărilor tot mai intense. [anonimizat], [anonimizat], să poate face față provocărilor viitorului. Este de prevăzut și actualele studii o [anonimizat] a vehiculelor vor evolua spectaculos (vezi vehiculele autonome cu navigare automată).

Fig. [anonimizat], [anonimizat]. Scaunele ocupă o bună parte din suprafața utilă a podelei autobuzului. [anonimizat] o mărire a spațiului disponibil pentru pasageri. Acest fapt nu trebuie să afecteze confortul și siguranța pasagerilor.

Fig. Aglomerație în autobuz

În realitate există o multitudine de situații în vehicule de transport în comun. [anonimizat]. În general nu sunt permise călătoriile pe astfel de distanțe decât in pozitia așezat pe scaun. Considerentele pentru care s-au adoptat astfel de prevederi țin de siguranță și confort. (o imagine din autocar).

Fig. [anonimizat] a călătorii, [anonimizat] ([anonimizat], în condiții normale de confort un timp limitat). [anonimizat] o limită impusă prin fișa tehnică a autobuzului. [anonimizat]. (fig. imagini cu autobuze urbane având diferite de grade de încărcare)

Fig. Autobuz cu oameni în limita locurilor disponibile

Fig. [anonimizat], [anonimizat] o [anonimizat] a [anonimizat]eme suport pentru pasageri, utilizate la ora actuală sau prevăzute pentru mijloacele de transport ale viitorului.

Fig. Scaune în metrou

Fig. Aglomerația în metrou

Fig. desen techic al autobuzului

Ca și suprafața totală: 16,5 x 2,5 m = 41,25 m2

Suprafață un singur scaun: 0,43 x 0,63 m = 0,2709 m2 din 100% suprafața totală

Suprafață scaune(în cazul nostru 35 scaune): 35*0,2709=9,4815 m2 68,29%, scaune (oameni șezând )și

Spațiu de trecere: 15,7 x 0,494 = 7,7558 m2 31,71% din suprafață este ocupată de călători

Spațiu ședere în picioare: 1,67 x 1,245=2,07915 m2

suprafața ocupată de un călător așezat pe scaun: 0,86×0,625=0,5375 m2

Fig. suprafața ocupată așezată pe scaun

Fig. suprafață ocupată ședere în picioare

suprafața ocupată de un călător în picioare: 0,625×0,375=0,2343 m2

suprafața ocupată de un călător în poziție rezemată (estimare):

Se calculează care este sporul de călători, dacă în locul unui scaun se folosește un suport pentru poziție rezemată

Crește aglomerația în trafic

Scade spațiul disponibil pentru vehicule

Vehiculele trebuie să se micșoreze

Scade numărulul de pasageri care pot călătorii în condițiile acuale

Trebuie redus spațiul acordat (disponibil) fiecărui călător

Modificare arhitectură interioară a vehiculelor, inclusiv se modifică scaunul corespunzător unui călător sau inovând sisteme de reazem pentru călători.

Analiza produselor concurente pentru aplicația studiată

Scaunele utilizate în tramvai, tapitate se integrează perfect cu interiorul, sunt rezistente când vine vorba de utilizare pe termen lung. Unul dintre dezavantajele scaunelor de tramvai ar fi atât lipsa mânerului de sprijin cât și cea a confortolui în cazul călătoriilor de lungă durată.

Fig. Scaunelor utilizate în tramvai

Scaunele utilizate în metrou sunt rezistente în timp. Faptul că materialul exterior este plasticul, poate fi atât un avantaj, pentru că se poate curăța ușor, cât și un dezavantaj, în cea ce privește confortul. Un alt dezavantj privitor la confort ar fi faptul ca scaunele sunt unite, un corp cuprinzand un număr destul de mare de scaune(6-7).

Fig. Scaunelor utilizate în metrou

Scaunele utilizate în autobuze se remarcă prin faptul că sunt confortabile datorită stratului de material moale, care izolează termic, dar din aceasta cauza spatiul ocupat este mult mai mare. Un alt avantaj ar fi dotarea acestora cu mânere de sprijin.

Fig. Scaunelor utilizate în autobuze

Inovații in domeniul sistemelor de transport a pasagerilor(pentru arhitectura de interior/ de exterior)

Prezentarea soluției "standing cabin" – scaun vertical

În aviație, specialiștii au propus conceptul de scaun vertical pentru pasageri – sau "standing cabin", care prin dimensiunile sale reduse permite accesul în interior și călătoria în condiții sigure și confortabile a unui număr mai mare de utilizatori și prin aceasta conduce la reducerea costurilor în aviația de pasageri la un nivel competitiv cu transportul cu autobuze și trenuri. Studiul său calculează că o cabină stătătoare ar conduce la o creștere de 21% a capacității de îmbarcare a pasagerilor, în timp ce scăderea prețurilor biletelor cu până la 44%. Prin introducerea acestui tip de scaune se salvează mai mult spațiu, ce va putea fii utilizat de mai mulți pasageri.

Fig. „Standing cabin”

Prezentarea conceptului de scaun ridicat

La metrou din Paris, a fost utilizată o soluție tehnică constând într-un scaun suplimentar rabatabil pentru pasageri, care să fie utilizat în situația în care toate scaunele fixe sunt ocupate, iar spațiul din dreptul ușilor nu este aglomerat. În situația în care acest spațiu se aglomerează pasagerii așezați pe scaunele suplimentare sunt îndemnați (prin anunțuri tipărite în interiorul vagonului) să ridice scaunele auxiliare, și să ocupe poziții de călătorie în picioare. Astfel, prin convertibilitatea scaunelor suplimentare se poate conta pe un spor de confort în condiții de călătorie normale, și un spor de locuri pentru călătorie în condiții de aglomerație.

Fig. Scaune nerabatate

Fig. Scaune rabatate

Inovație propusă pentru optimizarea spațiul interior al mijloacele de transport în comun

Pentru a realiza obiectivele propuse lucrarea propune utilizarea poziției de călătorie cvasiverticale al cărei studiu, se desfășoară în departamentul DMM al făcultății de design inclusiv în cadrul unor proiecte de licență din ultimii aproximativ 6 ani, sub coordonarea domnului șef. lucrări dr. ing. Viorel Șișman.

Descrierea poziției de călătorie cvasivericale

Așa după cum o spune chiar titulatura sa, poziția de conducere cvasiverticala se referă la poziția corpului într-o situație aproape verticală, ușor înclinată, rezemată în zona spatelui pe spătar, picioarele având femurul și tibia orientate aproximativ pe aceiași direcție unul în continuarea celuilalt și amândouă în continuarea liniei trunchiului. Tălpile sunt lipite pe sol iar tibia este rezemată în apropierea genunchilor.

În acest fel greutatea care este preluată în mod normal de scaun, în primul rând în zona pelvisului și a coloanei cu o solicitare puternică în zona lombară.

Greutatea va fi redistribuita mai uniform și la intensități sensibil reduse în fiecare dintre regiunile solicitate ( spate, șezut, genunchi și tălpi ).

Fig. Poziția cvasiverticală

Având în vedere complexitatea mecanismului prin care corpul omenesc poate controla prin intermediul musculaturii ponderea fiecărei sarcini – solicitări pe fiecare din reazeme, este previzibilă dificultatea sau poate chiar imposibilitatea unei determinări matematice precise a acestei distribuții.

În schimb, pornind de la o ipoteză simplificatoare, și anume aceea că avem de-a face cu un corp uman inert, putem determina o regulă orientativa, care să estimeze distribuția de sarcini pe reazeme și să anticipeze efectele asupra acestei distribuții la modificarea configurației elementelor scaunului (asociat poziției cvasiverticale).

Aglomerarea traficului

Modificarea autovehiculului în funcție de lungime

Pentru a face față la nivelul de aglomerație în autobuzele urbane, un grup de ingineri a dezvoltat cel mai lung autobuz din lume numit AutoTram Extra Mare, oferind pasagerilor loc de șezut. Acest autobuz are o lungime de mai mult de 30 de metrii, și transportă 256 de pasageri. Este articular din trei segment, are un sistem multi-ax de direcție, și poate di manevrat de ușor.

Fig. Cel mai lung autobuz din lume

Modificarea autovehiculului în funcție de înălțime

În Londra au proiectat autobuze cu etaj, ca să măresc locuri pentru pasageri. Cu asta reduce viteza autobuzului.

Fig. autobuze cu etaj în londra

Studiu realizat privitor la confortul în poziție de lucru verticală

Un proiect care introduce scaunul vertical în discuție. Pentru o utilizare mai bună, utilizare conducătorul stivuitorului beneficiază de o poziție bună de lucru confortabilă, care îi oferă sprijin la spate, șezut tălpi. Iar la cererea clientului ori a coducatorului, se poate atașa și reazem pentru brațe.

Fig. Scaun vertical pentru stivitori

Fig. Poziția verticală

Existența unor dispozitive de reazem cu suport în zona lombară/zona șezutului utilizată fie static (mobilier urban) fie dinamic – în mijloacele de transport în comun sau vehicule industriale

Spatele trebuie să fie sprijinit de spătar, și ar trebui sa existe o suprafata care sa arcuiasca zona lombară a coloanei vertebrale, astfel încât, să nu putem stă strâmb, nici atunci când suntem obosiți. Aceasta susținere este crucială pentru a reduce stresul muscular.

Fig. Suport lombar

Fig. Corect folosit suportul lombar

Introducerea folosirea poziții verticală – descrierea poziții de lucru verticală. Prezentarea beneficiilor aduse de aceste poziții de lucru.

Șoferii de camion au parte și de-o relaxare la volan, datorită noului concept de scaun numit activ. La așezare șoferul stă ca pe un scaun clasic, acesta fiind reglabil într-o poziție cvasiverticală dar fără sprijin la genunchi pentru a avea o bună vizibilitate la drum și un mai bun control asupra camionului.

Fig. Șofer de camion

Fig. etapa șezării

Fig. Poziții verticală pentru camioniști

Inovația propusă

Utilizarea poziție verticală, ca poziție de lucru în mijloacele de transport în comun

La avioane, se înâtlnesc iarăși scaunele cu poziție verticală datorită spațiului limitat. Aceste scaune fiind date, ca și în celălalte situații, acestea nu permit o relaxare a musculături și o sporire a confortului. Prin introducerea acestui tip de scaune în avioane se salvează mai mult spațiu, și se face mai mult spatiu pentru pasageri. Acestea sunt folosite de către companiile cu tarif low-cost.

Fig. Scaune în poziții verticală

Obiectivele proiectului

Studiul posibilităților de integrare a poziții de lucru cvazverticale la vehiculele de transport în comun: autobuz, tranvai, metrou.

Realizarea unei variante constructive și funcționale a acestui tip de dispozitivului suport pentru poziții cvaziverticală, respectarea exigențelor legate de asigurare confortului.

Scaunul de lucru permanent este primul dispozitiv mondial pentru susținerea ergonomică a corpului uman într-o poziție în picioare. Reduce oboseala stării prelungite prin înlăturarea greutății corpului de la picioare, în timp ce poziționați corpul în același timp, astfel încât să puteți fi eficient în îndeplinirea sarcinilor care necesită a rămâne în picioare.

Fig. Poziția verticală

Oboseala stării prelungite este redusă prin eliminarea greutății corpului de la picioare și distribuirea greutății pe scaun, pe genunchi și picioare. Ședința nu este o poziție naturală pentru coloana vertebrală. Poziția în picioare împiedică stresul din spate, astfel încât să puteți petrece ore în timp ce îndepliniți sarcini în picioare fără oboseală.

Pot fi ajustate pentru noi de aproape toată lumea, indiferent de înălțimea și greutatea lor.

Fig. Poziția cvasiverticală

2.1. Analiza problematicii specifice

2.1.1. Istoricul evoluției sistemelor de reazem și al scaunelor

Pe piață, au apărut scaune noi, cu poziții neconvenționale de șezare.

Fig. Scaun cu baza gravitațională

O flotantă ergonomică de relaxare, scaunul nu doar că arată doar rău, dar se presupune că se comportă ca unul care va fi întotdeauna imitat. Echilibru gravitațională au fost proiectate pentru a-și atinge puterea. Abilitatea sa de a simula lipsa de greutate atunci cand se incadreaza pe deplin – prin ridicarea picioarelor deasupra inimii, rotindu-se ușor în ritmul respirației – leaga utilizatorul într-o stare de recuperare psihică și fizică, efectele acestuia crescând productivitatea, nivelurile de energie și funcția creierului. Acest scaun este creat de Varier Furniture.

Concept scaun cu sprijin pe șezut

Scaunul Locus Lewn Seat este proiectat să se adapteze la fiecare mișcare pe care o faceți, menținând în același timp echilibrul între spate și mușchii de bază. Pe măsură ce lucrați, corpul dumneavoastră este activ fără efort. Circulația ta crește. Mușchii dvs. majori sunt relaxați încă angajați, reducând semnificativ riscul de "ședere a bolii" sau oboseala cauzată de starea în picioare. Este echilibrul perfect între ședință și în picioare.

Fig. Scaunul Locus Lewn Seat

ArjoHuntleigh Sara Stedy se bazează pe succesul lui Stedy, un ajutor dovedit care promovează mobilitatea, care încurajează pacienții și locuitorii mobili să se ridice independent. Design nou al scaunului, că scaunul inovator pivotant îmbunătățește eficiența și stabilitatea transferului. Suportul pentru genunchi, oferă o stabilitate suplimentară sau un suport ferm.

2.1.1.1. Evoluția produselor de tip scaun / sisteme de reazem – ca piese de mobilier.

Scaunul ca mobilier este realizată ca scopul așezării unei persoane, care are ca si element șezut, spătar, picioare (de obicei 4, 3 sau unu, în cazul rotative) și element de legătură.

Model scaun simplu

Oamenii în Antichitate au avut nevoie să stea jos, așa că prin urmare, au recurs la elemente în natură (pietre, buturugi). Scaunul a început să fie disting, abia în secolul al XVI-lea, ca un obiect obișnuit.

Fig. scaune în sec XV-lea

Fig. Istoricul scaunelor

Fabricarea și utilizarea de scaune tapitate datează încă din anii 1700. Acest scaune au fost considerate ca piese mobilier pentru uz casnic și au format importanța a design-ului camerei și a design-ului interior, pentru cei bogați.

Fig. Scaune tapitate clasice

Aceste scaune au un trecut istoric de 1000 de ani. Utilizarea de scaune tapitate au apărut de către oamenii din epoca de piatră. Din anul 650 d:Hr. Egiptenii au folosit scaune tapitate, atunci când scaunele erau folosite ca materiale destinate amenajarilor interioare. Sunt cinci tipuri de scaune dupa profesioniștii: sunt realizate manual, ca produse în masă, artizanale, de designer și artistice. Scaunele artistice sunt apreciate costisitoare.

Cuvântul tapitaria are sens acela de a oferi mobilier cu umplutura, cu arcuri, cu chingi. Tapiteria ilustrează arta de a concepe mobilier înaltă calitate. Aceste scaune tapitate au multe avantaje: arată bine, având stil și un design estetic; sunt confortabile și pentru utilizări îndelungate.

Sunt persoane, care nu cred, că aceste scaune tapitate este necesar să se potrivească cu decorul. Vom găsi designer de interior, care combină mobilier modern cu mobilier clasic și vintage. Acest lucru pune la dispoziție scaunelor tapitate un aspect exclusiv.

Fig. scaune tapitate în ziua de azi

2.1.1.2. Situația actuală în domeniul produselor de tip scaun / sisteme de reazem – ca piese de mobilier

În zilele noastre sunt disponibile pe piață scanele tapitate. În primul rând luăm în considerare dimensiunea aceste scaune de care avem nevoie așa si spațiul unde le vom amplasa. Al doilea rând, la care trebuie să ne gândim, este stilul. Este posibil să dorim scaune tapitate care se potrivească cu mobila deja existentă, sau poate un model divers.

Ca și alt domenii principale, sunt căptușeala, îmbinările, și opțiuni de tapiterie. Pe baza materialului a texturii, țesaturile tapitate sunt de obicei evaluate. Mergem pe clasarea superioară, astfel încât nu vei rrenunța la calitatea și durabilitatea scaunelor tapitate.

Fig. Scaun design

Fig. Scaun pascal

2.1.1.3. Istoricul evoluției produselor de tip scaun / sisteme de reazem asociate cu mijloacele de transport

Scaunul tip cutie în 1899, și scaunele nu pot fi reglate.

Opel Patent Motor Car System Lutzmann

Poziție mai joasă în 1929, modelul este fabricat cu o banchetă foarte fixă. Poziția de ședere este mai joasă, și pasagerii își pot întinde picioarele.

Opel 4/20 „Moonlight Roadster”

Mai confortabile în 1950, unde scaunele sunt fixate pe un cadrul metalic, iar poziția acestora poate fi reglată pe lungime. Spătarele scaunelor din față pot fi rabatate și culisate în față, pentru a face accesul accesibil pasagerilor care urcă și coboară în și din autovehicul.

Opel Olympia

Reglare continuă pe lungime în 1956, unde bancheta din față ajustabilă continuu și spătarele reglabile. Spătarele pot fi instalate în poziția optimă prin acționarea unui mâner și apăsarea concomitent a acestora.

Opel Kapitän

Sportiv în 1968, cu scaune cu contur sportiv și tetiere încorporate. Pernele extinse și secțiunea de la nivelul umerilor, îmbunătățită indică direcția de relaxare și comoditate a pasagerului.

Opel GT

Tetiere în 1970 cu tetierele în dotarea opțională și este echipat cu tetiere confortabile și reglabile pe înălțime, care pot fi înclinate în față.

Opel Diplomat B

Primul scaun cu reglare a înălțimii în 1978. Scaunul șoferului cât și al pasagerului din dreapta pot fi reglate pe înălțime, cu ușurință cu ajutorul a tijei metalice și telescopica.

Opel Monza

Siguranță cu „S” mare în 1994. Scaunele sunt comode și reglabile electric. Airbagurile laterale și spatarele întărite al banchetelor din spate contribuie la sporirea siguranței pasive; prima dată se efectuează testul de impact cu autovehiculul încărcat. În partea din spate, scaunele au centuri de siguranță cu fixare.

Opel Omega B

2.1.1.4. Situația actuală în domeniul produselor de tip scaun / sisteme de reazem – asociate cu mijloacele de transport

Prima certificare AGR în 2003, în sănătatea spatelui „Aktion Gesunder Rücken e.V.”. Scaunului multicontur pentru șofer cu reglare electrică în 18 direcții.

Opel Signum

Scaune confortabile în 2008. Scaunele confortabile din dotarea standard, oferă posibilități de reglare – înălțimea poate fi reglată electric cu 65 mm, și lungimea cu 270 mm.

Opel Insignia

Concept ergonomic integral în 2012. Specialiști AGR acordă prima certificare mult râvnită certificare AGR constructorului de autovehicule, pentru modelul MERIVA fiind primul și singurul model din serie care primește aceasta certificare datorită sitemului flexdoors cu unghi de deschidere de 84 de grade,a scaunelor ergonomice și sistemului pentru transportu de biciclete flexifix.

Meriva

Stare de bine în clasa de autovehicule compacte în 2015. Scaunele ergonomice premium cu certificare AGR sunt disponibile opțional cu funcții suplimentare de confort, cu funcții de masaj, de ventilație și de memorare. 

Astra[1]

3.1. Analiza problematicii specifice

Materiale folosite: estetica

3.1.1. Elemente de studiu ergonomic

Ergonomia este considerată ca o tehnologie a comunicărilor în sistemele oameni-mașini.

Este un caracter interdisciplinar și provoacă si structurează colaborarea unui ansamblu de științe și tehnici, de exemplu psihologie, sociologie, fiziologie, medicina muncii, științele economice, științele tehnice, matematica și analiza muncii.

Pentru definirea ergonomiei sunt în circulație mai multe formulări, una dintre cele mai semnificative fiind cea a profesorului B.Metz de la Universitatea din Strasbourg – Franța: “Ergonomia este ansamblul integrat de științe susceptibile să ne furnizeze cunoștințe asupra muncii umane, necesare adaptării raționale a omului la muncă și a muncii la om”.

Ergonomia de corecție se practică în acele locuri unde mijloacele de muncă au intrat deja în uz. Sfera de probleme este mai largă în cazul ergonomistului de corecție, deoarece el trebuie să studieze nu numai mijloacele de muncă fabricate sau aflate în folosință, ci și ambianța muncii din întreprinderi, instituții, precum și din alte spații în care omul își desfășoară activitatea.

Ergonomia de concepție (proiectivă) este domeniul institutelor de proiectare sau atelierelor de proiectare din întreprinderi sau societăți comerciale și are drept scop adaptarea mijloacelor de muncă la capacitățile umane, încă din faza de proiect.

Ergonomia produsului studiază interfața om/produs/mediu. Această activitate implică extinderea analizei unui produs de-a lungul întregului circuit pe care acesta îl parcurge de la “naștere”, până la sfârșitul utilizării. Drumul pe care îl parcurge produsul poate fi etapizat în fabricație, utilizare, întreținere, recuperare, reciclare sau eliminare.

Trebuie menționat că un produs poate fi utilizat de către mai mulți beneficiari. Nu numai utilizatorul final, consumatorul, intră în contact cu produsul, ci și cel care îl fabrică, asamblează, îl repară și /sau întreține sau cel care îl recuperează, recondiționează și eventual îl reintroduce în circuitul comercial. Este necesară analiza tuturor acestor activități și studierea produsului și a relației om-produs în fiecare etapă.

Colaborarea ergonomistului trebuie să fie continuă deoarece nu există soluții unice, așa după cum nu există un “om mediu” din punct de vedere fiziologic, cu dimensiuni antropomotrice standard care să permită utilizarea unor rețete ergonomice.

De asemenea, relațiile om/mașină, om/muncă și om/mediu evoluează constant, iar din punct de vedere teoretic, analiza va porni mereu de la premise diferite. Soluția va fi întotdeauna una de compromis.

Implicațiile psihologice ale ergonomiei pot fi sintetizate prin următoarea definiție: “Sistemul om-mașină-mediu este un ansamblu format din unul sau mai mulți oameni și una sau mai multe mașini care interacționează pe baza unui circuit informațional, în cadrul unei ambianțe sociale și fizice, în vederea atingerii unui scop comun”. În această definiție, accentul este pus pe interacțiune, aici având sensul de schimb de informații. Un astfel de sistem nu poate fi abordat numai prin prisma uneia din componentele sale. Astfel, dacă inițial omul putea să stăpânească cu ușurință uneltele și mașinile, odată cu creșterea gradului de complexitate a mașinilor, se ridică problema limitelor capacităților umane.

Fig. Poziția așezat pe scaun “ergonomic”

3.1.1.1. Studiu asupra utilizatorilor (se ia înconsiderare după vârstă, ocupație, gen) profil comportamental

Antropometria sau știința măsurării omului ( fie el bărbat, femeie sau copil) ia în considerare situația reală a omului ca prezență fizică într-o lume determinată dimensional.

În cazul scaunelor asemeni multitudinii de obiecte artificiale create, este important să se verifice dacă acestea sunt în concordanță cu profilul dimensional al fiecărui individ și prin aceasta dacă interacțiunea se realizează armonios și în sensul dorit.

Antropometria ține cont de vârstă, rasa moment istoric, apartenenta culturală.

În elaborarea modelelor umane care sunt folosite în studii de ergonomie se utilizează instrumentul statistic și prin acesta se răspunde uneia din cele mai imperioase cerințe, pe care le presupune obiectul de design, și anume că obiectul creat să servească în mod optim unei cât mai largi categorii de oameni.

Pornind de la ipoteze de lucru cât mai corect formate ținând cont de realitatea nevoilor reale imediate și de perspectiva ale ființei umane, designul și ergonomia încearcă să construiască o lume artificială care să răspundă cât mai bine unor nevoi înnăscute sau dobândite ale individului în societate.

Având în vedere marea diversitate a indivizilor atât din punct de vedere antropometric dar și comportamental, se poate înțelege dimensiunea impresionantă a domeniului de studiu asociat disciplinelor de design și ergonomie. Se cunosc și sunt consacrate scheme de acomodare pentru situația de lucru pe scaun la calculator sau consola(figura 2.1 ), precum și în postura de conducere în automobil (figurile 2.2, 2.3). Acestea din urmă se referă la vehicule cu o arhitectură de interior de tip autoturism, autovehicule de transport rutier și utilitare.

Figura 2.1 Poziția la calculator pentru bărbați [3]

Figura 2.2 Controlul picioarelor la pedale

Figura 2.3 Poziția mâinilor pe volan și schimatorul de viteze pentru bărbați și femei

Figura 2.4 Puterea bărbatului și femeii

Figura 2.5 Antropometria corpului în utilaje agricole

Pornind de la recomandările generale cuprinse în normative naționale și internaționale ( de tip SAE ), designerul de automobile poate elabora un plan de habitabilitate în interiorul automobilului în care va defini în primul rând poziția de conducere a șoferului și apoi a pasagerilor. Aceasta presupune că pornind de la poziția călcâiului pentru piciorul ce acționează pe pedală de accelerație să definească conform normativelor și a caietului de sarcini cuprins în proiect, poziția articulației șoldului ( HP sau SgRP ) în poziția cea mai retrasă ( ținând cont de cursa de reglaj longitudinală a scaunului șoferului ).

Studiul pornește de la luarea în considerare a unui manechin antopometric corespunzător utilizatorilor bărbați cu dimensiuni antropometrice mari ( manechin percentil 99 % tip bărbat ). Ținând cont de necesitatea ca postul de conducere să poată asigura confortul pentru o largă categorie de posibili utilizatori având dimensiuni antropometrice foarte variate și utilizând posibilitatea că scaunul să poată fi reglat printr-o cursă longitudinală și ascendenta dinspre spate spre înainte studiul ergonomic va continuă prin verificarea situațiilor de lucru confortabile pentru manechin având dimensiuni antropometrice inferioare reprezentat prin manechinul percentil 1% de tip femeie.

Poziția articulației șoldului ( HP sau SgRP ) este definitorie pentru stabilirea posturii manechinului și asigurarea condițiilor de confort atât din punct de vedere a poziției membrelor cât și a asigurării condițiilor de vizibilitate spre înainte.

Figura 2.6 Factori constanți în timpul statului în vehicul

Din figura 2.6 se remarca faptul că greutatea corpului este distribuita neuniform pe suprafețele de sprijin ( tălpi, șezut, spătar ) făcându-se preponderent în zona pernelor, în partea lombară și în zona pelviană. Asta înseamnă o solicitare intensă a vertebrelor lombare și apariția unor boli profesionale deosebit de dureroase datorită solicitării excesive din această zonă. Poziția de conducere cvasiverticala își propune o redistribuire mai uniformă a greutății corpului în zona tălpii, a șezutului, a spătarului, dar și pe tibie în proximitatea articulației genunchilor. Pentru aceasta poziția corpului este modificată, articulația șoldului situându-se mult mai sus față de poziția clasică de conducere, corpul rezemându-se pe tălpi, într-o postură aproape verticală de tip în picioare și rezemat. Astfel zona lombară este parțial descărcată greutatea fiind redistribuita către picioare și în final către tălpi.

În cazul schimbării radicale a posturii recomandările făcute tind să își piardă valabilitatea. Acest fapt este valabil și în cazul poziției de conducere cvasiverticala.

Poziția cvasiverticala presupune reazemul în zona tibiei. Prezentul studiu își propune determinarea efectelor pe care le antrenează poziția cvasiverticala generica asupra sarcinilor distribuite în mod individual în zona tălpilor, tibiei, șezutului și spătarului. Prin determinări ( măsurători ) realizate pe un stand special conceput vor fi culese și apoi interpretate date care se doresc a fi utile pentru concepția unor viiotare produse de tip scaun ce vor utiliza poziția de lucru cvasiverticala. În plus, intenția autorului este de a continua cercetările anterioare ( care au constituit și punctul de pornire pentru actualul studiu ) și de a oferi la rândul lui o nouă bază mai avansată pentru cercetările ce vor urma în acest domeniu.

3.1.1.2. Elemente de antropometrie

Măsurile/dimensiunile antropometrice sunt statice și funcționale

Dimensiunile statice sunt date de standarde (dimensiuni statistice). Faptului că aceste dimensiuni sunt mai cunoscute, în realitate dimensiunile funcționale sunt cele care contează în design.

Dimensiunile antropometrice statice sunt de patru tipuri: măsuri lineare (de ex. lungimile segmentelor corpului uman), mase sau greutăți, poziția centrelor de masă și momente de inerție.

Sunt necesare o serie de măsuri/dimensiuni pentru a descrie capacitatea unui individ, de a putea dezvolta anumite activități (de ex. a împinge, a ridica, a ajunge/apuca). Limitele de mișcare permise de o articulație (mobilitate sau flexibilitate), precum și forța din articulații și mușchi descriu această capacitate și sunt relevante în special pentru activități de scurtă durată sau efectuate cu frecvență redusă.

Limitele mișcării într-o articulație, se referă la rotația permisă de aceasta, adică la mișcarea relativă a două segmente ale corpului unite prin această articulație. Limitele mișcării sunt influențate de o serie de factori. Vârsta reduce aceste limite, însă o scădere semnificativă se înregistrează doar după vârsta de pensionare (aprox. 65 de ani). În general, femeile au aceste limite mai largi (sunt mai flexibile), diferența tipică între genuri fiind de circa 10%.

Spațiul activ în funcție de frecvența comenzilor, postura predominantă, tipuri de mișcări/deplasări, precizia și importanța fiecărei mișcări, dimensiunile antropometrice medii, necesitatea vizualizării tuturor aparatelor, logica de utilizare, nivelul de încărcare fizică și psihică).

Fig. Spațiul activ

In practică, forța nu este o măsură unică, este o mărime ce reflectă necesitățile cinematice cerute de o anumită activitate. În funcție de aceste cerințe, forța poate fi interpretată ca forță propriu-zisă (ex. capacitatea de a împinge/trage), sau moment/cuplu de forțe (ex. ridicarea din umăr) pentru un segment izolat, un grup de segmente, sau întreg corpul. Capacitatea unui singur mușchi de a genera forță, depinde de lungimea sa și de viteză, împreună cu corelațiile asociate lungime-tensiune și viteză-tensiune.

Factori care influențează forța:

Genul: Femeile au – în medie – mai puțină forță decât bărbații cu aproximativ 35%, deși diferențele sunt functie de activitate. In plus, există o largă suprapunere între genuri la distribuția forței.

Vârsta: în mod normal, vârful de forță este atins în jurul vârstei de 30 de ani, când începe să scadă pe măsură ce crește rapiditatea.

Forța are o relație de dependență mică spre moderată în raport cu mărimea/dimensiunile corpului.

3.1.1.3. Studiu asupra situația de utilizare – prezentarea modului de utilizare a scaunelor și a spațiului interior al mijloacele de transport de către utilizatori

Vor fii prezentate diverse scenarii de utilizare probabile în următoarele situații:

– în cazul aglomerației,

– lipsei de aglomerație,

– în cazul cu mâinile ocupate

– în cazul o mână ocupată

– în cazul fără mâini ocupate

Imaginarea unor caz virtual ipotetic în care locul scaunelui sau de pe post scaun este folosit un dispozitiv pentru poziții de lucru cvaziverticală.

4.1. Aplicarea metodei analizei funcționale în cazul suportului lombar

Metoda permite identificarea elementelor principale care definesc problematica abordată, relațiile dintre ele și posibilitatea identificării unor surse de inovare ce decurg din natura însăși a problemei de rezolvat.

Metoda presupune formularea unei întrebări tip a căror răspunsuri reprezintă chiar elementele ce vor alcătui caietul de sarcini de design.

În continuare au fost formulate o seamă de întrebări considerate a fi dintre cele mai relevante privind problema abordată.

Exemple:

1. Cum putem ca prin intermediul suportului lombar acționând asupra locului de utilizare “spatiu amenajat special în zona de călătorie în picioare” să rezulte efecte pozitive asupra autobuzelor mici (până la 30 de călători) din sistemul de transport în comun urban?

Răspuns: Prin dotarea acestui spațiu cu dispozitive tip suport lombar pentru poziție cvasiverticală crește nivelul de confort al călătorilor care altfel ar călătorii în picioare.

2.Cum putem ca prin intermediul suportului lombar, pentru în poziție cvasiverticală, acționând asupra poziții de călătorie verticale rezemate, să rezulte efecte pozitive asupara accidentelor datorate neasigurării poziție de transport.

Raspuns: Prin asocierea poziției de călătorie cvasiverticale, cu sisteme de asigurare de tipul centurii de siguranță și altor soluții de fixare asociate se vor reduce riscurile de accidentare prin deplasarea necontrolată accidentală în interiorul vehiculului.

3.Cum putem ca prin intermediul suportului lombar acționând asupra soluțiilor de fixare pasageri să rezulte efecte pozitive asupra apariției oboselii.

Raspuns: Sistemul suport lombar va fi prevăzut cu dispozitive care vor limita incărcările și modurile de solicitare le corpului utilizatorilor care sunt responsabile de apariția prematură a fenomenelor de oboseală.

Răspunsurile la întrebările tip reprezintă elementele caietului de sarcini, astfel încât, în urma analizei funcționale, au fost stabilite o serie de cerințe care alcătuiesc caietul de sarcini de design.

4.1.1. Caietul de sarcini design pentru un nou concept de suport lombar utilizat pentru călătoria în poziție verticală rezemată în mijloacele de transport urban.

În urma analizei realizate au rezultat următoarele cerințe pentru noul concept de suport lombar. Astfel, se va urmări:

1. să fie confortabil

să fie ușor de întreținut

să se adapteze la dimensiuni foarte diferite ale utilizatorilor

să fie ușor de realizat și la prețuri accesibile

să aibă dimensiuni cât mai reduse

să fie perfect adaptate funcției de sprijin

să poate fi adaptata mai multe tipuri de transport vehicule în urban

să fie sigure în utilizare

să aibă o estetică placută

să aiba o utilizare ușoară intuitivă

se inspire încredere

4.1.2. Analiza comporativă a sistemelor de reazem existente la vehicule și a altor sisteme susceptibile de a fi adaptate acestora

Au fost luate în considerare soluțiile de scaun/suport descrise în capitolele anterioare:

În urma analizei comparative a soluțiilor existente în raport cu cerințele caietului de sarcini a rezultat un clasament al celor mai bune soluții:

Soluția 3 (descriere scurtă)

Descrierea caracteristicilor soluției cele mai valoroase:

Sisteme de asigurare cu centură (auto, avion, zboruri spașiale, filme cf)