Патент на изобретение №2209022

(54) ЭРГОНОМИЧЕСКОЕ КРЕСЛО ОПЕРАТОРА

(57) Реферат:

Изобретение относится к специальной мебели, предназначенной для операторов ЭВМ и обеспечивающей оптимальные эргономические условия, повышающие работоспособность, комфортность и способствующие сохранению здоровья оператора. Кресло содержит сиденье, спинку, основание и снабжено симметрично расположенными по обе стороны спинки и сиденья двумя несущими элементами, жестко скрепленными со спинкой. Кресло имеет регулируемый по высоте подголовник, подставку для ног, два подлокотника, каждый из которых жестко скреплен с соответствующим несущим элементом. На концах подлокотников с возможностью демонтажа установлен приборный столик периферийного оборудования, имеется объект визуального наблюдения и осветительный прибор. Несущие элементы выполнены дугообразными и установлены на основании вертикально с возможностью перемещения относительно центра окружности на заданный угол. Сиденье шарнирно связано с несущими элементами и при перемещении их постоянно удерживается в горизонтальном положении. Кресло снабжено автоматизированной системой для изменения угла поворота несущих элементов, включающей датчики контроля положения оператора, микропроцессор и исполнительный механизм. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к конструкции кресел, предназначенных для специальных целей, а именно для оператора ЭВМ.

Известно кресло оператора, которое содержит сидение, спинку и основание (RU 1659001 А1, 30.06.91). Однако конструкция известного кресла выполнена без учета исследования эргономической системы “человек – машина”, в частности не принято во внимание расположение периферийного оборудования и воздействие вектора гравитационного поля Земли на работоспособность и состояние здоровья человека-оператора. Следует отметить, что нерациональная организация рабочего места, пренебрежение основными постулатами эргономики приводит к нарушению состояния здоровья, например к искривлениям позвоночника, к развитию заболеваний сосудов нижних конечностей и затруднению возврата крови к сердцу.

Целью настоящего изобретения является обеспечение оптимальных эргономических условий, повышающих работоспособность, комфортность и способствующих сохранению здоровья оператора.

Указанный технический результат достигается тем, что эргономическое кресло оператора, содержащее сиденье, спинку и основание, согласно изобретению, снабжено симметрично расположенными по обе стороны спинки и сиденья двумя несущими элементами, жестко скрепленными со спинкой, регулируемым по высоте подголовником, установленным на спинке, подставкой для ног, присоединенной через шарнирные узлы к передней части сиденья с возможностью поворота на заданный угол относительно горизонтальной оси, проходящей через шарнирные узлы, и фиксации в определенном положении, двумя подлокотниками, каждый из которых жестко скреплен с соответствующим несущим элементом, приборным столиком периферийного оборудования, закрепленным на концах подлокотников с возможностью его демонтажа, кронштейном крепления объекта визуального наблюдения, дополнительным кронштейном и осветительным прибором, шарнирно закрепленным на дополнительном кронштейне. Каждый несущий элемент выполнен дугообразным и образован дугой окружности с центральным углом, находящимся в пределах от 250 до 270 градусов. При этом несущие элементы установлены на основании вертикально с возможностью перемещения по основанию относительно центра упомянутой окружности на заданный угол. Сиденье шарнирно присоединено к каждому несущему элементу и при перемещении несущих элементов по основанию постоянно удерживается в горизонтальном положении, а кронштейн и дополнительный кронштейн закреплены в верхней части дуг несущих элементов.

Кроме того, кресло может быть снабжено стопором фиксации несущих элементов в заданном положении.

Кресло также может быть снабжено приводным механизмом для перемещения несущих элементов по основанию и их фиксации в заданном положении.

Рекомендуется кресло снабдить автоматизированной системой для автоматического изменения угла поворота несущих элементов, состоящей из датчиков контроля положением оператора, микропроцессора и исполнительного механизма, кинематически связанного с приводным механизмом.

Целесообразно в качестве датчиков использовать сенсорные датчики силы давления, при этом датчики могут быть установлены в подголовнике, в верхней и нижней части спинки, сиденьи и в каждом подлокотнике.

На фиг. 1 показана принципиальная конструктивная схема эргономического кресла с расположением оператора в положении сидя. На фиг.2 показано расположение оператора в кресле в наклонном положении. На фиг.3 показано расположение оператора в кресле в положении полулежа. На фиг.4 показано расположение оператора в кресле в положении лежа.

Эргономическое кресло оператора содержит сидение 1, спинку 2 и основание 3. Кресло также снабжено двумя несущими элементами 4, симметрично расположенными по обе стороны спинки и сиденья и жестко скрепленными со спинкой, регулируемым по высоте подголовником 5, установленным на спинке, Г-образной подставкой 6 для ног, присоединенной через шарнирные узлы к передней части сиденья с возможностью поворота на заданный угол относительно горизонтальной оси, проходящей через шарнирные узлы, и фиксации в определенном положении. Кресло также снабжено двумя подлокотниками 7, жестко скрепленными с соответствующими несущими элементами, приборным столиком 8 для размещения периферийного оборудования 9 (клавиатуры, “мышки” и т.д.), закрепленным на концах подлокотников с возможностью его демонтажа, кронштейном 10 для установки и фиксации объекта визуального наблюдения (монитора) 11, дополнительным кронштейном 12 и осветительным прибором 13, шарнирно закрепленным на дополнительном кронштейне. Несущие элементы 4 выполнены дугообразными, и каждый образован дугой окружности с центральным углом, находящимся в пределах от 250 до 270^o. Несущие элементы установлены на основании вертикально с возможностью перемещения по основанию относительно центра упомянутой окружности на заданный угол. Величина угла поворота несущих элементов составляет до 90… 110^o. Несущие элементы могут взаимодействовать с основанием через вращающиеся ролики 14. Сиденье шарнирно (подвижно) присоединено к каждому несущему элементу и при перемещении несущих элементов по основанию постоянно удерживается в горизонтальном положении. Кронштейн и дополнительный кронштейн закреплены в верхней части дуг несущих элементов.

Кроме того, кресло может быть снабжено стопором 15 для фиксации несущих элементов в заданном положении.

Кресло также может быть снабжено приводным механизмом для перемещения несущих элементов по основанию и их фиксации в заданном положении и автоматизированной системой для автоматического изменения угла поворота несущих элементов, состоящей из датчиков контроля положением оператора, микропроцессора и исполнительного механизма, кинематически связанного с приводным механизмом.

Целесообразно в качестве датчиков использовать сенсорные датчики силы давления, при этом датчики могут быть установлены в подголовнике, в верхней и нижней части спинки, сиденьи и в каждом подлокотнике.

Работа эргономического кресла оператора осуществляется следующим образом.

Перед началом работы оператор устанавливает кресло в исходное положение – в положение сидя (фиг.1), снимает приборный столик 8 с подлокотников 7, садится в кресло, ноги ставит на подставку 6 для ног. Затем оператор регулирует наклон спинки 2, перемещая дугообразные несущие элементы 4 по основанию 3, регулирует высоту подголовника 5 и угол наклона подставки для ног, устанавливает на подлокотники приборный столик, располагая на нем в зоне наилучшей досягаемости периферийное оборудование (клавиатуру) 9. С помощью кронштейна 10 устанавливается на оптимальном расстоянии и фиксируется объект визуального наблюдения (монитор). Дополнительным кронштейном 12 и осветительным прибором 13 регулируется направление и интенсивность освещения. Такое расположение оператора в кресле обеспечивает комфортность работы.

В процессе работы через некоторое время (в зависимости от психофизиологической и физической тренированности оператора, интенсивности и привлекательности труда) под действием гравитационного поля возникает нарастающая усталость, которая побуждает оператора к смене положения тела (к смене направления действия гравитационного поля на тело). Для перераспределения гравитационной нагрузки необходимо перевести спинку кресла, жестко скрепленную с несущими элементами, в другое положение (фиг.2, 3, 4).

В любом из измененных положений остаются неизменными предварительно установленные внешние параметры – расстояние от глаз оператора до объекта визуального наблюдения, угол обзора, расстояние до периферийного оборудования, направление и интенсивность освещения, а также остаются постоянными форма изгиба позвоночника, положение и наклон головы оператора.

При использовании автоматизированной системы измеренные параметры от датчиков в форме электрических сигналов поступают в микропроцессор (ЭВМ), где суммируются с учетом эргономических характеристик, хранящихся в памяти микропроцессора (ЭВМ), а выходной сигнал через исполнительный механизм передается на приводной механизм, который перемещает несущие элементы по основанию.

Достижение указанного технического результата обусловлено тем, что при возникновении усталости происходит перераспределение воздействия гравитационного поля на оператора путем изменения положения его тела, при этом остаются неизменными изначально установленные оптимальные параметры системы “человек – машина”.

Формула изобретения

1. Эргономическое кресло оператора, содержащее сиденье, спинку и основание, отличающееся тем, что кресло снабжено симметрично расположенными по обе стороны спинки и сиденья двумя несущими элементами, жестко скрепленными со спинкой, регулируемым по высоте подголовником, установленным на спинке, подставкой для ног, присоединенной через шарнирные узлы к передней части сиденья с возможностью поворота на заданный угол относительно горизонтальной оси, проходящей через шарнирные узлы, и фиксации в определенном положении, двумя подлокотниками, каждый из которых жестко скреплен с соответствующим несущим элементом, приборным столиком периферийного оборудования, закрепленным на концах подлокотников с возможностью его демонтажа, кронштейном крепления объекта визуального наблюдения, дополнительным кронштейном и осветительным прибором, шарнирно закрепленным на дополнительном кронштейне, каждый несущий элемент выполнен дугообразным и образован дугой окружности с центральным углом, находящимся в пределах от 250 до 270^o, при этом несущие элементы установлены на основании вертикально с возможностью перемещения по основанию относительно центра упомянутой окружности на заданный угол, сиденье шарнирно присоединено к каждому несущему элементу и при перемещении несущих элементов по основанию постоянно удерживается в горизонтальном положении, а кронштейн и дополнительный кронштейн закреплены в верхней части дуг несущих элементов.

2. Кресло по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено стопором фиксации несущих элементов в заданном положении.

3. Кресло по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено приводным механизмом для перемещения несущих элементов по основанию и их фиксации в заданном положении.

4. Кресло по п.3, отличающееся тем, что оно снабжено автоматизированной системой для автоматического изменения угла поворота несущих элементов, состоящей из датчиков контроля положения оператора, микропроцессора и исполнительного механизма, кинематически связанного с приводным мезанизмом.

5. Кресло по п.4, отличающееся тем, что в качестве датчиков использованы сенсорные датчики силы давления, при этом датчики установлены в подголовнике, в верхней и нижней частях спинки, сиденьи и в каждом подлокотнике.

РИСУНКИ