腳部人體工程學.docx

1、1、腳型特征的分析與研究人體工程學要求從人體結構去研究產品適用性，對于鞋類產品，設計的著手點應該就是腳型結構，要求設計者了解腳的構造與生理特征人腳由26塊骨骼組成，包括趾骨、跖骨、附骨三大部分，其中趾骨14塊,就是足部運動靈活性最高的部位;跖骨5塊，一維持著足部運動的平衡性，趾骨與跖骨共同組成趾跖關節(jié)，就是腳部屈撓最頻繁的位置;附骨7塊，貫穿人體重心線，就是承受人體重力的主要部位。人腳的26塊骨骼與附著在其上面的肌肉，共同支撐著人體直立與推動著人體運動。腳部骨骼結構如圖1、圖2。圖1腳骨餡俯視圖圖2腳«KM視圖不受傷害。受力前后腳弓形狀的變化見圖3、圖4。不.OOoee、適圖3正常腳

2、弓形狀圖4受力后腳弓變平用者會感到疲勞，如果長期穿用這樣的鞋，會使附著在腳弓上的肌肉與韌帶受到傷害，造成扁平足，影響人的健康。從舒適性與安全性的角度考慮，鞋的腳弓位置應該加上緩沖與減震裝置，在不影響腳弓正常功能的基礎上，有效改善穿用性能。人腳具有獨特的功能，在需要時，腳部的骨骼能夠體現(xiàn)出剛性特征，人腳部的運動實際上就就是一個剛性與柔性兩個不同力學性能之間的狀態(tài)轉換，當需要時，可以改變自身的機械特性，能夠從柔韌狀態(tài)變成剛硬的具有推進力的杠桿狀態(tài)。人的腳部要適應多種運動與不同的外部環(huán)境，人要做各種復雜的動作，要接觸各種不同的地面，從柔軟、平坦、光滑到堅硬、崎嶇、粘滯。人腳借助26塊骨頭與附著在其上

3、面的肌肉組織以及多方向的關節(jié)系統(tǒng)，能夠完美的適應地面的變化與復雜動作的需要，鞋應該有助于腳適應各種復雜的環(huán)境，而不應該成為束縛腳部運動的障礙。肌肉就是腳運動的主要動力，肌肉通過收縮，拉動腳關節(jié)運動。如果鞋尺寸d、于腳尺寸，會使肌肉受到擠壓,阻礙血液流通與壓迫腳部神經，從而產生難受不適與疼痛的感覺。但如果鞋過于肥大，走路時為了防止抬腳時鞋脫落，肌肉便處于緊張收縮狀態(tài)，總就是試圖把鞋勾住。時間一長，肌肉也會出現(xiàn)疲勞，產生發(fā)酸發(fā)疼的感覺。另外，如果鞋跟設計不合理，為了保持平衡，便要挺胸收腹腿伸直，足部肌肉也處于相對緊張狀態(tài)，這種狀態(tài)持續(xù)時間過長,便會引起各種不適甚至造成膝蓋、腰腿與足部的疼痛。因此鞋

4、的設計要考慮如何讓人的腳部與腿部肌肉得到放松，從而達到舒適的效果。與運動相關的足部關節(jié)主要有踝關節(jié)、跟骨關節(jié)、附骨關節(jié)與跖趾關節(jié)，每一個關節(jié)都有其獨特的多種平面運動功能，因此即使在起優(yōu)不定的崎嶇路面上運動，足部也能保持平衡。下面分析關節(jié)的四種主要運動情況。(1)踝關節(jié)由脛骨與腓骨的下端與距骨構成，腳在踝關節(jié)部位可以靈活轉動，也可以使足部在垂直方向(足底向上彎曲)上下移動。腳通過踝關節(jié)向小腿方向轉動范圍為20°30。，向背離小腿方向的轉動范圍為30。50。，見圖5圖7：圖5以HI關節(jié)為軸心上下E1、6以踐關節(jié)為軸心圖7以踩關節(jié)為軸心左右轉動(做圖)左右轉動(側視圖)端的平衡，見圖9O例

5、行走或運動時，中間#坦地形運動時足前后(3)腳中間的附滑、丘陵等崎嶇道路上圖8跟骨美節(jié)的調節(jié)亍的情況下調節(jié)前端率的發(fā)揮。的活動。(4)人體的全部進提供推進力。盡嗟心進行有效移動，為前:的，但為達到與地面接觸時機械效率的最倉圖9跑骨關節(jié)平衡調節(jié)匚作。跖關節(jié)與趾關節(jié)隨著走路的節(jié)奏做屈撓與伸展運動，最大運動范圍可達到90°左右,見圖10：圖10跖趾關節(jié)運動:傷害、保暖、輔助運彳主會減弱穿用功能,，而隨著厚度的增加,鞋用材料一般來說應動等功能。鞋用材料在多如為了增加鞋底的保護或鞋重量與耐屈撓性也會相應提高，而重量與耐屈撓性的提高勢必會影響人的運動，造成更多能量的消耗，使人容易產生疲勞感，因此

6、，在設計長時間穿用的鞋時，應避免使用這類材料。有報告指出，在運動過程中鞋重量每減少100g,則氧氣的吸入量會減少1%，特別就是快速運動中，氧氣與能量消耗量會更大，所以在運動鞋的設計中，要著重改善底的重量、柔韌性與耐屈撓性等性能指標，以適應運動的需要，降低人體能耗幫面、里材料與人腳直接接觸，通過鞋面、里材料微孔與纖維,鞋與外界進行著冷熱氣體的交換以及發(fā)揮著排汗除濕的功能，以保持鞋腔的干燥衛(wèi)生。對于腳來說，感覺最舒適的溫度就是2833C，當外界溫度為1416C時，腳皮膚的溫度在2032C之間，當腳的溫度下降到1015笆時，易引起感冒及腳部凍傷。腳的不同部位的溫度也有所不同，腳掌面的溫度就是人體最低的，腳背略高11、5笆根據(jù)氣候的變化，及時更換用不同保暖材料制作的鞋，也就是保護腳與增進人體健康的一項必要措施。腳主要就是通過汗液的排出來散發(fā)熱量，汗液分解后的產物呈酸性，對皮膚有一定刺激作用，并易滋生細菌因此，在設計時，要考慮到盡量使鞋能將汗液排除，以保持鞋腔內的干燥衛(wèi)生。但腳的部位不同，汗腺的分布也不一樣，腳心及跖趾關節(jié)部位密度最大，其中腳心的汗腺分布