An orthopedic chair with the active sitting function (a prospective project)

Abstract

Aim: this study is aimed at developing the design of an orthopedic chair for persons with musculoskeletal disorders, which will meet the requirements of ergonomics and have the active sitting function. Materials and methods. The study involves the methods of patent search, the analysis of publications and market analysis, which allowed to create a prototype of the chair. The Xsens 3D motion tracking system was used to provide a comparative analysis of postural data during sitting in a standard office chair and in a prototype of the orthopedic chair. Results. A prototype of the chair was made of composite fiber materials using additive technologies. Xsens data showed that there were significant differences in postural data obtained in a standard office chair and in an orthopedic one. The data obtained allowed to develop technical requirements for at least 3 sizes of the chair with the active sitting function and integrated rotation mechanism. These data will be used for the product, which takes into account anthropometric features of children and adults. Conclusion. Our prototype contributes to the improvement of sitting posture due to the anatomical form of the chair seat, chair height adjustment mechanism and active sitting function, which prevents users from sitting incorrectly and strengthens postural muscles. Цель исследования: разработка конструкции ортопедического стула для лиц с заболеваниями опорно-двигательного аппарата, отвечающего эргономическим требованиям и обладающего функцией «активного сидения» (active sitting). Материалы и методы. Проведен патентный поиск, анализ публикаций, маркетинговые исследования и изготовлен прототип ортопедического стула. С использованием инерционной системы трехмерного анализа Xsens проведена сравнительная оценка позы человека в стандартном офисном кресле и на разработанном прототипе. Результаты. Из композитного материала с применением аддитивных технологий изготовлен прототип ортопедического стула. Исследование с применением системы Xsens показало наличие значимых различий биомеханики осанки в положении сидя на стандартном офисном кресле и изготовленном прототипе. На основании полученных результатов разработаны технические требования для создания не менее 3 типоразмеров ортопедического стула с функцией «активного сидения» с интегрированным поворотным шарниром. Данные разработки будут направлены для учета антропометрических особенностей взрослого и детского населения. Заключение. Показано, что прототип ортопедического стула позволяет изменить осанку человека в положении сидя. Это достигается благодаря анатомической форме основания стула, винтовому соединению для обеспечения оптимальной регулировки по высоте и функции «активного сидения», направленной на исключение «неправильных» поз и тренировку позных мышц.