建立躺卧式工作站的复杂性
几周前，我开始收到来自朋友的短信和电子邮件，并附有博客文章。一个叫保罗的人设计并建造了一张躺椅，写下自己的经历，并将其张贴在HN上。创建躺卧办公桌本身就是一个大项目。要制作一个静态的躺卧式工作站，需要了解人体，了解工作流程，建立使一切看起来都简单的机制，然后尝试对各种各样的人及其特定的工作流程执行相同的操作。此外，将系统从站立状态转换为坐姿倾斜的想法要复杂得多。我已经解决这个问题已有十年了，很少见到熟悉情况的人就此问题进行过很好的交谈。
这就是我所说的“诱人”问题。首先，这似乎是一个容易解决的明确问题。我们都使用躺椅，我们都使用书桌，我们都使用椅子...当然，您可以从中拿出一部分，从中拿出一部分，称之为完成。好吧，我们尝试了所有这些，并提出了最多可以工作的原型。对于已经构建并测试了原型的任何人，问题出在您有解决方案时，但您意识到它是如此笨拙，难以使用，或者过于挑剔，以至于您停止使用该功能，并且不断精炼以寻找更好的方法。由于没有多少人被这个专门的躺卧式工作站兔子洞打倒，所以我有兴趣与Paul聊天。我们进行了视频通话，并进行了精彩的讨论。
保罗对这样的问题要解决的难度有详细的了解。首先，我想确保每个人都了解Paul用有限的工具和时间为自己建立了一个DIY解决方案。这绝不是与Altwork Station进行的比较，后者拥有十年的开发时间，五代原型和三代生产硬件，所有这些加起来总共花费了80,000个小时的设计和工程时间。这些作品本身就是苹果和橙子，但是基本的问题是相同的，我与保罗的讨论使我想起了解决它的乐趣。在这篇文章中，我将仅介绍引人入胜的Altwork Station的功能之一。让我们下去兔子洞。
我们都可能已经注意到，大多数办公椅头枕基本上是无用的。如果当您斜躺并看着屏幕时头枕舒适，那么当您坐直时，头枕会把头推得太远。容易观察，但很好的例子是兔子洞，因为来了，头枕有多难。重要的是要注意，我们最终提出的解决方案是独特的，并且我们已获得这些解决方案的专利。好像我们不可能去一些目录并从各种设计中挑选出来。它需要真正的研究，开发和发明。下面，我将分享我们为弄清楚这一点而进行的开发和测试。
首先，让我们从最终设计开始。我们的基本设计目标是使机器从直立坐着到完全倾斜都可以无缝运动。在此视频中，您可以看到铝弧线在靠背倾斜时如何延伸然后缩回，从而使调整头枕的需求降至零。
我们的发现摘要：如果您的躯干在整个工作日内保持一个角度，那么头枕很简单，但是如果您稍微改变角度，头枕也需要改变。此外，事实证明，当身体直立时，它宁愿让脊柱做支撑头部的工作，因此头部可以自由移动/旋转。当我们开始倾斜时，脊柱会继续支撑头部，直到颈部前部的肌肉拉紧为止。此时，头枕需要移动到最远的前进点（比您想像的要远得多）。当人躺下得更远时，我们需要缩回头枕以保持颈部舒适。最后的诀窍是弄清楚如何为不同身材的人做所有这些事情。
我们如何到达那里？研究，制作原型（逐步重复），直到我们了解需要做的事情，如何做以及如何使它看起来不错为止。我包含我们从未发布过的图片。旧的原型很丑陋（许多人认为它们很可怕-开玩笑的说法是里普利用外骨骼打败外星人的女王），但是这些原型对于开发至关重要。
原型3（P3）：构建具有所有必需功能的原型；实用但不费吹灰之力
让我们从第二代原型（P2）开始，因为第一代原型几乎不起作用。
在开发的这个阶段，我们专注于解决更大的问题，因此，这种设计没有用也就不足为奇了。在此阶段，吸取的教训是，头枕必须从完全直立移动到完全倾斜，这令人惊讶。第二个教训是，这个关键点是完全错误的。在开发的这一点上，我们仍在思考Altwork Station，更像是医院的病床。我们已经开始弄清楚那是怎么回事，但是我们仍然认为我们可以摆脱某种混合解决方案，从而使工程设计更容易。
该图像实际上是上述（P2）相同原型的重建。对于我们来说，切除原型的一部分以焊接该部分的新概念是很常见的。在这张照片中，我们正在尝试一种允许更多向前行驶的机制。我们从P2中获得了尽可能多的开发成果，然后转到了原型3。
第三个原型（P3）被称为“工程功能原型”。它的目标是使所有必需的功能都起作用，但是在美学方面没有付出任何努力。 P3中的头枕设计允许进行大量调整。显然，两个带有中间大蝶形螺母的滑杆不会被很好地接收，但可以用于测试目的。经验教训：这是我们需要的调整量。头枕可以通过凸轮驱动功能很好地工作。想办法在工程要求和美学之间取得平衡是令人生畏的。当时我们没有意识到的是，我们并不真正理解为什么需要这种调整。我们通过大量的手动调整来弥补对人体力学知识的缺乏。
第四代原型是我们开始研究美学轮廓的时候。我们知道加工整体形状会很困难，因此我们计划在第五代原型中进行表面精加工。
设计师讨厌看到“尖刺从用户脑海中冒出来”。那是一个公平的看法，因此这个概念被废弃了。您还可以看到首次尝试以“ S”形曲线支撑头骨的顶部或底部。因此，我们将其修改为齿轮驱动的方法，这种方法低调且行程大。该计划将涵盖生产模型中的机制。我们对细节的关注甚至可以与长发的人一起测试，因为我们担心随着机械装置的移动它可能会被抓住。有了这个系统，我们觉得我们有了解决方案。
但是后来我们有了一个主意。时机很糟糕，但是我们不能放弃这个想法，因为它是基于身体基本结构的想法。听起来不错，所以我们制作了原型，效果也好得多。在这一点上，我们花了四年的时间来解决这个问题，在这里我们已经完全重新开始了，但最终一切都一起完成了。在这种新的最终设计中，弧线围绕上背部和颈部的自然枢轴弯曲。这里的主要区别是，当我们开始时，我们认为头骨绕脖子区域旋转。扰流板警报：不会。然后我们认为它在多个地方弯曲，更像是蛇。它也不这样做。实际上有一个相当可重复的枢轴点，它是最后一个颈椎周围高度的函数。我们的弧线在该枢轴点居中，用户可以轻松调整高度。
这是我们用来测试该概念的机制的第一个版本。一旦确定了实际的支点，我们所需要做的唯一调整就是：
支架的倾斜度。由于我们仍然不确定的原因，大约90％的测试对象喜欢被支撑的头骨底部，而10％的对象喜欢被支撑的顶部。我们能够通过一个简单的枢轴来解决这个问题。
一旦证明这是正确的概念，便加宽并展平了弧形件，以减少枢轴特征中的摆动并提高美观度。
在上图中，您可以看到我们使用虎钳手柄调整了我们的早期测试。当然，我们必须对概念进行设计和测试才能开发出它，但是这个想法就在那里。
这是使用铣床循环进行寿命测试的示例。有人可能会说我们花了太多时间进行测试，但是我们在航空航天领域的经验使我们相信，没有太多的测试。我们想要一台可以持续使用数十年的机器。
第五代原型是我们的最后一代。我们还选择了其中五个来更快地处理细节。当然，我们将它们命名为“最后五名”，因为我们是太空堡垒卡拉狄加的极客。如果将上面图片的细节与下面的图片进行比较，您将看到我们在开发中所做的许多差异。这篇文章只是关于头枕功能，因此我不再赘述，但我希望它能表明我们在此过程中所做的所有改进。
我希望您发现这次讨论对理解我们的问题有多么复杂以及我们如何全神贯注于解决问题有帮助。 沿着兔子洞很有趣，如果您想进一步了解我们的机器背后的工程技术，我很乐意写另一篇关于另一个兔子洞的文章。 Che Voigt是Altwork的创始人和首席执行官之一。 请通过电子邮件将任何问题或评论发送至[email protected]。
