现代社会中坐位工作人群占总人口数的比例不断增多，同时每人日常生活中坐位时间占每天总时数的比例亦逐渐上升。一方面，坐位工作把人类从繁重的体力劳动中解放出来。另一方便，由于长时间保持坐姿，身体得不到舒展，坐位工作者罹患腰背疾病的几率非常高。下背痛就是一种常见的腰背疾病。下背痛是指上起第十二胸椎及第十二肋骨之下，下至骶髂关节下缘，前至腰椎前纵韧带，侧方至背阔肌外缘，也可以说是指第十二肋骨至臀褶之间的疼痛。下背痛也称为腰痛或下腰痛，它不是一种独立的疾病，而是脊柱或脊柱外疾病引起的症状。治疗和预防下背痛的重要性是不言而喻的，设计一款预防下背痛的座椅或与其相关产品的研发也迫在眉睫。本文通过了解下背痛的成因；分析国内现有产品并未很好地预防和缓解下背痛或腰椎失稳症状；国内外已有大量针对人体下背部生理解剖学、生物力学的研究成果但并未相关产品设计的研究成果。因而，本文基于以上的研究总结，调研用户需求及各国专利，归纳出解决人体下背部合理支撑的人机接触面参数，以此建立腰垫模型。最后在一系列人机实验中验证了腰垫模型的有效合理，并改良设计出使用方式更广泛的一款腰垫。本论文的主要成果如下：1)在研究人体下背部的生理学与解剖学以及生物力学特性的基础上，客观地总结出下背部合理支撑的需求特征。并使用产品设计衍生尺寸求解的科学手段得到腰垫的人机尺寸特征，用人机尺寸去迎合腰部支撑的需求特征，为产品设计寻求了有据可循的科学方法。2)创新地利用XSensor压力分布测试评价系统、Spinal Mouse脊柱鼠标等工效学测量仪器评价产品设计的生物力学特性，并在实验中得到产品人机性能的验证。给产品设计特别是康复类、保健类产品设计的方法提供了一种的新的思考方式和探索路线。3)在重点设计一款针对坐姿人体腰部支撑需要的人机腰垫的基础上，对不同体态、不同场合、不同使用目的甚至不同行业不同职业的需求进行分析和推测，衍生出系列腰垫产品的构想和设计。由点及面，对腰垫的功能细分，需求明确，人群分类等精细化设计进行探讨。