人體測(cè)量及其應(yīng)用

人體測(cè)量及其應(yīng)用第1頁(yè)/共73頁(yè)第一節(jié)人體測(cè)量的基本知識(shí)一、概述1.人體測(cè)量學(xué)的定義

人體測(cè)量學(xué)是一門用測(cè)量方法研究人體的體格特征的科學(xué)。它是通過(guò)測(cè)量人體各部位尺寸來(lái)確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸上的差別，用以研究人的形態(tài)特征，從而為各種工業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)提供人體測(cè)量數(shù)據(jù)。第2頁(yè)/共73頁(yè)

這些測(cè)量數(shù)據(jù)對(duì)工作空間的設(shè)計(jì)，機(jī)器、設(shè)備設(shè)計(jì)以及操縱裝置等設(shè)計(jì)具有重要意義，并直接關(guān)系到合理地布置工作場(chǎng)地，保證合理的工作姿勢(shì)，使操作者能安全、舒適、準(zhǔn)確地工作，減少疲勞和提高工作效率。第3頁(yè)/共73頁(yè)2、人體形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)的類型：類型靜態(tài)尺寸動(dòng)態(tài)尺寸人體構(gòu)造尺寸人體功能尺寸（是人體在從事某項(xiàng)活動(dòng)時(shí)所占據(jù)的空間尺寸,四肢活動(dòng)范圍等

）（包括身高,臂長(zhǎng),肩寬等）第4頁(yè)/共73頁(yè)3、人體尺寸與設(shè)計(jì)對(duì)象的適應(yīng)關(guān)系：各種機(jī)械、設(shè)備、設(shè)施和工具等設(shè)計(jì)對(duì)象在適合于人的使用方面，首先涉及的問(wèn)題是如何適合于人的形態(tài)和功能范圍的限度。第5頁(yè)/共73頁(yè)例如圖（a），一切操作裝置都應(yīng)設(shè)在人的肢體活動(dòng)所能及的范圍之內(nèi)，其高低位置必須與人體相對(duì)應(yīng)部位的高低位置相適應(yīng)；而且其布置應(yīng)盡可能設(shè)在人操作方便、反應(yīng)最靈活的范圍之內(nèi)。其目的就是提高設(shè)計(jì)對(duì)象的宜人性，讓使用者能夠安全、健康、舒適的工作，從而有利于減少人體疲勞和提高人機(jī)系統(tǒng)的效率。第6頁(yè)/共73頁(yè)在設(shè)計(jì)時(shí)如果不是很好的考慮人體參數(shù)，就很難充分發(fā)揮人機(jī)系統(tǒng)效率。如圖（b）所示，其操作部位的高度與人的上肢舒適操作的高度相比偏低或偏高，人在操作時(shí)需要彎腰或抬臂，這樣不僅影響工作效率，人體也會(huì)過(guò)早產(chǎn)生疲勞，時(shí)間久了就會(huì)對(duì)人的健康產(chǎn)生不利的影響。第7頁(yè)/共73頁(yè)所以，人體測(cè)量參數(shù)對(duì)各種與人體尺度有關(guān)的設(shè)計(jì)對(duì)象具有重要意義。第8頁(yè)/共73頁(yè)二、人體測(cè)量的基本術(shù)語(yǔ)（1）立姿：

被測(cè)者挺胸直立，頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向體側(cè)，手指輕貼大腿側(cè)面，自然伸直，左、右足后跟并攏，前端分開，使兩足大致呈45角，體重均勻分布于兩足。見圖2—6。1、被測(cè)者姿勢(shì)第9頁(yè)/共73頁(yè)（2）坐姿：

被測(cè)者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到腓骨頭高度的平面上，頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方，左右大腿大致平行，膝彎曲大致成直角，足平放在地面上，手輕放在大腿上。見圖2—7。第10頁(yè)/共73頁(yè)2、測(cè)量基準(zhǔn)面

人體基準(zhǔn)面的定位是由三個(gè)互為垂直的軸（鉛垂軸、縱軸和橫軸）來(lái)決定的。人體測(cè)量中設(shè)定的軸線和基準(zhǔn)面如圖2—2。矢狀面；正中矢狀面；冠狀面；水平面；眼耳平面。第11頁(yè)/共73頁(yè)(1)矢狀面

通過(guò)鉛垂軸和縱軸的平面及與其平行的所有平面都稱為矢狀面。(2)正中矢狀面在矢狀面中，把通過(guò)人體正中線的矢狀面稱為正中矢狀面。正中矢狀面將人體分成左、右對(duì)稱的兩部分。(3)冠狀面

通過(guò)鉛垂軸和橫軸的平面及與其平行的所有平面都稱為冠狀面。冠狀面將人體分成前、后兩部分。(4)水平面與矢狀面及冠狀面同時(shí)垂直的所有平面都稱為水平面。水平面將人體分成上、下兩部分。(5)眼耳平面

通過(guò)左、右耳屏點(diǎn)及右眼眶下點(diǎn)的水平面稱為眼耳平面或法蘭克福平面。第12頁(yè)/共73頁(yè)3、測(cè)量方向(1)在人體上、下方向上，將上方稱為頭側(cè)端，將下方稱為足側(cè)端。(2)在人體左、右方向上，將靠近正中矢狀面的方向稱為內(nèi)側(cè)，將遠(yuǎn)離正中矢狀面的方向稱為外側(cè)。(3)在四肢上，將靠近四肢附著部位的稱為近位，將遠(yuǎn)離四肢附著部位的稱為遠(yuǎn)位。（在四肢常用近側(cè)和遠(yuǎn)側(cè)描述部位間的關(guān)系，即靠近軀干的根部為近側(cè)，而相對(duì)距離較遠(yuǎn)或末端的部位為遠(yuǎn)側(cè)。）第13頁(yè)/共73頁(yè)3、測(cè)量方向

（4）對(duì)于上肢，將撓骨側(cè)稱為撓側(cè)，將尺骨側(cè)稱為尺側(cè)。（上肢前臂尺、橈骨并列，尺骨在內(nèi)側(cè)，橈骨在外側(cè)）（5）對(duì)于下肢，將脛骨側(cè)稱為脛側(cè)，將腓骨側(cè)稱為腓側(cè)。（下肢小腿部有徑、腓骨并列，脛骨在內(nèi)側(cè)，腓骨居外側(cè)）

第14頁(yè)/共73頁(yè)4、支承面和衣著立姿時(shí)站立的地面或平臺(tái)以及坐姿時(shí)的椅平面應(yīng)是水平的、穩(wěn)固的、不可壓縮的。要求被測(cè)量者裸體或穿著盡量少的內(nèi)衣(例如只穿內(nèi)褲和汗背心)測(cè)量，在后者情況下，在測(cè)量胸圍時(shí)，男性應(yīng)撩起汗背心，女性應(yīng)松開胸罩后進(jìn)行測(cè)量。第15頁(yè)/共73頁(yè)5、基本測(cè)點(diǎn)及測(cè)量項(xiàng)目測(cè)點(diǎn)頭部測(cè)點(diǎn)（16個(gè)）軀干和四肢部位測(cè)點(diǎn)（22個(gè)）測(cè)量項(xiàng)目頭部測(cè)量項(xiàng)目（12項(xiàng)）軀干和四肢部位測(cè)量項(xiàng)目（69項(xiàng)）（GB3975—83）規(guī)定了人機(jī)工程學(xué)中人體測(cè)量參數(shù)的測(cè)點(diǎn)及測(cè)量項(xiàng)目。第16頁(yè)/共73頁(yè)（GB3975—85）規(guī)定了人體測(cè)量方法2.2肩高說(shuō)明：從地面到肩峰點(diǎn)的垂直距離。測(cè)量方法：被測(cè)者足跟并攏，身體完全挺直站立。肩部放松，上臂自然下垂。舉例第17頁(yè)/共73頁(yè)三、人體測(cè)量的主要儀器在人體尺寸參數(shù)的測(cè)量中，所采用的人體測(cè)量?jī)x器有：人體測(cè)高儀、人體測(cè)量用直腳規(guī)、人體測(cè)量用彎腳規(guī)、人體測(cè)量用三腳平行規(guī)、坐高椅、量足儀、角度計(jì)、軟卷尺以及醫(yī)用磅秤等。我國(guó)對(duì)人體尺寸測(cè)量專用儀器已制訂了標(biāo)準(zhǔn)，而通用的人體測(cè)量?jī)x器可采用一般的人體生理測(cè)量的有關(guān)儀器。第18頁(yè)/共73頁(yè)

(1)人體測(cè)高儀:

主要用來(lái)測(cè)量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人體各部位高度尺寸。測(cè)量范圍：0～1996mm

讀數(shù)值：1mm（2）人體測(cè)量用直角規(guī)：

主要用來(lái)測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間的直線距離，特別適宜測(cè)量距離較短的不規(guī)則部位的寬度或直徑。如耳、臉、手、足。測(cè)量范圍：0～200和0～250mm讀數(shù)值：1mm和0.1mm第19頁(yè)/共73頁(yè)(3)人體測(cè)量用彎角規(guī)

用于不能直接以直尺測(cè)量的兩點(diǎn)間距離的測(cè)量，如測(cè)量肩寬、胸厚等部位的尺寸。GB5704.3-85是人體測(cè)量用彎角規(guī)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。測(cè)量范圍0～300mm讀數(shù)值1mm第20頁(yè)/共73頁(yè)第二節(jié)人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)總體、樣本均值、標(biāo)準(zhǔn)差術(shù)語(yǔ)適應(yīng)域百分位百分位數(shù)第21頁(yè)/共73頁(yè)總體

統(tǒng)計(jì)學(xué)中，把所要研究的全體對(duì)象的集合稱為“總體”。人體尺寸測(cè)量中，總體是按一定特征被劃分的人群。因此，設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)必須了解總體的特性，并且對(duì)該總體命名，例如，中國(guó)成年人、中國(guó)飛行員等。樣本

統(tǒng)計(jì)學(xué)中，把從總體取出的許多個(gè)體的全部稱為“樣本”。各種人體尺寸手冊(cè)中的數(shù)據(jù)就是來(lái)自這些樣本，因此，設(shè)計(jì)人員必須了解樣本的特點(diǎn)及其表達(dá)的總體。第22頁(yè)/共73頁(yè)均值

描述一個(gè)分布，必須用兩個(gè)重要的統(tǒng)計(jì)量：均值和標(biāo)準(zhǔn)差。前者表示分布的集中趨勢(shì)；后者表示分布的離中趨勢(shì)。均值的計(jì)算公式為：

標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差的計(jì)算公式為：

為相加，n為測(cè)量次數(shù)目，為各單位獨(dú)測(cè)量值,

為均值。S為標(biāo)準(zhǔn)差，其他符號(hào)與上公式中相同。第23頁(yè)/共73頁(yè)適應(yīng)域

一個(gè)設(shè)計(jì)只能取一定的人體尺寸范圍，只考慮整個(gè)分布的一部分“面積”，稱為“適應(yīng)域”，適應(yīng)域是相對(duì)設(shè)計(jì)而言的，對(duì)應(yīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的置信區(qū)間的概念。

適應(yīng)域可分為：對(duì)稱適應(yīng)域、偏適應(yīng)域。對(duì)稱適應(yīng)域?qū)ΨQ于均值；偏適應(yīng)域通常是整個(gè)分布的某一邊。第24頁(yè)/共73頁(yè)百分位百分位由百分比表示，稱為“第幾百分位”。例如，50%稱為第50百分位。百分位數(shù)百分位數(shù)是百分位對(duì)應(yīng)的數(shù)值。例如，身高分布的第5百分位數(shù)為1543，則表示有5%的人的身高將低于這個(gè)高度。人體測(cè)量的數(shù)據(jù)常以百分位數(shù)來(lái)表示人體尺寸等級(jí)，最常用的是以第5％、第50％、第95％三種百分位數(shù)來(lái)表示。其中第5百分位數(shù)是代表“小”身材，是指有5％的人群身材尺寸小于此值，而有95％的人群身材尺寸均大于此值。第50百分位數(shù)表示“中”身材，是指大于和小于此人群身材尺寸的各為50％；第95百分位數(shù)代表“大”身材，是指有的95％的人群身材尺寸均小于此值，而有5％的人群身材尺寸大于此值。第25頁(yè)/共73頁(yè)在一般的統(tǒng)計(jì)方法中，并不一一羅列出所有百分位數(shù)的數(shù)據(jù)，而往往以均值和標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示。雖然人體尺寸并不完全是正態(tài)分布，但通常仍可使用正態(tài)分布曲線來(lái)計(jì)算。因此，在人機(jī)工程學(xué)中可以根據(jù)均值和標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)計(jì)算某百分位數(shù)人體尺寸，或計(jì)算某一人體尺寸所屬的百分位數(shù)。第26頁(yè)/共73頁(yè)1.求百分位數(shù)值當(dāng)已知某項(xiàng)人體測(cè)量尺寸的均值為M，標(biāo)準(zhǔn)差為S，需要求任一百分位的人體測(cè)量尺寸X時(shí)，可用下列公式計(jì)算：

X=M－(SK)或X=M+(SK)

即：1%-50%之間的數(shù)值：X=M－(SK)50%-99%之間的數(shù)值：X=M+(SK)K為百分比變換系數(shù)百分比（%）K百分比（%）K0.52.576700.5241.02.326750.6742.51.960800.84251.645851.036101.282901.282151.036951.645200.84297.51.960250.674992.326300.52499.52.576500.000表2.1百分比與變換系數(shù)第27頁(yè)/共73頁(yè)2.求數(shù)據(jù)所屬百分率當(dāng)已知某項(xiàng)人體測(cè)量尺寸為M1，其均值為M，標(biāo)準(zhǔn)差為時(shí)S，需要求該尺寸M1所處的百分率P時(shí)，可按下列方法求得：即按z=（M1-M）/S,計(jì)算出z值，根據(jù)z值查表（正態(tài)分布表）得出對(duì)應(yīng)的概率數(shù)值p；則百分率按下式計(jì)算：即P=0.5+p

第28頁(yè)/共73頁(yè)舉例說(shuō)明：1.求百分位數(shù)值例1設(shè)計(jì)適用于90%華北男性使用的產(chǎn)品，試問(wèn)應(yīng)按怎樣的身高范圍設(shè)計(jì)該產(chǎn)品尺寸？2.求數(shù)據(jù)所屬百分率例2已知男性A身高1720mm,試求有百分之多少的西北男性超過(guò)其高度？第29頁(yè)/共73頁(yè)人體尺寸的區(qū)域劃分東北、華北區(qū)西北區(qū)東南區(qū)華中區(qū)華南區(qū)西南區(qū)黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山東、北京、天津、河北。甘肅、青海、陜西、山西、西藏、寧夏、河南、新疆。安徽、江蘇、上海、浙江。湖南、湖北、江西。廣東、廣西、福建。貴州、四川、云南。第30頁(yè)/共73頁(yè)東北、華北區(qū)西北區(qū)東南區(qū)華中區(qū)華南區(qū)西南區(qū)各地區(qū)身高、體重的M、S值身高:M=1693(1586),S=56.6(51.8)體重:M=64(55)；S=8.2(7.7)身高:M=1684(1575);S=53.7(51.9)體重:M=60(52);S=7.6(7.1)身高:M=1686(1575);S=55.2(50.8)體重:M=59(51);S=7.7(7.2)身高:M=1669(1560);S=56.3(50.7)體重:M=57(50);S=6.9(6.8)身高:M=1650(1549);S=57.1(49.1)體重:M=56(49);S=6.9(6.5)身高:M=1647(1546);S=56.7(53.9)體重:M=55(50);S=6.8(6.9)第31頁(yè)/共73頁(yè)解：由表查知華北男性身高平均值M=1693mm，標(biāo)準(zhǔn)差S=56.6mm.要求產(chǎn)品適用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位確定尺寸的界限值，由表查得變換系數(shù)K=1.645；即第5百分位數(shù)為：

X=1693-（56.6*1.645）=1600mm第95百分位數(shù)為：

X=1693+（56.6*1.645）=1786mm結(jié)論：按身高1600-1786mm設(shè)計(jì)產(chǎn)品尺寸，將適應(yīng)用于90%的華北男性。1.求百分位數(shù)值

例1設(shè)計(jì)適用于90%華北男性使用的產(chǎn)品，試問(wèn)應(yīng)按怎樣的身高范圍設(shè)計(jì)該產(chǎn)品尺寸？第32頁(yè)/共73頁(yè)注意：例中被排除的10%的人，是10%的矮小者還是高大者或者大小各排除5%即取中間值，取決于排除后對(duì)使用者的影響和經(jīng)濟(jì)效果。討論：平均值是作為設(shè)計(jì)的基本尺寸，而標(biāo)準(zhǔn)差是作為設(shè)計(jì)的調(diào)整量的。第33頁(yè)/共73頁(yè)例2已知男性A身高1720mm,試求有百分之多少的西北男性超過(guò)其高度？解：由表查得西北男性身高平均值M=1684mm，標(biāo)準(zhǔn)差S=53.7mm那么

Z=（1720-1684）/53.7=0.670再根據(jù)Z=0.670查表得p=0.2486(約為0.249)

即P=0.5+0.249=0.749

結(jié)論：身高在1720mm以下的西北男性為74.9%，超過(guò)男性A身高的西北男性則為25.1%。第34頁(yè)/共73頁(yè)一、影響人體測(cè)量數(shù)據(jù)差異的因素：第三節(jié)常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)年齡性別年代地區(qū)與種族職業(yè)第35頁(yè)/共73頁(yè)注意：在采用人體尺寸時(shí)，必須判斷對(duì)象適合那些年齡組，要注意不同年齡組尺寸數(shù)據(jù)的差異。例如：人體尺寸增長(zhǎng)過(guò)程：男20歲、女18歲。（結(jié)束）手的尺寸：男15歲、女13歲。（達(dá)到一定值）腳的大?。耗?7歲、女15歲。（基本定型）成年人：身高隨年齡增長(zhǎng)而收縮；體重、肩寬、腹圍、臀圍、胸圍卻隨年齡增長(zhǎng)而增長(zhǎng)。年齡第36頁(yè)/共73頁(yè)男女之間的差異：1、對(duì)于大多數(shù)人體尺寸，男性比女性大些；（但有四個(gè)尺寸—胸厚、臀寬、臂部及大腿周長(zhǎng)正相反）2、同整個(gè)身體相比，女性的手臂和腿較短，軀干和頭占的比例較大，肩較窄，骨盆較寬；3、皮下脂肪厚度及脂肪層在身體上的分布，男女也有明顯差別；4、在腿的長(zhǎng)度尺寸起重要作用的場(chǎng)所（如座姿操作的崗位），考慮女性的人體尺寸至關(guān)重要。性別第37頁(yè)/共73頁(yè)年代在使用人體測(cè)量數(shù)據(jù)時(shí)，要考慮其測(cè)量年代，然后加以適當(dāng)修正。一組數(shù)據(jù)：歐洲居民每隔10年身高增加1—1.4cm;美國(guó)城市男性青年在1973—1986年的13年間身高增加2.3cm;日本男性青年在1934—1965年的31年間身高增加5.2cm、體重增加4kg、胸圍增加3.1cm;我國(guó)原廣州中山醫(yī)學(xué)院男性在1956—1979年的23年間身高增加4.38cm、女性身高增加2.67cm。第38頁(yè)/共73頁(yè)

地區(qū)與種族注意點(diǎn)：

由于不同國(guó)家、不同地區(qū)、不同種族的人體尺寸的差異，即使是同一國(guó)家，不同地區(qū)的人體尺寸也有差異。因此，在設(shè)計(jì)中考慮產(chǎn)品的多民族的通用性。第39頁(yè)/共73頁(yè)職業(yè)

不同職業(yè)的人，在身體大小及比例上也存在著差異。例如，一般體力勞動(dòng)者平均身體尺寸都比腦力勞動(dòng)者稍大些。第40頁(yè)/共73頁(yè)二、我國(guó)成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸(靜態(tài)尺寸)GB10000—88是1989年7月開始實(shí)施的我國(guó)成年人人體尺寸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)要求提供了我國(guó)成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，它適用于工業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、軍事工業(yè)以及工業(yè)的技術(shù)改造、設(shè)備更新及勞動(dòng)安全保護(hù)。該標(biāo)準(zhǔn)共提供了七類共47項(xiàng)人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，標(biāo)準(zhǔn)中所列出的數(shù)據(jù)是代表從事工業(yè)生產(chǎn)的法定中國(guó)成年人(男18～60歲，女18～55歲)人體尺寸，并按男、女性別分開列表。第41頁(yè)/共73頁(yè)1.人體主要尺寸國(guó)標(biāo)GBl0000—88給出身高、體重、上臂長(zhǎng)、前臂長(zhǎng)、大腿長(zhǎng)、小腿長(zhǎng)共六項(xiàng)人體主要尺寸數(shù)據(jù)，除體重外，其余五項(xiàng)主要尺寸的部位見圖2—6(a)，表2—3為我國(guó)成年人人體主要尺寸。第42頁(yè)/共73頁(yè)2．立姿人體尺寸該標(biāo)準(zhǔn)中提供的成年人立姿人體尺寸有：眼高、肩高、肘高、手功能高、會(huì)陰高、脛骨點(diǎn)高，這六項(xiàng)立姿人體尺寸的部位見圖2－6(b)，我國(guó)成年人立姿人體尺寸見表2－4。第43頁(yè)/共73頁(yè)3．坐姿人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)中的成年人坐姿人體尺寸包括：坐高、坐姿頸椎點(diǎn)高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢長(zhǎng)共11項(xiàng)，坐姿尺寸部位見圖2－7，表2－5為我國(guó)成年人坐姿人體尺寸。第44頁(yè)/共73頁(yè)第45頁(yè)/共73頁(yè)4．人體水平尺寸標(biāo)準(zhǔn)中提供的人體水平尺寸是指：胸寬、胸厚、肩寬、最大肩寬、臀寬、坐姿臀寬、坐姿兩肘間寬、胸圍、腰圍、臀圍共十項(xiàng)。其部位如圖2—8所示。我國(guó)成年人人體水平尺寸見表2—6。第46頁(yè)/共73頁(yè)第47頁(yè)/共73頁(yè)人在各種工作時(shí)都需要有足夠的活動(dòng)空間，所以人工作的活動(dòng)空間設(shè)計(jì)與人體的功能尺寸密切相關(guān)。由于活動(dòng)空間應(yīng)盡可能適應(yīng)于絕大多數(shù)人的使用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以高百分位人體尺寸為依據(jù)。通常以中國(guó)成年男子第95百分位所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)為基準(zhǔn)。在工作中，常取站、坐、跪、臥等作業(yè)姿勢(shì)。三、人在工作位置上的活動(dòng)空間尺度（功能尺寸）第48頁(yè)/共73頁(yè)1.立姿活動(dòng)空間立姿時(shí)人的活動(dòng)空間不僅取決于身體的尺寸，而且也取決于保持身體平衡的微小平衡動(dòng)作和肌肉松弛、腳的站立平面不變時(shí)，為保持平衡必須限制上身和手臂能達(dá)到的活動(dòng)空間。a圖為正視圖，零點(diǎn)位于正中失狀面上。b圖為側(cè)視圖，零點(diǎn)位于人體背點(diǎn)的切線上。第49頁(yè)/共73頁(yè)2.坐姿活動(dòng)空間a圖為正視圖，零點(diǎn)位于正中失狀面上。b圖為側(cè)視圖，零點(diǎn)位于經(jīng)過(guò)臀點(diǎn)的垂直線上。第50頁(yè)/共73頁(yè)3.單腿跪姿的活動(dòng)空間a圖為正視圖，零點(diǎn)位于正中失狀面上。b圖為側(cè)視圖，零點(diǎn)位于人體背點(diǎn)的切線上，以垂直切線與跪平面的交點(diǎn)作為零點(diǎn)。第51頁(yè)/共73頁(yè)4.仰臥活動(dòng)空間

圖a為正視圖，零點(diǎn)位于正中中垂平面上。圖b為側(cè)視圖，零點(diǎn)位于經(jīng)頭頂?shù)拇怪鼻芯€上。垂直切線與仰臥平面的交點(diǎn)作為零點(diǎn)。第52頁(yè)/共73頁(yè)常用功能尺寸參數(shù)第53頁(yè)/共73頁(yè)第四節(jié)人體各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算

對(duì)于設(shè)計(jì)中所需要的人體數(shù)據(jù)，當(dāng)沒有條件測(cè)量時(shí)，或直接測(cè)量有困難時(shí)，或者是為了簡(jiǎn)化人體測(cè)量的過(guò)程時(shí)，可根據(jù)人體的身高、體重等基礎(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)，利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出所需的其他各部分?jǐn)?shù)據(jù)。一、由身高計(jì)算各部分尺寸正常成年人人體各部分尺寸之間存在一定的比例關(guān)系，因而按正常人體結(jié)構(gòu)關(guān)系，以站立平均身高為基數(shù)來(lái)推算各部分的結(jié)構(gòu)尺寸是比較符合實(shí)際情況的。見圖2-13

第54頁(yè)/共73頁(yè)由身高計(jì)算各部分尺寸H:身高0.867第55頁(yè)/共73頁(yè)二、由體重計(jì)算體積和表面積1.人體體積計(jì)算

V=1.01W－4.937

V為人體體積（L），W為人體體重（Kg)2.人體表面積計(jì)算

B=0.02350H0.42246W0.51456

B：人體表面積（㎡），H為人體身高（cm），W為人體體重（Kg

）第56頁(yè)/共73頁(yè)三、由身高、體重、體積計(jì)算生物力學(xué)參數(shù)第57頁(yè)/共73頁(yè)第五節(jié)人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用

ApplicationofHumanBodyDimensions一、主要人體尺寸的應(yīng)用原則1、極限設(shè)計(jì)原則：主要內(nèi)容包括設(shè)計(jì)的最大尺寸參考人體尺寸的低百分位；設(shè)計(jì)的最小尺寸參考人體的高百分位。2、可調(diào)原則：設(shè)計(jì)優(yōu)先采用可調(diào)式結(jié)構(gòu)。一般調(diào)節(jié)范圍應(yīng)從第5百分位到第95百分位。3、平均尺寸原則：設(shè)計(jì)中采用平均尺寸計(jì)算。（多數(shù)專家不主張按平均尺寸設(shè)計(jì)）第58頁(yè)/共73頁(yè)

二、人體尺寸的應(yīng)用方法1．確定所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的類型在涉及人體尺寸的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，設(shè)定產(chǎn)品功能尺寸的主要依據(jù)是人體尺寸百分位數(shù)，而人體尺寸百分位數(shù)的選用又與所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的類型密切相關(guān)。在GB／T12985—91標(biāo)準(zhǔn)中，依據(jù)產(chǎn)品使用者人體尺寸的設(shè)計(jì)上限值(最大值)和下限值(最小值)對(duì)產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)進(jìn)行了分類，產(chǎn)品類型的名稱及其定義列于表2—13。凡涉及人體尺寸的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，首先應(yīng)按該分類方法確認(rèn)所設(shè)計(jì)的對(duì)象是屬于其中的哪一類型。第59頁(yè)/共73頁(yè)第60頁(yè)/共73頁(yè)2．選擇人體尺寸百分位數(shù)對(duì)表2—13中的產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)類型，又按產(chǎn)品的重要程度分為涉及人的健康、安全的產(chǎn)品和一般工業(yè)產(chǎn)品兩個(gè)等級(jí)。在確認(rèn)所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品類型及其等級(jí)之后，選擇人體尺寸百分位數(shù)的依據(jù)是滿足度。人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)中的滿足度，是指所設(shè)計(jì)產(chǎn)品在尺寸上能滿足多少人使用，通常以合適使用的人數(shù)占使用者群體的百分比表示。產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)的類型、等級(jí)、滿足度與人體尺寸百分位數(shù)的關(guān)系見表2—14。表中給出的滿足度指標(biāo)是通常選用的指標(biāo)，特殊要求的設(shè)計(jì)，其滿足度指標(biāo)可另行確定。設(shè)計(jì)者當(dāng)然希望所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品能滿足特定使用者總體中所有的人使用，盡管這在技術(shù)上是可行的，但在經(jīng)濟(jì)上往往是不合理的。因此，滿足度的確定應(yīng)根據(jù)所設(shè)汁產(chǎn)品使用者總體的人體尺寸差異性、制造該類產(chǎn)品技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性等因素進(jìn)行綜合優(yōu)選。還需要說(shuō)明的是，在設(shè)計(jì)時(shí)雖然確定了某一滿足度指標(biāo)，但用一種尺寸規(guī)格的產(chǎn)品卻無(wú)法達(dá)到這一要求，在這種情況下，可考慮采用產(chǎn)品尺寸系列化和產(chǎn)品尺寸可調(diào)節(jié)性設(shè)計(jì)解決。第61頁(yè)/共73頁(yè)3．確定功能修正量有關(guān)人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)中所列的數(shù)據(jù)是根據(jù)裸體或穿單薄內(nèi)衣的條件下測(cè)得的，測(cè)量時(shí)不穿鞋或穿著紙拖鞋。而設(shè)計(jì)中所涉及的人體尺度應(yīng)該是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽條件下的人體尺寸。因此，考慮有關(guān)人體尺寸時(shí)，必須給衣服、鞋、帽留下適當(dāng)?shù)挠嗔?，也就是在人體尺寸上增加適當(dāng)?shù)闹b修正量。其次，在人體測(cè)量時(shí)要求軀干為挺直姿勢(shì)，而人在正常作業(yè)時(shí)，軀干則為自然放松姿勢(shì)，為此應(yīng)考慮由于姿勢(shì)不同而引起的變化量。此外，還需考慮實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品不同操作功能所需的修正量。所有這些修正量的總計(jì)為功能修正量。功能修正量隨產(chǎn)品不同而異，通常為正值，但有時(shí)也可能為負(fù)值。第62頁(yè)/共73頁(yè)第63頁(yè)/共73頁(yè)4．確定心理修正量為了克服人們心理上產(chǎn)生的“空間壓抑感”、“高度恐懼感”等心理感受，或者為了滿足人們“求美”、“求奇”等心理需求，在產(chǎn)品最小功能尺寸上附加一項(xiàng)增量，稱為心理修正量。心理修正量也是用實(shí)驗(yàn)方法求得，一般是通過(guò)被試者主觀評(píng)價(jià)表的評(píng)分結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，求得心理修正量。5．產(chǎn)品功能尺寸的設(shè)定產(chǎn)品功能尺寸是指為確保實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品某一功能而在設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的產(chǎn)品尺寸。該尺寸通常是以設(shè)計(jì)界限值確定的人體尺寸為依據(jù)，再加上為確保產(chǎn)品某項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)所需的修正量。產(chǎn)品功能尺寸有最小功能尺寸和最佳功能尺寸兩種，具體設(shè)定的通用公式如下：

①最小功能尺寸＝人體尺寸百分位數(shù)+功能修正量②最佳功能尺寸＝人體尺寸百分位數(shù)+功能修正量+心理修正量第64頁(yè)/共73頁(yè)試設(shè)計(jì)適用于中國(guó)人使用的車船臥鋪上下鋪凈空高度。解：車船臥鋪上下鋪凈空高度屬于一般用途設(shè)計(jì)。根據(jù)人體數(shù)據(jù)運(yùn)用準(zhǔn)則應(yīng)選用中國(guó)男子坐姿高第99百分位數(shù)為基本參數(shù)Xα，查表坐姿人體尺寸

，Xα＝979mm。衣褲厚度(功能)修正量取25mm，人頭頂無(wú)壓迫感最小高度(心理修正量)為115mm，則臥鋪上下鋪?zhàn)钚糸g距和最佳凈間距分別為

Xmin=Xα＋Δf＝979十25＝1004mm

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