人機(jī)工程學(xué)課件

人機(jī)工程學(xué)課件第二章人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)用§1人體測(cè)量的基本知識(shí)一、概述人體測(cè)量學(xué)是通過測(cè)量人體各部位尺寸來確定個(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)。人機(jī)形態(tài)測(cè)量數(shù)據(jù)主要有兩類，即人體構(gòu)造尺寸和功能尺寸的測(cè)量數(shù)據(jù)。人體構(gòu)造尺寸指靜態(tài)尺寸；人體功能尺寸指動(dòng)態(tài)尺寸，包括人在工作姿勢(shì)下或在某種操作活動(dòng)狀態(tài)下測(cè)量的尺寸。第二章人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)用§1人體測(cè)量的基本知識(shí)§1人體測(cè)量的基本知識(shí)二、人體測(cè)量的主要方法

1、普通測(cè)量法

2、攝像法

P16

3、三維數(shù)字化人體測(cè)量法1）手動(dòng)接觸式三維數(shù)字化測(cè)量?jī)x2）非接觸式三位數(shù)字化測(cè)量?jī)x§1人體測(cè)量的基本知識(shí)§1人體測(cè)量的基本知識(shí)三、基本術(shù)語

1、被測(cè)者姿勢(shì)：立姿、坐姿。

2、測(cè)量基準(zhǔn)面人體測(cè)量基準(zhǔn)面的定位是由三個(gè)互為垂直的軸（鉛錘軸、縱軸、橫軸）來決定的。

3、測(cè)量方向

4、支承面和衣著

5、基本測(cè)試點(diǎn)及測(cè)量項(xiàng)目§1人體測(cè)量的基本知識(shí)§1人體測(cè)量的基本知識(shí)三、基本術(shù)語

1、被測(cè)者姿勢(shì)：立姿、坐姿。

2、測(cè)量基準(zhǔn)面人體測(cè)量基準(zhǔn)面的定位是由三個(gè)互為垂直的軸（鉛錘軸、縱軸、橫軸）來決定的。1）矢狀面、正中矢狀面2）冠狀面（分前后）3）水平面（分上下）§1人體測(cè)量的基本知識(shí)§1人體測(cè)量的基本知識(shí)三、基本術(shù)語2、測(cè)量基準(zhǔn)面4）眼耳平面又稱法蘭克福平面（Frankfurthorizontalplane），簡(jiǎn)稱FH平面。它是人類學(xué)研究工作中常用的標(biāo)準(zhǔn)平面。這一平面是由顱骨兩側(cè)的外耳門上緣點(diǎn)（A）和左側(cè)眶下緣點(diǎn)（B）所組成的一個(gè)平面（見圖）。BA§1人體測(cè)量的基本知識(shí)BA§1人體測(cè)量的基本知識(shí)三、基本術(shù)語3、測(cè)量方向

4、支承面和衣著

5、基本測(cè)試點(diǎn)及測(cè)量項(xiàng)目§1人體測(cè)量的基本知識(shí)§1人體測(cè)量的基本知識(shí)四、人體測(cè)量的常用儀器1、人體測(cè)高儀2、人體測(cè)量用直角規(guī)3、人體測(cè)量用彎角規(guī)§1人體測(cè)量的基本知識(shí)§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)

1、均值。

2、方差：

描述測(cè)量數(shù)據(jù)在中心位置（均值）上下波動(dòng)程度差異的值叫做方差。表明樣本的測(cè)量值是變量，既趨向均值而又在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。方差是標(biāo)準(zhǔn)差的平方

3、標(biāo)準(zhǔn)差：說明測(cè)量值對(duì)均值的波動(dòng)情況。是反映樣本內(nèi)各個(gè)變數(shù)與平均數(shù)差異大小的一個(gè)統(tǒng)計(jì)參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)差能反映一個(gè)數(shù)據(jù)集的離散程度。例如，A、B兩組各有6位學(xué)生參加同一次語文測(cè)驗(yàn)，A組的分?jǐn)?shù)為95、85、75、65、55、45，B組的分?jǐn)?shù)為73、72、71、69、68、67。這兩組的平均數(shù)都是70，但A組的標(biāo)準(zhǔn)差為17.08分，B組的標(biāo)準(zhǔn)差為2.16分，說明A組學(xué)生之間的差距要比B組學(xué)生之間的差距大得多。一個(gè)較大的標(biāo)準(zhǔn)差，代表大部分的數(shù)值和其平均值之間差異較大；一個(gè)較小的標(biāo)準(zhǔn)差，代表這些數(shù)值較接近平均值。例如，兩組數(shù)的集合{0,5,9,14}和{5,6,8,9}其平均值都是7，但第二個(gè)集合具有較小的標(biāo)準(zhǔn)差

§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)4、抽樣誤差。在可能范圍內(nèi)增加樣本容量，可以提高測(cè)量結(jié)果的精度。

§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)5、※百分位數(shù)。Pk作為一種位置指標(biāo)、一個(gè)界值。一個(gè)百分位數(shù)將群體或樣本的全部測(cè)量值分為兩部分——K%的測(cè)量值等于和小于它，有（100－K）%的測(cè)量值大于它。例如在設(shè)計(jì)中最常用的是P5、P50、P95三種百分位數(shù)。其中第5百分位數(shù)代表“小”身體，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95百分位數(shù)代表“大”身體，是指有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?！?人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)

5、※百分位數(shù)。百分位數(shù)表示人體尺寸的等級(jí)，即表示在某一身體尺寸范圍內(nèi)，使用者中有百分之幾大于或小于給定位。例如，我國(guó)成年人身高的百分位數(shù)為1583mm．它表示該年齡組男性中身高等于或小于1583mm者占5％，大于此數(shù)者占95％。設(shè)計(jì)范圍越大，制成設(shè)備和工具的適用度就越高，可使用的人數(shù)就越多。

§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)

5、※百分位數(shù)。1）求某百分位數(shù)人體尺寸已知：某項(xiàng)人體測(cè)量尺寸的均值|x，標(biāo)準(zhǔn)差SD，求：任一百分位數(shù)的人體測(cè)量尺寸x公式：x=|x±(SD×K)

當(dāng)求1%~50%之間的數(shù)據(jù)時(shí)，式中±取“－”；當(dāng)求50%~90%之間的數(shù)據(jù)時(shí)，式中±取“＋”其中：式中K為變換系數(shù)，設(shè)計(jì)中常用的百分比值與K的關(guān)系查閱表格2-1例題：查閱表格2-7（第26頁）中，西南區(qū)與東北區(qū)的男子的各自身高均值|x，以及SD，求當(dāng)百分位數(shù)P85時(shí)，這兩區(qū)域的身高，并比較其差異，簡(jiǎn)單說出你的分析結(jié)論。{Q§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù){Q§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)1）求某百分位數(shù)人體尺寸公式：x=|x±(SD×K)

當(dāng)求1%~50%之間的數(shù)據(jù)時(shí)，式中±取“－”；當(dāng)求50%~90%之間的數(shù)據(jù)時(shí)，式中±取“＋”其中：式中K為變換系數(shù)，設(shè)計(jì)中常用的百分比值與K的關(guān)系查閱表格2-1答：1、查閱表格得到西南區(qū)男子身高的均值|x=1647，標(biāo)準(zhǔn)差SD=56.7，K=1.0362、P85取“＋”

3、x西南=1647＋

(56.7×1.036)=1705（單位mm）

4、同理，求

x東北=1693＋

(56.6×1.036)=17515、求

x差異

=1751－1705=46

結(jié)論：在P85時(shí)，東北區(qū)的男子身高高出西南區(qū)的男子身高近46mm。由此可以分析出，東北區(qū)的男子身高，不論是平均身高還是較高身高段的數(shù)值均高于西南區(qū)的男子。這與人們的經(jīng)驗(yàn)預(yù)期相吻合。解§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)解§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)

5、※百分位數(shù)。

2）求數(shù)據(jù)所屬百分?jǐn)?shù)已知：某項(xiàng)人體測(cè)量尺寸為xi，其均值為|x，標(biāo)準(zhǔn)差SD

求：該尺寸xi

所處的百分率P

公式：①z=(xi

－|x)/SD②據(jù)算出的z值查閱正態(tài)分布表查得對(duì)應(yīng)的概率數(shù)值p③P=0.5＋p{§2人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù){§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)一、我國(guó)成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸我國(guó)成年人人體尺寸的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB10000-88為人機(jī)上的設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)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)備更新以及勞動(dòng)安全保護(hù)。它提供了七個(gè)類別共47項(xiàng)人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)．包括人體主要尺寸、立姿人體尺寸、坐姿人體尺寸、人體水平尺寸、人體手部和足部尺寸‘，并分別按性別列表。我們主要研究工業(yè)生產(chǎn)中法定成年人年齡范圍內(nèi)的人體尺寸。立姿人體尺寸§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)立姿人體尺寸人體主要尺寸↓人體主要尺寸↓立姿人體尺寸↓立姿人體尺寸↓坐姿人體尺寸坐姿人體尺寸人體水平尺寸人體水平尺寸§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)一、我國(guó)成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸我國(guó)各地區(qū)間人體尺寸差異較大。因此，我國(guó)征兵體檢等局部人體測(cè)量資料劃分區(qū)域，將全國(guó)成年人人體尺寸分布劃分為六個(gè)區(qū)域：①東北區(qū)、華北區(qū)——包括的省、市有：黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山東、河北、北京、天津；②西北區(qū)——新疆、甘肅、青海、陜西、山西、西藏、寧夏、河南；③東南區(qū)——安徽、江蘇、浙江、上海；④華中區(qū)——湖南、湖北、江西；⑤華南區(qū)——廣東、廣西、福建；⑥西南區(qū)——包括貴州、四川、云南三個(gè)省查閱列表，我國(guó)哪個(gè)區(qū)域的男子身高較高？數(shù)值？哪個(gè)區(qū)域的男子身高較矮？數(shù)值？§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)二、我國(guó)成年人人體功能尺寸1、人在工作位置上的活動(dòng)空間尺度注：以我國(guó)成年男子第95百分位數(shù)身高（1775mm）為基準(zhǔn)。立姿的活動(dòng)空間§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)立姿的活動(dòng)空間坐姿的活動(dòng)空間坐姿的活動(dòng)空間§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)二、我國(guó)成年人人體功能尺寸2、常用的功能尺寸在前面的常用的立、坐、跪、臥等作業(yè)姿勢(shì)活動(dòng)空間的人體尺度圖，可滿足人體一般作業(yè)空間概略設(shè)計(jì)的需要。但是，對(duì)于受限作業(yè)空間的設(shè)計(jì)，則需要應(yīng)用各種作業(yè)姿勢(shì)下人體功能尺寸測(cè)量數(shù)據(jù)。GB/T13547-92標(biāo)準(zhǔn)提供了我國(guó)成年人立、坐、跪、臥、爬等常取姿勢(shì)功能尺寸數(shù)據(jù)。注：該表列數(shù)據(jù)為裸體測(cè)量結(jié)果，使用時(shí)應(yīng)增加修正余量。§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)三、其他國(guó)家成年人人體尺寸①美國(guó)成年男子平均身高？比較中國(guó)？注意標(biāo)準(zhǔn)差②英國(guó)的成年男子均值與日本比較？說明：制造各種與人體尺寸有關(guān)的出口工業(yè)產(chǎn)品時(shí)，必須考慮到產(chǎn)品進(jìn)口國(guó)家的人體測(cè)量數(shù)據(jù)。例如，adidas的歐版尺寸對(duì)于亞洲人來說偏大。ASIANSIZINGDesignedandconstructedforthefitandcomfortoftheAsianbody.§3常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)①美國(guó)成年男子平均身高？比較中國(guó)？說§4人體各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算一、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)來推算各部分的結(jié)構(gòu)尺寸是比較符合實(shí)際情況的?！?人體各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算二、由體重計(jì)算體積和表面積正常體重Wz=H－110（kg）理想體重WL=H－100（kg）§5人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用一、主要人體尺寸的應(yīng)用原則{人體尺寸應(yīng)用條件百分位選擇注意事項(xiàng)身高適用于99%以上的人應(yīng)考慮盡可能地適應(yīng)100%的人對(duì)鞋高度給與適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償挺直坐高放松坐高二、由體重計(jì)算體積和表面積{人體尺寸應(yīng)用條件百分位選擇注意事人體尺寸的應(yīng)用方法？人體尺寸的應(yīng)用方法？§5人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用二、人體尺寸的應(yīng)用方法1、確定所設(shè)計(jì)的產(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?！?人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型定義說明Ⅰ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)需要兩個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值和下限值的依據(jù)又稱雙限制設(shè)計(jì)Ⅱ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)只需要一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值和下限值的依據(jù)又稱單限制設(shè)計(jì)ⅡA型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)只需要一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值的依據(jù)又稱大尺寸設(shè)計(jì)ⅡB型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)只需要一個(gè)人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸下限值的依據(jù)又稱小尺寸設(shè)計(jì)Ⅲ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)只需要第50百分位數(shù)（P50）作為產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)的依據(jù)又稱平均尺寸設(shè)計(jì)★產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)分類★產(chǎn)品類型產(chǎn)品類型定義說明Ⅰ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)需要兩個(gè)人體尺寸百分§5人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用二、人體尺寸的應(yīng)用方法２、選擇人體尺寸百分位數(shù)

產(chǎn)品類型產(chǎn)品重要程度百分位數(shù)的選擇依據(jù)|滿足度Ⅰ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)涉及人的健康、安全的產(chǎn)品一般工業(yè)產(chǎn)品上限值：P99&下限值：P198%上限值：P95&下限值：P590%ⅡA型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)涉及人的健康、安全的產(chǎn)品一般工業(yè)產(chǎn)品上限值：P99和P9599%或95%上限值：P9090%ⅡB型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)涉及人的健康、安全的產(chǎn)品一般工業(yè)產(chǎn)品下限值：P1和P599%或95%下限值：P1090%Ⅲ型產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)一般工業(yè)產(chǎn)品P50

通用成年男、女通用產(chǎn)品一般工業(yè)產(chǎn)品男性的上限值：P99、P95或P90

通用女性的下限值：P1、P5或P10

通用★產(chǎn)品尺寸設(shè)計(jì)分類★§5人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用產(chǎn)品類型產(chǎn)品重要程度百分位數(shù)的選擇依§5人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用二、人體尺寸的應(yīng)用方法3、確定功能修正量

考慮有關(guān)人體尺寸時(shí)，必須給衣服、鞋、帽留下適當(dāng)?shù)挠嗔浚簿褪窃谌梭w尺寸上增加適當(dāng)?shù)闹b修正量。§5人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用考慮有關(guān)人體尺寸時(shí)，必須給衣服、鞋、§5人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用二、人體尺寸的應(yīng)用方法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，成為心理修正量。BMWM6內(nèi)部§5人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用為了克服人們心理上產(chǎn)生的“空間壓抑感求奇？求奇？求奢？求奢？人機(jī)工程學(xué)課件人機(jī)工程學(xué)課件人機(jī)工程學(xué)課件§5人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用二、人體尺寸的應(yīng)用方法5、產(chǎn)品功能尺寸的設(shè)定

最小功能尺寸=人體尺寸百分位數(shù)+功能修正量