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1、第二章 人体的人机学参数,内 容 第一节 人体尺寸及其测量 第二节 人体的人机学参数 第三节 疲劳的测定 第四节 人体测量数据的应用,2019/10/22,一、人体测量的基本术语 被测者姿势（立姿 、坐姿） 测量基准面 （见图1） 测量方向 支承面和着装 基本测点及测量项目 (见图2、图3),第一节 人体尺寸及其测量,继 续,2019/10/22,图1 人体测量基准面和基准轴,2019/10/22,图1-b 人体测量基准面和基准轴,图1-a 人体测量基准面和基准轴,2019/10/22,图2-a 测量项目-立姿,2019/10/22,图2-b 测量项目-立姿,2019/10/22,图2-c 测
2、量项目-立姿,2019/10/22,图2-d 测量项目-立姿,2019/10/22,图2-e 测量项目-立姿,2019/10/22,图2-f 测量项目-立姿,2019/10/22,图3-a 测量项目-坐姿,2019/10/22,图3-b 测量项目-坐姿,2019/10/22,图3-c 测量项目-坐姿,2019/10/22,图3-d 测量项目-坐姿,2019/10/22,图3-e 测量项目-坐姿,2019/10/22,在人体尺寸测量中所采用的人体测量仪器有：人体测高仪、人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用磅秤等。 人体测高仪 直脚规 直
3、脚规 （参见图4-a 见图4-b 见图4-c）,继 续,二、人体尺寸测量用的主要仪器,2019/10/22,图4-a 人体测高仪,2019/10/22,图4-b 人体测量用直脚规,2019/10/22,图2-4 人体测量用弯脚规(4-c),2019/10/22,三、人体测量中的主要统计函数 均值 方差,2019/10/22,三、人体测量中的主要统计函数 标准差 抽样误差 百分位数和适应度,2019/10/22,表2-1 百分比与变换系数,2019/10/22,四、常用人体测量数据 1、我国成年人的人体结构尺寸,图2-5 立姿人体尺寸,2019/10/22,图2-6 坐姿人体尺寸,2019/10
4、/22,图2-7 人体水平尺寸,2019/10/22,表22 人体主要尺寸 (单位：mm),2019/10/22,表2-3 立姿人体尺寸 (单位：mm),2019/10/22,表2-4 坐姿人体尺寸 (单位：mm),2019/10/22,表2-5 人体水平尺寸 （单位：mm）,2019/10/22,表2-6 各区域的体重、身高和胸围三项参数的均值和标准差（单位：mm）,2019/10/22,2 我国成年人人体动态尺度 （1）肢体活动角度范围,图2-8 人体肢体活动角度范围,2019/10/22,图2-9 人体上部及上肢固定姿势活动角度范围,2019/10/22,图2-10 立姿上身及手的可及范
5、围、坐姿上身及手的可及范围,（2） 不同姿势时手能及的空间 范围,2019/10/22,图2-11单腿跪姿上身及手的可及范围,2019/10/22,图2-12 仰卧姿势手及腿的活动空间,2019/10/22,3、常用人体功能尺寸测量区域,2019/10/22,五、手、脚作业域测量 1、 手的测量,图214 手的测量,2019/10/22,(1) 水平作业域,图2-15 手在水平面的正常作业阈和最大作业域（cm）,2019/10/22,图2-16 坐姿抓握作业域（cm）,2019/10/22,(2) 垂直作业域,图2-17 立姿双臂垂直作业域图 2-18 立姿双臂垂直作业域,2019/10/22
6、,图2-19 身高与摸高的关系,2019/10/22,2、脚的测量,图220 脚的测量,2019/10/22,3、 脚作业空间,图2-21 脚的作业区域,第一节结束,2019/10/22,一、人体体部指数及有关人机学参数计算 可根据人体的身高、体重等基础测量数据，利用一些经验公式计算出所需的其它各部分数据。 1、人体的体部指数 （参见教材P34公式2-72-11） 2、用人体身高尺寸计算人体各部分尺寸 （见图2-22、图2-23及表2-9）,第二节 人体的人机学参数,2019/10/22,图2-22 坐姿静态尺寸编号图,2019/10/22,图223 立姿静态尺寸图,2019/10/22,表
7、2-9 静坐时人体尺寸与身高的关系,2019/10/22,3、用人体体重计算人体体积和表面积 （1）人体体积 （2）体表面积 4、用身高、体重、表面积求有关人机学参数 （见表2-10 ）,2019/10/22,表2-10 人体有关人机学参数计算公式,2019/10/22,二、 人体生理学参数及测量 1、最大耗氧量（Vo2max）及氧债能力 （见图2-24 ） 2、最大心率 3、搏出量与最大心脏输出 4、肌电图 5、呼吸量的测定 6、脉搏数的测定 7、发汗的测定 8、血液成份变化的测定 9、脑电图 （见表212 ）,第二节结束,2019/10/22,图2-24 三种氧债与相应的劳动负荷示意图 （
8、a）常量负荷 （b）高量负荷 （c）超量负荷,2019/10/22,表212 大脑意识状态与人为错误的潜在危险性,2019/10/22,一、疲劳自觉症状调查,表212 疲劳自觉症状调查表,第三节 疲劳的测定,2019/10/22,二、测量疲劳的几种方法 1、测定心率 2、呼气分析法 3、触两点辨别阈法 （表213 ） 4、膝腱反射阈的测定 5、反应时间测定法 6、频闪融合阈值测定法 （表214与图2-25 ） 7、色名读唱时间法 8、皮肤电流测定法,第三节结束,2019/10/22,表213 人体皮肤不同部位的触两点辨别阈,2019/10/22,表214 频闪融合阈值,2019/10/22,图
9、2-25 CFF值及心动数日周期变化,2019/10/22,第四节 人体测量数据的应用,一、人体数据的运用准则 1、最大最小准则。 2、可调性准则 3、平均准则 4、使用最新人体数据准则 5、地域性准则 6、功能修正与最小心理空间相结合准则 7、标准化准则。 8、姿势与身材相关联准则 9、合理选择百分位和适用度准则,2019/10/22,人体测量数据选用的注意事项 设计和确定作业空间尺寸的根据，必须保证至少90%的用户的适应性、兼容性、操作性和维护性，即人体主要尺寸的设计极限应根据第5至95百分位数的值确定。 必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（如通道、出入口、防触及危险部位的安全距离等
10、），应以第95百分位的值作为适用的人体尺寸。 有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸（如抓握物体的可及距离、控制器的位移、显示器与测试点位置、安全防护罩上的空隙等），应以第5百分位的值作为适用的人体尺寸。,2019/10/22,可调整的尺寸（如高度可调的坐椅、工作台、控制器、安全带等），应以第5百分位至第95百分位的人体尺寸范围作为高速范围适用的人体尺寸；只能用一种中等尺寸供群体使用时（如墙壁上的开关高度、门上把手尺寸等），应以第50百分位数作为适用的人体尺寸 搞清该尺寸的适用范围，如适用的国家、地区、民族、年龄、性别、职业及社会阶层等，否则，盲目选用，设计出的产品适用性较差 人体测量数据应用应
11、注意人体尺寸的变化。一方面从事某种工作的劳动人群的身材有变化时，其最佳适应尺寸也应随之改变；另一方面，世界各国人体身高有增加的趋势，近20年来世界各国人体的身高平均每10年增加1cm，我国的人体身高增加更快，所以在收集或选用人体尺寸资料时应注意这种现象。,2019/10/22,二、人体尺度在工程设计中的应用 1人体尺度应用的原则 （从工程设计应用角度讲） （1） 满足度：满足度是产品设计尺寸满足特定使用者群体的百分率。也就是说从人体工程学角度看，你的设计适合多少人. （2） 产品尺寸设计任务的分类 I型产品尺寸设计(就是上面所说的可调准则)：尺寸在上限值和下限值之间可调，上下限百分位分别为5和
12、95时，满足度为90。 型产品尺寸设计(最大最小准则)表216,2019/10/22,表2-16 人体尺寸百分位数选择,2019/10/22,2、人体尺寸的应用方法和程序,（1） 确定所设计对象的类型和适应度 确定设计对象的功能尺寸的主要依据是人体尺寸百分位数，而它的选用又与设计对象的类型密切相关。首先应确定所设计的对象是属于哪一类型。见表217。 （2） 选择人体尺寸百分位数 在确认所设计的产品类型及其等级之后，选择人体尺寸百分位数的依据是适用度。人机工程学设计中的适用度，是指所设计产品在尺寸上能满足多少人使用，通常以适合使用的人数占使用者群体的百分比表示。,2019/10/22,表2-17
13、 产品尺寸设计分类,2019/10/22,3确定功能修正量和心理修正量,（1）必须考虑到实际中人的可能姿势、动态操作、着装等需要的设计裕度，所有这些设计裕度总计为功能修正量 （2）为了消除人们心理上的“空间压抑感”、“高度恐惧感”和“过于接近时的窘迫感和不舒适感”等心理感受，或者是为了满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，涉及人的产品和环境空间设计 ，必须再附加一项必要的心理空间尺寸，即心理修正量,2019/10/22,四、人体身高在设计中的应用方法,以身高为基准确定工作面高度、设备和用具高度的方法，通常是把设计对象归成各种典型的类型，并建立设计对象的高度与人体身高的比例关系，以供设计时选择和查用。图226是以身高为基准的设备和用具的尺寸推算图，图中各代号的含义如表218所示。,2019/10/22,图2-26 以身高为基准的设备和用具尺寸概算图,2019/10/22,表2-19 设备、用具及通道高度与身高的关系,2019/10/22,
