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1、2.1 2.1 人体测量基础人体测量基础2.2 2.2 静态测量与动态测量静态测量与动态测量2.3 2.3 中国常用人体测量数据中国常用人体测量数据2.4 2.4 人体测量的应用人体测量的应用第第2 2章章 人体测量人体测量2022/3/291教学基本要求 掌握人体静动态测量数据掌握人体静动态测量数据了解中国常用人体测量数据了解中国常用人体测量数据重点学会人体测量数据的应用重点学会人体测量数据的应用2022/3/2922022/3/2932022/3/295o人体人体测测量（量（Anthropometry）人体测量是指对人类身体各方面特征数据的度量，特人体测量是指对人类身体各方面特征数据的度量
2、，特别是人体的尺寸和特征，包括人的重心位置，身体的别是人体的尺寸和特征，包括人的重心位置，身体的各部分尺寸，关节的运动范围和力量特性等，以及这各部分尺寸，关节的运动范围和力量特性等，以及这些数据在设计中的应用。些数据在设计中的应用。研究对象：个体和群体研究对象：个体和群体人体测量的重要性：设计的前提人体测量的重要性：设计的前提 - - to fit people, not people to fit2.1人体测量基础2022/3/2962.1.1人体测量的基准面人人体体测测量量基基准准面面和和基基准准轴轴人人体体测测量量基基准准面面和和基基准准轴轴水平面冠状面矢状面2022/3/297由颅骨两
3、侧的外耳门上缘点由颅骨两侧的外耳门上缘点(po)(po)和左侧眶下缘点和左侧眶下缘点(or)3(or)3点所组成的一个平面点所组成的一个平面 。2022/3/2982.1.2人体测量的姿势立姿立姿(standing posture) 坐姿坐姿(sitting posture)2022/3/299立姿：立姿： 挺胸直立，头部以眼耳挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足后跟并拢，前端
4、分开，使两足大致呈足大致呈4545角，体重均匀分布角，体重均匀分布于于两足两足。2022/3/2910坐姿：坐姿： 挺胸坐在被调节到腓骨挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平行，前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，足平膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，放在地面上，手轻放在大手轻放在大腿上。腿上。2022/3/29112022/3/29122.1.3 人体测量的主要仪器 人体测高仪人体测高仪 人体测量用直脚规人体测量用直脚规 人体测量用弯脚规人体测量用弯脚规 测高仪测高仪弯脚规弯脚规直角规直角规角度计
5、角度计软尺软尺2022/3/2913基本测点及测量项目测测点点头部测点头部测点（1616个）个）躯干和四肢部躯干和四肢部位测点位测点（2222个）个）测测量量项项目目头部测量项目头部测量项目（1212项）项）躯干和四肢躯干和四肢部位测量项部位测量项目目（6969项）项）（GB397583）（GB397585测量方法）测量方法）2022/3/2914适应域适应域 一一个个设设计计只只能能取取一一定定的的人人体体尺尺寸寸范范围围，只只考考虑虑整整个个分分布布的的一一部部分分“面面积积”，称称为为“适适应应域域”，适适应应域域是相对设计而言的，对应统计学的置信区间的概念。是相对设计而言的，对应统计学
6、的置信区间的概念。 适适应应域域可可分分为为：对对称称适适应应域域、偏偏适适应应域域。对对称称适适应应域域对称于均值；偏适应域通常是整个分布的某一边。对称于均值；偏适应域通常是整个分布的某一边。2.1.4 人体测量的主要统计函数2022/3/2915百分位由百分比表示，称为百分位由百分比表示，称为“第几百分位第几百分位”。例如，例如，50%50%称为第称为第5050百分位。百分位。百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分布的第布的第5 5百分位数为百分位数为15431543，则表示有，则表示有5%5%的人的身的人的身高将低于这个高度。高将低于这个高度。2
7、022/3/2916 在人体测量资料中，常常给出的是第在人体测量资料中，常常给出的是第5 5、第、第5050和第和第9595百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可按下式求出：数值时，则可按下式求出：1%1%50%50%之间的数值之间的数值: : 50%50%99%99%之间的数值之间的数值: : 2022/3/29172022/3/29百分比（百分比（%）K百分比（百分比（%）K0.52.576700.5241.02.326750.6742.51.960800.84251.645851.036101.282901.282151.0369
8、51.645200.84297.51.960250.67499.02.326300.52499.52.576表表2-1 百分比与变换系数2022/3/2918例例1 1：设计适用于设计适用于90%90%华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？围设计该产品尺寸？解：解：由表查知华北男性身高平均值由表查知华北男性身高平均值 =1693mm=1693mm，标准差标准差S=56.6mm.S=56.6mm.要求产品适用于要求产品适用于90%90%的人，故以第的人，故以第5 5百分位和第百分位和第9595百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数百分
9、位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=1.645K=1.645；即第即第5 5百分位数为：百分位数为：X X5 5=1693-=1693-（56.656.6X X1.6451.645）=1600mm=1600mm第第9595百分位数为：百分位数为：X X9595=1693+=1693+（56.656.6X X1.6451.645）=1786mm=1786mm结论：结论：按身高按身高1600-17861600-1786mmmm设计产品尺寸，将适应用于设计产品尺寸，将适应用于90%90%的的华北男性。华北男性。讨论：讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计平均值是作为设计的基本尺寸，
10、而标准差是作为设计的调整量的。的调整量的。2022/3/29192022/3/29各区域的体重、身高和胸围三项参数的均值和标准差各区域的体重、身高和胸围三项参数的均值和标准差（单位：mm）2022/3/2920 当需得到某项人体测量尺寸当需得到某项人体测量尺寸X Xi i所处的百分位所处的百分位P P时，可按下列时，可按下列步骤及公式求得步骤及公式求得 : :再由下式求得百分位再由下式求得百分位P： P=0.5+p 式中： p概率数值，根据上面公式求得的Z值，查正态分布表获取。 2022/3/2921 例例2 : 2 : 已知女性已知女性A A身高身高1610mm,1610mm,试求有百分之多
11、少的东北女性超过其试求有百分之多少的东北女性超过其高度。高度。 解解: 由表由表2-6查得东北女性身高平均值查得东北女性身高平均值=1586mm标准差为标准差为51.8 mm。由上式求。由上式求得得Z值为值为: 根据根据Z=0.463Z=0.463值值查表查表得得p=0.1772(p=0.1772(取近似值取近似值0.177)0.177)，求得，求得P P值为值为 P=0.5+0.177=0.677P=0.5+0.177=0.677 结论：结论： 身高在身高在16101610以下的东北女性为以下的东北女性为67.7%67.7%，超过女性，超过女性A A身高的东身高的东北女性则为北女性则为32.
12、3%32.3%。 2022/3/2922正正态态分分布布表表2022/3/29232.2 2.2 静态测量与动态测量静态测量与动态测量o人体测量分析方法可以分为两类人体测量分析方法可以分为两类静态测量静态测量:身体保持固定不动身体保持固定不动动态测量：身体移动（活动空间，伸展域）动态测量：身体移动（活动空间，伸展域） 2022/3/2924人体测量数据的种类：人体测量数据的种类：人体功能上的尺寸人体功能上的尺寸类型类型静态尺寸静态尺寸动态尺寸动态尺寸人体构造上的尺寸人体构造上的尺寸（包括人在工作姿势下或（包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测在某种操作活动状态下测量的尺寸）量的尺寸）202
13、2/3/29252.2.1 静态测量o静态测量静态测量（Static Anthropometry）静静态测态测量在身体保持固定（静量在身体保持固定（静态态）位置）位置时进时进行，包行，包括骨骼尺寸（关括骨骼尺寸（关节节之之间间，如肘部和腕部）或，如肘部和腕部）或轮轮廓尺廓尺寸（如寸（如头围头围）。）。静静态态人体人体测测量可采取不同的姿量可采取不同的姿势势，主要有立姿、坐，主要有立姿、坐姿、跪姿和卧姿等几种。姿、跪姿和卧姿等几种。静静态测态测量数据是量数据是动态测动态测量的基量的基础础，是，是设计设计人机系人机系统统不可缺少的参数不可缺少的参数。l结结构化的人体构化的人体测测量数据量数据 l人
14、体着装尺寸人体着装尺寸 2022/3/2926 测量项目测量项目- -立姿（一）立姿（一）2022/3/2927 测量项目测量项目- -立姿（二）立姿（二）2022/3/2928 测量项目测量项目- -立姿（三）立姿（三）2022/3/2929 测量项目测量项目- -立姿（四）立姿（四）2022/3/2930 测量项目测量项目- -立姿（五）立姿（五）2022/3/2931 测量项目测量项目- -坐姿（一）坐姿（一）2022/3/2932 测量项目测量项目- -坐姿（二）坐姿（二）2022/3/2933 测量项目测量项目- -坐姿（三）坐姿（三）2022/3/2934 测量项目测量项目- -坐
15、姿（四）坐姿（四）2022/3/2935 测量项目测量项目- -坐姿（五）坐姿（五）2022/3/2936o动态测量动态测量（Dynamic Anthropometry）2.2 .2 动态测量动态测量建立在静态测量的基础之上，用来度量人体运动时动态测量建立在静态测量的基础之上，用来度量人体运动时的一些参数。的一些参数。活动空间活动空间-人在完成任务时需要某些身体部位运动，人在完成任务时需要某些身体部位运动， 这就要求有足够的空间，即活动空间。这就要求有足够的空间，即活动空间。伸展域伸展域-人在站立并保持脚的站立面不人在站立并保持脚的站立面不变时变时，手臂的，手臂的 活活动动空空间间用舒适伸展域
16、来表示。用舒适伸展域来表示。 2022/3/2937o活动空间活动空间活动空间的分配没有固定的规则或模式，活动空间的分配没有固定的规则或模式， 依赖于许多因素：使用的人群、任务、衣物、设备等。依赖于许多因素：使用的人群、任务、衣物、设备等。2.2 .2 动态测量2022/3/2938尺寸代号（见图）工作姿势及空间尺寸性质最小值选取值穿御寒衣时A蹲坐工作高度12001300B宽度7009201000C屈膝工作宽度90010201100D跪姿工作宽度110012001300E高度14501500F手距地面高度700G爬着工作高度800900950H长度15001600I俯卧工作高度450500600J（腹朝下）长度2450K仰卧工作高度500600650L（背向下）长度190019502000成人蹲姿，跪姿，卧姿的最小占用空间（单位：成人蹲姿，跪姿，卧姿的最小占用空间（单位：mm）2.2 .2 动态测量2022/3/29392.2.2 动态测量o伸展域伸展域常用的三种人体伸展域常用的三种人体伸展域2022/3/2940手在水平面的正常作业阈和最大作业域（手在水平面的正常作业阈和最大作业域（
