《第三章xx测量及应用》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第三章xx测量及应用（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、人体测量及应用二、人体测量的基本术语二、人体测量的基本术语四、人体尺寸的四、人体尺寸的应用应用 三、常用的人体测量数据三、常用的人体测量数据一、人体测量的基本知识一、人体测量的基本知识一、人体测量的基本知识一、人体测量的基本知识Foudamentals of Anthropometry 1 1、定义：、定义： 人体测量学是一门用测量方法研究人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为
2、各种工业设计和工程设计提特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。供人体测量数据。（如图（如图21）一、人体测量学的基本知识一、人体测量学的基本知识2 2、人体测量数据的种类：、人体测量数据的种类：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人体功能上的尺寸人体功能上的尺寸（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） 一一构造尺寸：是指静态的人体尺寸，它构造尺寸：是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的标准状态下测量的。可以测量许是人体处于固定的标准状态下测量的。可以测量许多不同的标准状态和不
3、同部位。如手臂长度、腿长多不同的标准状态和不同部位。如手臂长度、腿长度、座高等。它对与人体直接关系密切的物体有较度、座高等。它对与人体直接关系密切的物体有较大关系，如家具、服装和手动工具等。主要为人体大关系，如家具、服装和手动工具等。主要为人体各种装具设备提供数据。各种装具设备提供数据。二二功能尺寸：是指动态的人体尺寸，是人功能尺寸：是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能所能达到的空间范在进行某种功能活动时肢体所能所能达到的空间范围，它是动态的人体状态下测得。围，它是动态的人体状态下测得。 二、人体测量的基本术语二、人体测量的基本术语Terminology of Anthropo
4、metryTerminology of Anthropometry1 1、被测者姿势：、被测者姿势：（1 1）立姿：）立姿： 挺胸直立，头部以眼耳平面定挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈两足大致呈4545角，体重均匀分布于角，体重均匀分布于两足。见图两足。见图2 26 6。（2 2）坐姿：）坐姿： 挺胸坐在被调节到腓挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，
5、头部骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平视前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，行，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手轻放足平放在地面上，手轻放在大腿上。见图在大腿上。见图2 27 7。2 2、测量基准面、测量基准面 人体基准面的定位是人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决垂轴、纵轴和横轴）来决定的。人体测量中设定的定的。人体测量中设定的轴线和基准面如图轴线和基准面如图2 22 2。 矢状面；冠状面；水矢状面；冠状面；水平面；平面； 眼耳平面。眼耳平面。3 3、测量方向、测量方向(1)(1)
6、在人体上、下方向在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。将下方称为足侧端。(2)(2)在人体左、右方向在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称离正中矢状面的方向称为外侧。为外侧。4 4、支承面和衣着、支承面和衣着 立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。人体测量中的主要统计函数（术语）人体测量中的主要统计函数（术语）: :总体、样本总体、样本均值均值、标准差标准差术语术语适应域适
7、应域百分位百分位百分位数百分位数总体 统计学中，把所要研究的全体对象的集合称为“总体”。人体尺寸测量中，总体是按一定特征被划分的人群。因此，设计产品时必须了解总体的特性，并且对该总体命名，例如，中国成年人、中国飞行员等。样本 统计学中，把从总体取出的许多个体的全部称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解样本的特点及其表达的总体。均均值值 描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均值描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均值和标准差。前者表示分布的集中趋势；后者表示分布的和标准差。前者表示分布的集中趋势；后者表示分布的离中趋势。离中趋势。均值的计算公式为：均值
8、的计算公式为： 标标准准差差标准差的计算公式为：标准差的计算公式为： 为相加，为相加，N N为测量为测量次数，次数， 为各单为各单独测量值，独测量值，M M为均值。为均值。S S为标准差，为标准差，其他符号与其他符号与（1 1）相同。）相同。适应域适应域 一个设计只能取一个设计只能取一定的人体尺寸范围，一定的人体尺寸范围，只考虑整个分布的一只考虑整个分布的一部分部分“面积面积”，称为，称为“适应域适应域”，适应域，适应域是相对设计而言的，是相对设计而言的， 适应域可分为：对称适应域、适应域可分为：对称适应域、偏适应域。对称适应域对称于均值；偏适应域。对称适应域对称于均值；偏适应域通常是整个分布
9、的某一边。偏适应域通常是整个分布的某一边。百分位百分位百分位由百分比表示，称为百分位由百分比表示，称为“第几百分第几百分位位”。例如，。例如，50%50%称为第称为第5050百分位。百分位。百分位数百分位数百分位数是百分位对应的数值。例如，百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分布的第身高分布的第5 5百分位数为百分位数为15431543，则，则表示有表示有5%5%的人的身高将低于这个高度。的人的身高将低于这个高度。 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9595百百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可分位数值。在设计中，
10、当需要得到任一百分位数值时，则可按下式求出：按下式求出：1%-50%1%-50%之间的数值：之间的数值：P=M-P=M-（SKSK）50%-99%50%-99%之间的数值：之间的数值：P=M+P=M+（SKSK）M M为标准值；为标准值；S S为标为标准差；准差；K K为百分比为百分比变换系数。变换系数。人体尺寸的区域划分人体尺寸的区域划分东北、华北区东北、华北区西北区西北区东南区东南区华中区华中区华南区华南区西南区西南区黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北京、天津、河北。北京、天津、河北。甘肃、青海、陕西、山西、西藏、甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南
11、、新疆。宁夏、河南、新疆。安徽、江苏、上海、浙江。安徽、江苏、上海、浙江。湖南、湖北、江西。湖南、湖北、江西。广东、广西、福建。广东、广西、福建。贵州、四川、云南。贵州、四川、云南。东北、华北区东北、华北区西北区西北区东南区东南区华中区华中区华南区华南区西南区西南区各地区身高、体重的各地区身高、体重的M M、S S值值身高身高: M=1693: M=1693（15861586）；）；S=56.6(51.8)S=56.6(51.8)体重体重: M=64: M=64（5555）；）；S= 8.2(7.7)S= 8.2(7.7)身高身高: M=1684(1575); S=53.7(51.9): M=
12、1684(1575); S=53.7(51.9)体重体重: M=60(52); S=7.6(7.1): M=60(52); S=7.6(7.1)身高身高:M=1686(1575); S=55.2(50.8):M=1686(1575); S=55.2(50.8)体重体重:M=59(51); S=7.7(7.2):M=59(51); S=7.7(7.2)身高身高:M=1669(1560); S=56.3(50.7):M=1669(1560); S=56.3(50.7)体重体重:M=57(50); S=6.9(6.8):M=57(50); S=6.9(6.8)身高身高:M=1650(1549); S
13、=57.1(49.1):M=1650(1549); S=57.1(49.1)体重体重:M=56(49); S=6.9(6.5):M=56(49); S=6.9(6.5)身高身高:M=1647(1546); S=56.7(53.9):M=1647(1546); S=56.7(53.9)体重体重:M=55(50); S=6.8(6.9):M=55(50); S=6.8(6.9)百分比对应的变换系数百分比对应的变换系数K K 5 5% %1.6451.64510%10%1.2821.28220%20%0.8420.84225%25%0.6740.67450%50%0.0000.00075%75%0.
14、6740.67480%80%0.8420.84290%90%1.2821.28295%95%1.6451.645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？按怎样的身高范围设计该产品尺寸？解：由表查知华北男性身高平均值M=1693mm，标准差S=56.6mm.要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数K=1.645；即第5百分位数为：P=1693-（56.6*1.645）=1600mm第95百分位数为：P=1693+（56.6*1.645）=1786mm结论：按身高1
15、600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于90%的华北男性。讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计的调整量的。是作为设计的调整量的。影响人体测量数据差异的因素：影响人体测量数据差异的因素：常用人体测量数据常用人体测量数据年龄年龄性别性别年代年代地区与种族地区与种族职业职业百分位的概念百分位的概念 由于人的人体尺寸有很大的变化，它不是某一确定的由于人的人体尺寸有很大的变化，它不是某一确定的数值，而是分布于一定的范围内。如亚洲人的身高是数值，而是分布于一定的范围内。如亚洲人的身高是151151188188厘米这个范围，而我们设计时只能用一个
16、确定的数厘米这个范围，而我们设计时只能用一个确定的数值，而且并不能象我们一般理解的那样用平均值，如何确值，而且并不能象我们一般理解的那样用平均值，如何确定使用那一数值呢？这就是百分位的方法要解决的问题。定使用那一数值呢？这就是百分位的方法要解决的问题。 百分位的定义：百分位的定义： 百分位表示具有某一人体尺寸和小于百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。 统计学表明，任意一组特定对象的人统计学表明，任意一组特定对象的人体尺寸，其分布规律符合正态分布规律，体尺寸，其分布规律符合正态分布规律，即大部分属于中间值，只有一小部分属于即大部
17、分属于中间值，只有一小部分属于过大和过小的值，它们分布在范围的两端，过大和过小的值，它们分布在范围的两端，如设了第如设了第5 5百分位和第百分位和第9595百分位，第百分位，第5 5百分百分位表示身材较小的，有位表示身材较小的，有5 5的人低此尺寸；的人低此尺寸；第第9595百分位表示高，即有百分位表示高，即有5 5的人高于此值。的人高于此值。 平均人的谬误平均人的谬误 选择数据时，如果以为第选择数据时，如果以为第5050百分位数百分位数据代表了据代表了“平均人平均人”的尺寸，那就错了，的尺寸，那就错了，这里不存在这里不存在“平均人平均人”，在某种意义上这，在某种意义上这是一种易于产生错觉的、
18、含糊不清的概念。是一种易于产生错觉的、含糊不清的概念。第第5050百分位只说明你所选择的某一项人体百分位只说明你所选择的某一项人体尺寸有尺寸有5050的人适用，不能说明别的什么。的人适用，不能说明别的什么。事实上几乎没有任何人真正够的上事实上几乎没有任何人真正够的上 平均人平均人 主要人体尺寸的应用原则之一1、极限设计原则：主要内容包括设计的最大尺寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参考人体的高百分位。2、可调原则：设计优先采用可调式结构。一般调节范围应从第5百分位到第95百分位。3、平均尺寸原则：设计中采用平均尺寸计算。（多数专家不主张按平均尺寸设计）身高应用：身高应用：立姿活动空间：立
19、姿活动空间：坐姿活动空间：坐姿活动空间：单腿跪姿单腿跪姿的活动空的活动空间间仰卧活动仰卧活动空间空间人体尺寸运用中的问题人体尺寸运用中的问题一一数据的选择：数据的选择：选择适应设计对象的数据是很重要的，要清楚使用者的年龄、性别、职业和民族，包括我们在前述差异一节中所讲到的各种问题，使得所设计的室内环境和设施适合使用对象的尺寸特征。二二百分位的运用：百分位的运用：在很多的数据表中只给出了第5百分位、第50百分位和第95百分位，为什么会这样呢，因为这三个数据是人们经常见到和用到的尺寸，最常用的是第5和第95百分位，一般不用50百分位 经常采用第5和第95百分位概括了90的大多数人的人体尺寸范围，能
20、适应大多数人的需要，那么我们在具体的设计中如何来选择呢，有这样一个原则：“够的着的距离，容的下的空间“在不涉及安全问题的情况下，使用百分位的建议如下:1、由人体总高度、宽度决定的物体，诸如门、通道、床等，其尺寸应以95百分位的数值为依据，能满足大个的需要，小个子自然没问题。2、由人体某一部分决定的物体、诸如臂长、腿长决定的座平面高度和手所能触及的范围等，其尺寸应以第5百分位为依据，小个子够的着，大个子自然没问题。3 3、特殊情况下，如果以第、特殊情况下，如果以第5 5百分位或第百分位或第9595百分位百分位为限值会造成界限以外的人员使用时不仅不舒适，而为限值会造成界限以外的人员使用时不仅不舒适
21、，而且有损健康和造成危险时，尺寸界限应扩大至第且有损健康和造成危险时，尺寸界限应扩大至第1 1百分百分位和第位和第9999百分位，如紧急出口的直径应以百分位，如紧急出口的直径应以9999百分位为百分位为准，栏杆间距应以第准，栏杆间距应以第1 1百分位为准。百分位为准。 4 4、目的不在于确定界限，而在于决定最佳范围时，、目的不在于确定界限，而在于决定最佳范围时，应以第应以第5050百分位为依据，这适用于门铃、插座和电灯百分位为依据，这适用于门铃、插座和电灯开关。开关。 三可调节性： 在某些情况下，我们选择可以调节的做法，可以扩大使用的范围，并可使大部分人的使用更合理和理想。例如可升降的椅子和可
22、调节的隔板。但是怎样确定调节的幅度呢，有两种观点，一是用极值：1百分位99百分位，尽量适用于更多的人；另一种是不用极值，以10百分位90百分位为幅度，因为这样的设计技术上简便，使用起来对大多数人合适，我们在回头看人体尺寸正态分布图，可以看出90的人都在第5第95百分位这个范围之内，也就是这个范围满足了大多数人的要求。为了达到普遍性而花很多的钱、使少数人收益是不合适的。四四在设计中应分别考虑各项人体尺寸：在设计中应分别考虑各项人体尺寸： 实践中常发生比例适中的人为基准的错误做法，身高一样的人、例如身高都是第5百分位的人，他们的坐高、坐深、伸手可及的范围也都相应的小，有人认为这是理所当然的，实际上
23、是很少见的。例如：一个身体比例均匀的人腿可能特别长，而身体比例不均匀的人可能上身特别长。实际上身高相等的一组人里身体坐高的差可达到10厘米。不同项目的人体尺寸相互之间的独立性很大，因此在设计时要分别考虑每个项目的尺寸。五五尺寸的衡量标准：尺寸的衡量标准：1、舒适的标准：够得着的距离，容得下的空间。是满足了最基本的功能需要，也就是满足了最低限度的需要。而要达到舒适则是另一个标准。举一个例子：火车卧铺按照功能尺寸肯定是合理的，但睡起来肯定没有五星级饭店中的大床舒服。这个例子告诉我们舒适的程度也是一个尺寸选择的标准。2、安全的尺度：六六形式对尺度的影响：形式对尺度的影响：敏感和不敏感作业一1、什么是人体测量学？2、百分位、百分位数的含义？3、人体尺寸的应用原则,主要掌握什么数据？作业二：我的身体尺寸测量水平尺寸：10个坐姿尺寸：11个立姿尺寸：6个要求：参照课本相关图例，绘图并标注尺寸作业三：与(某身体部位)相关的东西的尺寸测量例如与手相关的东西： 茶杯的直径和深度，戒指的手机的扶手的要求：画示意简图（结构图，情景图），并标注关键尺寸。 思考题：椅子的尺寸设计思考题：椅子的尺寸设计座姿舒适性的概念探讨舒适座椅的座椅的尺寸设计：座高、座深、座宽、靠背你认为它适合什么时候用呢：上课，学习，吃饭？（简单的结构表现效果图）
