人体工程学3-人体测量

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1、人人 体体 工工 程程 学学 Human Factors Engineering Human Factors EngineeringHuman Factors Engineering Human Factors Engineering人体工程学第三部分第三部分 人体测量及数据的应用人体测量及数据的应用l l1 人体测量的基本知识数据分类数据分类人体构造上的静态尺寸人体构造上的静态尺寸人体功能上的动态尺寸人体功能上的动态尺寸1.1 1.1 概概 述述1.1.1 1.1.1 形态测量形态测量 以检查人体形态的方式进行测量，包括人体长度、人体以检查人体形态的方式进行测量，包括人体长度、人体体型、人体

2、体积和重量、人体表面积。体型、人体体积和重量、人体表面积。人体工程学1.1.2 1.1.2 生理测量生理测量 测量人体的主要生理指标，主要内容包括：人体的出力测量人体的主要生理指标，主要内容包括：人体的出力范围、人体感觉反应、人体疲劳。范围、人体感觉反应、人体疲劳。1.1.3 1.1.3 运动测量运动测量 测量人体的活动过程和活动范围的大小，主要内容包括：测量人体的活动过程和活动范围的大小，主要内容包括：动作范围、动作过程、形体变化、皮肤变化。动作范围、动作过程、形体变化、皮肤变化。人体工程学1.2 1.2 人体测量的基本知识人体测量的基本知识1.2.1 1.2.1 测量姿势测量姿势 a a、

3、直立姿势（立姿）直立姿势（立姿） b b、坐姿坐姿1.2.2 1.2.2 人体测量的基本平面与轴人体测量的基本平面与轴 a a、测量基准面：矢状面、正中矢状面、测量基准面：矢状面、正中矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面；冠状面、水平面、眼耳平面；（图（图1-11-1） b b、运动轴：矢状轴、额状轴、垂直轴；运动轴：矢状轴、额状轴、垂直轴； c c、测量方向：头侧端和足侧端、内侧测量方向：头侧端和足侧端、内侧和外侧、近位和远位等和外侧、近位和远位等。人体工程学 d d、测量项目：直立姿势、自然坐姿、躯干的尺寸、上肢尺测量项目：直立姿势、自然坐姿、躯干的尺寸、上肢尺寸、下肢尺寸、头部尺寸、身体各部

4、位间前后距离、体重。寸、下肢尺寸、头部尺寸、身体各部位间前后距离、体重。1.2.3 1.2.3 其其 他他 a a、支承面支承面 b b、被测者的衣着被测者的衣着 c c、测量精度测量精度人体工程学1.3 1.3 人体尺寸测量的人体尺寸测量的分类分类1.3.1 1.3.1 静态人体尺寸测量静态人体尺寸测量 被测者静止地站着或被测者静止地站着或坐着进行的一种测量方式；坐着进行的一种测量方式； 用做工作空间的大小、用做工作空间的大小、家具、产品界面元件以及家具、产品界面元件以及一些工作设施等的设计依一些工作设施等的设计依据。据。（图（图1-21-2）人体工程学1.3.2 1.3.2 动态人体尺寸测

5、量动态人体尺寸测量 被测者处于动作状态下所进行的人体尺寸测量；被测者处于动作状态下所进行的人体尺寸测量； 重点是测量人在执行某种动作时的身体动态特征；重点是测量人在执行某种动作时的身体动态特征；（图（图1-1-3 3） 特点：在任何一种身体活动中，身体各个部位并不是独立完特点：在任何一种身体活动中，身体各个部位并不是独立完成的；成的；人体工程学 动态人体测动态人体测量通常是对手、量通常是对手、上肢、下肢、脚上肢、下肢、脚所及的范围以及所及的范围以及各关节能达到的各关节能达到的距离和能转动的距离和能转动的角度进行测量。角度进行测量。（图（图1-41-4）人体工程学l l2 常用人体尺寸数据2.1

6、 2.1 我国成年人的人体结构尺寸我国成年人的人体结构尺寸 a a、人体主要尺寸：人体主要尺寸：人体工程学 b b、立姿人体尺寸：立姿人体尺寸：人体工程学c c、坐姿人体尺寸：坐姿人体尺寸：人体工程学d d、人体水平尺寸：人体水平尺寸：人体工程学 要点：表列数值为裸体测量的结果，在用于设计时，应根据各要点：表列数值为裸体测量的结果，在用于设计时，应根据各地区不同的着衣量而修正；立姿要求挺胸直立，坐姿时要求端坐；地区不同的着衣量而修正；立姿要求挺胸直立，坐姿时要求端坐；地区差异。地区差异。（表（表1-61-6）人体工程学l l3 人体测量数据的应用3.1 3.1 影响人体测量数据差异的因素影响人

7、体测量数据差异的因素 a a、年年 龄龄: : b b、性性 别：别： c c、年年 代：代： d d、地区与种族：地区与种族： e e、职职 业：业：人体工程学3.2 3.2 人体尺寸数据的应用人体尺寸数据的应用3.2.1 3.2.1 应用人体尺寸数据的基本原理应用人体尺寸数据的基本原理基本原理：基本原理： 设计要达到适合体型矮小的使用者的尺寸；设计要达到适合体型矮小的使用者的尺寸； 设计要达到适合体型高大的使用者的尺寸。设计要达到适合体型高大的使用者的尺寸。合理选用百分位原则：合理选用百分位原则： 在不涉及使用者健康和安全时，选用适当偏离极端百分位的在不涉及使用者健康和安全时，选用适当偏离

8、极端百分位的第第5 5百分位和第百分位和第9595百分位作为界限值较为适宜，以便简化加工制百分位作为界限值较为适宜，以便简化加工制作过程、降低生产成本。作过程、降低生产成本。人体工程学具体原则：具体原则： a a、由身高决定的产品，应以第由身高决定的产品，应以第9999百分位数值为依据。即百分位数值为依据。即按大尺寸进行设计；按大尺寸进行设计； b b、由人体某些部位的尺寸决定的物体，应以第由人体某些部位的尺寸决定的物体，应以第5 5百分位数百分位数值为依据。即按小尺寸进行设计；值为依据。即按小尺寸进行设计； c c、可调尺寸，应可调节到使第可调尺寸，应可调节到使第5 5百分位和第百分位和第9

9、595百分位之间百分位之间的所有人使用方便；的所有人使用方便； d d、以第以第5 5百分位和第百分位和第9595百分位为界限值设计的产品，当身百分位为界限值设计的产品，当身体尺寸在界限值以外的人使用会危害其健康或增加事故危险时体尺寸在界限值以外的人使用会危害其健康或增加事故危险时其尺寸界限应扩大到第其尺寸界限应扩大到第1 1百分位和第百分位和第9999百分位；百分位； e e、门铃、插座、电灯开关的安装高度以及营业柜台高度门铃、插座、电灯开关的安装高度以及营业柜台高度等这类具有普遍性的场合，应以等这类具有普遍性的场合，应以5050百分位数值为依据。百分位数值为依据。人体工程学3.2.2 3.

10、2.2 应用人体尺寸数据时应注意的要点应用人体尺寸数据时应注意的要点 a a、弄清设计的使用者和操作者的状况；弄清设计的使用者和操作者的状况； b b、人体尺寸的统计分布一般是正态分布的，故按人体尺人体尺寸的统计分布一般是正态分布的，故按人体尺寸的平均值设计产品和工作空间时，往往只能适合寸的平均值设计产品和工作空间时，往往只能适合50%50%的人群，的人群，而对另外而对另外50%50%的人群则不适合；的人群则不适合； c c、大部分人体尺寸数据是裸体或是穿背心、胸罩、内裤大部分人体尺寸数据是裸体或是穿背心、胸罩、内裤时测量的结果；时测量的结果；（表（表1-101-10）人体工程学 d d、用动

11、态尺寸调整静态尺寸的误差；用动态尺寸调整静态尺寸的误差； e e、确定作业空间的尺寸范围，不仅与人的静态测量数据确定作业空间的尺寸范围，不仅与人的静态测量数据有关，同时也与人的肢体活动范围及作业方式有关。有关，同时也与人的肢体活动范围及作业方式有关。人体工程学3.2.3 3.2.3 人体尺寸数据在设计中的应用人体尺寸数据在设计中的应用 主要人体尺寸的应用原则：主要人体尺寸的应用原则： （1 1）身高）身高： （2 2）立姿眼高：）立姿眼高：人体工程学（3 3）肘部高度：）肘部高度： （4 4）挺直坐高：）挺直坐高：人体工程学（5 5）放松坐高：）放松坐高： （6 6）坐姿眼高：）坐姿眼高：人体

12、工程学（7 7）肩宽：）肩宽： （8 8）两肘宽度：）两肘宽度：人体工程学（9 9）臀部宽度：）臀部宽度： （1010）肘部平放高度：）肘部平放高度：人体工程学（1111）大腿厚度：）大腿厚度： （1212）膝盖高度：）膝盖高度：人体工程学（1313）膝腘高度）膝腘高度： （1414）臀部臀部- -膝腿部长度：膝腿部长度：人体工程学（1515）臀部）臀部- -膝盖长度：膝盖长度： （1616）臀部）臀部- -足尖长度：足尖长度：人体工程学（1717）垂直手握高度：）垂直手握高度： （1818）侧向手握距离：）侧向手握距离：人体工程学（1919）向前手握距离）向前手握距离 （2020）人体最大宽

13、度）人体最大宽度人体工程学3.2.4 3.2.4 我国成年人的人体功能尺寸我国成年人的人体功能尺寸 人在工作位置上的活动空间尺度：以男子身高第人在工作位置上的活动空间尺度：以男子身高第9595百分位百分位为基础。为基础。 a a、立姿的活动空间；立姿的活动空间；（图（图1-111-11）人体工程学b b、坐姿的活动空间；坐姿的活动空间；（图（图1-121-12）人体工程学c c、单腿跪姿的活动空间；单腿跪姿的活动空间；（图（图1-131-13）d d、仰卧的活动空间；仰卧的活动空间；（图（图1-141-14）人体工程学l l4 人体参数的计算4.1 4.1 体重与身高的相关计算体重与身高的相关

14、计算 正常体重：正常体重： W WE E = H - 110= H - 110（kgkg） 理想体重：理想体重： W WL L = H - 100= H - 100（kgkg） 式中式中H H为身高（为身高（cmcm），），如果体重经常低于或高于正常体重如果体重经常低于或高于正常体重的的10%10%，则属于不正常状态。，则属于不正常状态。人体工程学4.2 4.2 人体体积和表面积的计算人体体积和表面积的计算人体人体体积体积计算公式：计算公式： V V = 1.015W 4.937= 1.015W 4.937 式中式中V V为为人体体积人体体积（L L），），W W为人体体重（为人体体重（kgk

15、g）；）；人体人体表面积表面积计算公式：计算公式： B B = 100H= 100H（男性）男性） B = 77HB = 77H（女性女性） 式中式中B B为人体表面积为人体表面积（cmcm2 2），），H H为为身高身高；由身高和体重计算人体由身高和体重计算人体表面积表面积： B B = 0.0061H + 0.0128W 0.1529= 0.0061H + 0.0128W 0.1529（男性）男性） B = WB = W0.4250.425H H0.725 0.725 72.46 72.46 式中式中B B为人体表面积为人体表面积（m m2 2），），W W为为体重（体重（kgkg），），

16、H H为身高（为身高（cmcm）。）。人体工程学4.3 4.3 男性与女性人体尺寸的换算男性与女性人体尺寸的换算 由男性测量值求女性人体尺寸的换算系数。由男性测量值求女性人体尺寸的换算系数。（表（表1-1-1717）人体工程学l l5 工业设计用人体模板5.1 5.1 人体模板的结构人体模板的结构 a a、模板的基准线：模板的基准线：（图（图1-171-17） b b、模板的关节：模板的关节： c c、模板的活动范围：模板的活动范围： d d、手的功能姿势：手的功能姿势：人体工程学5.2 5.2 人体模板的应用人体模板的应用 坐姿侧视人体模板，用于辅助坐姿侧视人体模板，用于辅助工程制图、辅助设

17、计、辅助演示或工程制图、辅助设计、辅助演示或模拟测试。模拟测试。 人体模板用于工作系统的设计；人体模板用于工作系统的设计；（图（图1-181-18）人体工程学人体模板用于轿车人体模板用于轿车驾驶室的设计：驾驶室的设计：汽车室内人体模板演示：汽车室内人体模板演示：人体工程学l l6 室内活动空间尺度6.1 6.1 餐厅活动空间尺度餐厅活动空间尺度人体工程学人体工程学6.2 6.2 起居室活动空间尺度起居室活动空间尺度人体工程学人体工程学人体工程学6.3 6.3 厨房活动空间尺度厨房活动空间尺度人体工程学人体工程学人体工程学人体工程学6.4 6.4 卧室活动空间尺度卧室活动空间尺度人体工程学人体工程学人体工程学