2第二章 人机交互_人体形态特征和测量

III型产品设计讨论：有没有不需要计 算的方法？
• 试确定门的把手或锁孔离地面的高度。
共用性设计原则
• 所谓共用性设计(UD=Universal Design)的 概念就是超越年龄、性别、国籍以及身体 状况等界限，为尽可能多的人提供他们可 以利用的产品和服务。
• 为了设计更方便残疾人使用的轮 椅，开发人员亲自坐轮椅体验残 疾人出行，或者陪同残疾人上 街，了解他们可能遇到的不便， 然后将从亲身体验中得到的启发 反映到产品设计中去。
5*1米5，载重1000KG，搭乘13人。请问该 面积是否真能装下13人?载重是否足够13人 的重量？
5）人体头部尺寸
人体头部尺寸 （单位：mm）
应用计算示例
• 镜架宽度应等于头最大宽。如果眼镜的设计定位 为男性使用，根据P95男性对应的头最大宽 15.4cm，因此镜架宽度可取15.4cm；
• 生产仅为成年男子使用的防毒面罩则可采用形态 面长分别为110mm，120mm，130mm来设置型 号；
第2章
• 1 人体测量基本术语与方法 • 2 人体结构尺寸 • 3 人体测量数据的应用实例 • 4 人体模板与人体数学模型
案例：考虑人因工程学的椭圆机设计
• 1、踏板轨迹的设计 • 2、踏板间距和踏板最大倾角 • 3、飞轮的设计 • 4、负载的计算 • 5、把手的设计 • 6、人-机系统的力学特性
电影院上升高度的设计
• 讨论:前后排高度差如何确定?请计算
• 注：五星级影院的条件之一是高起坡：前后排座 椅高度差30CM，保证无遮挡障碍观影
?
• 4）人体水平尺寸
人体水平尺寸
（单位：mm）
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应用计算示例：淋浴头至墙面距离
• 对于淋浴头至墙面距离，取成年男性的人 体最大厚度P95值245mm。
第二章 人体形态特征和测量
• 识记：名词术语；人体测量的意义、分类、条件、 测量项目；人体测量的主要仪器；我国成年人常 用人体尺寸；
• 理解：测量方法；人体测量中的主要统计函数； 各种人体尺寸的应用场合；着装及功能修正量； 人体数学模型和人体模板；
• 能力：百分位数与人体尺寸的转换计算；利用人 体测量数据进行设计；运用CATIA进行人因工程 设计；
169.2) ，排名为32
• 2）立姿人体尺寸 3）坐姿人体尺寸
立姿人体尺寸
(单位：mm)
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应用计算示例：割草机的把手高度
• 不易疲劳、比较省力的手推操作高度应不低于站 姿时的肘高，而又不能高于肩的高度。
• 为使割草机的把手高度适合90％以上成人男女舒 适地操作，把手高度H 应不低于成人男性P90百 分位数肘高，而又不高于成年女性P10百分数肩 高，由表可看出合适的H应为：
• 1. 试确定客轮层高功能尺寸的最小值和最佳值 • 注： 95百分位成年男性身高为1775MM • 2.建设部颁布的《施工现场临时用电安全技术规
定》规定围栏至变压器的距离≮800mm，围栏高 度≮1700mm，变压器底部距地面高度≮300mm
llB型产品设计讨论
• 试确定工作场所采用的栅栏结构、网眼结 构或孔板结构的栅栏间距，网、孔直径
1、常用的功能尺寸
• 功能尺寸:为保证产品实现某项功能所确定 的基本尺寸
• 产品最小功能尺寸=相应百分位数的人体尺 寸+功能修正量
• 产品最佳功能尺寸=相应百分位数的人体尺 寸+功能修正量+心理修正量=产品最小功能 尺寸+心理修正量
2、功能修正量
• 1. 功能修正量=穿着修正量+姿势修正量+操作 修正量
• 但必须将电话亭中所有与人 机有关的设计尺寸清楚的表 示出来，并且用文字说明你 设计的每一个尺寸在选用相 应的人体测量数据时是如何 考虑的，为什么这样设计。
坐姿人体尺寸 (单位：mm)
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讨论：图示 的座椅设计 哪些尺寸有
问题？
讨论：椅子、桌子的主要参数确定
• （产品设计定位：小型商务会议使用）
3、人体测量的 条件：
• 1）基本姿势 • （1）立姿 • （2）坐姿 • 2）测量基准面 • 3）测量方向 • 4）支承面和衣着
人体测量中的主要统计函数
• 1) 均值 • 2）方差 • 3）标准差 • 4）抽样误差 • 5）百分位数 • 6）任一百分位
数的测量尺寸 • xp=X±SDK • （SD为标准差）
第二章
• 1 人体测量基本术语与方法 • 2 人体结构尺寸 • 3 人体测量数据的应用实例 • 4 人体模板与人体数学模型
1、人体测量 的意义：
讨论：这是不 是绝对最好的 位置？
研究实例
2、人体测量的分类：
• 1）静态人体测量：静止状态下测量 • 国家标准中规定立姿有40项，坐姿有22项 • 2）动态人体测量：动作状态下测量动作幅度 • （1）四肢所及的范围； • （2）各关节能达到的距离； • （3）关节能转动的角度；
• 设置小、中、大三号军盔分别适合于头围为： • 541mm（P10），560 mm（P50）及580mm
（P90）的士兵佩戴（还需加上盔体和头颅间的 安全间距和悬挂系统的余量），生产和配发比率 分别为20%，60%和20%。
6）人体手足尺寸
人体手部尺寸 （单位：mm）
人体足部尺寸 （单位：mm）
设计的分类
• 1）选用合适的百分位数 • A. 使用大、小百分位数，得出上下限值（I型） • B、使用高（IIA型） 、低（IIB型）百分位数据 • C、使用平均值（III型） • 2）着装修正（P69） • 衣服（注意单双层及人体中的位置）、鞋、帽的
厚度等 • 3）设计尺寸推算 • 运用传递系数，根据人体尺寸确定机器尺寸
应产品
浴室 的共 用性 设计
• 原则三“简单、直观”要点: • 1、避免不必要的复杂 • 2、尽量将“使用者”的直觉和期望值保持一
致 • 3、用词、语言表达具有包容性 • 4、以信息的重要性为前提进行布局. • 5、任务结束后，提供有效的提示与反馈
• 原则四“可识别信息”要点: • 1、详细表达必要信息，采用不同的形式(图画、
椭圆机的结构设计
实测脚部运动轨迹的拟合
机构的连杆点最多能精确通过拟合椭圆上所选的8 个点
踏板间距和踏板最大倾角
• 1，人在走路时，两脚之间的距离约为5cm 或者 是一个拳头的大小；
• 2，椭圆机踏板与小腿间夹角极值，极小值a 约为 63°，极大值b 约为100°，a 超出相应的范围 。
负载的计算
• 由于人体在淋浴时要有各种擦洗动作，所 以功能修正量取50mm。
• 如果淋浴头至墙面距离过大，会使人的安 全感减弱，所以心理修正量不宜过大，取 10mm。所以淋浴头至墙面的最佳距离为 245mm+50mm+10mm=305mm
讨论
• B. 体重值与身高的相关计算
• W理想=H-100 • 设计实例：华工汕头校友楼电梯面积为1米
应用计算示例
• 工具的手柄应长于人手握持的长度， • 根据P99男性对应的手宽尺寸9.1cm，因此
手柄长度的最小值应达到10cm，优先选用 长度范围为10～13cm； • 防护栅栏间距或网孔直径应取P1的女性食 指远位指关节宽以下，即小于13mm。
常用人体功能尺寸测量区域
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I型产品设计Байду номын сангаас论
• 公共汽车顶棚的扶手横杆高度应属于哪一型 产品尺寸设计?
• 请确定该高度尺寸. • 设计是否有结果?如何解决设计存在的矛盾?
• 注：5百分位成年女性立姿双手上举高为 1845MM，指尖与掌心距离为70MM；
• 95百分位成年男性身高为1775MM，杆半径 为15MM；
IIA型产品设计讨论
• 1079mm≤H≤1211 mm。考虑把手较低有利于 推力作用，因此，如把手的高度不能调节，则其 设计高度应在1100mm左右。
• 站姿相关计算
• 讨论：设计皮箱拉杆把手处最大高度（产 品设计定位：年轻男性，商务）
设计露天公用电话亭相关的人机尺寸
• 主要从满足功能的角度入手，设计与人体尺度有 关的电话亭的关键尺寸。形态可以不过多考虑， 参照人体测量数据在产品设计中应用的步骤完 成，用文字说明每一步你的思考和结论，最终画 出相应的设计简图（可以是手绘的透视图）。
修正量为鞋底的厚度，男性为25mm。人对头顶 的空间较敏感，过小的心理修正量会使人感觉有 压抑感，取300mm。 • 所以吸顶式淋浴头至地面的最佳高度为 1775mm+25mm+300mm=2100mm。竖式手持 花洒的安装高度则考虑身高P5的成年女性可随意 取放东西的搁板高度，女性的鞋底厚度为 20mm，得1484×7／6+20=1751mm。
讨论
• 假设要设计一个门，要求99%的成年男性 碰不到门顶，试确定该门的通道高度
• 步骤： • 1、确定变换系数 • 2、确定身高的标准差 • 3、确定该百分位数的人体高度 • 4、考虑修正量
应用计算示例
• 吸顶式淋浴头至地面的高度按身材高大者设计。 • 查表，成年男性的身高P95值为1775mm。功能
• 原则一“平等使用”要点: • 1、尽可能公平地为所有“使用者”提供相同的使用
方式 • 2、切忌排挤、指责“特殊使用者” • 3、平等地考虑所有“使用者”的隐私安全 • 4、使所有“使用者”都觉得这是好的设计
地铁 验票 装置 的共 用性 设计
• 原则二“适用广泛”要点: • 1、提供多种可选择的用法 • 2、方便右撇子/左撇子拿取 • 3、使用的精确、精密性 • 4、设计适应“使用者”的产品，并非让“使用者”去适
口头、触觉) • 2、对必要信息和其所处的环境做明显的区分 • 3、增加必要信息易读性 • 4、区分地提供产品各元素的信息(即可识别的指