第三章 人体测量
第3章人体测量与作业空间讲述
§3－2 人体测量中的主要统计函数
在人体测量中所得到的测量值都是离散的随机变量，因而可根 据概率论与数理统计理论对测量数据进行统计分析，从而获得所需 群体尺寸的统计规律和特征参数。
1. 均值 2. 方差
1 n
x n i1 xi
s 2 1 n n 1 i1
2
xi x
1 n 1
n i 1
xi 2
2
nx
3.标准差
sD
n
1
1
n i 1
xi 2
2
nx
1/ 2
4.百分位数PK
百分位数将群体或样本的全部测量值分成两部分，有K%的测量值 等于和小于它，有(100-K%)的测量值大于它。
例如：第95百分位数为身高180cm。 含义：有95％的人的身高低于180cm；有5％的人的身高高于180cm。
第三章 人体测量与作业空间
§3－1 人体测量的基本知识
一、概述 人体测量学：通过测量人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 究人的形态特征，使设计更适于人。 例如：见图2-1。 测量数据：
1、人体构造尺寸（静态尺寸） 2、功能尺寸（动态尺寸）
二、人体测量的主要方法
1. 普通测量法 主要用来测量人体构造尺寸 2.摄影法，见图2-2 3.三维数字化测量法，见图2-3
① 近身作业空间 指作业者在某一位置时，考虑身体的静态和动态尺寸，在坐姿或站
姿状态下所能完成作业的空间范围。 如：坐姿打字
② 个体作业场所 指操作者周围与作业有关的、包含设备因素在内的作业区域。 如：计算机操作台，汽车驾驶室 。
《服装结构设计与制图》——第三章 服装与人体
《服装结构设计与制图》——第三章服装与人体一、教学目标教学目的：通过学习本章节服装与人体的内容，了解服装是因人体而产生，并服务于人体，因此服装与人体有着十分密切的关系。
这种关系主要表现在服装与人体体表形态、服装与人体活动规律、服装与人体比例及服装体型差异等知识。
作到能正确使用服装号型系列。
了解随着科学技术的快速发展，服装材料的花色品种有了很大的改进与创新。
教学要求：1.了解人体构成，掌握人体构成的20个主要部位，并能准确画出。
2.掌握人体外形与服装结构的关系，人体的测量和服装成品的放松量。
3.掌握服装成品规格与服装号型系列。
4.了解服装款式、材料与缝制工艺的关系。
二、教学内容第一节人体构成我们所讲的人体构成是指与服装密切相关的人体中点、线、面、体的构成。
一、人体主要部位的构成根据人体外形特征和关节活动特点，可将人体划分成20个部位，其具体划分如下：1头部、2颈部、3肩部、4胸部、5腰部、6腹部、7背部、8臀部、9肩端部、10上臂部、11肘部、12下臂部、13手腕部、14手部、15胯关节部、16大腿部、17膝部、18小腿部、19腿腕部、20足部。
其中，颈部、腰部、肩端部、肘部、手腕部、胯关节部、膝部、脚腕部等是人体的重要活动部位。
所有人体的弯、转、扭、伸、屈、抬、摆等各种动作都由这些部位的运动而形成。
而这些动作的运动幅度在一定条件下又将决定服装放松量的大小。
人体部位的划分将为服装部位划分和分界提供可靠的依据。
人体构成：即人体骨骼和肌肉。
骨骼是人体支架它决定了人体各部位的长短、宽窄以及肢体生长方向，而肌肉是附在骨骼上决定人体外观形态与人体活动。
图1------人体构成的20个主要部位所示二、人体外形与服装结构的关系人体外形与服装结构有着直接的关系。
研究人体外形与服装结构的关系的目的是为了使服装最大限度地满足人体外形的需要。
下面就人体各部位与服装相对应部位的关系分述如下：（一）颈部与衣领的关系人体颈部呈上细下粗、不规则的圆台状，上部和头骨相连。
人机工程学第三章 人体测量与人体尺寸
可调节准则。用可调准则时，取第5百分位与第95百分位 作为下限和上限，或第1百分位和第99百分位等。
3.4.3 产品功能尺寸
最小功能尺寸＝人体尺寸的百分位数＋功能 修正量
最佳功能尺寸＝人体尺寸的百分位数＋功能
修正量＋心理修正量
产品人体尺寸设计分类
返回
人体尺寸百分位的选择
返回
着装修正量
返回
（15）臀膝距
应用：这些数据用于确定椅背到膝 盖前方的障碍物之间的适当距离， 例如，影剧院、礼堂等固定排椅 的设计中。 由于涉及间距问题，应选用第95百 分位的数据。
（16）垂直手握高度
指人站立、手握横杆，然后使横杆上升到不使人感到不舒服 或拉的过紧的限度为止，此时从地面到横杆顶部的垂直距 离。 应用：用于确定开关、控制器、拉杆、把手、书架以及衣帽 架等的最大高度。 注意：尺寸是不穿鞋量的，使用时要给予补偿。男子2.5cm 左右，女子7.8cm左右。 百分位的选择：？
职业
不同职业的人，在身体大小及比例上也存在着差异。例如，一般体 力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍大些。
3.4 人体尺寸运用中应注意的问题
3.4.1 根据设计的使用者或操作者的状况选择数据
设计的任何产品都是根据一定的使用者来进行设计的， 因此，选择设计对象的数据是很重要的，在设计时必须分 析使用者的特征，清楚使用者的年龄、性别、职业和民族 等等。
（2）非接触测量：应用计算机和其他复杂设备的测量，可 较快的获取大量数据。常见的有：穿透式图像重建系统、 投影式图像重建系统、反射测距技术、三角测量技术、莫 尔条纹法、四步移相干涉相位测量法等。
图2-7
图2-8
图2-9
3.1.4 人体测量数据的处理
人体测量
人体测量——肢体长度的测量1、上肢长度的测量上肢长：病人坐位或立位，上肢在体侧自然下垂，肘关节伸展，前臂旋后，腕关节中立位。
从肩峰外侧端到桡骨茎突或中指尖的距离。
上臂长：体位同上。
从肩峰外侧端到肱骨外上髁的距离。
前臂长：体位同上。
从肱骨外上髁到桡骨茎突或尺骨鹰嘴到尺骨茎突的距离。
手长：将手置于手指伸展位。
从桡骨茎突与尺骨茎突的连线起始点开始到中指指尖的距离。
2、下肢长度的测量下肢长：仰卧位，骨盆水平，下肢伸展，置髋关节于中立位。
测量从髂前上棘到内踝的最短距离，也可测量从股骨大转子到外踝的距离。
大腿长：体位同上，测量从股骨大转子到膝关节外侧关节间隙的距离。
小腿长：体位同上，测量从膝关节外侧间隙到外踝的距离或股骨外上髁到外踝的距离。
足长：将踝关节放置中立位，测量从足跟末端到第二趾末端的距离。
3、残肢断端的长度上臂残端长度：测量从腋窝前缘到残肢末端的距离。
前臂残端长度：测量从尺骨鹰嘴沿尺骨到残肢末端的距离。
大腿残端长：测量从坐骨结节沿大腿后面到残肢末端的距离。
小腿残端长：测量从膝关节外侧关节间隙到残肢末端的距离。
人体测量——肢体围度的测量•常用皮尺测量肢体的围度（或周径），以了解患肢肌肉有无萎缩、肿胀和肥大。
•方法：用皮尺以适当的松紧度测量肢体围度，用同样方法在同一水平测量健侧围度，记录两侧数值并进行比较。
•测量时注意皮尺与肢体纵轴垂直，松紧适度。
四肢围度的测量•上臂围度：分别取肘关节用力屈曲和伸展体位，测量上臂中部、肱二头肌最大膨隆处围度。
•前臂围度：前臂体侧自然下垂，分别测量前臂近侧端最大膨隆处和远端最细处围度。
•大腿围度：下肢稍外展，膝关节伸展位。
测髌骨上方10cm处或髌上6、8、10、12cm处的围度，记录时注明部位。
•小腿围度：下肢稍外展、膝伸展位。
测量小腿最粗处和内、外踝上方最细处的围度。
残肢断端围度的测量•残肢断端围度的测量是为了判断断端的浮肿状态和判定与假肢接受腔的合适程度。
尽量做到每周测量一次。
人体构造尺寸静态尺寸人体功能尺寸
Jia Guozhu
3-2
Tel: 82316173 Email:jiaguozhu@
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3-3
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3-4
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•
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脚的伸展域要由脚的出力、动作频率、操作姿势、机械形式、 作业内容等综合分析的结果3-来8 确定。
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第四节 人体测量的应用
1. 步骤
1) 任务分析 2) 使用对象分析 3) 确定标准
2. 计算机技术的应用
第二节 静态测量
1. 结构化的人体测量数据
是指人体不同部位的尺寸。 不同人给出的定义可能略有出入。1986年， Pheasant 给出了较权威的数据如图。
2. 影响人体测量数据的因素
民族，性别， 年龄， 职业因素等
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3-5
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3-6
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第三节 动态测量
1. 活动空间
人在工作时要有足够的活动空间。而且，人体空间位置与尺寸时刻在变化，这就 是动态变化。
2) 最大区域
• 完全伸展整个胳膊所能涉及的区域。 即手臂向外伸直，以肩关节为中心， 臂的长度所划过的弧形在水平面的投影。
• 在此范围内，静力负荷较大，易疲劳。
第3章 人体测量与作业空间
立姿作业的特征： 可动性大，适宜于来回走动和经常变换体位的作业。 手的用力增大，人体能输出较大的操纵力。 需要的作业空间小，当没有容膝空间时立姿比坐姿好。 不宜进行精确而细致的作业，易引起疲劳 3）坐、立姿交替岗位：适于操作者在作业的过程中不得不采用不同的 作业姿势来完成的工作。 工业生产中，工作体位的选择推荐最适用的方案 见图8-1。
或参照表8－8
宽度：据作业功能要求而定。 若单供肘靠：最小宽度100mm，最佳宽度200mm； 仅当写字：最小宽度305mm，最佳宽度405mm； 作办公桌：最佳宽度910mm； 作实验台：视需要而定。
角度：一般为水平面
12° 24°
2. 作业范围
分为：水平作业范围、垂直作业范围、立体（空间）作业范围。 设计作业范围的重要依据：静态和动态的人体测量尺寸。 水平作业范围：人坐在工作台前，在水平面上移动手臂所形成的轨迹。 见图8-16 对于正常作业区域，作业者应能在小臂正常放置而上臂处于自然悬垂状 态下舒适的操作。 对最大作业区域，应使在臀部伸展状态下能够操作， 且这种作业状态不宜持续很久。 垂直作业范围： 最舒适的垂直作业范围是由远高点、远低点、近高点、近低点四点构 成的梯形区。 立体作业范围： 最舒适的立体作业范围介于肩与肘之间的空间范围。
第三章 人体测量与作业空间
§3－1 人体测量的基本知识
一、概述 人体测量学：通过测量人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 究人的形态特征，使设计更适于人。 例如：见图2-1。 测量数据： 1、人体构造尺寸（静态尺寸） 2、功能尺寸（动态尺寸）
二、人体测量的主要方法
1. 普通测量法 主要用来测量人体构造尺寸 2.摄影法，见图2-2 3.三维数字化测量法，见图2-3
基于人体工学的产品设计研究
基于人体工学的产品设计研究第一章前言随着科技的日益发展，人们对产品设计的需求越来越高，除了产品的外观，更注重的是产品的使用体验。
在这个背景下，人体工学作为一门应用学科，在产品设计中得到了广泛的应用。
本文将介绍基于人体工学的产品设计研究。
第二章什么是人体工学人体工学是研究人与工作，环境和产品之间的关系，以及如何优化这种关系的学科。
它旨在通过了解人体动作、感觉和认知的原理，来设计工具、设备、工作环境和产品等，以最大限度地提高人的工作效率和舒适度。
第三章人体测量学人体测量学是人体工学的基础，它主要研究人的身体结构和机能，并通过量化测量的方式进行研究。
这些测量包括身高、体重、身体尺寸、肢体长度、力量、灵敏度、反应速度和视觉等。
人体测量学在产品设计中的应用非常广泛，设计师可以根据测量结果进行产品设计，以确保产品符合人体的尺寸和形态。
第四章人体力学人体力学主要研究人类身体的力学性能，以及身体受到外界力和应力时的反应和力反作用。
人体力学对产品的设计非常重要，因为它可以帮助设计师预测人体在使用产品时的力学反应。
例如，人体力学可以帮助设计师确定一个人持续使用电脑鼠标或键盘的最佳姿势和角度。
第五章人机交互设计人机交互设计旨在建立起人与机器之间的互动方式。
它包括了人类认知，人际交互的原则以及机器学习算法等内容，致力于将机器变得“人性化”。
在产品设计中，人机交互设计可以确保用户能够轻松理解产品的使用方法和操作方式，从而提高产品的易用性和用户体验。
第六章人体工学在产品设计中的应用在实际产品设计中，人体工学的应用非常广泛。
例如，汽车厂商可以使用人体测量学来设计车座，从而确保驾驶员和乘客的舒适性。
另外，游戏设备制造商可以使用人机交互设计来设计游戏手柄，从而提高游戏的可玩性和用户体验。
另外，人体工学还可以应用到工业制造、医疗设备、家电等领域，优化产品的设计和性能，提高产品的竞争力。
第七章总结综上所述，基于人体工学的产品设计已经成为了一个趋势。
人体测量原理讲解
§3 常用的人体测量数据
一、我国人体的结构尺寸 人体主要尺寸：身高、体重、臂长、前臂长、大腿长、小腿长； 立姿人体尺寸：眼高、肘高、肩高、垂直手握高度、向前手握 距离。 坐姿人体尺寸：挺直坐高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿大腿厚、 坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臂膝距、坐姿 下肢长；
§3 常用的人体测量数据
头部测点16个和测量项目12项；
躯干和四肢部位的测点共22个，其测量项目共69项，其中分 为：立姿40项，坐姿22项，手和足部6项以及体重1项。 具体应用时可进行查阅；
§1 人体测量
（五）基本测点及测量项目 1、人体常用的形态比例
(1)人体身高的中点位置是耻骨联合点——耻骨联合点=1/2身高 而人体的重心位置略高于身高的中点，这与人体的运动密切相关。
§1 §2 §3 §4
人体测量 人体测量数据的统计方法 常用的人体测量数据 人体感觉机能
§1 人体测量
一、定义 人体测量：主要是通过对人体尺度、四肢活动范围、操作时人体 所承担的负荷强度及由此而产生的相应的生理、心理变化等方面 的测量与测试，为工业产品、室内外环境等方面的设计提供所需 要的参数。 运用于设计的人体尺寸一般多指人的静态尺寸和动态尺寸： 静态尺寸（也称结构尺寸）是在人体相对静止的情况下所测得的
§1 人体测量
四、人体测量的科学性 （一）测量的可靠性——是指在受试者条件没有发生变化的情况下， 由同一测试者对同一名受试对象反复进行同样项目时，能够取得 一致结果的程度。受试对象的机能状况或测量条件愈稳定，可靠 性愈大； （二）测量的有效性——是指测量的结果真实反映测定目的的程度， 即样本的选择是否代表大多数人的标准，把概率最高的人体尺度 作为设计的依据； （三）测量的客观性——是指不同的测试者对同一受试对象或群体 进行相同项目的测量,能够取得一致程度的结果或十分相似的结 果； 确保客观性则：① 简化测量方法； ② 事先规定好测试细则，认真按要求进行操作；
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GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》等系列人体尺寸国 家标准 存在的问题
一是不含未成年人的人体尺寸 二是20多年过去了，随着人民群众生活水平的提高，体貌特征已经 发生巨大变化，许多数据已经不能适应生产生活设计的需要。
2009年开始的测量采用了先进的三维人体扫描技术 ，数据多达150多项，比1986年多出一倍。可在不 到10秒的时间内，获得完整的1∶1的人体三维模型 ，然后通过测量软件在模型上提取立姿、坐姿、头 部、足部等150多个人体尺寸，准确度1毫米左右。
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立姿测量项目
身
眼
高
肩
高
高
肘
手
会
高
功
阴
能
高
高
身高
应用：
用于确定通道和门的最小高度。然而，一般建筑
规范规定的和成批生产制做的门和门框高度都适用于
99%以上的人，所以，这些数据可能对于确定人头顶 上的障碍物高度更为重要。
眼睛高度: 指人身体直立、眼睛向前平
视时从地面到内眼角的垂直距离。
1.1 身高/mm 1543 1583 1604 1678 1754 1775 1814 1449 1484 1503 1570 1640 1659 1697
1.2 体重/kg
1.3 上臂长 /mm 1.4 前臂长 /mm 1.5 大腿长 /mm 1.6 小腿长 /mm
44 48 50 59 70 75 83 39 42 44 52 63 66 71 279 289 294 313 333 338 349 252 262 267 284 303 302 319 206 216 220 237 253 258 268 185 193 198 213 229 234 242 413 428 436 465 496 505 523 387 402 410 438 467 476 494 324 338 344 369 396 403 419 300 313 319 344 370 375 390
另外，休息平面的高度大约应该 低于肘部高度2.5－3.8cm。
立姿测量项目（续）
胫 骨 点 高
前 臂 长
上 臂 长
小
大
腿
腿
长
长
表3-2 立姿人体尺寸
单位：mm
年龄分组 百分 测量 位数 项目 2.1 眼高
2.2 肩高
2.3 肘高
2.4 手功能高
2.5 会阴高
2.6 胫骨点高
男（18~60岁）
一、人体测量的基本方法
Terminology of Anthropometry
（一）被测者姿势：
（1）立姿：
挺胸直立，头部以眼耳平面 定位，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，使两足大 致呈45角，体重均匀分布于两 足。
1
5 10 50 90 95 99
1436 1474 1495 1568 1643 1664 1705 1244 1281 1299 1367 1435 1455 1494 925 954 968 1024 1079 1096 1128 206 216 220 237 253 258 268 413 428 436 465 496 505 523 324 338 344 369 396 403 419
人体测量基础
人体测量（Anthropometry）
人体测量是指对人类身体各方面特征数据的度量， 特别是人体的尺寸和特征，包括人体高度、人体重 量、人体各部分长度、厚度、比例及活动范围等， 以及这些数据在设计中的应用。
研究对象：个体和群体 人体测量的重要性：设计的前提
--- to fit people, not people to fit
应用： 可用于确定在剧院、礼堂、会
议室等处人的视线，用于布置广 告和其他展品。用于确定屏风和 开敞式大办公室内隔断的高度。
肘部高度: 指从地面到人的前臂与上臂接
合处可弯曲部分的距离。
应用： 用于确定柜台、梳妆台、厨房案
台、工作台以及其他站着使用的工 作表面的舒适高度。
通过科学研究发现最舒适的高度 是低于人的肘部高度7.6cm。
静态人体测量可采取不同的姿势，主要有立姿、 坐姿、跪姿和卧姿等几种。
静态测量数据是动态测量的基础，是设计人机 系统不可缺少的参数。
结构化的人体测量数据 人体着装尺寸
表3-1 人体主要尺寸
年龄分组
百分
测量 位数
项目
1
男（18~60岁） 5 10 50 90 95 99 1
女（18~55岁） 5 10 50 90 95 99
（2）坐姿：
挺胸坐在被调节到腓骨 头高度的平面上，头部以 眼耳平面定位，眼睛平视 前方，左右大腿大致平行， 膝弯曲大致成直角，足平 放在地面上，手轻放在大 腿上。
（二）测量基准面
人体基准面的定位 是由三个互为垂直的 轴（铅垂轴、纵轴和 横轴）来决定的。人 体测量中设定的轴线 和基准面
矢状面；正中矢状面；
静态测量和动态测量数据均包含人体构造尺寸和 功能尺寸。人体构造尺寸研究人体在各种姿态下的参 数，而功能尺寸则是任务导向的，研究任务状态下的 人体特性。
3.2.1 静态测量
静态测量（Static Anthropometry）
静态测量在身体保持固定（静态）位置时进行， 包括骨骼尺寸（关节之间，如肘部和腕部）或 轮廓尺寸（如头围）。
人体测量
第一节人体测量概述 第二节 常用的人体测量数据 第三节 人体测量数据的应用
第一节 人体测量概述
人体测量通过测量人体各部位尺寸,来确 定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别， 用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计 和工程设计提供人体测量数据。如图所示
使操作者能安全、舒适、准确地工作， 减少疲劳和提高工作效率。
二、人体尺寸测量分类
2、人体测量数据的种类：
类型
静态人体尺寸
人体构造上的尺寸 （包括人在静止的站着或 坐着状态下测量的尺寸）
动态人体尺寸
人体功能上的尺寸 （包括人在工作姿势下或 在某种操作活动状态下测 量的尺寸）
3.2 静态测量与动态测量
人体测量分析方法可以分为两类
静态测量:身体保持固定不动 动态测量：身体移动（活动空间，伸展域）
冠状面；水平面；
眼耳平面。
人
人
体
体
测
测
量
量
基
基
准
准
面
面
和
和
基
基
准
准
轴
轴
（四）支承面、衣着和测量精确度
支撑面。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。 衣着。要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣(例如只 穿内裤和汗背心)测量，在后者情况下，测量胸围时，男 性应撩起汗背心，女性应松开胸罩后进行测量。 测量值读数精度。线性测量项目测量值读数精确度为 1mm，体重读数精确度为0.5kg。