人机工程学人体测量及测量数据的应用
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人机工程学标准

人机工程学标准:
人机工程学标准是一个跨学科的领域,涉及心理学、生理学、人体测量学、工程学等多个学科。
其目的是确保人机系统能够高效、安全地工作,并使人在操作过程中感到舒适和满意。
以下是一些常见的人机工程学标准:
1.人体测量数据:人机工程学需要应用人体测量数据来设计适合人类使用的产品和环
境。
例如,座椅的高度、显示器的位置和大小、控制器的操作方式等都需要根据人体测量数据来设计。
2.人体生理特性:人机工程学需要考虑人体的生理特性,例如人体的肌肉力量、骨骼
结构和运动能力等。
这些特性决定了人在操作过程中能够承受的负荷和动作范围,从而影响产品的设计。
3.感知和认知特性:人机工程学需要考虑人的感知和认知特性,例如视觉、听觉、触
觉、记忆和思维等。
这些特性决定了人在操作过程中的反应速度和准确性,从而影响人机系统的性能。
4.安全性和可靠性:人机工程学需要考虑产品的安全性和可靠性,确保产品在使用过
程中不会对人的健康和安全造成危害。
例如,产品的材料、结构和功能都需要经过严格的安全评估和测试。
5.环境和设施:人机工程学需要考虑环境和设施的设计,确保人在适宜的环境中工作
和生活。
例如,室内温度、照明、噪音和空气质量等都需要根据人的需求来设计和调节。
6.可用性和可维护性:人机工程学需要考虑产品的可用性和可维护性,确保人在使用
过程中能够方便地操作和维护产品。
例如,产品的操作界面、维修保养方式和存储方式等都需要经过精心的设计。
安全人机工程学人体测量

5
一、人体尺度数据的测量
❖ 被测者姿势的要求 站姿
指被测者挺胸直立,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 直膝部,左、右足后跟并拢,前端 分开,使两足大致呈45o夹角,体重 均匀分布于两足。
6
一、人体尺度数据的测量
❖ 被测者姿势的要求 坐姿
888 55.5 880 51.5 865 52.0 853 49.2 851 48.9 855 48.3
1586 51.8 1575 51.9 1575 50.8 1560 50.7 1549 49.7 1546 53.9
55 7.7 52 7.1 51 7.2 50 6.8 49 6.5 50 6.9
Pk xSDK
变换系数
30
三、常用统计函数
❖ 百分位数
百分位数对应的变换系数
百分位 0.5(99.5)
1(99) 5(95) 10(90) 15(85) 20(80) 25(75) 30(70)
K 2.576 2.326 1.645 1.282 1.036 0.842 0.674 0.524
31
四、常用人体测量数据
1669
中国华中区男性身高分布
20
三、常用统计函数
❖ 均值 表示样本的测量数据或统计总体的平均特征的 值称为平均值,简称均值。 对于有n个样本的测量值:x1,x2,…,xn,其 均值为:
xx1x2 xn n
1 ni n1xi
21
三、常用统计函数
❖ 方差
描述测量数据在中心位置(均值)上下波动程
848 66.4 837 55.9 831 59.8 820 55.8 819 57.6 809 58.8
一、人体尺度数据的测量
❖ 被测者姿势的要求 站姿
指被测者挺胸直立,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 直膝部,左、右足后跟并拢,前端 分开,使两足大致呈45o夹角,体重 均匀分布于两足。
6
一、人体尺度数据的测量
❖ 被测者姿势的要求 坐姿
888 55.5 880 51.5 865 52.0 853 49.2 851 48.9 855 48.3
1586 51.8 1575 51.9 1575 50.8 1560 50.7 1549 49.7 1546 53.9
55 7.7 52 7.1 51 7.2 50 6.8 49 6.5 50 6.9
Pk xSDK
变换系数
30
三、常用统计函数
❖ 百分位数
百分位数对应的变换系数
百分位 0.5(99.5)
1(99) 5(95) 10(90) 15(85) 20(80) 25(75) 30(70)
K 2.576 2.326 1.645 1.282 1.036 0.842 0.674 0.524
31
四、常用人体测量数据
1669
中国华中区男性身高分布
20
三、常用统计函数
❖ 均值 表示样本的测量数据或统计总体的平均特征的 值称为平均值,简称均值。 对于有n个样本的测量值:x1,x2,…,xn,其 均值为:
xx1x2 xn n
1 ni n1xi
21
三、常用统计函数
❖ 方差
描述测量数据在中心位置(均值)上下波动程
848 66.4 837 55.9 831 59.8 820 55.8 819 57.6 809 58.8
人机工程学(第5版)第2章人体测量与数据应用

• 2.2.3标准差
• 由方差的计算公式可知,方差的量纲是测量值量纲的平方,为使其量 纲和均值相一致,则取其均方根差值,即标准差来说明测量值对均值 的波动情况。
• 所以,方差的平方根SD称为标准差。对于均值为x的n个样本测量值 :x1,x2,…,xn,其标准差SD的一般计算式为:
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2.2 人体测量中的主要统计函数
• 用上式计算方差,其效率不高,因为它要用数据作两次计算,即首先 用数据算出x,再用数据去算出S2。推荐一个在数学上与上式等价, 计算起来又比较有效的公式,即:
• 如果测量值xi全部靠近均值x,则优先选用这个等价的计算式来计算 方差。
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2.2 人体测量中的主要统计函数
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2.1 人体测量的基本知识
• 2.1.4人体测量的常用仪器
• 在人体尺寸参数的测量中,所采用的人体测量仪器有:人体测高仪、 人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐 高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用磅秤等。我国对人体尺寸测 量专用仪器已制定了标准,而通用的人体测量仪器可采用一般的人体 测量的有关仪器。《人体测量仪器》(GB/T5704—2008 )是人体测量仪器的技术标准。
面。
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2.1 人体测量的基本知识
• 3.测量方向 • ①在人体上、下方向上,将上方称为头侧端,将下方称为足侧端。 • ②在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称为内侧,将远离
正中矢状面的方向称为外侧。 • ③在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离四肢附着部位
的称为远位。 • ④对于上肢,将桡骨侧称为桡侧,将尺骨侧称为尺侧。 • ⑤对于下肢,将胫骨侧称为胫侧,将腓骨侧称为腓侧。
• 由方差的计算公式可知,方差的量纲是测量值量纲的平方,为使其量 纲和均值相一致,则取其均方根差值,即标准差来说明测量值对均值 的波动情况。
• 所以,方差的平方根SD称为标准差。对于均值为x的n个样本测量值 :x1,x2,…,xn,其标准差SD的一般计算式为:
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2.2 人体测量中的主要统计函数
• 用上式计算方差,其效率不高,因为它要用数据作两次计算,即首先 用数据算出x,再用数据去算出S2。推荐一个在数学上与上式等价, 计算起来又比较有效的公式,即:
• 如果测量值xi全部靠近均值x,则优先选用这个等价的计算式来计算 方差。
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2.2 人体测量中的主要统计函数
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2.1 人体测量的基本知识
• 2.1.4人体测量的常用仪器
• 在人体尺寸参数的测量中,所采用的人体测量仪器有:人体测高仪、 人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐 高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用磅秤等。我国对人体尺寸测 量专用仪器已制定了标准,而通用的人体测量仪器可采用一般的人体 测量的有关仪器。《人体测量仪器》(GB/T5704—2008 )是人体测量仪器的技术标准。
面。
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2.1 人体测量的基本知识
• 3.测量方向 • ①在人体上、下方向上,将上方称为头侧端,将下方称为足侧端。 • ②在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称为内侧,将远离
正中矢状面的方向称为外侧。 • ③在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离四肢附着部位
的称为远位。 • ④对于上肢,将桡骨侧称为桡侧,将尺骨侧称为尺侧。 • ⑤对于下肢,将胫骨侧称为胫侧,将腓骨侧称为腓侧。
人机工程学 第二章人体测量

也称为人体功能尺寸,指被测者处于动作 状态下所进行的测量,重点是测量人在执行 某种动作时的形体特征。如运动范围、各种 运动特征等 。
西安工程大学
人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
三、人体测量的主要方法 1、普通测量法 • 采用人体生理测量的仪器测量,主要用来测量人体构
造尺寸。 • 人体测量的主要仪器:人体测高仪、人体测量用直脚
第二章 人体测量及数据应用
第一节 人体测量的基本知识 第二节 人体测量中的主要统计函数 第三节 人体尺寸数据的应用
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人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
一、人体测量学的定义
人体测量学是一门新兴的学科,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,是人机工程学的基础
西安工程大学
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
一、人体测量数据的统计指标
均值
适应域
西安工程大学
术语
均值、标准差
百分位数
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
1、均值 • 表示样本的测量数据集中地趋向某一个值,该值
称为平均值,简称均值。均值是描述测量数据位 置特征的值,可以用来衡量一定条件下的测量水 平和概括地表现测量数据的集中情况。
有明显差别; • (4) 在腿的长度尺寸起重要作用的场所(如座姿操作
的岗位),考虑女性的人体尺寸至关重要。
西安工程大学
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
3、年代
• 随着人类社会的不断发展,卫生、医疗、生活水平的 提高以及体育运动的大力开展,人类的成长和发育也 发生了变化。在使用人体测量数据时,要考虑其测量 年代,然后加以适当修正。
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人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
三、人体测量的主要方法 1、普通测量法 • 采用人体生理测量的仪器测量,主要用来测量人体构
造尺寸。 • 人体测量的主要仪器:人体测高仪、人体测量用直脚
第二章 人体测量及数据应用
第一节 人体测量的基本知识 第二节 人体测量中的主要统计函数 第三节 人体尺寸数据的应用
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第一节 人体测量的基本知识
一、人体测量学的定义
人体测量学是一门新兴的学科,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,是人机工程学的基础
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第二节 人体测量中的主要统计函数
一、人体测量数据的统计指标
均值
适应域
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术语
均值、标准差
百分位数
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第二节 人体测量中的主要统计函数
1、均值 • 表示样本的测量数据集中地趋向某一个值,该值
称为平均值,简称均值。均值是描述测量数据位 置特征的值,可以用来衡量一定条件下的测量水 平和概括地表现测量数据的集中情况。
有明显差别; • (4) 在腿的长度尺寸起重要作用的场所(如座姿操作
的岗位),考虑女性的人体尺寸至关重要。
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第二节 人体测量中的主要统计函数
3、年代
• 随着人类社会的不断发展,卫生、医疗、生活水平的 提高以及体育运动的大力开展,人类的成长和发育也 发生了变化。在使用人体测量数据时,要考虑其测量 年代,然后加以适当修正。
人机工程学第2章(人体测量及人体尺寸的运用)

•
再往下说,中国人的
腰线穿西服也比较吃亏。
白人和黑人的腰比中国人
短,腰线靠上,穿上西服
正好修饰了他们上身与腿
的比例。
•肌肉
除了骨骼之外,肌肉也很重要。鼓 鼓的胸肌和肱二头肌会使西装穿起来更 加饱满,显示男性的阳刚美。亚洲人的 健身意识近年来才刚刚兴起,因此好身 材的比例低一些。不过现在已经慢慢往 好的方向发展,越来越多的人开始注重 身材塑造,加入了健身行列。
2.2 人体测量中的主要统计参数
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
x
1 n
n i 1
xi
第二章 人体测量及人体尺寸的运用
5.百分位数PK 百分位数将群体或样本的全部测量值分成两
• 气质 气质二字说起来挺缥缈的,个人感觉是神情举止、体
型体态和穿着打扮加在一起形成的综合和升华。“还是休 闲装适合大部分中国男性,因为从小学校服-初中校服-高 中校服,练就的都是‘休闲气质’。”中国乃至亚洲都没 有绅士文化的突然,适合穿西装的气质修炼起来不容易。
◆◆◆
西装在欧洲,早在18世纪末拿破仑时期就开始逐渐演变为 现代男性西装三件套。在中国,西装作为外来产物,虽然洋务 运动期间已经传入,但直至20世纪后期才普遍流行起来。
一方水土养一方人,经过千百年的历史积淀,中国人的文 化内涵、哲学思想、审美取向已经深深刻在骨子里,中国的传 统服装注重藏拙和线条的流畅圆润,喜欢保持布料的完整性, 比较“写意”。而西方则注重强调肌肉线条,突出力量感。
人体测量及人 体尺寸的运用
第二章
2016—2017—2
人机工程学 人体测量与数据应用

输入
指示器
控制器
机器或过程
输出
测量手段(回路)
主要特征:系统的输出对控制有直接的影响,即系统过去行动的结果 回过来控制未来的行动。
2)开环人机系统 输入
控制器
机器或过程
输出
20主21/要6/16特征:系统的输出对系统的控制没有影响。
5
(二)从系统的自动控制考虑,人机系统可分为:
1)人工操作系统 输入
方案设计
从人与产品、人与环境方面进行分析,在提出的众多方案中,从人机工程 学原理进行比较
对于产品的功能特性、设计限度、人的能力限度、操作条件的可靠性以及 效力预测,选出最佳方案
按最佳方案制作检验模型,进行模拟试验,将试验结果与人机工程学要 求进行比较,并提出改进意见
对最佳方案写出详细说明:方获得的结果、操作条件、操作内容、效率、
直尺
固定 尺座
主要用于测量两点之间的距离;如两耳等
活动 尺座
人体测量用弯角
弯尺
主尺杆
底座
主要用202于1/6测/16量身高、坐高等高度尺寸 (0~1996mm )弯角规:宽、厚
主要用于不能直接测量两点之间的距离;
如胸宽等(0~300mm)
35
第二节 人体测量中的主要统计函数
第四节 人机工程学体系及其应用领域
一、学科的体系 人机工程学
人体测量学
人体力学
人
体
生理学
科
学
心理学
劳动卫生学
技术科学 工业设计 工程设计 安全工程 系统工程
机械工程
环境保护学
环境医学
环
环境卫生学
境 科
环境心理学
学环境监测学Fra bibliotek管理工程
人机工程学—第二章 人体测量及数据应用3

坐姿两肘间宽 坐姿臀宽 肩宽 上肢最大前伸长 坐姿眼高 两臂展开宽 座面至中指指尖 举高
Ergonomics
S8=0.256H S9=0.203H S10=0.229H S11=0.462H S12=0.454H S13=0.032H S14=0.795H
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
人 体 各 部 分 的 活 动 范 围
人机工程学
Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
人 体 上 部 及 上 肢 固 定 姿 势 活 动 角 度 范 围
人机工程学
Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
2.3 常用的人体测量数据
一、我国成年人人体结构尺寸
参阅GB10000-88我国成年人人体尺寸国家标准,主要包括:
❖ 1. 人体主要尺寸
❖ 2. 立姿人体尺寸,见图2-8
人体头部尺寸
❖ 3. 坐姿人体尺寸,见图2-9 ❖ 4. 人体水平尺寸,见图2-10
人机工程学
Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application D、仰卧的活动空间
图2-14 仰卧的活动空间
人机工程学
Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
人机工程学
人机工程学人体测量与数据应用

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加强跨学科合作研 究
人机工程学涉及多个学科领域 ,未来可以加强与其他学科的 合作研究,如生物医学工程、 心理学、计算机科学等,共同 推动人机工程学的发展。
推动智能化人机工 程学设计
随着人工智能技术的不断发展 ,未来可以探索将人工智能技 术应用于人机工程学设计中, 实现智能化的人机工程学设计 ,提高设计效率和质量。
定义
人体测量是研究人体形态、结构和功 能特征的科学,通过测量人体各部位 尺寸、形状、质量、体积等参数,为 产品设计和制造提供人体因素数据。
分类
根据测量目的和对象不同,人体测量 可分为人体尺寸测量、人体形态测量 、人体功能测量等。
人体测量的基本术语和概念
人体尺寸
指人体各部位的长、宽、高等 线性尺寸,如身高、坐高、肩
数据获取难度
人体测量数据获取需要大量样本, 且样本多样性、测量精度等方面 存在挑战。
数据处理与解析
人体测量数据具有复杂性和多维 性,如何有效处理和解析数据是 一个难题。
应用场景多样性
人机工程学涉及众多领域,不同 领域对人体测量数据的需求和应 用存在差异。
发展趋势和前景展望
技术创新
随着测量技术和数据处理技术的发展,人体 测量数据的获取、处理和应用将更加精准和 高效。
座椅与办公桌设计
结合人体测量数据,可以设计出符合人体坐姿和视觉需求的座椅与 办公桌,降低工作人员的疲劳感和提高工作效率。
作业姿势分析
通过对工作人员作业姿势的测量和分析,可以发现并改善不良的作业 姿势,减少工作伤害的发生。
人体测量数据在人机交互设计中的应用
界面设计
根据人体测量数据,可以设计出符合人体视觉、听觉和触觉等感官特性的交互界面,提高用户的 使用体验。
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④、在上肢上,将挠骨侧称为挠侧,将尺骨侧称为尺侧。 ⑤、在下肢上,将胫骨侧称为胫侧,将腓骨侧称为腓侧。
d.测量项目
测量项目是用所需测量的两个部位、测点或经过点来定义的项目,国际 GB3975—83中规定的测量项目有:
直立姿势
采取自然坐姿时
躯干的尺寸 上肢尺寸 下肢尺寸 头部尺寸 身体各部位间前后距离
1.1.3.2动态人体尺寸测量
动态人体尺寸测量是指被测者处于动作状态下所进行的人体尺寸 测量。动态人体尺寸测量的重点是测量人在执行某种动作时的身体动 态特征。
2.1.3.2动态人体尺寸测量
动态人体尺寸测量的特点是,在任何一种身体活动中,身体各部 位的动作并不是独立完成的,而是协调一致的,具有连贯性和活动性。 例如手臂可及的极限并非唯一由手臂长度决定,它还受到肩部运动、 躯干的扭转、背部的屈曲以及操作本身特性的影响。由于动态人体测 量受多种因素的影响,故难以用静态人体测量资料来解决设计中的有 关问题。 动态人体测量通常是对手、上肢、下肢、脚所及的范围以及各关 节能达到的距离和可能转动的角度进行测量。
额状轴(又名冠状轴),通过关节中 心并垂直于矢状面的一切轴叫额状轴。
垂直轴 通过关节中心并垂直于水平 面的一切轴叫垂直轴。
c.测量方向
①、在人体上、下方向上,将上方称为头侧端,将下方称为足侧端。 ②、在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称为内侧,将远离正 中矢状面的方向称为外侧。
③、在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离四肢附着部位的 称为远位。
第二章
人体测量及测量数据的应用
刘华伟
刘华伟
刘华伟
•人体测量的基本知识
•常用人体尺寸数据
•人体测量数据的应用 •人体主要参数的计算 •设计用人体模板
在中国二千多年前的《内经-灵柩》之《骨度篇》中,对人体测量就有了较详 细而科学的阐述。古埃及在公元前3500--2200年之间,也有类似人体测量的方 法存在,并提出人体可分为十九个部位。 古希腊、罗马雕塑家们很注意人体形态美,雕塑出完美的作品,如《掷铁饼者 》,《维纳斯》雕像。 1870年比利时数学家奎特里特发表了《人体测量学》一书,逐渐形成了“人体 测量学”这门科学。
2.1.2人体测量的基本知识
2.1.2.1测量姿势
a.直立姿势(简称立姿):被测者挺胸直立,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,膝部自然伸直,左、右足后跟并拢,前端分开,使两足 大致成45°夹角,体重均匀分布于两足。为确保直立姿势正确,被测者 应使足后跟、臀部和后背部与同一铅垂面相接触。
④、水平面 与矢状面及冠状面同时垂直的所 有平面都称为水平面。水平面将人体分成上、下两 个部分。
⑤、眼耳平面 通过左、右耳屏点及右眼眶下 点的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面(OAE)。
b.运动轴
ห้องสมุดไป่ตู้
分别对应于矢状面,水平面和额状面 设置三个基本轴,这些轴可在人体躯干, 四肢和各脏器等部位设置。 矢状轴 通过关节中心并垂直于额状 面的一切轴叫矢状轴。
e.测量工具
• 最常用的测量工具是马丁测量仪,是由一些直尺、角尺、 卡钳组合而成。在没有这种工具时,用一般的类似工具完 全可以代替。
弯脚规
立方体定颅器
附着式量角器
三角平行规
2.1.3人体尺寸测量的分类
2.1.3.1静态人体尺寸测量
静态人体尺寸测量是指被测者静止地站着或坐着进行的一种测量 方式。静态测量的人体尺寸用作为设计工作空间的大小、家具、产品 界面元件以及一些工作设施等的设计依据。目前我国成年人静态测量 项目,国家标准正文中规定立姿有40项,坐姿有22项。详见GB3975— 83《人体测量术语》和GB5703—85《人体测量方法》。
2.1人体测量
2.1.1概述
人体测量数据主要分为两类:一类为静态测量数据,一类为动态测量数据。
照实际使用来分类,可以分为如下三种: a.形态测量:以检查人体形态的方式进行测量,主要内容有:人体长度,人 体体型,人体体积和重量,人体表面积。 b.生理测量:测量人体的主要生理指标,主要内容包括:人体出力范围,人 体感觉反应,人体疲劳。 c.运动测量:在对人体静态形态测量的基础上,测量人体的活动过程和活动 范围的大小,主要内容有:动作范围,动作过程,形体变化,皮肤变化。
a.测量基准面
①、矢状面 人体测量基准面的定位是由三个 互相垂直的轴(铅垂轴、纵轴和横轴)来决定的。 通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都 称为矢状面。 ②、正中矢状面 在矢状面中,把通过人体正 中线的矢状面称为正中矢状平面。正中矢状平面将 人体分成左、右对称的两个部分。 ③、冠状面 通过铅垂轴和横轴的平面及与其 平行的所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成 前、后两个部分。
2.2常用人体尺寸数据
2.2.1我国成年的人体结构尺寸
我国1989年7月1日实施的GB 10000—88《中国成年人人体尺寸》, 适用于工业产品、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造设备更新 及劳动安全保护。标准中所列数值,代表从事工业生产的法定中国成 年人(男18~60岁,女18~55岁)。 标准中共列出47项我国成年人体尺寸基础数据,按男女性别分开, 且分三个年龄段: 18 ~ 25 (男、女), 26 ~ 35 (男、女), 36 ~ 60 (男)、55(女),且分别给出这些年龄段的各项人体尺寸数值,为 了方便使用,各类数据表中的各项人体尺寸数值均列出其相应的百分 位数。现将GB 10000—88中的人体主要测量项目及尺寸摘录于图1—4 及表1—1中,可在实际设计时查阅。
人体测量学(anthropometry)是人类学的一门分支学科,主要研究人体 测量和观察方法,并通过人体整体测量与局部测量来探讨人体的特征、 类型、变异和发展规律。
人体测量学是人机工程学的重要组成部分。进行产品设计时,为使 人与产品相互协调,必须对产品同人相关的各种装置作适合于人体形态、 生理以及心理特点的设计,让人在使用过程中,处于舒适的状态以及方 便地使用产品。因此设计师应了解人体测量学,生物力学方面的基本知 识,并熟悉有关设计所必需的人体测量基本数据的性质、应用方法和使 用条件。
b.坐姿:被测者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,膝弯屈大致成直角,足 平放在地面上,手轻放在大腿上。为确保坐姿正确,被测者的臀部、后 背部应同时靠在同一铅垂面上。
2.1.2.2人体测量的基本平面与轴
人的肢体运动是绕一定的轴在某 基本平面内进行的。这些轴都有是以 关节为原点。这些平面一般都有是通 过轴而组成的平面。人体关节没有可 见的轴,因而必须依据关节的形态和 运动规律,假设出这些基本轴以说明 人体各部分运动,便于人体测量。
d.测量项目
测量项目是用所需测量的两个部位、测点或经过点来定义的项目,国际 GB3975—83中规定的测量项目有:
直立姿势
采取自然坐姿时
躯干的尺寸 上肢尺寸 下肢尺寸 头部尺寸 身体各部位间前后距离
1.1.3.2动态人体尺寸测量
动态人体尺寸测量是指被测者处于动作状态下所进行的人体尺寸 测量。动态人体尺寸测量的重点是测量人在执行某种动作时的身体动 态特征。
2.1.3.2动态人体尺寸测量
动态人体尺寸测量的特点是,在任何一种身体活动中,身体各部 位的动作并不是独立完成的,而是协调一致的,具有连贯性和活动性。 例如手臂可及的极限并非唯一由手臂长度决定,它还受到肩部运动、 躯干的扭转、背部的屈曲以及操作本身特性的影响。由于动态人体测 量受多种因素的影响,故难以用静态人体测量资料来解决设计中的有 关问题。 动态人体测量通常是对手、上肢、下肢、脚所及的范围以及各关 节能达到的距离和可能转动的角度进行测量。
额状轴(又名冠状轴),通过关节中 心并垂直于矢状面的一切轴叫额状轴。
垂直轴 通过关节中心并垂直于水平 面的一切轴叫垂直轴。
c.测量方向
①、在人体上、下方向上,将上方称为头侧端,将下方称为足侧端。 ②、在人体左、右方向上,将靠近正中矢状面的方向称为内侧,将远离正 中矢状面的方向称为外侧。
③、在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离四肢附着部位的 称为远位。
第二章
人体测量及测量数据的应用
刘华伟
刘华伟
刘华伟
•人体测量的基本知识
•常用人体尺寸数据
•人体测量数据的应用 •人体主要参数的计算 •设计用人体模板
在中国二千多年前的《内经-灵柩》之《骨度篇》中,对人体测量就有了较详 细而科学的阐述。古埃及在公元前3500--2200年之间,也有类似人体测量的方 法存在,并提出人体可分为十九个部位。 古希腊、罗马雕塑家们很注意人体形态美,雕塑出完美的作品,如《掷铁饼者 》,《维纳斯》雕像。 1870年比利时数学家奎特里特发表了《人体测量学》一书,逐渐形成了“人体 测量学”这门科学。
2.1.2人体测量的基本知识
2.1.2.1测量姿势
a.直立姿势(简称立姿):被测者挺胸直立,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,膝部自然伸直,左、右足后跟并拢,前端分开,使两足 大致成45°夹角,体重均匀分布于两足。为确保直立姿势正确,被测者 应使足后跟、臀部和后背部与同一铅垂面相接触。
④、水平面 与矢状面及冠状面同时垂直的所 有平面都称为水平面。水平面将人体分成上、下两 个部分。
⑤、眼耳平面 通过左、右耳屏点及右眼眶下 点的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面(OAE)。
b.运动轴
ห้องสมุดไป่ตู้
分别对应于矢状面,水平面和额状面 设置三个基本轴,这些轴可在人体躯干, 四肢和各脏器等部位设置。 矢状轴 通过关节中心并垂直于额状 面的一切轴叫矢状轴。
e.测量工具
• 最常用的测量工具是马丁测量仪,是由一些直尺、角尺、 卡钳组合而成。在没有这种工具时,用一般的类似工具完 全可以代替。
弯脚规
立方体定颅器
附着式量角器
三角平行规
2.1.3人体尺寸测量的分类
2.1.3.1静态人体尺寸测量
静态人体尺寸测量是指被测者静止地站着或坐着进行的一种测量 方式。静态测量的人体尺寸用作为设计工作空间的大小、家具、产品 界面元件以及一些工作设施等的设计依据。目前我国成年人静态测量 项目,国家标准正文中规定立姿有40项,坐姿有22项。详见GB3975— 83《人体测量术语》和GB5703—85《人体测量方法》。
2.1人体测量
2.1.1概述
人体测量数据主要分为两类:一类为静态测量数据,一类为动态测量数据。
照实际使用来分类,可以分为如下三种: a.形态测量:以检查人体形态的方式进行测量,主要内容有:人体长度,人 体体型,人体体积和重量,人体表面积。 b.生理测量:测量人体的主要生理指标,主要内容包括:人体出力范围,人 体感觉反应,人体疲劳。 c.运动测量:在对人体静态形态测量的基础上,测量人体的活动过程和活动 范围的大小,主要内容有:动作范围,动作过程,形体变化,皮肤变化。
a.测量基准面
①、矢状面 人体测量基准面的定位是由三个 互相垂直的轴(铅垂轴、纵轴和横轴)来决定的。 通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都 称为矢状面。 ②、正中矢状面 在矢状面中,把通过人体正 中线的矢状面称为正中矢状平面。正中矢状平面将 人体分成左、右对称的两个部分。 ③、冠状面 通过铅垂轴和横轴的平面及与其 平行的所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成 前、后两个部分。
2.2常用人体尺寸数据
2.2.1我国成年的人体结构尺寸
我国1989年7月1日实施的GB 10000—88《中国成年人人体尺寸》, 适用于工业产品、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造设备更新 及劳动安全保护。标准中所列数值,代表从事工业生产的法定中国成 年人(男18~60岁,女18~55岁)。 标准中共列出47项我国成年人体尺寸基础数据,按男女性别分开, 且分三个年龄段: 18 ~ 25 (男、女), 26 ~ 35 (男、女), 36 ~ 60 (男)、55(女),且分别给出这些年龄段的各项人体尺寸数值,为 了方便使用,各类数据表中的各项人体尺寸数值均列出其相应的百分 位数。现将GB 10000—88中的人体主要测量项目及尺寸摘录于图1—4 及表1—1中,可在实际设计时查阅。
人体测量学(anthropometry)是人类学的一门分支学科,主要研究人体 测量和观察方法,并通过人体整体测量与局部测量来探讨人体的特征、 类型、变异和发展规律。
人体测量学是人机工程学的重要组成部分。进行产品设计时,为使 人与产品相互协调,必须对产品同人相关的各种装置作适合于人体形态、 生理以及心理特点的设计,让人在使用过程中,处于舒适的状态以及方 便地使用产品。因此设计师应了解人体测量学,生物力学方面的基本知 识,并熟悉有关设计所必需的人体测量基本数据的性质、应用方法和使 用条件。
b.坐姿:被测者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,膝弯屈大致成直角,足 平放在地面上,手轻放在大腿上。为确保坐姿正确,被测者的臀部、后 背部应同时靠在同一铅垂面上。
2.1.2.2人体测量的基本平面与轴
人的肢体运动是绕一定的轴在某 基本平面内进行的。这些轴都有是以 关节为原点。这些平面一般都有是通 过轴而组成的平面。人体关节没有可 见的轴,因而必须依据关节的形态和 运动规律,假设出这些基本轴以说明 人体各部分运动,便于人体测量。