人体尺寸与作业空间

人体尺寸测量 测量项目-坐姿（四）
人体尺寸测量 测量项目-坐姿（五）
人体尺寸测量仪器
2.6 人体普通测量法的主要仪器
在普通测量法中常用的人体测量仪器有： 1. 人体测高仪，见图2-7； 2. 人体测量用直脚规，见图2-9； 3. 人体测量用弯脚规，见图2-8；
此外，还有人体测量用三脚平行规，坐高椅， 量足仪，软卷尺以及医用磅秤等。
项
目
躯干和四肢部位测
量项目（69项）
人体尺寸测量 测量项目-立姿（一）
人体尺寸测量 测量项目-立姿（二2）
人体尺寸测量 测量项目-立姿（三）
人体尺寸测量 测量项目-立姿（四）
人体尺寸测量 测量项目-立姿（五）
人体尺寸测量 测量项目-坐姿（一）
人体尺寸测量 测量项目-坐姿（二）
人体尺寸测量 测量项目-坐姿（三）
3.1 我国成年人人体尺寸国家标准
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 3. 坐姿人体尺寸，见图2-9 4. 人体水平尺寸，见图2-10
人体头部尺寸 人体手部尺寸 人体足部尺寸
5. 各大区域人体尺寸的均值和标准差
人体尺寸测量
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。
人体尺寸测量
（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。见图2—7。
人体尺寸测量
2.3 标准化的测量条件 —测量基准面（P37）
人体尺寸测量 2.5 人体尺寸的基本类别（P38）
高度
长度
宽度
厚度
指在人 直线长度 体上、 指两测点 下方向 之间的直 测量的 线距离曲 垂直高。 线长度指
沿人体表 面过测点 的曲线围 长。
指头部、面部、躯 干左、右方向上对 称的两个测点之间 的直线距离；指上 肢绕骨侧和尺骨侧 的两个测量点之间 的直线距离；指下 肢胫骨侧和腓骨侧 的两个测量点之间 的直线距离。
Ergonomics
人机工程学
ERGONOMICS
思考题
上次课应该掌握的重点及思考题
1、人机工程学的学科命名的由来？ 2、人机工程学的综合定义和发展历史？ 3、人机工程学到底研究什么？ 4、人机工程学的研究方法？ 5、人机工程与工业设计。
概述
学科命名的由来：
欧洲：Ergonomics 人类工程学或工效学。 美国：Human Factors ; Human Factors Engineering人类因素学或人类因素工程学。 其他：工程心理学（前苏联）；人间工学 （日本）；人体工程学；人机工程学；人类 工效学；人机控制学；宜人学等。
1%-50%之间的数值：P=M-（SK） 50%-99%之间的数值：P=M+（SK）
M为标准值；S为标准差；K为百分比变换系数。
人体尺寸测量
人体尺寸的区域划分
东北、华北区
黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北京、 天津、河北。
西北区 东南区
甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南、 新疆。
安徽、江苏、上海、浙江。
总体、样本 适应域
均值、标准差
术语
百分位数
百分位
人体尺寸的统计特征
统计学中，把所要研究的全体对象的集合称
总 体
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。
统计学中，把从总体取出的许多个体的全
样
部称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据
（如图2—1）
人体尺寸测量
人体尺寸测量
2、人体测量的基本术语
人体尺寸测量
2.1 尺寸与尺度（P36）
尺寸：尺寸是指沿某
一方向、某一轴向或 围径测量的值。人体 尺寸指用专用仪器在 人体特定的起点、止 点或经过点沿特定测 量方向测的尺寸。
尺度：尺度是基于人体
尺寸的一种关于物体大 小或空间大小的心理感 受，也可以说，尺度是 一种心理尺寸。尺度是 一个相对的概念，一种 相对的感觉，也可以说 是一种比例上的关系。
华中区 华南区 西南区
湖南、湖北、江西。 广东（海南）、广西、福建。 贵州、四川（重庆）、云南。
人体尺寸测量
各地区身高、体重的M、S值
东北、华北区
身高: M=1693（1586）；S=56.6(51.8) 体重: M=64（55）；S= 8.2(7.7)
西北区 东南区
身高: M=1684(1575); S=53.7(51.9)
人体尺寸测量实例
例1 设计适用于90%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？ 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
我国人体尺寸的基本情况
人体尺寸测量的应用
作业空间设计
座椅设计
人体尺寸测量
1 人体测量的基本知识
人体尺寸测量
1、定义 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。
体重: M=60(52); S=7.6(7.1) 身高:M=1686(1575); S=55.2(50.8)
体重:M=59(51); S=7.7(7.2)
华中区 华南区
身高:M=1669(1560); S=56.3(50.7)
体重:M=57(50); S=6.9(6.8) 身高:M=1650(1549); S=57.1(49.1)
人体尺寸的统计特征
百分位 百分位数
百分位由百分比表示，称为“第几百分 位”。例如，50%称为第50百分位。
百分位数是百分位对应的数值。例如， 身高分布的第5百分位数为1543，则 表示有5%的人的身高将低于这个高 度。
人体尺寸的统计特征
在人体测量资料中，常常给出的是第5、第50和第95百 分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可 按下式求出：
尺寸是客观的，尺度是主观的。美产生于尺度关系，所以， 尺寸是物理层面的人机工程学问题，尺度是认知和感性层面 的人机工程学问题。
人体尺寸测量
2.2 标准化的测量条件—被测者姿势（P37）
（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。 见图2—6。
人体尺寸测量方法
人体外形测量：人体测量、医疗整形等
人体尺寸测量方法
参数化人体模型
结构模型用于 不需要精确尺 寸的概念人机 设计
人体尺寸测量方法
利用人体模型进行力学分析研究
F Lb
b
人体尺寸测量方法
面部测量
人体尺寸测量方法
面部测量与三维重建
人体尺寸的统计特征 2.7 人体尺寸的统计特征（P39）
概述
人机工程学的定义： 人机工程学是以人的生理、心理特性为
依据，应用系统工程的观点，分析研究人与 机械、人与环境以及机械与环境之间的相互 作用，为设计操作简便省力、安全、舒适， 人—机—环境的配合达到最佳状态的工程系 统提供理论和方法的科学。因此，人机工程 学可定义为：按照人的特性设计和改善人— 机—环境系统的科学。
人机工程学发展史
早期历史（20世纪前期） —使人适应机器
人机工程职业的诞生 —使机器适应人
发 展
（1945—1960年 ） 快速发展时期 —还是不为大多数人所了解
史 （1960—1980年）
计算机、灾难和诉讼 —认识到人机的重要性
（1980—1990年） 1990年以后 —人-机-环境系统的建立
人机工程学学科体系
6. 我国香港地区成年人人体尺寸
各类人体测量尺寸的数值参阅表2-2至2-7。
人体测量数据
人体头部尺寸 人体手部尺寸 人体足部尺寸
人体手部尺寸
人体测量数据
人体足部尺寸
人体测量数据
图2-8
图2-9
返回
人体测量数据
返回
图2-10
人体测量数据
3.2 人体尺寸的特征
人体测量数据
nthropo Application
本
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。
人体尺寸的统计特征
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；后者表示分布的离 中趋势。
均
N Xk 为相加，N为测量次数，
值
M K 1
XK 为各单独测量值，
N
M为均值。
标 准 差
n XK M )2 S K 1
当需要得到某项人体测量尺寸M1所处的百分率P时， 可按下列步骤及公式求得：Z=（M1-M）/S
然后根据Z值查表得小p的值，再按下列公式求百分率P； 即P=0.5+p
以下列例题说明：
人体尺寸测量实例
例2 已知男性A身高1720mm,试求有百分之多少的西北男 性超过其高度？
解：由表查得西北男性身高平均值M=1684mm，标准差 S=53.7mm那么
人机工程学
技术科学
生理学