人体测量与数据应用PPT课件

第2章人体测量与数据应用 第1章链接第3章链接 2 1人体测量的基本知识 2 1 1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 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 2 1 2人体测量的主要方法 1 普通测量法2 摄影法 见图2 23 三维数学测量法 见图2 3 2 1 3人体测量的基本术语 1 被测者姿势2 测量基准面 见图2 43 测量方向4 支承面和衣着5 基本测点与测量项目 见表2 1 2 2 参见国标GB3975 88中的规定 2 1 3人体测量的常用仪器 1 在普通测量法中常用的人体测量仪器有 2 人体测高仪 见图2 5 3 人体测量用直脚规 见图2 6 4 人体测量用弯脚规 见图2 7 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 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 2 方差3 标准差4 抽样误差抽样误差 标准误差 全部样本均值的标准差 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部分 有K 的测量值等于和小于它 有 100 K 的测量值小于它 1 求某百分位数人体尺寸若人身高均值X 170 SD 10 K 30P30 X X SD K 即有30 的人身高小于等于164 76cm 2 求数据所属百分率P同上例 求有多少百分数的人身高小于等于164 76cmZ Xi X SD查正态分布表 p 0 1985即有30 左右的人身高小于等于164 76 10 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x 1693mm 标准差SD 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第95百分位数为 P 1693 56 6 1 645 1786mm结论 按身高1600 1786mm设计产品尺寸 将适应用于90 的华北男性 讨论 平均值是作为设计的基本尺寸 而标准差是作为设计的调整量的 11 注意 例中被排除的10 的人 是10 的矮小者还是高大者或者大小各排除5 即取中间值 取决于排除后对使用者的影响和经济效果 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 Mi M SD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 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Z 1720 1684 53 7 0 670再根据Z 0 670查表得p 0 2486 0 249 即P 0 5 0 249 0 749结论 身高在1720mm以下的西北男性为74 9 超过男性A身高的西北男性则为25 1 2 3常用的人体测量数据 2 3 1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 83 坐姿人体尺寸 见图2 94 人体水平尺寸 见图2 105 各大区域人体尺寸的均值和标准差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 2 3 2我国成年人人体尺寸 1 人在工作位置上的活动空间尺度 人体立姿 坐姿 跪姿 卧姿的活动空间见图2 11 图2 12 图2 13 图2 142 常用的功能尺寸 GB T13547 92国家标准提供的立 坐 跪 卧 爬等常取姿势的主要功能尺寸 参阅表2 8 2 4人体测量数据的应用 2 4 1主要人体尺寸的应用原则设计中常用测量尺寸见图2 15 有关数据的定义 应用条件 选择依据等参阅表2 9 2 4 2人体尺寸的应用方法 1 确定所设计产品的类型 参阅表2 102 选择人体尺寸的分位数 参阅表2 113 确定功能修正量 参阅表2 124 确定心理修正量5 产品功能尺寸的确定最小功能尺寸 人体尺寸的分位数 功能修正量最佳功能尺寸 人体尺寸的分位数 功能修正量 心理修正量 2 4 3人体身高在设计中的应用 以身高为基准的设备和用具尺寸推算方法见图2 16 图中有关尺寸定义参阅表2 13 17 2 5人体工程学模型 为解决人机相关位置的理论研究困难 发明了这种直观的人机相对位置分析方法 标准人体尺寸模型 这种人体模版已成功地运用于各行各业中 目前 人机工程系统设计中采用较多的是二维人体模板 利用塑料板材或密实纤维等材料 按照1 1 1 5等设计中常用比例制成人体各个关节均可活动的人体测试模型 近年来开始使用越来越多的三维人体模型 它是在计算机上运用几何模型构成系统 通过人机对话研究作业空间的合理结构 不需制作实物模型 在驾驶系统 汽车防撞试验 航空救生中应用广泛 18 人体模型可以演示关节的多种功能 模型上带有角刻度的人体关节调节范围 是指功能技术测量系统的关节角度 包括健康人在韧带和肌肉不超过负荷的情况下所能达到的位置 而不考虑那些虽然可能 但对活动姿势来说超出了生理意义的界限运动 人体模型关节角度的调节范围如表2 5 19 20 人机工程学计算机模拟演示 21 第2章结束回总目录第3章 22 附录 本章所附插图 图2 1 返回 图2 2 返回 图2 3 返回 图2 4 返回 图2 5 返回 图2 6 返回 图2 7 返回 图2 8 返回 图2 9 返回 图2 10 返回 图2 11 返回 图2 12 返回 图2 13 返回 图2 14 返回 图2 15 返回 图2 16 返回 39 表2 1人体测量基准面和基准轴 补充 40 表2 2躯干和四肢测点 41 表2 3部分国家及地区人体身高平均值H及标准差SD 单位 mm 42 表2 4世界各地人体尺寸差异比较 平均值 注 摘自美国国家航空 航天管理局 1978年 43 表2 5人体模型关节角度的调解范围 44 课题思考 1 了解百分位的含义与主要人体测量参数 2 理解人体身高为基准的人体测量参数在设计中的应用 并记忆主要应用参数 3 实验 人体模型的制作与设计应用 4 实验 设计某一行为模式的人体姿势拍摄与尺寸记录分析 5 人体计算机模型的设计与应用 6 初步了解人体工程实验室 7 理解作业姿势与作业空间中的重要人体工程学参数 8 实验 学习图2 69的方法进行可调节