人体的人机学参数 (1)

1、第二章第二章人体的人机学参数人体的人机学参数 内内 容容 第一节第一节人体尺寸及其测量人体尺寸及其测量 第二节第二节人体的人机学参数人体的人机学参数 第三节第三节人体测量数据的应用人体测量数据的应用 一、人体测量的基本术语人体测量的基本术语 l被测者姿势被测者姿势（立姿立姿 、坐姿坐姿） l测量基准面测量基准面 （见图1） l测量方向测量方向 l支承面和着装支承面和着装 l基本测点及测量项目基本测点及测量项目 (见图2、图3) 第一节第一节人体尺寸及其测量人体尺寸及其测量 继继续续 图图1人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 图图1-b人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 图图

2、1-a人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 图图2-a 2-a 测量项目测量项目- -立姿立姿 图图2-b 2-b 测量项目测量项目- -立姿立姿 图图2-c 2-c 测量项目测量项目- -立姿立姿 图图2-d 2-d 测量项目测量项目- -立姿立姿 图图2-e 2-e 测量项目测量项目- -立姿立姿 图图2-f 2-f 测量项目测量项目- -立姿立姿 图图3-a 3-a 测量项目测量项目- -坐姿坐姿 图图3-b 3-b 测量项目测量项目- -坐姿坐姿 图图3-c 3-c 测量项目测量项目- -坐姿坐姿 图图3-d 3-d 测量项目测量项目- -坐姿坐姿 图图3-e 3-e 测量项目

3、测量项目- -坐姿坐姿 在人体尺寸测量中所采用的人体测在人体尺寸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、三脚平行规、坐高椅、量足仪、角度计、 软卷尺以及医用磅秤等。软卷尺以及医用磅秤等。 l人体测高仪人体测高仪 l直脚规直脚规 l直脚规直脚规 二、人体尺寸测量用的主要仪器人体尺寸测量用的主要仪器 图4-a 人体测高仪 图4-b 人体测量用直脚规 图图2-4 2-4 人体测量用弯脚规(4-c) 三、人体测量中的主要统计函数人体测量中的主要统

4、计函数 l均值 l方差 2 1 _ 2 )( 1 1 n i i xx n s n i i xnx n s 1 _ 2 2 )( 1 1 n i i n x nn xxx x 1 21 1. 三、人体测量中的主要统计函数人体测量中的主要统计函数 l标准差标准差 l抽样误差抽样误差 l百分位数和适应度百分位数和适应度 n s s x skxx _ 2 1 _ )( 1 1 n i i xx n s 百分比（百分比（%）K百分比（百分比（%）K 0.52.576700.524 1.02.326750.674 2.51.960800.842 51.645851.036 101.282901.282

5、151.036951.645 200.84297.51.960 250.67499.02.326 300.52499.52.576 表表2-1 百分比与变换系数 例例: :设计适用于设计适用于90%90%华北男性使用的产品华北男性使用的产品, ,试试 问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？ 解：解：由表查知华北男性身高平均值由表查知华北男性身高平均值 M=1693mmM=1693mm，标准差，标准差S=56.6mm.S=56.6mm.要求产品适用于要求产品适用于90%90%的人，的人， 故以第故以第5 5百分位和第百分位和第9595百分位确定尺寸的界限值，由表

6、百分位确定尺寸的界限值，由表 查得变换系数查得变换系数K=1.645K=1.645； 即第即第5 5百分位数为：百分位数为：P=1693-P=1693-（56.656.6* *1.6451.645）=1600mm=1600mm 第第9595百分位数为：百分位数为：P=1693+P=1693+（56.656.6* *1.6451.645）=1786mm=1786mm 结论：结论：按身高按身高1600-1786mm1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于设计产品尺寸，将适应用于 90%90%的华北男性。的华北男性。 讨论：讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为平均值是作为设计的基本

7、尺寸，而标准差是作为 设计的调整量的。设计的调整量的。 影响人体测量数据差异的因素：影响人体测量数据差异的因素： 年龄年龄 性别性别 年代年代 地区与种族地区与种族 职业职业 四、四、常用人体测量数据常用人体测量数据 年年 龄龄 注意：注意：在采用人体尺寸时，必须判断对象在采用人体尺寸时，必须判断对象 适合那些年龄组，要注意不同年龄组尺寸适合那些年龄组，要注意不同年龄组尺寸 数据的差异。数据的差异。例如：例如： 人体尺寸增长过程：人体尺寸增长过程：男男2020岁、女岁、女1818岁。岁。（结束）（结束） 手的尺寸：手的尺寸：男男1515岁、女岁、女1313岁。岁。（达到一定值）（达到一定值）

8、脚的大小：脚的大小：男男1717岁、女岁、女1515岁。岁。（基本定型）（基本定型） 成成 年年 人：人：身高随年龄增长而收缩；体重、肩宽、身高随年龄增长而收缩；体重、肩宽、 腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。 性性 别别 男女之间的差异：男女之间的差异： 1 1、对于大多数人体尺寸，男性比女性大些；、对于大多数人体尺寸，男性比女性大些； （但有四个尺寸（但有四个尺寸胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相反）胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相反） 2 2、同整个身体相比，女性的手臂和腿较短，躯干和头占、同整个身体相比，女性的手臂和腿较短，躯干和头占 的比例较大，肩较窄

9、，骨盆较宽；的比例较大，肩较窄，骨盆较宽； 3 3、皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布，男女也有明、皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布，男女也有明 显差别；显差别； 4 4、在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作的岗、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。位），考虑女性的人体尺寸至关重要。 年年 代代 在使用人体测量数据时，要考虑其测量年代，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。然后加以适当修正。 一组数据：一组数据：欧洲居民每隔欧洲居民每隔1010年身高增加年身高增加1 11.4cm;1.4cm; 美国城市男性青年在美国城

10、市男性青年在1973197319861986年的年的1313年间身高增年间身高增 加加2.3cm;2.3cm;日本男性青年在日本男性青年在1934193419651965年的年的3131年间身年间身 高增加高增加5.2cm5.2cm、体重增加、体重增加4kg4kg、胸围增加、胸围增加3.1cm;3.1cm;我国我国 原广州中山医学院男性在原广州中山医学院男性在1956195619791979年的年的2323年间身年间身 高增加高增加4.38cm4.38cm、女性身高增加、女性身高增加2.67cm2.67cm。 地区与种族地区与种族 注意点：注意点： 由于不同国家、不同地区、不同种由于不同国家、

11、不同地区、不同种 族的人体尺寸的差异，即使是同一国族的人体尺寸的差异，即使是同一国 家，不同地区的人体尺寸也有差异。家，不同地区的人体尺寸也有差异。 因此，在设计中考虑产品的多民族的因此，在设计中考虑产品的多民族的 通用性。通用性。 职职 业业 不同职业的人，在身体大小及比不同职业的人，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劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者 稍大些。稍大些。 1 1、我国成年人的人体结构尺寸我国成年人的人体结构尺寸 图图2-5 2-5 立姿人体尺寸 立姿人体尺寸 图图2-6坐姿人体尺寸坐姿人体尺寸 图图

12、2-7 2-7 人体水平尺寸 人体水平尺寸 表表22人体主要尺寸人体主要尺寸 ( (单位：单位：mm)mm) 表表2-3立姿人体尺寸立姿人体尺寸(单位：单位：mm) 表表2-4坐姿人体尺寸坐姿人体尺寸 (单位：单位：mm) 表表2-5人体水平尺寸人体水平尺寸（单位：mm） 表表2-6各区域的体重、身高和胸围三项参数的均值和标准差各区域的体重、身高和胸围三项参数的均值和标准差 （单位：mm） 我国人体主要尺寸我国人体主要尺寸-1 测量项目 男性女性 均值标准差均值标准差 身高167859.93157052.12 体重596.66526.06 上臂长31314.5528413.33 前臂长2371

13、2.7321312.12 大腿长46522.4243821.82 小腿长36918.7934418.79 立姿眼高156859.99145450.30 立姿肩高136752.12127146.06 立姿肘高102442.4296036.97 手功能高74136.9770437.37 立姿会阴高79037.5873336.36 立姿胫骨点 高 44421.2141020.00 我国人体主要尺寸我国人体主要尺寸-2 坐高坐高90830.3085527.88 坐姿眼高坐姿眼高79839.7073926.67 坐姿肩高坐姿肩高59824.8555623.03 坐姿肘高坐姿肘高26321.2125121

14、.82 坐姿大腿厚坐姿大腿厚13010.9113010.30 坐姿膝高坐姿膝高49322.4245820.61 小腿加足高小腿加足高41318.1838224.24 坐深坐深45721.8243319.39 臀膝距臀膝距55423.6452920.61 坐姿下肢长坐姿下肢长99243.0391236.97 我国人体主要尺寸-3 胸宽28016.3626013.36 胸厚21215.7519917.58 肩宽37518.7935118.29 臀宽30614.5531716.36 坐姿臀宽32115.7634420.61 坐姿两肘间宽42230.9140433.94 胸围86746.0682548

15、.48 腰围73551.5277268.48 臀围87542.4290046.06 头围56014.5554615.77 头全高22310.302169.70 1荷兰荷兰182.511加拿大加拿大17725阿尔及利亚阿尔及利亚172.2 2丹麦丹麦181.514希腊希腊176.526土耳其土耳其172 3德国德国180.215法国法国176.427巴西巴西171 4挪威挪威179.716意大利意大利176.127墨西哥墨西哥171 5瑞典瑞典179.616爱尔兰爱尔兰176.129日本日本170.7 6卢森堡卢森堡179.118比利时比利时175.630波兰波兰170 7奥地利奥地利178.2

16、19俄罗斯俄罗斯17531马尔他马尔他169.9 7芬兰芬兰178.219美国美国17532中国中国169.7 9英国英国 1 7 8 . 1 19新西兰新西兰17533通加通加169.4 10 罗 马 尼罗 马 尼 亚亚 17822葡萄牙葡萄牙173.934蒙古蒙古168 11 澳 大 利澳 大 利 亚亚 17723西班牙西班牙173.435印度印度167.6 11匈牙利匈牙利17724韩国韩国173.336越南越南165 37朝鲜朝鲜158 世界各国国民的身高 2我国成年人人体动态尺度我国成年人人体动态尺度 （1）肢体活动角度范围）肢体活动角度范围 图图2-8人体肢体活动角度范围人体肢体活

17、动角度范围 图图2-9 2-9 人体上部及上肢固定姿势活动角度范围人体上部及上肢固定姿势活动角度范围 图图2-10立姿上身及手的可及范围、坐姿上身及手的可及范围立姿上身及手的可及范围、坐姿上身及手的可及范围 （2）不同姿势时手能及的空间不同姿势时手能及的空间范围范围 图图2-112-11单腿跪姿上身及手的可及范围单腿跪姿上身及手的可及范围 图图2-12 2-12 仰卧姿势手及腿的活动空间仰卧姿势手及腿的活动空间 3、常用人体功能尺寸测量区域、常用人体功能尺寸测量区域 五、手、脚作业域测量五、手、脚作业域测量 1、手的测量手的测量 图图2 214 14 手的测量手的测量 手活动范围 (1) 水平

18、作业域 图图2-15手在水平面的正常作业阈和最大作业域（手在水平面的正常作业阈和最大作业域（cm） 图图2-16 2-16 坐姿抓握作业域（坐姿抓握作业域（cmcm） (2) 垂直作业域 图图2-17立姿臂垂直作业域图立姿臂垂直作业域图2-18立姿双臂垂直作业域立姿双臂垂直作业域 图图2-19身高与摸高的关系身高与摸高的关系 2、脚的测量 图图220脚的测量脚的测量 3、脚作业空间脚作业空间 图图2-21脚的作业区域脚的作业区域 一、人体体部指数及有关人机学参数计算一、人体体部指数及有关人机学参数计算 可根据人体的身高、体重等基础测量数据，可根据人体的身高、体重等基础测量数据， 利用一些经验公

19、式计算出所需的其它各部分数。利用一些经验公式计算出所需的其它各部分数。 1 1、体的体部指数、体的体部指数（参（参见教材见教材P34P34公式公式2-72-11） 2 2、用人体身高尺寸计算人体各部分尺寸用人体身高尺寸计算人体各部分尺寸（见见图图 2-22、图图2-23及及表表2-9） 第二节第二节人体的人机学参数人体的人机学参数 图图2-22坐姿静态尺寸编号图坐姿静态尺寸编号图 图图223立姿静态尺寸图立姿静态尺寸图 名名称称计算式计算式名名称称计算式计算式 坐 高0.523H肘与肘间宽0.256H 膝 高0.311H臀部宽0.203H 坐姿臀高0.249H肩 宽0.229H 座到肘高0.1

20、35H手前伸长度0.462H 大腿厚0.086H坐位眼高0.454H 臀部到膝高0.342H两手恻平伸长度1.032H 臀部到小腿长0.280H坐面至举手指尖高0.795H 表表2-9静坐时人体尺寸与身高的关系 3 3、用人体体重计算人体体积和表面积、用人体体重计算人体体积和表面积 （1 1）人体体积）人体体积 （2 2）体表面积）体表面积 4 4、用身高、体重、表面积求有关人机学参数、用身高、体重、表面积求有关人机学参数 （见表见表2-10 ） 937. 4015. 1WV 725. 0425. 0 HWKS R 1529. 00128. 00061. 0WHS 051456. 004224

21、6 0235. 0WHS 表表2-10人体有关人机学参数计算公式人体有关人机学参数计算公式 二、二、人体生理学参数及测量人体生理学参数及测量 1、最大耗氧量（、最大耗氧量（Vo2max）及氧债能力）及氧债能力（见图见图2-24） 2、最大心率、最大心率 3、搏出量与最大心脏输出、搏出量与最大心脏输出 4 4、肌电图、肌电图 5、呼吸量的测定、呼吸量的测定 6、脉搏数的测定、脉搏数的测定 7、发汗的测定、发汗的测定 8、血液成份变化的测定、血液成份变化的测定 9、脑电图、脑电图 （见表见表212 ） 产热量的计算方法产热量的计算方法 通常采用开放式气体代谢法，其步骤：通常采用开放式气体代谢法，其

22、步骤： 准确测定吸入气和呼出气中的准确测定吸入气和呼出气中的O2和和CO2浓度，浓度， 计算出耗氧量和计算出耗氧量和CO2的排出量；的排出量； 求出呼吸商（求出呼吸商（RQ=产生的产生的CO2/消耗的消耗的 O2）；）； 查非蛋白呼吸商所对应的氧热价表用该氧热查非蛋白呼吸商所对应的氧热价表用该氧热 乘以一定时间内的总耗电量，即得出单位时间乘以一定时间内的总耗电量，即得出单位时间 内的产热量。内的产热量。 人体能量的产生机理人体能量的产生机理 （1 1）ATP-CPATP-CP系列系列: : 肌肉收缩与松弛所需的能量是由肌肉收缩与松弛所需的能量是由三磷酸腺苷三磷酸腺苷 （ATPATP）分解成分解

23、成二磷酸腺苷（二磷酸腺苷（ADPADP）过程中释放能量提过程中释放能量提 供的（式供的（式1-11-1），并由），并由磷酸肌酸（磷酸肌酸（CPCP）及时分解补充及时分解补充 （式（式1-21-2）。）。 ATPH2OADPPi29.3KJ/mol（式（式1-1） CPADPCrATP（式（式1-2） 式中：式中：Pi为磷酸根；为磷酸根；Cr为肌酸；为肌酸；1J0.2390cal （2 2）需氧系列：）需氧系列：需要需要氧氧的参与才能进行提供能量。的参与才能进行提供能量。 1 1摩尔葡萄糖摩尔葡萄糖3838分子分子ATPATP 1 1摩尔脂肪摩尔脂肪130130分子分子ATPATP （3 3）乳

24、酸系列）乳酸系列( (大强度劳动，机体供氧能力受到限大强度劳动，机体供氧能力受到限 制时制时) )需靠需靠无氧糖酵无氧糖酵解产生解产生乳酸乳酸的方式来提供能量。的方式来提供能量。 1 1摩尔葡萄糖摩尔葡萄糖2 2分子分子ATPATP 反应速度较需氧系列快反应速度较需氧系列快3232倍倍 氧化磷酸化氧化磷酸化 ATP-CPATP-CP系列系列乳酸系列乳酸系列需氧系列需氧系列 氧氧 无氧无氧无氧无氧需氧需氧 酶酶 ATP酶酶糖酵解酶系糖酵解酶系三羧酸循环酶系三羧酸循环酶系 速度速度 非常迅速非常迅速迅速迅速较慢较慢 能源能源 CP,储量有限储量有限 糖原，产生的乳酸有糖原，产生的乳酸有 致疲劳作用

25、致疲劳作用 糖原，脂肪及蛋糖原，脂肪及蛋 白质，不产生致白质，不产生致 疲劳性副产物疲劳性副产物 产生产生ATPATP 很少很少有限有限几乎不受限制几乎不受限制 最终产物最终产物 肌酸肌酸乳酸乳酸H2OCO2 劳动类型劳动类型 任何劳动，包括任何劳动，包括 短暂的极重劳动短暂的极重劳动 短期重及很重的劳动短期重及很重的劳动 长期轻及中等劳长期轻及中等劳 动动 表表肌肉能量供应系统的一般特性肌肉能量供应系统的一般特性 l当当劳动强度劳动强度和和作业时间作业时间增加时增加时 需氧量也增需氧量也增 强。强。 l氧需氧需(oxygen demand)(oxygen demand)：劳动劳动1 1分钟所

26、需要的氧。分钟所需要的氧。 氧需能否得到满足主要取决于循环系统的功，氧需能否得到满足主要取决于循环系统的功， 其次为呼吸器官的功能。其次为呼吸器官的功能。 l氧上限（氧上限（maximum oxygen uptakemaximum oxygen uptake）：血液在血液在1 1 分钟内能供应的最大氧量。分钟内能供应的最大氧量。 成人成人3L3L，运动员、有煅炼者可达，运动员、有煅炼者可达4L4L多。多。 l氧债（氧债（oxygen debtoxygen debt）：氧需和实际供氧量之，氧需和实际供氧量之， 即氧需即氧需 氧上限，指缺氧量。氧上限，指缺氧量。 人体能量代谢测定人体能量代谢测定

27、图图2-24三种氧债与相应的劳动负荷示意图三种氧债与相应的劳动负荷示意图 （a）常量负荷 （b）高量负荷 （c）超量负荷 l氧需氧需 最大摄氧量最大摄氧量( (劳动强度过大劳动强度过大) ) 工作开始：缺氧状态工作开始：缺氧状态( (产生较大氧债产生较大氧债) ) 机体调整氧机体调整氧 需仍大于摄氧量，未达到平衡需仍大于摄氧量，未达到平衡 受人的氧债能力限受人的氧债能力限 制制10L10L。 劳动结束劳动结束 ：增大偿还氧债时间：增大偿还氧债时间 恢复到静止恢复到静止 剧烈运动后的恢复剧烈运动后的恢复 剧烈运动会使身体内部发生一系列变化，如代谢剧烈运动会使身体内部发生一系列变化，如代谢 旺盛心

28、跳加快、肺脏呼吸加快等，内脏器官也需要旺盛心跳加快、肺脏呼吸加快等，内脏器官也需要 在跑步停止后一段时间才能调整到正常状态。在跑步停止后一段时间才能调整到正常状态。 此外，剧烈运动后骤然停止腿部肌肉活动，使大此外，剧烈运动后骤然停止腿部肌肉活动，使大 量血液积聚在下肢舒张的血管里，回流心脏的血液量血液积聚在下肢舒张的血管里，回流心脏的血液 减少，导致心脏搏出的血液量也相应减少，还会因减少，导致心脏搏出的血液量也相应减少，还会因 头部血液突然减少，而出现一时性失去知觉的现头部血液突然减少，而出现一时性失去知觉的现 象，即运动性晕厥。象，即运动性晕厥。 所以剧烈运动后需要做调整动作，以加速氧的补所

29、以剧烈运动后需要做调整动作，以加速氧的补 充和身体的恢复。充和身体的恢复。 运动后洗澡运动后洗澡 这种做法不科学，因为在运动时，流向肌肉这种做法不科学，因为在运动时，流向肌肉 的血液增多，心率增加。停止运动后，这种情况的血液增多，心率增加。停止运动后，这种情况 仍会持续一段时间，如果这时立即洗热水澡，就仍会持续一段时间，如果这时立即洗热水澡，就 会使血液不足以供应其它重要器官，如心脏和大会使血液不足以供应其它重要器官，如心脏和大 脑供血不足，就会感到头昏、恶心、全身无力，脑供血不足，就会感到头昏、恶心、全身无力， 严重的还会诱发其它疾病，因此应格外注意。严重的还会诱发其它疾病，因此应格外注意。

30、 运动后立即洗冷水澡更是弊多利少。由于运运动后立即洗冷水澡更是弊多利少。由于运 动的时候身体新陈代谢过程加强，皮下血管扩张，动的时候身体新陈代谢过程加强，皮下血管扩张， 并大量出汗。运动后马上洗冷水澡，使体内产生并大量出汗。运动后马上洗冷水澡，使体内产生 的大量热不能很好地散发，形成内热外凉，破坏的大量热不能很好地散发，形成内热外凉，破坏 人体的平衡，这样容易生病。人体的平衡，这样容易生病。 l正确的方法是运动后休息一会儿（以脉正确的方法是运动后休息一会儿（以脉 搏恢复到接近正常数为准）再洗澡，最搏恢复到接近正常数为准）再洗澡，最 好洗温水澡。好洗温水澡。 二、不要马上洗澡：剧烈运动后如果洗二

31、、不要马上洗澡：剧烈运动后如果洗 冷水澡，皮肤会因突然受到刺激，使血冷水澡，皮肤会因突然受到刺激，使血 管立即收缩，血液循环阻力加大，同时管立即收缩，血液循环阻力加大，同时 机体抵抗能力降低，人容易生病。洗热机体抵抗能力降低，人容易生病。洗热 水澡则会继续增加皮肤内的血液流量，水澡则会继续增加皮肤内的血液流量， 导致心脏和大脑供血不足，轻者头晕眼导致心脏和大脑供血不足，轻者头晕眼 花，重者虚脱休克，还容易诱发其他慢花，重者虚脱休克，还容易诱发其他慢 性疾病性疾病。 脑电波脑电波 我们的脑无时无刻不在产生脑电波。早在我们的脑无时无刻不在产生脑电波。早在18571857年，年， 英国的一位青年生理

32、科学工作者卡通（英国的一位青年生理科学工作者卡通（R.CatonR.Caton）在兔）在兔 脑和猴脑上记录到了脑电活动，并发表了脑和猴脑上记录到了脑电活动，并发表了“脑灰质电现脑灰质电现 象的研究象的研究”论文，但当时并没有引起重视。十五年后，论文，但当时并没有引起重视。十五年后， 贝克（贝克（A.BeckA.Beck）再一次发表脑电波的论文，才掀起研究）再一次发表脑电波的论文，才掀起研究 脑电现象的热潮，直至脑电现象的热潮，直至1924 1924 年德国的精神病学家贝格年德国的精神病学家贝格 尔（尔（H.BergerH.Berger）才真正地记录到了人脑的脑电波，从此）才真正地记录到了人脑的

33、脑电波，从此 诞生了人的脑电图。诞生了人的脑电图。 这是一些自发的有节律的神经电活动，其频率这是一些自发的有节律的神经电活动，其频率 变动范围在每秒变动范围在每秒1 13030次之间，可划分为四个波段，即次之间，可划分为四个波段，即 （1 13Hz3Hz）、）、（4 47Hz7Hz）、）、（8 813Hz13Hz）、）、 （141430Hz30Hz）。）。 波，频率为每秒波，频率为每秒1 13 3次，当人在婴儿期或智力发育不成次，当人在婴儿期或智力发育不成 熟、成年人在极度疲劳和昏睡状态下，可出现这种波段。熟、成年人在极度疲劳和昏睡状态下，可出现这种波段。 波，频率为每秒波，频率为每秒4 47

34、 7次，成年人在意愿受到挫折和抑次，成年人在意愿受到挫折和抑 郁时以及精神病患者这种波极为显著。但此波为少年郁时以及精神病患者这种波极为显著。但此波为少年 （10101717岁）的脑电图中的主要成分。岁）的脑电图中的主要成分。 波，频率为每秒波，频率为每秒8 81313次，平均数为次，平均数为1010次左右，它是次左右，它是 正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频正常人脑电波的基本节律，如果没有外加的刺激，其频 率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为率是相当恒定的。人在清醒、安静并闭眼时该节律最为 明显，睁开眼睛或接受其它刺激时，明显，睁开眼睛或接受其它刺激时，波即刻消失。

35、波即刻消失。 波，频率为每秒波，频率为每秒14143030次，当精神紧张和情绪激动或次，当精神紧张和情绪激动或 亢奋时出现此波，当人从睡梦中惊醒时，原来的慢波节亢奋时出现此波，当人从睡梦中惊醒时，原来的慢波节 律可立即被该节律所替代。律可立即被该节律所替代。 在人心情愉悦或静思冥想时，一直兴在人心情愉悦或静思冥想时，一直兴 奋的奋的波、波、波或波或波此刻弱了下来，波此刻弱了下来， 波相对来说得到了强化，因为这种波形最波相对来说得到了强化，因为这种波形最 接近右脑的脑电生物节律，于是人的灵感接近右脑的脑电生物节律，于是人的灵感 状态就出现了。状态就出现了。 脑电波的节律来源于丘脑，科学家曾将动脑

36、电波的节律来源于丘脑，科学家曾将动 物大脑皮层与丘脑的联系切断，脑电波的节物大脑皮层与丘脑的联系切断，脑电波的节 律消失，而丘脑的电节律活动仍然保持着。律消失，而丘脑的电节律活动仍然保持着。 如果用如果用8 813Hz13Hz的电脉冲刺激丘脑，在大脑皮的电脉冲刺激丘脑，在大脑皮 层可出现类似层可出现类似节律的脑电波。因此，正常节律的脑电波。因此，正常 脑电波的维持需要大脑与丘脑都要完好无损脑电波的维持需要大脑与丘脑都要完好无损。 表表212大脑意识状态与人为错误的潜在危险性大脑意识状态与人为错误的潜在危险性 第三节第三节人体测量数据的应用人体测量数据的应用 一、人体数据的运用准则人体数据的运用

37、准则 1 1、最大最小准则。、最大最小准则。 2 2、可调性准则、可调性准则 3 3、平均准则、平均准则 4 4、使用最新人体数据准则、使用最新人体数据准则 5 5、地域性准则、地域性准则 6 6、功能修正与最小心理空间相结合准则、功能修正与最小心理空间相结合准则 7 7、标准化准则。、标准化准则。 8 8、姿势与身材相关联准则、姿势与身材相关联准则 9 9、合理选择百分位和适用度准则、合理选择百分位和适用度准则 l人体测量数据选用的注意事项人体测量数据选用的注意事项 l设计和确定作业空间尺寸的根据，必须保证至少设计和确定作业空间尺寸的根据，必须保证至少90%90%的的 用户的适应性、兼容性、

38、操作性和维护性，即人体主用户的适应性、兼容性、操作性和维护性，即人体主 要尺寸的设计极限应根据第要尺寸的设计极限应根据第5 5至至9595百分位数的值确定。百分位数的值确定。 l必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（如通必须适应或允许身体某些部分通过的空间尺寸（如通 道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以道、出入口、防触及危险部位的安全距离等），应以 第第9595百分位的值作为适用的人体尺寸。百分位的值作为适用的人体尺寸。 l有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸（如抓握物有限度的或受身体延伸所限制的空间尺寸（如抓握物 体的可及距离、控制器的位移、显示器与测试点位置、体的可及距离、控

39、制器的位移、显示器与测试点位置、 安全防护罩上的空隙等），应以第安全防护罩上的空隙等），应以第5 5百分位的值作为适百分位的值作为适 用的人体尺寸用的人体尺寸。 l可调整的尺寸可调整的尺寸（如高度可调的坐椅、工作台、控制器、（如高度可调的坐椅、工作台、控制器、 安全带等），应以第安全带等），应以第5 5百分位至第百分位至第9595百分位的人体尺百分位的人体尺 寸范围作为高速范围适用的人体尺寸；只能用一种中寸范围作为高速范围适用的人体尺寸；只能用一种中 等尺寸供群体使用时（如墙壁上的开关高度、门上把等尺寸供群体使用时（如墙壁上的开关高度、门上把 手尺寸等），应以第手尺寸等），应以第5050百分位

40、数作为适用的人体尺寸百分位数作为适用的人体尺寸 l搞清该尺寸的适用范围搞清该尺寸的适用范围，如适用的国家、地区、民族、如适用的国家、地区、民族、 年龄、性别、职业及社会阶层等，否则，盲目选用，年龄、性别、职业及社会阶层等，否则，盲目选用， 设计出的产品适用性较差设计出的产品适用性较差 l人体测量数据应用应注意人体尺寸的变化，人体测量数据应用应注意人体尺寸的变化，一方面从一方面从 事某种工作的劳动人群的身材有变化时，其最佳适应事某种工作的劳动人群的身材有变化时，其最佳适应 尺寸也应随之改变；另一方面，世界各国人体身高有尺寸也应随之改变；另一方面，世界各国人体身高有 增加的趋势，近增加的趋势，近2

41、020年来世界各国人体的身高平均每年来世界各国人体的身高平均每1010 年增加年增加1cm1cm，我国的人体身高增加更快，所以在收集，我国的人体身高增加更快，所以在收集 或选用人体尺寸资料时应注意这种现象。或选用人体尺寸资料时应注意这种现象。 二、人体尺度在工程设计中的应用二、人体尺度在工程设计中的应用 1人体尺度应用的原则人体尺度应用的原则（从工程设计应用角度从工程设计应用角度讲）讲） （1 1） 满足度：满足度是产品设计尺寸满足特定使用者满足度：满足度是产品设计尺寸满足特定使用者 群体的百分率。也就是说从人体工程学角度看，你的设群体的百分率。也就是说从人体工程学角度看，你的设 计适合多少人

42、计适合多少人. . （2）产品尺寸设计任务的分类产品尺寸设计任务的分类 I I型产品尺寸设计型产品尺寸设计( (就是上面所说的可调准则就是上面所说的可调准则) )：尺：尺 寸在上限值和下限值之间可调，上下限百分位分别为寸在上限值和下限值之间可调，上下限百分位分别为5 5 和和9595时，满足度为时，满足度为9090。 型产品尺寸设计型产品尺寸设计(最大最小准则最大最小准则)表表216 产品类型产品类型定义 说 明 I型产品 尺寸设计 需要两个百分位数作为 尺寸上限值和下限值的依据 属双限值设计 型产品 尺寸设计 只需要一个百分位数作为 尺寸上限值或下限值的依据 属单限值设计 A型产品 尺寸设计

43、 只需要一个人体尺寸百分位数 作为尺寸上限值的依据 属大尺寸设计 B型产品 尺寸设计 只需要一个人体尺寸百分位数 作为尺寸下限值的依据 属小尺寸设计 型产品 尺寸设计 只需要第50百分位数作为 产品尺寸设计的依据 平均尺寸设计 表表2-16人体尺寸百分位数选择人体尺寸百分位数选择 2 2、人体尺寸的应用方法和程序、人体尺寸的应用方法和程序 （1） 确定所设计对象的类型和适应度确定所设计对象的类型和适应度 确定设计对象的功能尺寸的主要依据是人体尺寸百分确定设计对象的功能尺寸的主要依据是人体尺寸百分 位数，而它的选用又与设计对象的类型密切相关。首先位数，而它的选用又与设计对象的类型密切相关。首先

44、应确定所设计的对象是属于哪一类型。见表应确定所设计的对象是属于哪一类型。见表217217。 （2 2） 选择人体尺寸百分位数选择人体尺寸百分位数 在确认所设计的产品类型及其等级之后，选择人体尺在确认所设计的产品类型及其等级之后，选择人体尺 寸百分位数的依据是适用度。人机工程学设计中的适用寸百分位数的依据是适用度。人机工程学设计中的适用 度，是指所设计产品在尺寸上能满足多少人使用，通常度，是指所设计产品在尺寸上能满足多少人使用，通常 以适合使用的人数占使用者群体的百分比表示以适合使用的人数占使用者群体的百分比表示。 设计 类型 产品重 要程度 百分位数的选择适应度 I 型 涉及人的安 全、的健康

45、 一般用途 选用户x99和x1为尺寸上、下限值的依据 选用x99和x5作为尺寸上、下限值的依据 98% 90% A型 涉及人的安 全、健康的 一般用途 选用x99和x95作为尺寸上限值的依据 选用x90作为尺寸上限值的依据 99%或 95% 90% B型 涉及人的安 全、健康的 一般用途 选用x1和x5几作为尺寸下限值的依据 选用x10作为尺寸下限值的依据 99%或 95% 90% 型 产品 一般用途 选用户x50作为产品尺寸设计的依据 通用 成年男、 女通用 产品 一般用途 选用男性的x99，x95或x90为尺寸上限值 选用女性的x1、x5，或x10为尺寸下限值 通用 表表2-17产品尺寸设

46、计分类产品尺寸设计分类 3 3确定功能修正量和心理修正量确定功能修正量和心理修正量 （1 1）必须考虑到实际中人的可能姿势、动态操）必须考虑到实际中人的可能姿势、动态操 作、着装等需要的设计裕度，所有这些设计裕作、着装等需要的设计裕度，所有这些设计裕 度总计为度总计为功能修正量功能修正量 （2 2）为了消除人们心理上的）为了消除人们心理上的“空间压抑感空间压抑感”、 “高度恐惧感高度恐惧感”和和“过于接近时的窘迫感和不过于接近时的窘迫感和不 舒适感舒适感”等心理感受，或者是为了满足人们等心理感受，或者是为了满足人们 “求美求美”、“求奇求奇”等心理需求，涉及人的产等心理需求，涉及人的产 品和环境空间设计品和环境空间设计 ，必须再附加一项必要的心，必须再附加一项必要的心 理空间尺寸，即理空间尺寸，即心理修正量心理修正量 四、人体身高在设计中的应用方法四、人体身高在设计中的应用方法 以身高为基准确定工作面高度、设备和以身高为基准确定工作面高度、设备和 用具高