人因工程概论-习题及答案 【ch02】人体测量学与设计

第二章人体测量学与设计2.1人体测量学基础知识1.举例说明基于静态人体尺寸和动态人体尺寸的产品设计。答：静态人体尺寸的产品设计：例子：办公椅设计在办公椅的设计中，考虑了静态人体尺寸，如身高、腰部高度、腿长等。设计师根据人体测量数据，确定椅子的座位高度、座椅宽度和椅背高度，以确保不同身高的人员在坐下时能够保持舒适的坐姿，并提供良好的腰部和腿部支持。静态人体尺寸的考虑可以使办公椅适用于不同身材的用户，减少长时间坐姿带来的不适和疲劳感。动态人体尺寸的产品设计：例子：汽车座椅设计在汽车座椅的设计中，考虑了动态人体尺寸，如乘客在乘坐时的身体姿态和运动范围。设计师通过人体模拟和运动捕捉技术，模拟乘客在不同姿势下的坐姿和运动，以确定座椅的形状和支撑方式。动态人体尺寸的考虑可以使汽车座椅提供更好的人体支撑，减少长途驾驶时的疲劳感，提高乘坐舒适性。2.说说人体立姿和坐姿测量时的主要注意事项。答：人体立姿测量的注意事项：（1）稳定姿势：被测量者应该站立直立，双脚自然并拢，身体重心均匀分布在双脚上，保持稳定的姿势。（2）自然放松：被测量者应该尽量放松身体，不要用力挺胸或后缩肩膀，保持自然的站立姿态。（3）目标位置：测量者需要标记出需要测量的关键点，如头顶、肩部、腰部、臀部等，以确保准确的测量位置。（4）测量工具：使用合适的测量工具，如测量尺、测量仪器等，确保测量的准确性和一致性。人体坐姿测量的注意事项：（1）稳定座位：被测量者应该坐在稳固的座椅上，双脚平放在地面上，保持稳定的坐姿。（2）身体放松：被测量者应该尽量放松身体，不要用力挺胸或弓背，保持自然的坐姿。（3）身体位置：测量者需要标记出需要测量的关键点，如头部、背部、腰部等，以确保准确的测量位置。（4）测量工具：使用合适的测量工具，如测量尺、测量仪器等，确保测量的准确性和一致性。（5）环境因素：坐姿测量时，要注意环境因素对被测量者的影响，如座位高度、背靠位置等，这些因素可能会影响坐姿的准确度。3.如果再一次开展全国人体测量工作，你会如何安排这项工作?答：（1）确定测量目的：首先，明确本次人体测量工作的目的和范围。是为了更新人体尺寸数据库？还是为了针对特定行业或产品的人体工程学设计提供数据支持？明确目的可以帮助确定测量的重点和方法。（2）组织工作团队：建立专业的工作团队，包括测量专家、数据分析师、项目经理等。团队成员应具备相关的学术背景和实践经验，能够有效地组织和执行测量工作。（3）制定测量方案：根据目的和范围，制定详细的测量方案，包括测量的样本规模、测量的身体尺寸指标、测量工具和仪器的选择等。（4）选取代表性样本：全国范围的人体测量工作很庞大，为了高效而准确地获取数据，需要选取具有代表性的样本。可以根据不同年龄、性别、地域、职业等因素，随机选取代表性样本。（5）进行测量工作：根据测量方案，进行实地测量工作。测量团队要根据标准化的测量程序，确保数据的准确性和一致性。（6）数据分析和处理：测量数据采集后，进行数据分析和处理，对数据进行清洗和整理，确保数据的完整性和可用性。（7）数据共享和利用：将测量数据整理成数据库，并建立相应的数据共享平台，让相关领域的研究机构和企业能够充分利用这些宝贵的人体尺寸数据。（8）推广与应用：将测量数据用于人体工程学设计、产品设计、医学研究等领域，推动人体工程学的应用，提高产品和服务的人性化和舒适性。（9）宣传与反馈：在工作进行过程中，及时宣传人体测量工作的重要性和进展情况，接收用户的反馈和意见，不断改进和优化工作方案。4.列举基于老年人形态特征设计的产品。答：（1）护理床：针对老年人的护理床通常设计有高度可调节、床边扶手、侧护栏等特点，以方便老年人上下床和起身，保障老年人在床上的安全。（2）老年人专用椅：老年人专用椅一般设计有较大的坐垫，舒适的靠背和扶手，以支撑老年人的身体，提供更好的支撑和稳定性。（3）步行辅助器具：老年人的步行辅助器具如拐杖、助步器等，根据老年人身高、手握力等特点设计，提供更好的握持和使用体验。5.列举基于人体动态尺寸的设计。答：（1）跑步鞋：跑步鞋的设计考虑到跑步时脚部的膨胀和变形，会采用柔软的鞋面和缓冲性的鞋底，以提供更好的支撑和减震效果。（2）自行车座椅：自行车座椅的设计需要考虑骑行时骑手的体重分布和腿部运动的幅度，以提供更舒适的骑行体验和减少骑行时的不适感。（3）运动服装：运动服装的设计通常采用弹性材料，以适应运动时身体的伸展和运动范围，提供更好的灵活性和舒适性。（4）动态办公椅：动态办公椅的设计允许椅子跟随用户的身体姿势和运动，以提供更好的支撑和坐姿调整，减轻长时间坐姿带来的不适。（5）运动手套：运动手套的设计会考虑手部运动的灵活性，采用弹性和透气材料，提供更好的手部握持和灵活性。（6）摄影器材：针对摄影师手持摄影时的稳定性，相机和摄像机的设计会考虑手持握持的舒适性和防抖技术。（7）电竞设备：电竞设备的设计会考虑玩家长时间使用时的舒适性和手部操作的灵活性，提供更好的游戏体验。（8）医疗康复设备：医疗康复设备的设计需要考虑患者的身体运动和姿态特点，以提供更好的康复效果和使用便捷性2.2人体尺寸统计特征与应用方法1.根据华南地区的身高均值和标准差，试计算个人身高所属百分位数。答：为了计算个人身高所属百分位数，我们需要知道华南地区身高的均值和标准差，并且假设身高分布近似于正态分布。假设华南地区身高的均值为μ，标准差为σ。个人身高为x。要计算个人身高所属的百分位数，可以使用标准正态分布表或统计软件进行计算。首先，将个人身高转换为标准分数z，计算公式如下：z=(x-μ)/σ然后，使用标准正态分布表或统计软件，查找z对应的累积分布函数值，即个人身高所属的百分位数。举例说明，假设华南地区的身高均值为170厘米，标准差为5厘米。如果个人身高为180厘米，计算过程如下：z=(180-170)/5=2在标准正态分布表中查找z=2对应的累积分布函数值，通常可以得到约0.9772。这意味着个人身高180厘米在华南地区身高分布中处于约97.72%的百分位数，即高于约97.72%的人。2.列举Ⅰ型、Ⅱ型和Ⅲ型产品尺寸设计的例子。答：（1）I型产品尺寸设计：I型产品是基于人体静态尺寸的设计，主要考虑人体的静态姿势和形态特征。例如：餐桌和椅子：设计餐桌和椅子时，可以根据人体静态尺寸来确定椅子的座位高度、椅背高度和餐桌的高度，以提供舒适的用餐体验。办公桌和椅子：办公桌和椅子的设计应考虑人体的坐姿尺寸，确保办公桌的高度和椅子的座位高度适合不同身高的员工，提供舒适的工作环境。（2）II型产品尺寸设计：II型产品是基于人体动态尺寸的设计，主要考虑人体在运动过程中的姿势和尺寸变化。例如：跑步鞋：跑步鞋的设计要考虑跑步时脚部的膨胀和变形，采用柔软的鞋面和缓冲性的鞋底，以提供更好的支撑和减震效果。自行车座椅：自行车座椅的设计需要考虑骑行时骑手的体重分布和腿部运动的幅度，以提供更舒适的骑行体验和减少骑行时的不适感。（3）Ⅲ型产品尺寸设计：亚型产品是根据特定群体或特殊需求进行的产品尺寸设计。例如：儿童家具：儿童家具是一种亚型产品，它根据儿童的身高、体型和发育特点进行设计，提供符合儿童需求的家具。老年人辅助器具：针对老年人的特殊需求，设计了各种老年人辅助器具，如助步器、老年人专用椅等，以提供更好的支持和便捷性。3.以洗手间为例，说明洗手台、马桶和淋浴器应该基于哪些人体尺寸进行设计。答：（1）洗手台：洗手台高度：洗手台的高度应该适合大多数人的身高，一般在85-90厘米（约33.5-35.4英寸）之间，让用户能够舒适地使用洗手台，避免弯腰或过高的不便。洗手台深度：洗手台的深度一般在40-50厘米（约15.7-19.7英寸）之间，以提供足够的空间让用户能够放置洗手用具和使用水龙头。洗手台宽度：洗手台的宽度要足够，以便用户有足够的空间在上面放置洗手用具和使用。（2）马桶：马桶高度：马桶的高度应该适合大多数人的坐姿，一般在40-45厘米（约15.7-17.7英寸）之间，以确保用户在坐下和起身时能够保持舒适的姿势。马桶宽度：马桶的宽度要足够，以提供足够的空间让用户舒适地坐下和使用。马桶深度：马桶的深度一般在50-55厘米（约19.7-21.7英寸）之间，以提供足够的坐着空间。（3）淋浴器：淋浴器高度：淋浴器的淋浴头高度应该适合大多数人的身高，一般在180-200厘米（约