人因工程教材第11章 人体测量

第十一章人体丈量第一节人体丈量概述第二节常用的人体丈量数据第三节人体丈量数据的运用第一节人体丈量概述人体丈量学是一门新兴的学科，它是经过丈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，用以研讨人的形状特征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体丈量数据。这些丈量数据对任务空间的设计，机器、设备设计以及支配安装等设计具有重要意义，并直接关系到合理地布置任务地，保证合理的任务姿态，使操作者能平安、温馨、准确地任务，减少疲劳和提高任务效率。一、人体丈量的根本术语〔一〕根本姿态立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，膝部自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45°夹角，体重均匀分布于两足。坐姿指被测者挺胸坐在被调理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。一、人体丈量的根本术语〔二〕丈量基准面，如图11-1所示1.矢状面经过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的一切平面都称为矢状面。正中矢状面在矢状面中，把经过人体正中线的矢状面称为正中矢状面。正中矢状面将人体分成左、右对称的两部分。2.冠状面经过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的一切平面都称为冠状面。冠状面将人体分成前、后两部分。

3.程度面与矢状面及冠状面同时垂直的一切平面都称为程度面。程度面将人体分成上、下两部分。4.眼耳平面经过左、右耳屏点及右眼眶下点的程度面称为眼耳平面或法兰克福平面。〔二〕丈量基准面一、人体丈量的根本术语〔三〕丈量方向〔1〕在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，下方称为足侧端。〔2〕在人体左、右方向上，将接近正中矢状面的方向称为内侧，远离正中矢状面的方向称为外侧。〔3〕在四肢上，将接近四肢附着部位的称为近位，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，尺骨侧称为尺侧。〔5〕对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，腓骨侧称为腓侧。一、人体丈量的根本术语〔四〕支承面、穿着和丈量准确度支撑面。立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是程度的、稳定的、不可紧缩的。穿着。要求被丈量者裸体或穿着尽量少的内衣(例如只穿内裤和汗背心)丈量，在后者情况下，丈量胸围时，男性应撩起汗背心，女性应松开胸罩后进展丈量。丈量值读数精度。线性丈量工程丈量值读数准确度为1mm，体重读数准确度为0.5kg。二、人体尺寸丈量分类人体丈量学：经过丈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，用以研讨人的形状特征，使设计更适于人。丈量数据：1、静态人体尺寸丈量，见图11-22、动态人体尺寸丈量，见图11-3三、人体丈量方法(一)丈量仪器1.人体测高仪，见图；2.人体丈量用直脚规，见图；3.人体丈量用弯脚规，见图；此外，还有人体丈量用三脚平行规，坐高椅，量足仪，软卷尺以及医用磅秤等。三、人体丈量方法〔二〕丈量方法丈量时应在呼气与吸气的中间进展。其次序为从头向下到脚；从身体的前面，经过侧面，再到后面。丈量时只许轻触测点，不可紧压皮肤，以免影响丈量的准确性。身体某些长度的丈量，既可用直接丈量法，也可用间接丈量法——两种尺寸相加减。另外，丈量工程应根据实践需求确定，详细丈量方法详见GB/T5703—1999<用于技术设计的人体丈量根底工程>的有关规定。第二节常用的人体丈量数据一、我国成年人人体构造(静态)尺寸参阅GB10000－88我国成年人人体尺寸国家规范，主要包括：(一)人体主要尺寸,见图11-4和表11-1(二)立姿人体尺寸，见图11-5和表11-2(三)坐姿人体尺寸，见图11-6和表11-3(四)人体程度尺寸，见图11-7和表11-4

第二节常用的人体丈量数据二、我国成年人人体功能(动态)尺寸动态人体丈量通常是对手、上肢、下肢、脚所及的范围以及各关节能到达的间隔和能转动的角度进展丈量。由于人主要依托上肢从事各项操作活动，因此本节只给出上肢功能(动态)尺寸，见表11-6表11-6我国成人男女上肢功能尺寸/mm测量项目男（18~60岁）女（18~55岁）P5P50P96P5P50P96立姿双手上举高立姿双手功能上举高立姿双手左右平展宽立姿双臂功能平展宽立姿双肘平展宽坐姿前臂手前伸长坐姿前臂手功能前伸长坐姿上肢前伸长坐姿上肢功能前伸长坐姿双手上举高跑姿体长跪姿体高俯卧体长俯卧体高爬姿体长爬姿体高197121082245186920032138157916911802137414831593816875934416447478310343376777834892673730789124913391426592626661119012601330200021272257364372383124713151384761798836184519682089174118601976145715591659124813441438756811869383413442277306333712764818607657707117312511328553587624113711961258186719822102359369384118312391296694738783第三节人体丈量数据的运用一、人体丈量中的主要统计目的在人体丈量中所得到的丈量值都是离散的随机变量，因此可根据概率论与数理统计实际对丈量数据进展统计分析，从而获得所需群体尺寸的统计规律和特征参数。一、人体丈量中的主要统计目的1.平均值一、人体丈量中的主要统计目的2.规范差一、人体丈量中的主要统计目的3.百分位数在设计中，当需求得到任一百分位α的数值时，那么可按下式进展计算

K为百分比变换系数，见表11-7例11-1设计适用于90％东南区男性运用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸?解：由表11-5查得东南区男性身高平均值1686mm，规范差55.2mm。要求产品适用于90％的人群，故应以第5百分位数为下限，第95百分位数为上限进展设计，由表11-7查得，5%与95%的变换系数K＝1.645。由此可求得第5百分位数为1686—55.2×1.645=1595.2〔mm〕第95百分位数值为1686＋55.2×1.645=1776.8〔mm〕结论：按身高1595.2～1776.8mm设计产品尺寸，将适用于90％的东南区男性。人体丈量尺寸对应的百分率P=0.5＋s式中S为概率数值，可根据值，在表11-8中查取例11-2知女性A身高1610mm，试求有百分之几的东北女性超越其高度？解由表11-5查得东北女性身高平均值=1586mm,规范差SD=51.8mm。那么

根据Z值查表11-8得s=0.1772(取近似值0.177)，由式〔11-5〕求得P值为P=0.5＋0.177=0.677结论：身高在1610mm以下的东北女性为67.7%，超越女性A身高的东北女性那么为32.3%。二、人体尺寸数据的运用(一)人体丈量数据的运用准那么〔1〕最大最小准那么〔2〕可调性准那么〔3〕平均性准那么〔4〕运用最新人体数据准那么〔5〕地域性准那么二、人体尺寸数据的运用(一)人体丈量数据的运用准那么〔6〕功能修正与最小心思空间相结合准那么最小功能尺寸Xmin=Xα＋Δf最正确功能尺寸Xopm〔7〕姿态与身体相关联准那么〔8〕合理选择百分位和适用度准那么例11-3试设计适用于中国人运用的车船卧铺上下铺净空高度解：车船卧铺上下铺净空高度属于普通用途设计。根据人体数据运用准那么应选用中国男子坐姿高第99百分位数为根本参数Xα，查表11-3，Xα＝979mm。衣裤厚度(功能)修正量取25mm，人头顶无压迫感最小高度(心思修正量)为115mm，那么卧铺上下铺最小净间距和最正确净间距分别为Xmin=Xα＋Δf＝979十25＝1004mmXopm=Xα＋Δf＋Δp＝979十25十115=1119mm例11-4试确定适宜中国男人运用的固定座椅座面高度解：座椅座面高度属于普通用途设计。根据人体数据运用准那么，座椅座面高度应取第5百分位的“小腿加足高〞人体数据为根本设计数据，以防大腿下面接受压力引起疲劳和不温馨。查表11-3，Xα＝38.3cm，功能修正主要应思索两方面：一是鞋跟高的修正量，普通为2.5～3.8cm，取2.5cm；另一方面是着装(裤厚)修正量，普通为0.3cm。即Δf＝2.5十0.3＝2.8cm。座椅座面高度的设计不需思索心思修正量，即Δp=0。因此，固定座椅座面高度的合理值应为Xopm=Xα＋Δf＋Δp＝38.3十2.8十0=41.1≈41.0cm二、人体尺寸数据的运用(二)人体各部分构造参数的计算由身高计算各部分尺寸，见图11-8由体重计算体积和外表积V=1.015W－4.937式中：V为人体体积(L)；W为人体体重(kg)人体外表积可参照第八章人体外表积计算公式二、人体尺寸数据的运用(三)人体身高在设计中的运用以身高为基准的设备和器具尺寸推算方法见图11-9，图中有关尺寸定义参阅表11-10。复习思索题1.我国成年人身体尺寸分成西北、东南、华中、华南、西南、东北等六个区域，这对产品设计有何影响?2.某地域人体丈量的均值＝1650mm，规范差＝57.1m