人因工程学-人体测量.ppt

1、第十一章人体测量，一、人体测量概要二、常用人体测量数据三、人体测量数据的应用四、案例、第一节人体测量概要、人体测量学是一门新学科，通过测量人体各部位的尺寸确定个人与集体之间的人体尺寸差异，研究人的形态特征， 为各种工业设施修订和工程设施修订提供人体的这些测量数据对作业空间的设置修订、机械、设备修订以及操纵装置等的设置修订具有重要意义，合理布置作业场所，保证合理的作业姿势，使作业人员能够安全、舒适、准确地进行作业，减轻疲劳，提高作业效率。 一、人体测量的基本用语，(一)基本姿势立姿是受试者伸胸直立，头部在眼耳平面定位，眼睛俯视前方，肩膀放松，上肢自然下垂，手伸展，手掌朝向身体侧，手指轻轻拉伸大腿

2、侧面，膝盖自然伸展，左右脚跟对齐受试者在腓骨头部高度调节的平面上挺胸就座，头部以耳平面定位，眼睛俯视前方，左、右大腿基本平行，膝盖基本呈直角弯曲，脚放在地面上，手轻放在大腿上。 (2)修正测量基准面如图11-1所示，将矢状面通过铅垂轴和纵轴的平面和与其平行的所有平面称为矢状面。 正中矢状面矢状面中，通过人体正中线的矢状面称为正中矢状面。 正中矢状面把人体分成左右对称的两部分。 2 .通过冠状病毒面垂直轴和横轴的平面和与其平行的所有平面称为冠状病毒面。 冠状面把人体分成前后两部分。 3 .水平面同时垂直于矢状面及冠状面的所有平面称为水平面。 水平面将人体分成上下两部分。 4 .将眼耳平面通过左、

3、右耳屏幕点及右耳眶下点的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面。 一、人体测量的基本用语，一、人体测量的基本用语，(三)测量方向(1)人体上、下方向，上方称为头侧端，下方称为脚侧端。 (2)在人体的左右方向上，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)在四肢中，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，桡骨侧称为桡骨侧，尺骨侧称为尺侧。 (5)关于下肢，胫骨侧称为胫侧，腓骨侧称为腓骨侧。 一、人体测量的基本术语，(四)支撑面、服装和测量精度支撑面。 立姿时站立的地面或平台，以及坐位时的椅子平面应水平、牢固、不可压缩。 服装。 要求被测量者裸体

4、或穿尽可能少的内衣(例如只有内衣和汗带)进行测量，在后者的情况下，在测量胸围时，男性举起汗带，女性放松胸罩进行测量。 测量值的读取精度。 线性测量项目的测量值的读取精度为1mm，体重的读取精度为0.5kg。 二、人体尺寸测量分类、人体测量学：通过测量人体各部位的尺寸，确定个体之间和集体之间的人体尺寸差异，研究人的形态特征，使设定更适合人。 测定数据： 1、静态人体尺寸测定、图11-3、动态人体尺寸测定、图11-3、三、人体测定方法、(1)测定器1 .人体测定器，参照图2 .人体测定用直规，参照图3 .人体测定用角规，参照图，还有人体测定用三脚平行规、座椅、测量脚订、索三、人体测定方法、(二)测

5、定方法在呼气和吸气中间进行。 顺序是从头到脚。从身体前通过侧面，然后向后。 测量时只要接触测量点，为了不影响测量的正确性，不要按住皮肤。身体的一部分长度的测量，可以用直接测量法和间接测量法两者的尺寸来增减。 另外，测定项目必须根据实际需要决定。 有关具体的测量方法，请参照GB/T 57031999技术设置修订的人体测量基础项目相关规定。 第二节常用的人体测量数据，一、中国的成人人体结构(静态)尺寸参照GB1000088中国的成人人体尺寸国家标准，主要包括(一)人体主要尺寸，参照图11-4和表11-1 (二)的立位人体尺寸，参照图11-7和表11-4 二、中国成人人体功能(动态)尺寸动态人体测量

6、通常以对方、上肢、下肢、腿所及范围以及各关节可达到的距离和可旋转角度进行测量。 由于人主要依靠上肢进行各种操作活动，因此本节仅显示上肢的功能(动态)大小，参照表11-6，第三节人体测量数据的应用，一方面，人体测量中的主要统一修正指标是人体测量得到的测量值都是离散的随机变量，因此根据概率论和数学统一修正理论进行测量在可以获得所需集体大小的统一校正的一方面，人体测量的主要统一校正指标、一.平均值、一、人体测量的主要统一校正指标、二.标准偏差、一、人体测量的主要统一校正指标、三.百分比在设定校正中需要获得任意百分比的数值的情况下要求产品适用于90人，以第5个百分点为下限，第95个百分点为上限进行修改

7、，从表11-7调查，为5%和95%的变换系数K1.645。 由此可以求出第5百分位为168655.21.645=1595.2(mm )第95百分位值为168655.21.645=1776.8(mm ) :身高1595.217777、相对于人体测量尺寸的百分率、P=0.5s式中的例11-2知道女性a的身高1610mm，试试东北女性的百分之几超过那个高度。 解从表11-5调查了东北女性的身高平均值=1586mm、标准差SD=51.8mm。 根据z值查找表11-8得到s=0.1772 (取近似值0.177 )，根据式(11-5 )求出p值为P=0.50.177=0.677 :身高1610mm以下的东

8、北女性为67.7%、二、人体尺寸数据的应用、(一)人体测量数据均衡性标准(4)最新人体数据标准(5)地域性标准，二)使用人体尺寸数据(1)人体测量数据的运用准则(6)功能修正和最小心理空间耦合准则最小功能尺寸Xmin=Xf最佳功能尺寸Xopm (7)姿势和体态关联准则(8)合理选择百分比和适用度准则， 例11-3试制设定订正适用于中国人使用的车船床上的下垫空间的高度，根据人体数据的运用标准，将中国男子座位高度的99作为基本尺残奥x，调查表11-3、X979mm。 裤子的厚度(功能)的修正量为25mm，人的头上没有压迫感的最小高度(心理修正量)为115mm，床上铺的最小网距和最佳网距分别为Xmi

9、n=Xf979十251004mm Xopm=Xfp979十25十115=1119mm 座位座面的高度是第5 %的“腿肚高度”人体数据作为基本设定修正数据，不会给大腿下面施加压力，引起疲劳和不快感。查表11-3，X38.3cm，功能修正主要应考虑两个方面：一是鞋跟高修正量，一般为2.53.8cm，取2.5cm。 另一方面，服装(裤子厚度)的补正量，一般为0.3cm。 即f2. 50.32.8厘米。 座椅座面高度的设定修正不需要考虑心理修正量，即p=0。 因此，固定座位的座面高度的适当值为xopm=xfp 38.32.80=41.141.0 cm，二、人体尺寸数据的应用，(二)人体各部结构残奥仪表

10、的校正计算根据身高校正各部尺寸，参照图11-8根据体重校正体积和表面积v。 w是人体体重(kg )人体表面积第八章人体表面积修正公式，2、人体尺寸数据的应用，(3)人体身高的设定修正的应用身高基准的设备和器具尺寸的推定方法请参照图11-9，关于图中尺寸定义请参照表11-10。 基于工况、人体测量的毛衣领型结构设定订正1 .三维人体测量实验2 .测量数据的处理和分析3 .毛衣领型结构设定订正4 .结论，1 .三维人体测量实验1.1 TecMath非接触三维人体测量系统本实验使用德国TecMath公司非接触三维人体激光扫描仪进行人体数据收集在810s内可扫描2 .的1.2测定范围随机以200名年龄

11、1926岁的大学生为测定对象。 情况，2 .测量数据的处理和分析2. 1数据预处理首先采用箱图对数据奇异值进行搜索，删除奇异值形成缺失值，用处理缺失值的常用方法进行处理。 然后，进行配对样本t的检定。 检查结果表明，在分析人体对称部位时，只采用单侧的指标即可。 2.2因子分析第一因子主要记述颈部周围度和宽度、颈中周围、颈根周围、颈中横宽、颈中纵宽、后颈根周围、肩头从宽的第二因子主要记述肩部宽度、总肩宽、小肩宽的第三因子主要记述高度，记述颈的长度的第四因子主要记述肩的倾斜、肩的倾斜。 表1是因子累积贡献率表。 使用情况、情况、表1因子累积贡献率表、2.3聚类分析r型聚类，对变量进行聚类。 从不同

12、种类中提取反映人体颈部特征的特征项目，将特征指标与模板制作紧密结合。 经过分类，将10个测量项目分为5类：参考修订领型结构所需的人体测量尺寸，提取颈根围、后颈根围、肩颈从宽、酋长、总肩宽5个特征尺寸。 2.4回归分析(表2 )根据颈型模板尺寸中的横开颈尺寸、直开颈尺寸与人体部位的关系，可以结合几何方法通过回归分析求出表3的修正公式(数据被调整)。 情况，情况，表2颈部控制部位和胸围，身高的一元，二元回归方程式，情况，表3订正公式表cm，3 .毛衣领型构造设定订正3.1 Primavision设定订正软件和辅助毛衣设定订正3.2毛衣领型成品规格设定订正Primavision设定订正软件使用毛衣毛

13、衣领型规格如表4 (横、纵密为每10cm的横、纵线圈数)所示，情况、情况、表4毛衣领型规格表、3.3领型构造设定修订图1、图2是Primavision系统的威胁数纸(即毛衣编织生产工艺单)的设定修订画面本例正确地取得并利用了更多的人体颈部尺寸，应用于毛衣领型模板的制作，提高了毛衣领型的合体性。 复习案例、思考问题1 .我国成年人身体大小分为西北、东南、华中、华南、西南、东北6个区域，对产品设置有何影响2 .某地区人体测量平均值为1650mm，标准偏差SD为SD57.1mm，该地区第95、90及80个百分点3 .巳知某地区人脚长度的平均264.0mm、标准偏差SD45.6mm，求该地区90%的人

14、穿的鞋长度值。4 .为什么说人体测量残奥表是所有设定修订的基础？ 5 .如何选择百分比和适用度？ 6 .为什么要确定功能修正量和心理修正量？ 怎么确定？ 图11-1、返回、图11-2、返回、图11-3、返回、返回、返回、返回、返回、图11-4、返回， 图11-5表11-3座位人体尺寸单位： mm，返回，表11-4人体水平尺寸单位： mm，返回，表11-5身高，胸围，体重的平均值，表11-6中国成年男女上肢功能尺寸/mm，本节大纲：尺寸补正量构成功能补正量心理补正量人体尺寸数据选择分类中国地质大学安全工程系，4.1尺寸补正量的构成，尺寸补正量的构成包括GBT l2985-1991，中国地质大学安

15、全工程系，4.2功能补正量，穿用补正量姿势补正量操作补正量，功能补正量以下3个部分：4.2.1功能补正量穿用补正量，1 .穿鞋补正量：立位身高、目高、肩高、肘高2 .服装裤的修改量：坐位高度、眼高、肩高、肘高6mm肩宽、腰宽等13mm； 胸部厚度18mm； 臀膝距离20mm。 穿着补正量包括以下2个构成部分：4.2.2功能补正量姿势补正量，立位身高、眼高、肩高、肘高、l0mm座位坐高、眼高、肩高、肘高，为44mm。 姿势补正量：人正常工作生活时，全身自然放松的姿势引起的人体尺寸变化。 4.2.3功能修正量操作修正量、操作修正量：实现产品功能所需的修正量，如上肢前展操作、前展长指的是从后背到中指指尖的距离按下按钮、12mm滑动按钮、触发按钮开关时取25mm卡、门票对于中国地质大学安全工程系，4.3修正量，各修正量：操作不限于“上肢前展操作”的情况，操作上肢的情况，操作下肢的情况，使用上肢的时候有在前方操作的，也有在其他各种方向操作的。 实际上在国标中也不能提供全部的各种操作修正量的数据。 因此，更多的“操作修正量”数据同样需要设定修正者根据状况，通过研究实测来确定。 4.3.1心理补偿量定义、空间抑扬感、恐惧感或者为了消除美观等心理因素而施加的尺寸补偿量。 像建筑机械的驾驶室一样，只要其空间大小能够完成人们所需的操作活动，是不