人体工程学3-人体测量.ppt

1、人 体 工 程 学,人 体 工 程 学,人 体 工 程 学,人 体 工 程 学,Human Factors Engineering Human Factors Engineering,第三部分 人体测量及数据的应用,1 人体测量的基本知识,数据分类,人体构造上的静态尺寸 人体功能上的动态尺寸,1.1 概 述 1.1.1 形态测量 以检查人体形态的方式进行测量，包括人体长度、人体体型、人体体积和重量、人体表面积。,1.1.2 生理测量 测量人体的主要生理指标，主要内容包括：人体的出力范围、人体感觉反应、人体疲劳。 1.1.3 运动测量 测量人体的活动过程和活动范围的大小，主要内容包括：动作范围、

2、动作过程、形体变化、皮肤变化。,1.2 人体测量的基本知识 1.2.1 测量姿势 a、直立姿势（立姿） b、坐姿 1.2.2 人体测量的基本平面与轴 a、测量基准面：矢状面、正中矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面；（图1-1） b、运动轴：矢状轴、额状轴、垂直轴； c、测量方向：头侧端和足侧端、内侧和外侧、近位和远位等。,d、测量项目：直立姿势、自然坐姿、躯干的尺寸、上肢尺寸、下肢尺寸、头部尺寸、身体各部位间前后距离、体重。 1.2.3 其 他 a、支承面 b、被测者的衣着 c、测量精度,1.3 人体尺寸测量的分类 1.3.1 静态人体尺寸测量 被测者静止地站着或坐着进行的一种测量方式； 用做工

3、作空间的大小、家具、产品界面元件以及一些工作设施等的设计依据。（图1-2）,1.3.2 动态人体尺寸测量 被测者处于动作状态下所进行的人体尺寸测量； 重点是测量人在执行某种动作时的身体动态特征；（图1-3） 特点：在任何一种身体活动中，身体各个部位并不是独立完成的；,动态人体测量通常是对手、上肢、下肢、脚所及的范围以及各关节能达到的距离和能转动的角度进行测量。（图1-4）,2 常用人体尺寸数据,2.1 我国成年人的人体结构尺寸 a、人体主要尺寸：,b、立姿人体尺寸：,c、坐姿人体尺寸：,d、人体水平尺寸：,要点：表列数值为裸体测量的结果，在用于设计时，应根据各地区不同的着衣量而修正；立姿要求挺

4、胸直立，坐姿时要求端坐；地区差异。（表1-6）,3 人体测量数据的应用,3.1 影响人体测量数据差异的因素 a、年 龄: b、性 别： c、年 代： d、地区与种族： e、职 业：,3.2 人体尺寸数据的应用 3.2.1 应用人体尺寸数据的基本原理 基本原理： 设计要达到适合体型矮小的使用者的尺寸； 设计要达到适合体型高大的使用者的尺寸。 合理选用百分位原则： 在不涉及使用者健康和安全时，选用适当偏离极端百分位的第5百分位和第95百分位作为界限值较为适宜，以便简化加工制作过程、降低生产成本。,具体原则： a、由身高决定的产品，应以第99百分位数值为依据。即按大尺寸进行设计； b、由人体某些部位

5、的尺寸决定的物体，应以第5百分位数值为依据。即按小尺寸进行设计； c、可调尺寸，应可调节到使第5百分位和第95百分位之间的所有人使用方便； d、以第5百分位和第95百分位为界限值设计的产品，当身体尺寸在界限值以外的人使用会危害其健康或增加事故危险时其尺寸界限应扩大到第1百分位和第99百分位； e、门铃、插座、电灯开关的安装高度以及营业柜台高度等这类具有普遍性的场合，应以50百分位数值为依据。,3.2.2 应用人体尺寸数据时应注意的要点 a、弄清设计的使用者和操作者的状况； b、人体尺寸的统计分布一般是正态分布的，故按人体尺寸的平均值设计产品和工作空间时，往往只能适合50%的人群，而对另外50%

6、的人群则不适合； c、大部分人体尺寸数据是裸体或是穿背心、胸罩、内裤时测量的结果；（表1-10）,d、用动态尺寸调整静态尺寸的误差； e、确定作业空间的尺寸范围，不仅与人的静态测量数据有关，同时也与人的肢体活动范围及作业方式有关。,3.2.3 人体尺寸数据在设计中的应用 主要人体尺寸的应用原则： （1）身高： （2）立姿眼高：,（3）肘部高度： （4）挺直坐高：,（5）放松坐高： （6）坐姿眼高：,（7）肩宽： （8）两肘宽度：,（9）臀部宽度： （10）肘部平放高度：,（11）大腿厚度： （12）膝盖高度：,（13）膝腘高度： （14）臀部-膝腿部长度：,（15）臀部-膝盖长度： （16）臀

7、部-足尖长度：,（17）垂直手握高度： （18）侧向手握距离：,（19）向前手握距离 （20）人体最大宽度,3.2.4 我国成年人的人体功能尺寸 人在工作位置上的活动空间尺度：以男子身高第95百分位为基础。 a、立姿的活动空间；（图1-11）,b、坐姿的活动空间；（图1-12）,c、单腿跪姿的活动空间；（图1-13） d、仰卧的活动空间；（图1-14）,4 人体参数的计算,4.1 体重与身高的相关计算 正常体重： WE = H - 110（kg） 理想体重： WL = H - 100（kg） 式中H为身高（cm），如果体重经常低于或高于正常体重的10%，则属于不正常状态。,4.2 人体体积和表

8、面积的计算 人体体积计算公式： V = 1.015W 4.937 式中V为人体体积（L），W为人体体重（kg）； 人体表面积计算公式： B = 100H（男性） B = 77H（女性） 式中B为人体表面积（cm2），H为身高； 由身高和体重计算人体表面积： B = 0.0061H + 0.0128W 0.1529（男性） B = W0.425H0.725 72.46 式中B为人体表面积（m2），W为体重（kg），H为身高（cm）。,4.3 男性与女性人体尺寸的换算 由男性测量值求女性人体尺寸的换算系数。（表1-17）,5 工业设计用人体模板,5.1 人体模板的结构 a、模板的基准线：（图1-17） b、模板的关节： c、模板的活动范围： d、手的功能姿势：,5.2 人体模板的应用 坐姿侧视人体模板，用于辅助工程制图、辅