人体测量学--课件

第二章第二章 人体测量学人体测量学 基本知识基本知识我国成年人的基本尺寸我国成年人的基本尺寸人体测量数据的应用人体测量数据的应用设计程序设计程序1ppt课件第一节 基本知识 定义定义 人体测量学是一门用测量方法研究人人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人体体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在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，用以研究人的形态特人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种工业设计和工程设计提供征，从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。人体测量数据。Anthropometry2ppt课件人体测量数据的种类人体测量数据的种类 由于身体各部位的动作不是独立无关的，而是相互由于身体各部位的动作不是独立无关的，而是相互影响、协调一致的，动态尺寸的测量强调各部位的动影响、协调一致的，动态尺寸的测量强调各部位的动作关系。如手臂可及范围除了有结构尺寸决定，还受作关系。如手臂可及范围除了有结构尺寸决定，还受到身体其它部位动作及操作特点影响。到身体其它部位动作及操作特点影响。静态尺寸静态尺寸动态尺寸动态尺寸人体构造上的尺寸，人体构造上的尺寸，在静止状态下进行测在静止状态下进行测量获得的。用于设计量获得的。用于设计工作区间的大小。工作区间的大小。人体功能上的尺寸，处于工人体功能上的尺寸，处于工作状态下进行测量获得的。作状态下进行测量获得的。重点测量的是在某种动作时重点测量的是在某种动作时的形体特征，通常是手、上的形体特征，通常是手、上肢、下肢、脚所及范围、关肢、下肢、脚所及范围、关节所能达到的角度。节所能达到的角度。3ppt课件4ppt课件5ppt课件被测者姿势被测者姿势立姿立姿 挺胸直立，头部以挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使后跟并拢，前端分开，使两足大致呈两足大致呈4545角，体重均角，体重均匀分布于两足。匀分布于两足。6ppt课件坐姿坐姿 挺胸坐在被调节到腓骨挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平行，前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，足平膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大放在地面上，手轻放在大腿上。腿上。7ppt课件 测量基准面测量基准面 人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴：铅垂轴、纵轴 横轴 来决定的。8ppt课件 测量方向测量方向 (1)(1)在人体上、下方向上，在人体上、下方向上，将上方称为将上方称为头侧端，头侧端，将下将下方称为方称为足侧端。足侧端。(2)(2)在人体左、右方向上，在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向将靠近正中矢状面的方向称为称为内侧，内侧，将远离正中矢将远离正中矢状面的方向称为状面的方向称为外侧。外侧。9ppt课件(3)(3)在四肢上，将靠近四肢在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为附着部位的称为近位，近位，将将远离四肢附着部位的称为远离四肢附着部位的称为远位。远位。（4 4）对于上肢，将挠骨侧）对于上肢，将挠骨侧称为称为桡侧，桡侧，将尺骨侧称为将尺骨侧称为尺侧。尺侧。（5 5）对于下肢，将胫骨侧）对于下肢，将胫骨侧称为称为胫侧，胫侧，将腓骨侧称为将腓骨侧称为腓侧。腓侧。10ppt课件支承面和衣着支承面和衣着 立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。被测者应该是裸体或穿尽量少的内衣。11ppt课件基本测点及测量项目基本测点及测量项目（GB3975GB39758383）测测点点头部测点头部测点（1616个）个）躯干和四肢部躯干和四肢部位测点位测点（2222个）个）测测量量项项目目头部测量项目头部测量项目（1212项）项）躯干和四肢部躯干和四肢部位测量项目位测量项目（6969项）项）12ppt课件（GB3975GB39758585测量方法）测量方法）测量应该在呼气和吸气之间进行；测量应该在呼气和吸气之间进行；只能轻触测点，不可按压；只能轻触测点，不可按压；一般只测量左侧，特殊目的除外；一般只测量左侧，特殊目的除外；测量项目要根据实际需要，如座椅要根据是测量项目要根据实际需要，如座椅要根据是休息用或工作用选择松坐或端坐。休息用或工作用选择松坐或端坐。13ppt课件 主要仪器主要仪器 人体测高仪人体测高仪人体测量用直角规人体测量用直角规人体测量用弯脚规人体测量用弯脚规 14ppt课件主要统计数据主要统计数据总体、样本总体、样本均值、标准差均值、标准差术语术语百分位百分位百分位数百分位数15ppt课件百分位百分位百分位由百分比表示，称为百分位由百分比表示，称为“第几第几百分位百分位”。例如，。例如，50%50%称为第称为第5050百百分位。分位。百分位数百分位数百分位数是百分位对应的数值。百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分布的第例如，身高分布的第5 5百分位数百分位数为为15431543，则表示有，则表示有5%5%的人的身高的人的身高将低于这个高度。将低于这个高度。在人体测量资料中，常常给出的是第在人体测量资料中，常常给出的是第5 5、第、第5050和和第第9595百分位数值。在设计中，当需要得到任一百百分位数值。在设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可按下式求出：分位数值时，则可按下式求出：1%-50%1%-50%之间的数值：之间的数值：P=M-SKP=M-SK50%-99%50%-99%之间的数值：之间的数值：P=M+SKP=M+SKM M为均值；为均值；S S为标为标准差；准差；K K为百分比为百分比变换系数。变换系数。16ppt课件百分比对应的变换系数百分比对应的变换系数K 5%1.64510%1.28220%0.84225%0.67450%0.00075%0.67480%0.84290%1.28295%1.64517ppt课件第二节 我国成年人的基本尺寸结结构构尺尺寸寸18ppt课件人体水平尺寸人体水平尺寸19ppt课件 我国成年男子的中位数高我国成年男子的中位数高(近似于平均近似于平均身高身高)身高是身高是1.678M,1.678M,我国女子的中位数身高是我国女子的中位数身高是1.570M1.570M。在这些指标中在这些指标中,最重要的指标是身高。最重要的指标是身高。这是因为这是因为,第一，身高这一指标本身经常被直接用到第一，身高这一指标本身经常被直接用到,如汽如汽车车厢高和门高的设计。车车厢高和门高的设计。第二第二,其他许多指标与身高是相关的其他许多指标与身高是相关的,例如坐高例如坐高大约是身高的大约是身高的0.5230.523倍倍,膝高大约是身高的膝高大约是身高的0.3110.311倍倍,另外也可以粗略地根据与身高的比例来确定另外也可以粗略地根据与身高的比例来确定设备的高度。设备的高度。20ppt课件 设备高度与人体高度之比设备高度与人体高度之比编号编号 定义定义 设备与身高之比设备与身高之比1 1 与人同高的设备与人同高的设备 1/11/12 2 设备与眼睛同高设备与眼睛同高 11/1211/123 3 设备与人体竿重心同高设备与人体竿重心同高 5/95/94 4 设备与坐高相同设备与坐高相同 6/116/115 5 眼睛能够望进设备的高度眼睛能够望进设备的高度 10/1110/116 6 能挡住视线的设备高度能挡住视线的设备高度 33/3433/347 7 站着用手能放进和取出物体的高度站着用手能放进和取出物体的高度 7/67/68 8 站着手向上伸所能达到的高度站着手向上伸所能达到的高度 4/34/39 9 站姿使用方便的台面高度站姿使用方便的台面高度(上限上限)6/7)6/710 10 站姿使用方便的台面高度站姿使用方便的台面高度(下限下限)3/8)3/811 11 站姿最适宜的工作点高度站姿最适宜的工作点高度 6/116/1112 12 站姿用工作台高度站姿用工作台高度 10/1910/1913 13 便于用最大力牵拉的高度便于用最大力牵拉的高度 3/53/514 14 坐姿控制台高度坐姿控制台高度 7/177/1715 15 台面下的空间高度台面下的空间高度(下限下限)1/3)1/316 16 操纵用座椅的高度操纵用座椅的高度 3/133/1317 17 休息用座椅的高度休息用座椅的高度 1/61/618 18 座椅到操纵台面的高度座椅到操纵台面的高度 3/173/1721ppt课件功能尺寸功能尺寸功功能能尺尺寸寸立姿活动空间立姿活动空间坐姿活动空间坐姿活动空间活动空间活动空间单腿跪姿活动空间单腿跪姿活动空间仰卧活动空间仰卧活动空间22ppt课件人体尺寸的影响因素人体尺寸的影响因素 年龄年龄性别性别年代年代地区与种族地区与种族国家国家23ppt课件身高随年龄的变化身高随年龄的变化 (cm)(cm)年龄年龄(岁岁)女性女性 男性男性1-5 +36 +361-5 +36 +365-10 +28 +275-10 +28 +2710-15 +22 +3010-15 +22 +3015-20 +1 +615-20 +1 +620-35 0 020-35 0 035-40 -1 035-40 -1 040-50 -1 -140-50 -1 -150-60 -1 -150-60 -1 -160-70 -1 -160-70 -1 -170-80 -1 -170-80 -1 -180-90 -1 -180-90 -1 -124ppt课件 几个国家的男子平均身高几个国家的男子平均身高(mm)(mm)国别国别 美国美国 原苏联原苏联 西德西德 英国英国 瑞典瑞典 法国法国 意大利意大利 中中国国 日本日本身高身高 1772 1767 1755 1753 1741 1711 1710 1680 1772 1767 1755 1753 1741 1711 1710 1680 16671667我国六大区域人体身高我国六大区域人体身高 (单位单位:mm):mm)东北东北,华北华北 西北西北 东南东南 华中华中 华华南南 西南西南 男子男子 1693 1684 1686 1669 1693 1684 1686 1669 1650 1647 1650 1647 女子女子 1586 1575 15751586 1575 1575 1560 1560 1549 15461549 154625ppt课件第三节第三节 人体测量数据的应用人体测量数据的应用设计中可采取的方案设计中可采取的方案 按人体尺寸的分布按人体尺寸的分布按人的平均尺寸设计按人的平均尺寸设计按某一百分比设计（单侧百分比、双侧百分比）按某一百分比设计（单侧百分比、双侧百分比）按某部分人设计按某部分人设计,为另一部分人提供调整为另一部分人提供调整为某些特定的人设计为某些特定的人设计26ppt课件人体测量数据修正与应用人体测量数据修正与应用 由于人体尺寸的测量是在裸体或单薄衣着的条由于人体尺寸的测量是在裸体或单薄衣着的条件下测的，而在实际工作中人要穿上衣服鞋子帽件下测的，而在实际工作中人要穿上衣服鞋子帽子，因此在应用人体测量数据时要考虑着装修正子，因此在应用人体测量数据时要考虑着装修正量。量。此外由于人体测量姿势与实际作业姿势的不此外由于人体测量姿势与实际作业姿势的不同导致的尺寸差别和机器操作性质的差别引起的同导致的尺寸差别和机器操作性质的差别引起的尺寸差别，在应用人体测量数据时要考虑功能修尺寸差别，在应用人体测量数据时要考虑功能修正量。如放松立姿下的身高、眼高要减正量。如放松立姿下的身高、眼高要减10mm，放松坐姿下的坐高、眼高要减放松坐姿下的坐高、眼高要减44mm。上肢前展。上肢前展长在在用按钮开关时要减长在在用按钮开关时要减12mm，用扳动开关时，用扳动开关时减减25mm。27ppt课件活动空间设计活动空间设计 即使是要完成一项简单任务，人体也即使是要完成一项简单任务，人体也需要某些部位运动，这就要求有足够的活需要某些部位运动，这就要求有足够的活动空间。人在劳动时，人体空间位置与尺动空间。人在劳动时，人体空间位置与尺寸在不断变化，因此需要动态测量。活动寸在不断变化，因此需要动态测量。活动空间的设计就要依据动态数据。空间的设计就要依据动态数据。28ppt课件立姿活动空间立姿活动空间立姿时人的活动空间立姿时人的活动空间不仅取决于身体的尺不仅取决于身体的尺寸，而且也取决于保寸，而且也取决于保持身体平衡的微小平持身体平衡的微小平衡动作和肌肉松弛、衡动作和肌肉松弛、脚的站立平面不变时，脚的站立平面不变时，为保持平衡必须限制为保持平衡必须限制上身和手臂能达到的上身和手臂能达到的活动空间。活动空间。29ppt课件单腿跪姿的单腿跪姿的活动空间活动空间仰卧活动空间仰卧活动空间30ppt课件人体测量数据在人体测量数据在产品系列化设计中的应用产品系列化设计中的应用 当产品仅有一种尺寸不能满足所当产品仅有一种尺寸不能满足所有使用者时，需要对产品进行尺寸系有使用者时，需要对产品进行尺寸系列化设计，即对同一产品设计不同的列化设计，即对同一产品设计不同的规格，例如服装鞋子等。那么究竟多规格，例如服装鞋子等。那么究竟多大的尺寸差距就要区分一个规格呢？大的尺寸差距就要区分一个规格呢？需要设立多少规格呢？需要设立多少规格呢？31ppt课件 以一种人体测量尺寸为依据的以一种人体测量尺寸为依据的产品尺寸系列设计产品尺寸系列设计确定相邻两个规格之间的尺寸差距（间距确定相邻两个规格之间的尺寸差距（间距值）值）确定最佳规格数确定最佳规格数32ppt课件1.确定相邻两个规格之间的尺寸差距（间距值）确定相邻两个规格之间的尺寸差距（间距值）尺寸规格分档并不是主观选取的。如果尺寸差尺寸规格分档并不是主观选取的。如果尺寸差距太大，规格分档过稀，就会出现一部分人买大一距太大，规格分档过稀，就会出现一部分人买大一号的感觉太大，买小一号的感觉太小的现象。如果号的感觉太大，买小一号的感觉太小的现象。如果尺寸差距太小，规格种类太多，对厂家来说会造成尺寸差距太小，规格种类太多，对厂家来说会造成成本过大。成本过大。那么这个间距该如何确定呢？它是通那么这个间距该如何确定呢？它是通过感觉阈值试验获得的。所谓感觉阈值是指人通过过感觉阈值试验获得的。所谓感觉阈值是指人通过感官所能感觉出不同尺寸产品之间存在差异的最低感官所能感觉出不同尺寸产品之间存在差异的最低量。例如，一个男子的腰围为量。例如，一个男子的腰围为750mm750mm，在只穿一条，在只穿一条秋裤和一条单裤的情况下，如果他所束皮带冲孔正秋裤和一条单裤的情况下，如果他所束皮带冲孔正好在好在750mm750mm，那么他会感觉松紧刚好；如果冲孔在，那么他会感觉松紧刚好；如果冲孔在75075010mm10mm处，他也感觉还可以；但是当冲孔位置处，他也感觉还可以；但是当冲孔位置超过一定范围时（如超过一定范围时（如75075012.5mm12.5mm），他会感觉用），他会感觉用这两个孔要么太紧要么太松。那么这个可接受范围这两个孔要么太紧要么太松。那么这个可接受范围称为无差别差距，这个尺寸就是确定相邻两个规格称为无差别差距，这个尺寸就是确定相邻两个规格尺寸差距的依据。尺寸差距的依据。33ppt课件2.确定最佳规格数确定最佳规格数 知道了规格差别后，根据人体测知道了规格差别后，根据人体测量尺寸的变化幅度（标准差），我们就可量尺寸的变化幅度（标准差），我们就可以确定最佳规格数了。通常我们无法做到以确定最佳规格数了。通常我们无法做到尺寸规格满足所有的人，那么只能根据一尺寸规格满足所有的人，那么只能根据一个想要达到的满足度来确定规格数。个想要达到的满足度来确定规格数。皮带冲孔位置设计问题。已知成皮带冲孔位置设计问题。已知成年男子腰围均值为年男子腰围均值为740mm740mm，标准差，标准差S S6.5mm6.5mm，功能修正量为，功能修正量为100mm100mm，无差别间距，无差别间距NDND25mm25mm。34ppt课件第一步，第一步，最佳冲孔位置腰围均值功能修正量最佳冲孔位置腰围均值功能修正量 740-100740-100640mm640mm。第二步，确定满足度与尺寸界限值。第二步，确定满足度与尺寸界限值。如取满足度为如取满足度为98%98%，因为这种尺寸设计，因为这种尺寸设计为双侧百分比，那么要满足的是第为双侧百分比，那么要满足的是第1 1百分位到百分位到9999百百分位的尺寸。分位的尺寸。第第1 1百分位数均值百分位数均值S S变化系数变化系数 6406406.56.52.332.33625mm625mm第第9999百分位数均值百分位数均值S S变化系数变化系数 6406406.56.52.332.33655mm655mm 那么从小尺寸到大尺寸的尺寸变化幅度为那么从小尺寸到大尺寸的尺寸变化幅度为4.65S4.65S。35ppt课件第三步，确定规格数。第三步，确定规格数。N=N=变化幅度变化幅度/无差别间距无差别间距4.65S/254.65S/251.21.22 2（个）（个）第四步，确定规格位置。第四步，确定规格位置。当规格数为奇数时，中间规格应该当规格数为奇数时，中间规格应该选择最佳尺寸；当规格数为偶数时，应使中选择最佳尺寸；当规格数为偶数时，应使中间规格对称在最佳尺寸两边。间规格对称在最佳尺寸两边。因此冲孔位置在因此冲孔位置在64064012.512.5627.5mm627.5mm和和64064012.512.5652.5mm652.5mm。如果是冬装，需增加如果是冬装，需增加100mm100mm，那么，那么就还需要就还需要4 4个孔，分别在个孔，分别在677.5677.5、702.5702.5、727.5727.5、752.5mm752.5mm。36ppt课件第四节第四节 设计程序设计程序1.1.确定设计对象和目标确定设计对象和目标2.2.确定使用对象确定使用对象3.3.确定相关的人体尺寸确定相关的人体尺寸4.4.决定极限百分比决定极限百分比5.5.向有关设计人员提供数据向有关设计人员提供数据6.6.根据查表或测量确定所需要的数据根据查表或测量确定所需要的数据37ppt课件 学习本章后应该思考学习本章后应该思考的问题的问题1、什么是人体测量学？、什么是人体测量学？2、你熟悉总体、样本、均值、标准差、你熟悉总体、样本、均值、标准差、百分位、百分位数的含义吗？百分位、百分位数的含义吗？3、人体尺寸的应用原则主要掌握什么数、人体尺寸的应用原则主要掌握什么数据？据？4、如果设计一套你认为最合理的上课课、如果设计一套你认为最合理的上课课桌椅，需要哪些人体测量尺寸，应用中桌椅，需要哪些人体测量尺寸，应用中需要注意哪些问题？需要注意哪些问题？38ppt课件