人体工程学2—人体测量原理G2课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1,人体测量,2,人体测量数据的统计方法,3,常用的人体测量数据,4,人体感觉机能,第二章 人体测量原理,1 人体测量第二章 人体测量原理,1,1,人体测量,一、定义,人体测量：主要是通过对人体尺度、四肢活动范围、操作时人体所承担的负荷强度及由此而产生的相应的生理、心理变化等方面的测量与测试，为工业产品、室内外环境等方面的设计提供所需要的参数。,运用于设计的人体尺寸一般多指人的静态尺寸和动态尺寸：,静态尺寸（也称结构尺寸）是在人体相对静止的情况下所测得的尺寸。按照人的基本姿势，可分为立姿、坐姿、跪姿、卧姿。,动态尺寸（也称功能尺寸）是人体处于某种运动状态时的尺寸。,它包括人体自我活动空间及人机的组合空间等范围。,人体工程学2人体测量原理G2课件,2,1,人体测量,二、,测量项目及内容,（一）,人体形态测量,对人体的外部形态进行的测量，通过测量可得到人体各部位的尺度、体型和其它有关数据；,如：对人体的长度、围度、人体体积、重量、人体体表面积等的测量；,（二）,生理机能能力的测定,对人体有关生理指标的测定；,如：对人体出力、人体感觉机能，人体疲劳等方面的测定对图形、颜色的反应能力等,（三）,人体生物力学的测定,是测定人体活动空间范围的大小，包括动作的范围及动作时体姿的变化测定等；,人体工程学2人体测量原理G2课件,3,1,人体测量,注意：由于国家、民族、地区、年龄、性别、职业、生活习惯都有不同，测量项目也有所不同；另外随科学发展，人的活动的增加，又有许多灵活机动的项目需要测量。,在设计中，一些传统的尺寸是不能一直沿用的，要不断的掌握新参数、新资料，设计才可能是成功的。,人体工程学2人体测量原理G2课件,4,1,人体测量,1988年12月10日正式颁布了GB10000-88中国成年人人体尺寸,1991年6月8日颁布了GB/T12985-91在产品设计中应用人体尺 寸百分位数的通则,1992年7月2日公布了GB/T13547-92工作空间人体尺寸,1999年规定GB/T5703-1999人体工程学使用的人体测量术语,人体工程学2人体测量原理G2课件,5,1,人体测量,三、人体测量的基本知识,（一）,被测者的姿势,1立姿（类似军姿）两足前端分开，大致呈现45度夹角；,2坐姿上身挺直，左右腿大致平行，膝盖弯曲大致成直角，足平放地面，手轻放在大腿上；,（二）,测量基准面,由三个互为垂直的,轴决定的。,三轴冠状轴（左右）、矢状轴（前,后）、垂直轴（上下）,三面冠状面（左右）、矢状面（前,后） 、水平面,垂直轴,矢状轴,冠状轴,冠状面,水平面,矢状面,铅垂轴,垂直轴矢状轴 冠状轴冠状面水平面矢状面铅垂轴,6,1,人体测量,（三）,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；要求被测量者穿着尽量少的内衣测量；,（四）,测量方位术语,1.在上下方向上，称上方为头侧端（或颅端），下方为足侧端（或尾端）。,2.在表示各部位与正中面的关系时，接近正中面者称为内侧，远离正中面者称为外侧。,3.在体部，近身体腹面者称为前面（或腹面），近身体背面者称为后面（或背面）,人体工程学2人体测量原理G2课件,7,1,人体测量,（五）,基本测点及测量项目,在国标GB 3975-83中规定了一些有关测点，其中包括：,头部测点16个和测量项目12项；,躯干和四肢部位的测点共22个，其测量项目共69项，其中分,为：立姿40项，坐姿22项，手和足部6项以及体重1项。,具体应用时可进行查阅；,人体工程学2人体测量原理G2课件,8,1,人体测量,（五）,基本测点及测量项目,1、人体常用的形态比例,(1)人体身高的中点位置是耻骨联合点耻骨联合点=1/2身高,而人体的重心位置略高于身高的中点，这与人体的运动密切相关。,(2)人体高度与中指指间距呈现约1：1的关系，一般女性略短些。,人体工程学2人体测量原理G2课件,9,1,人体测量,（五）,基本测点及测量项目,(3)人体各部分尺度与身高的比例 (百分比),对比项目 男 女,肩峰至头顶与身高之比 17.6 17.9,上肢长度与身高之比 44.2 44.4,下肢长度与身高之比 52.3 52.0,上臂长度与身高之比 18.9 18.8,前臂长度与身高之比 14.3 14.1,大腿长度与身高之比 24.6 24.2,小腿长度与身高之比 23.5 23.4,坐高与身高之比 52.5 52.8,*此表是按中等身材计算的,10,1,人体测量,(4)正常人的体重标准为：,标准体重（kg）=身高（cm）-100 适用于155165CM者；,体重=身高-105 身高为166175CM时；,体重=身高-110 身高为176185CM时；,体重=身高-115 身高为186CM以上时,。,2、生长发育的加速现象,经过大量的资料分析结果发现，目前青少年的身高、体重、生理发育都增大、提前了。因此有些参数就需要我们进行实际测量，从而获得不同时期、不同地区的可靠人体参数。,(4)正常人的体重标准为：,11,1,人体测量,（六）,测量仪器,1、人体测高仪用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。,2、人体测量用直脚规用来测量两点间的直线距离，,特别适宜测量距离较短的不规则部位的宽度或直径，,如：测量耳、脸、手、足等部位的尺寸。,3、,人体测量用弯脚规用于不能直接以直尺测量的,两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。,人体工程学2人体测量原理G2课件,12,1,人体测量,四、人体测量的科学性,（一）,测量的可靠性,是指在受试者条件没有发生变化的情况下，由同一测试者对同一名受试对象反复进行同样项目时，能够取得一致结果的程度。受试对象的机能状况或测量条件愈稳定，可靠性愈大；,（二）,测量的有效性,是指测量的结果真实反映测定目的的程度，即样本的选择是否代表大多数人的标准，把概率最高的人体尺度作为设计的依据；,（三）,测量的客观性,是指,不同的测试者,对同一受试对象或群体进行相同项目的测量,能够取得一致程度的结果或十分相似的结果；,确保客观性则： 简化测量方法；, 事先规定好测试细则，认真按要求进行操作；,人体工程学2人体测量原理G2课件,13,2,人体测量数据的统计方法,一、,均值法,指样本的测量数据集中地趋向的值，称为,平均值,；,M =,X,/n （n表示观测数的个数）,平均值表示集中趋势的变量。,表示离中趋势的变量是,标准差,SD,SD =,X,2,/N,人体工程学2人体测量原理G2课件,14,15,2,人体测量数据的统计方法,三、,百分位法,百分位法是以测量数据所处的百分位来排列个体能力水平相对位置的计分方法。,百分位表示具有某一人体尺寸和小于该尺寸的人占统计对象总人数的百分比。,我们最常用的是以第5%、50%、95%三种百分位数来表示，因为这大致代表了三个特殊等级；当进行大众化的设计时则运用50%百分位，对特殊设计特殊对待；如：门的设计应用大百分位处理,。,人体工程学2人体测量原理G2课件,16,2,人体测量数据的统计方法,例如：我国成年男子身高 5百分位 95百分位,158.3 177.5,即表明有5%的低于158.3，有5%高于177.5,例如：有身高数据1550，1800，1850，1700，1650，1670，1775，,1600，1575，1625,先从小到大排列：1550，1575，1600，1625，1650，1670，,1700，1775，1800，1850,则：第六个数据1670，比它小的数据有5个，总数为10个，5/10=50%，故1670即该群体的50%数据。,设总数为N，数据位于第X位，则：P=（X-1）/N,人体工程学2人体测量原理G2课件,17,3,常用的人体测量数据,一、我国人体的结构尺寸,人体主要尺寸：,身高,、体重、臂长、前臂长、大腿长、小腿长；,立姿人体尺寸：,眼高,、,肘高,、肩高、,垂直手握高度,、,向前手握,距离,。,坐姿人体尺寸：,挺直坐高,、,坐姿眼高,、,坐姿肩高,、坐姿大腿厚、,坐姿膝高,、小腿加足高、坐深、,臂膝距,、坐姿,下肢长；,人体工程学2人体测量原理G2课件,18,3,常用的人体测量数据,一、我国人体的结构尺寸,人体水平尺寸：,胸宽、胸厚、,肩宽,、,坐姿两肘间宽,、,臀宽、胸围、腰围、臀围、,侧向手握距离；,人体头部尺寸：,头全高、头矢状弧、头冠状弧、头最大弧、,头最大长、头围、形态面长；,人体手部尺寸：,手长、手宽、食指长、食指近位指关节宽、,食指远位指关节宽；,人体足部尺寸：,足长、足宽,；,人体工程学2人体测量原理G2课件,19,3,常用的人体测量数据,人体测量数据应用举例,人体尺寸 应用条件 百分位选择,立姿眼高 可用于确定在剧院、 百分位选择将取决于关键因素,礼堂会议室等处人的视线， 的变化。如：设计中要决定隔断的,用于布置广告和其它展品， 高度，当要保证隔断后人的私密性,用于确定屏风和开敞式大 要求时，用高百分位；当允许人看,办公室内隔断的高度； 到隔断内时，用低百分位；,两肘间 可用于确定会议桌、 由于涉及到间距问题，应使用,宽度 餐桌、柜台和牌桌周围 95%的数据；,座椅的位置；,身高 用于确定通道和门的 由于主要的功用是确定净空间,最小高度；人头顶上的障 高度，所以应选用高百分位数据。,碍物的高度；,人体工程学2人体测量原理G2课件,20,3,常用的人体测量数据,二、,人体尺寸均值的区域划分,共分为六个区域：东北、华北，西 北，东南，华中，,华南，西南；,1、,东北、华北地区：黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北京、天津、河北；,2,、,西北地区：甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南、新疆；,3,、,东南地区：安徽、江苏、上海、浙江；,4,、,华中地区：湖南、湖北、江西；,5,、,华南地区：广东、广西、福建；,6,、,西南地区：贵州、四川、云南；,人体工程学2人体测量原理G2课件,21,3,常用的人体测量数据,三、我国成年人的人体功能尺寸,常用的功能尺寸 （MM）,项目 立姿双臂 立姿手指伸 坐姿手臂 坐姿腿前,百分位 展开宽度 过头顶高度 前伸距离 伸距离,5% 1579 1999 781 957,50% 1690 2136 838 1028,95% 1802 2274 896 1099,人体工程学2人体测量原理G2课件,22,3,常用的人体测量数据,四、主要人体尺寸的应用原则,（一,）,人体测量尺寸的修正,1,、,功能修正量,（1,）,着装修正量：坐姿时的坐高、眼高、肩高、肘高+6mm，,胸厚 +10mm, 臀膝距+20mm。,（2,）,穿鞋修正量：身高、眼高、肩高、肘高对男子+25mm，,对女子+ 2538mm。,（3,）,姿势修正量：立姿时的身高、眼高等-10mm，坐姿的坐高、,眼高-44mm。,（4,）,确定各种操纵器的布置位置或柜类的搁板时，应以上肢前展 长为依据，但上肢前展长是后背至中指尖点的距离，因此对按按钮-12mm，推或拨动钮开关-25mm。,人体工程学2人体测量原理G2课件,23,3,常用的人体测量数据,2,、,心理修正量,某些产品设计中尚须考虑由于心理作用而,需增加一些，称之为心理修正量。,例如：设计高空平台的栏杆的高度时，功能上只要稍高于人体重心高即可，但为避免高空恐惧心理应适当增高。,3,、,产品功能尺寸的确定,产品最小功能尺寸=人体尺寸百分位+功能修正量,产品最佳功能尺寸=人体尺寸百分位+功能修正量+心理修正量,人体工程学2人体测量原理G2课件,24,3,常用的人体测量数据,（二,）,人体测量数据的差异,1、种族差异 2、世代差异 3、年龄差异,4、性别差异 5、残疾人（乘轮椅者、能走动的残疾人）,6、其他差异（地域、职业、社会发达程度）,其它国家成年人人体尺寸,几个国家男性平均身高（mm）,国别 美国 德国 英国 法国 意大利 中国 日本,平均 1730 1720 1710 1700 1690 1680 1667,身高,人体工程学2人体测量原理G2课件,25,3,常用的人体测量数据,幼儿人体尺寸,从我国幼儿人体尺寸的测量中发现：,1、,衡量体格的项目，如胸厚、臀围、坐姿大腿厚和坐姿臀宽等，男孩高于女孩，说明男孩的体格比女孩强；,2、,衡量肢体的项目，如坐姿肘高、上肢前伸长、前臂加手前伸长、两臂展开宽、手长加足长等也都是男孩高于女孩；,与国外的资料比较时发现：,1、,一般项目都远远低于同龄美国儿童；,2、,亚裔人的幼儿在骨骼系统与生长发育有许多相似之处；,人体工程学2人体测量原理G2课件,26,3,常用的人体测量数据,五、人体活动,（一,）,作业域（讨论目标是人的肢体究竟可以伸展何种程度。）,肢体转动角度,作业域,肢体长度,作业域：人体处于静态时的肢体的活动范围。,人体工程学2人体测量原理G2课件,27,3,常用的人体测量数据,五、人体活动,作业域包括：水平作业域、垂直作业域,1、水平作业域,人于台前，在台面上左右运动手臂而形成的轨迹,范围。,A最大作业域：手尽量外伸所形成的区域。,B通常作业域：手臂自然放松运动所形成的区域。,人体工程学2人体测量原理G2课件,28,3,常用的人体测量数据,2、垂直作业域,手臂伸直，以肩关节为轴上下运动所形成的范围。,A摸高,垂直作业域与摸高是设计各种柜架和扶手的依据。另外用手拿东西时还要受眼睛的引导，因此一般不超过150-160cm(男),140-150cm(女),B拉手,办公室一般是100cm，家庭一般是80-90cm,人体工程学2人体测量原理G2课件,29,3,常用的人体测量数据,(二)、活动空间,姿态变换,活动空间,人体移动,活动空间：人体处于动态时的全身的动作空间,人体工程学2人体测量原理G2课件,30,3,常用的人体测量数据,1、静态的手足活动,人体静态的手足活动时有不同的姿态，归纳的基本姿态有4种：立位、坐位、跪位、卧位。,2、姿态变换,人体在进行姿态的改变时，由于力的平衡问题，会有其他的肢体伴随运动，所以占用的空间可能大于姿态变换前后的姿态占用的空间的重叠。,人体工程学2人体测量原理G2课件,31,3,常用的人体测量数据,3、人体移动,人体移动占用的空间，不应仅仅考虑人体本身占用的空间，还应考虑连续运动过程中，由于运动所必须的肢体摆动或身体回旋余地所需的空间。,4、人与物的关系,人体工程学2人体测量原理G2课件,32,3,常用的人体测量数据,4、人与物的关系,人体在进行各种活动中，在很多情况下与一定的物体发生联系，这些物体大致分为4类：,A、与其他人相互作用。,B、用具（持于身前、身后、体侧、托于身上、可挥舞的等）。,C、家具（移动家具、支撑人体家具、贮藏家具）。,D、建筑构件（门、通道阶梯、栏杆等）。,人体工程学2人体测量原理G2课件,33,3,常用的人体测量数据,八、人体模型,一般是函数形式这种模型我们应用不多，多是起验证作用；,设计用人体模型,一般来用较多的是二维人体模板，,二维模板可分正面、侧面和俯面，,一般用塑料板材或密实纤维板制成，,我们也可用硬纸板；,真人模型一种三维的模拟人的尺寸、,重量、反应等特征都与真人一样，,这种模型适应于特殊用途，更直观，但制作,工艺要求高、成本也高，所以并不常用；,人体工程学2人体测量原理G2课件,34,3,常用的人体测量数据,3 常用的人体测量数据,35,复习题:,人体测量定义,人体测量的科学性,会在设计中选择适合的百分位值,复习题:人体测量定义,36,作业：,题目：图析人体尺度,以人体部分结构尺寸及功能尺寸分析人体尺度（分组取50,百分位尺寸或用自身尺寸）,图幅：A3图纸（297420）,作业：,37,人体工程学2人体测量原理G2课件,38,人体工程学2人体测量原理G2课件,39,