作业空间设计1
应用时应考虑以下问题: (1)眼高的变化。 眼高决定着信息装臵放臵的位臵,需要根据不同作业姿 势增加修正值。 (2)手臂所及范围的变化。 手臂所及范围不仅确定手操作的最远点,而且还影响操 作的可靠性和效率以及用力情况,所以应考虑动态尺寸。
(3)脚掌尺寸及下肢活动范围的变化。
在不需要脚和腿操作时,使用静态尺寸可行,但进行脚控 制时,则需考虑脚和下肢的所及范围。 (4)手的尺寸及活动范围的变化。
身高分布曲线
(4)百分位数 在工效学的设计中,为了保证设计尺寸符合95%的大多数 人,经常使用5%、10%、50%、90%,95%五个百分比值,称 为第5%、10%、50%、90%、95%百分位数。 第5%百分位数是指:有5%的人群小于5%百分比值的尺寸。 代表小身材尺寸。 第50%百分位数是指:有50%的人群小于50%百分比值的尺寸。 代表中等身材尺寸。 第95%百分位数是指:有95%的人群小于95%百分比值的尺寸。 代表大身材尺寸。
在设计手控制器和维修空间时,必须考虑手的动态尺寸。
2.肢体的出力范围 (1)坐姿作业时的手操纵力 最大力方向见图表。 (2)立姿作业时的手操纵力 最大力方向见图。 (3)坐姿作业时的脚操纵力 当膝部屈曲1300~1500或1600~1800时蹬力最大。图
三.人体测量数据的使用方量基准面的定位 是由三个互为垂直的轴(垂 直轴、纵轴和横轴)来决定 的(图5.7)。
3.测量方向
在人体的上、下方向上,将上方称为头侧端,将下方 称为足侧端。在人体的左、右方向上,将靠近正中矢状面 的方向称为内侧,将远离正中矢状面的方向称为外侧。 在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为近位,将远离 四肢附着部位的称为远位。对于上肢,将桡骨侧称为桡侧, 将尺骨侧称为尺侧。对于下肢,将胫骨侧称为胫侧,将腓 骨侧称为腓侧。
X
3
M
M 3
M : 68.27%
M 2 : 95.55%
M 3 : 99.73%
(2)标准差 它表明一系列变数距平均值的分布状态或离散程度。 用 表示。标准差常用于确定某一范围的界限。
(3)百分比值
百分比值的意义:
频数
低于该百分比
值点尺寸的人群在 总人群所占的比例。
二.人体测量术语
国标GB/T5703-1999《用于技术设计的人体测量基础项目》 规定了人体测量术语。 1. 被测者姿势 (1)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,自然伸直膝部,左、右足后跟并拢, 前端分开,使两足大致呈45度夹角,体重均匀分布于两足。 (2)坐姿。 指被测者挺胸坐在被调节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, 膝弯曲大致呈直角,足平放在地面上,手轻放在大腿上。
5.2 人体测量数据的应用
一.常用人体静态测量数据
人体静态测量中的常用形体参数包括:高度、长度、 宽度、围径、体重、体积等。 中国成年人人体尺寸数据(GB10000-1988)。
二.常用人体动态测量数据
1.肢体的活动范围 (1)肢体的活动角度大小。 如,头、肩胛骨、臂、手、腿、脚等的活动角度。图 (2)肢体活动所能及的距离范围。 如,人体处在不同作业姿势时,手所能到达的最大范 围,包括最佳范围,最大可及范围等。图
对供大多数人使用的设计,一般应考虑让 90 %, 95 %或 99% 的人适合,只排除 10 %, 5%或1%的人。应该排除多少人, 决定了设计的后果及经济效果。
4.支承面、衣着和测量精度 立姿时站立的地面或平台及坐姿时的椅平面应是水平 的、稳固的、不可压缩的。被测量者应裸体或穿着尽量少 的内衣。线性尺寸测量精度为1mm,体重测量精度为0.5Kg。
三、人体测量数据处理
人体尺寸近似于正态分布, 人体测量数据处理过程中的特征 参数: Y
(1)平均值 它是指测量值分布最集中 区,反映测量值本质与特征, 是衡量一定条件下的测量水平。 用 M 表示。 平均值不能作为设计的依 据,否则只能满足 50 %的人使 用。
平行定点仪、坐高椅,量足仪、软卷尺等,主要测量人体
结构尺寸。 图5.1 人体测高仪
普通测量技术所用仪器
(2)摄像法
通过投影测量来确定随人的姿势而变化的功能尺寸,如 图5.4所示。常用的测量仪器是照相机或摄像机。
(3)三维数字化人体测量法
分为手动接触式、手动非接触式、自动接触式、自动非接 触式。其测量效率高、数据处理容量大、速度快、精度高,但 成本也较高。
2.人体动态测量数据 动态数据涉及由四肢挥动所占有的空间体积与极限,一般 具有三维空间,即人体功能上的尺寸,包括人在工作姿势下或 某种操作活动状态下测量的尺寸。 3.人体测量方法与仪器 (1)普通测量法 采用一般的人体生理测量仪器,包括人体测高仪、直 角规、弯角规、三角平行规、软尺、测齿规、立方定颅器、
5.1 人体测量的基本原理
一.人体测量的基本概念
1.人体静态测量 利用人体测量仪器,按照人体测量方法,使用人体测量术 语,对被测者静态的立姿或坐姿条件下,进行人体的各部分尺 寸测量。 人体测量仪器:测高仪、直角规、弯角规、三脚平行规、 座高椅、软卷尺、医用磅秤等 。 人体测量方法:在规定的测量基准、测量方向、衣着等 下,可以采用自动仪器测量、丈量法、摄 影法等。 人体测量术语:GB3975-83 《人体测量术语》 ,如冠状面, 鼻梁点,面宽等。
5% 50% 95%
测量尺寸
百分比值与其所对应的尺寸有如下的换算关系:
1%~50%百分比值处所对应的尺寸(值): P v M K
50%~99%百分比值处所对应的尺寸(值): P v M K K为百分比值变换系数(P170,表5.1)
例. 某一群体人的身高的平均值为1670mm,标准差为64mm, 求5%和95%的百分比值的尺寸。 解:查表5.1(表), 5%时K=1.645,95%时K=1.645 5%百分比值的尺寸Pv=1670-64×1.645≈1564.7mm 95%百分比值的尺寸Pv=1670+64×1.645≈1775.3mm。