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人机工程学 第二章人体测量

也称为人体功能尺寸,指被测者处于动作 状态下所进行的测量,重点是测量人在执行 某种动作时的形体特征。如运动范围、各种 运动特征等 。
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第一节 人体测量的基本知识
三、人体测量的主要方法 1、普通测量法 • 采用人体生理测量的仪器测量,主要用来测量人体构
造尺寸。 • 人体测量的主要仪器:人体测高仪、人体测量用直脚
第二章 人体测量及数据应用
第一节 人体测量的基本知识 第二节 人体测量中的主要统计函数 第三节 人体尺寸数据的应用
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第一节 人体测量的基本知识
一、人体测量学的定义
人体测量学是一门新兴的学科,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 供人体测量数据,是人机工程学的基础
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第二节 人体测量中的主要统计函数
一、人体测量数据的统计指标
均值
适应域
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术语
均值、标准差
百分位数
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第二节 人体测量中的主要统计函数
1、均值 • 表示样本的测量数据集中地趋向某一个值,该值
称为平均值,简称均值。均值是描述测量数据位 置特征的值,可以用来衡量一定条件下的测量水 平和概括地表现测量数据的集中情况。
有明显差别; • (4) 在腿的长度尺寸起重要作用的场所(如座姿操作
的岗位),考虑女性的人体尺寸至关重要。
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第二节 人体测量中的主要统计函数
3、年代
• 随着人类社会的不断发展,卫生、医疗、生活水平的 提高以及体育运动的大力开展,人类的成长和发育也 发生了变化。在使用人体测量数据时,要考虑其测量 年代,然后加以适当修正。
1658.6mm
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第二节 人体测量中的主要统计函数
2、标准差 • 标准差说明测量值对均值的波动情况。

标准差的计算公式为:
准 差
n XK M )2
S K 1
N 1
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第二节 人体测量中的主要统计函数
标准差
一组学生的身高分别为:160cm,158cm,165cm,166cm, 175cm,167cm,170cm;求这组数据的标准差S?
⑵ 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。
⑶ 在人体上、下方向上,将上方称 为头侧端,将下方称为足侧端。
⑷ 在上肢上,将挠骨侧称为挠侧, 将尺骨侧称为尺侧。
⑸ 在下肢上,将胫骨侧称为胫侧, 将腓骨侧称为腓侧。
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第一节 人体测量的基本知识
3、人体测量数据类型 人体测量有二方面的内容:
适应域可分为:对称适应域、偏适应域。对称适应域 对称于均值;偏适应域通常是整个分布的某一边。
在一般统计中,人体尺寸可近似符合正态分布
p(x)
1
1 (x)2
e 2 2
2
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第二节 人体测量中的主要统计函数
设计的适应域
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第二节 人体测量中的主要统计函数
按下列步骤求得:

首先由此式求得Z值: Z=(Mi-M)/SD

再由此式求得百分位数:P=0.5+p
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第二节 人体测量中的主要统计函数
4、适应域
一个设计只能取一定的人体尺寸范围,只考虑整个分 布的一部分“面积”,称为“适应域”,适应域是相 对设计而言的,对应统计学的置信区间的概念。
及体重1项。
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第一节 人体测量的基本知识
五、我国成年人人体结构尺寸
1、 人体主要尺寸 • 6项人体主要尺寸:身高、体重、上臂长、前臂
长、大腿长、小腿长。(见P23表2-2) 2、立姿人体尺寸 • 6项立姿人体尺寸:眼高、肩高、肘高、手功能
高、会阴高、胫骨点高。(见P24表2-3)
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第二节 人体测量中的主要统计函数
4、地区与种族
• 由于不同国家、不同地区、不同种族的人体尺寸的差 异,即使是同一国家,不同地区的人体尺寸也有差异。 因此,在设计中考虑产品的多民族的通用性。
5、职业
• 不同职业的人,在身体大小及比例上也存在着差异。 如,一般体力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍 大些。在美国,工业部门的工作人员要比军队人员矮 小。因而,为特定的职业设计工具、用品和环境时, 要考虑不同职业所造成的人体尺寸的差异。
我国国家标准GB3975-83规定了 人机工程学使用的成人和青少年的人体测量
术语。
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第一节 人体测量的基本知识
二、人体测量的基本术语
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,前端分开约45°夹角,体重均 匀分布两足。
规和人体测量用弯脚规。
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尺坐上坐量 寸姿所姿身 。的及的高测
人的眼、高 体高高坐仪 各度以高主 部等及、要 位立伸立用 高姿手姿来 度和向和测
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直角规主要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,如耳、脸、手、足。
• 3、三维数字化人体测量
• 随着计算机技术和三维空间扫描仪技术的发展,高解 析度的 3D 资料足以描述准确的人体模型。
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第一节 人体测量的基本知识
• 四、基本测点及测量项目
• 在国标GB 3975—83中规定了人机工程学使用的有 关人体测量参数的测点及测量项目,其中包括:
• 头部测点16个和测量项目12项; • 躯干和四肢部位测点共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
• 例2 已知男性A身高为1720mm,试求有百分之多 少的西北男性超过其高度。
• 解:由P26的表2—7查得西北男性平均身高值 M=1684mm, SD=53.7mm,则Z值为

Z=(1720-1684)/53.7=0.670
• 根据Z值由P21的表2—2查得p=0.2486(取近似值 0.249),则P=0.5+0.249=0.749
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第二节 人体测量中的主要统计函数
• 在设计中,当已知百分位,需要得到其对应的百分位 数值时,则可按下式求出:
• 1%~50%之间的数值:P=M-(SDK) • 50%~99%之间的数值:P=M+(SDK) • 式中,M-平均值 SD- 标准差 K-百分比变换系数 • 当需得到某项人体测量尺寸Mi所处的百分位数时,可
• 例1 设计适用于90%华北男性使用的产品,试问应按怎 样的身高范围设计该产品尺寸。
• 解:由P26的表2—7查得华北男性平均身高值M=1693mm, SD=56.6mm,要求产品适用于90%的人,故以第5百分位 和第95%百分位为确定尺寸的界限值,由表查得变换系 数K=1.645
• 则第5百分位数值为:P5=1693-(56.6×1.645)=1600mm • 则第95百分位数值为:P95=1693+(56.6×1.645)=1786mm • 结论:按身高1600mm~1786mm设计产品尺寸,将适用
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宽距接 、离以 胸的直弯 厚测尺角 等量测规 部,量用 位如的于 的测两不 尺量点能 寸肩间直

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• 2、摄像法
• 用照相机或摄像机等作投影测量,主要用 来测量人体功 人体测量的基本知识
(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,膝弯曲大致成直角,足平放在地 面上,手轻放在大腿上。
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第一节 人体测量的基本知识
2、测量基准面
⑴ 在人体左、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。
• 结论:身高在1720mm以下的西北男性为74.9%,超 过男性A身高的西北男性则为25.1%.
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第二节 人体测量中的主要统计函数
二、影响人体测量数据差异的因素
年龄
年代
地区与种族
性别 职业
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第二节 人体测量中的主要统计函数
1、年龄
• 据2007年7月18日《北京青年报》报道,1997年测定 中国男子平均身高为1692mm,与GB/T10000-1988相 比,两者相差(1692-1678)=14mm,平均身高在10 年内大约增加了14mm,已经属于超常的快速增长。 欧洲居民每隔10年身高增加1-1.4cm;美国城市男性 青年在1973-1986年的13年间身高增加2.3cm;
均值的计算公式为:

N

Xk
M K 1
N
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第二节 人体测量中的主要统计函数
• 均值:Example 一组学生的身高分别为:160cm,158cm, 165cm,166cm,175cm,167cm,170cm; 求这组学生身高的平均值?
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