第2章 人体测量与应用

适应域 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。 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
满足度
2.2 人体测量中的一些概念 4） 百分位
2.3 人体测量
3. 人体测量的基本术语
（1）立姿：
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， 左、右足后跟并拢，前端分开，使 两足大致呈45角，体重均匀分布于 两足。
测量项目-立姿（二）
测量项目-立姿（四）
2.3 人体测量
9
站姿使用方便的台面高度(上限) 6/7
2.4
尺度设计
各种工具的设计应考虑人手的尺寸, 头盔的设计要考虑人头部的尺寸, • 行 自 车的设计要考虑人的身长, 手长, 脚长 等.
2.4
尺度设计
除了身高之外, 还给出了其他14个指标. 不同的指标有不 同的用途. • 如, 设计站立工作时的高度, 就要参考人体肘 例 高尺寸, 设计坐椅时要考虑人的坐深, 臀宽, 坐姿膝高等.
在这些指标中, 最重要的指标是身高. 这是因为, • 一 第 身高这一指标本身经常被直接用到, 如汽车车厢高和门高的设 计. 第二, 其他许多指标与身高是相关的, 例如坐高大约是 身高的0.523倍, 膝高大约是身高的0.311倍, • 外也可以粗 另 略地根据与身高的比例来确定设备的高度。
确定正确的产品尺度是设计产品的一个重要方面。
2-1
人体尺寸概述
人们对人体尺度开始感兴趣并发现人体各部 分相互之间的关系，要追朔到2000多年以前。公 元前一世纪罗马建筑师 Vitruvian 就已从建筑 学的角度对人体尺度作了较完整的论述。
达·芬奇据此画出了著名的人体标准图，15世纪。对人体尺寸、形态的关 注和研究，在古代主要着眼于建筑、雕塑、文化。
第二章 人体尺度及测量方法
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人体尺寸概述 人体测量的基本术语 常用的人体测量数据 人体尺寸数据的应用
座椅设计的人体尺寸
2-1
人体尺寸概述
骑着太高的自行车、穿着过小的鞋子、坐 过高过矮的凳子能使你对产品的尺度概念产生 直接的体验。
例：某手表厂有一台冲压机床 (冲压中夹板), 坐着操作 太高了, 站着操作太低了。 ---8小时/每天----3000次同一操作 • 操作台键盘按钮超过了最高操作员所能触及的范围
用者在整个用户群中所占的比例。
5）百分位数
百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分 布的第5百分位数为1543，则表示有5%的人的身高 将低于这个高度。 在人体测量资料中，常常给出的是第5、第50和 第95百分位数值。
在人机工程学设计中常用的是第5、第50、第95百分位。第5百 分位数代表“小身材”，即只有5%的人群的数值低于此下限值值； 第50百分位数代表“适中”身材，即分别有50%的人群的数值高于 或低于此值；第95百分位数代表“大”身材，即只有5%的人群的数 值高于此上限值。
（2）坐姿：
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。
测量项目-坐姿（一）
测量项目-坐姿（二）
测量项目-坐姿（三）
测量项目-坐姿（四）
测量项目-坐姿（五）
2.3 人体测量
(3)、测量基准面
百分比（%） 70 75 80 85 90 95 97.5 99.0 99.5
K 0.524 0.674 0.842 1.036 1.282 1.645 1.960 2.326 2.576
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：由表（2-6）查知华北男性身高平均值
对工作、劳动而言，或对器物设计而言这些人 体尺寸项目比较重要
2.4
尺度设计
2.1立姿眼高： 病房、监护室等门上玻璃窗的高，屏风高 2.2立姿肘高： 轮船驾驶、机床操作、厨房洗菜、教师讲台 2.3立姿手功能高：手提包、手提箱不拖到地面 3.1坐高： 双层床、火车卧铺
3.3坐姿眼高： 影剧院、阶梯教室的坡度设计、汽车驾驶的视野 析、计算机等屏幕的放置高度 3.5坐姿肘高： 座椅扶手高度、书桌、餐桌的高度设计 椅面上桌子下面的抽屉的空间 3.6坐姿大腿厚： 椅面高度设计 3.8小腿加足高：
第二章 人体尺度及测量方法
在人体测量资料中，常常给出的是第5、第50和第95百分位数值。在 设计中，当需要得到任一百分位数值时，则可按下式进行计算： 1%～50%之间的数值: 百分比对应的变换系数K 5%———1.645 10%———1.282 20%———0.842 25%———0.674 50%———0.000 75%———0.674 80%———0.842 90%———1.282 95%———1.645
2.2 人体测量中的一些概念
总体、样本
均值、方差、 标准差
术语
适应域 百分位数 百分位
总 体
统计学中，把所要研究的全体对象的集合 称为“总体”。在人体尺寸测量中，总体是按 一定特征被划分的人群。因此，设计产品时必 须了解总体的特性，并且对该总体命名，例如， 中国成年人、中国飞行员等。
样 本
统计学中，把从总体取出的许多个体的全 部称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据 就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解 样本的特点及其表达的总体。
6. 人体尺寸
6. 人体尺寸
6. 人体尺寸
6. 人体尺寸
6. 人体尺寸
2.3
尺度设计
第二章 人体尺度及测量方法
6. 人体尺寸
6. 人体尺寸
2.4
人体尺寸应用与尺度设计
几点讨论：
人体尺寸极多，国标为什么选择这么一些项目？
6个主要人体尺寸
2.1、 2.2， 2.3， …
3.1， 3.3， 3.8， 3.6， 3.9， …
N 2 N

2
标准差σ表示数值集中与离散的程度。 得到标准差的值, 才能完 整地表述被测群体的特征。
2.2 人体测量中的一些概念 3. 适应域 P
产品设计应能满足大多数用户的需要—目标 定量化——是百分之九十? 还是百分之 九十五?
这个百分比就是“适应域”
一般说来，适应域越宽，产品的适应面就越大。 一般情况下, 适应域至少为百分之九十。
2.3 人体测量
(3) 三维数字化人体测量
2.3 人体测量 6. 人体尺寸
为确保数据的科学性（可比性）、适用性，制定了严格 的相关技术标准。我国的几个主要标准如下：
GB/T 5703—1999 《用于技术设计的人体测量基础项目》
GB/T 5706.1-5704.4—85 《人体测量仪器》
6. 人体尺寸
2.4
编号 1 2 3 4 5
尺度设计
定义 与人同高的设备 设备与眼睛同高 设备与人体竿重心同高 设备与坐高相同 眼睛能够望进设备的高度 设备与身高之比 1/1 11/12 5/9 6/11 10/11
设备高度与人体高度之比
6
7 8
能挡住视线的设备高度
33/34
站着用手能放进和取出物体的高度 7/6 站着手向上伸所能达到的高度 4/3
2.2 人体测量中的一些概念 正态分布
硬币抛向空中
自然界中许多“事件”在发生少数几次 时, 是没有规律的. 但发生的次数足够多时, 即呈现出一种规律性, 次数愈多, 规律性愈明 显, 这种规律在数学上叫做“统计规律 ”。
2.2 人体测量中的一些概念 1）. 平均值, 中值, 众数 x (
)
x
x =1693mm，标准差SD=56.6mm.
要求产品适用于90%的人，故以第5百分位和第95百 分位确定尺寸的界限值，由表查得变换K=1.645；
即第5百分位数为：x=1693-（56.6*1.645）=1600mm
第95百分位数为：x=1693+（56.6*1.645）=1786m 结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于90%的华北男性。 讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计的调整量的。 注意：例中被排除的10%的人，是10%的矮小者还是高大者或者大小各排 除5%即取中间值，取决于排除后对使用者的影响和经济效果。
2-1
人体尺寸概述
难点之一是, 不能量体裁衣，如何确定正确的产 品尺度? 难点之二是，要取得有价值的人体尺度数值必须 有一定的测量规模, 要积累一套较全面的人体尺 度数值库更是一项庞大的活动,。
2.2 人体测量中的一些概念 确定产品尺度时要考虑这样一些问题：
•以什么身材作为依据能满足大多数人的需要? • 驾驶员座椅要有多大的前后调节量才能满足大多数成 年人的身材? • 如何才能正确地使用人体测量数值库? 这就涉及到人体测量中的一些基本概念。
它表示了某一测量数值所标志的群体数量与整个 群体之间的百分比关系。百分位由百分比表示，称为 “第几百分位”。
例如，50%称为第50百分位。 非常重要，估算某一具cm, 表示被测群体中有2.5％的身 高小于161.5cm 显然, 平均值174.8表示第50百分位。
当需得到某项人体测量尺寸Xi所处的百分位P时，可按下列步骤及公 式求得 :
z ( xi x ) / S D
P=0.5+p
再由下式求得百分位P：
式中：
p——概率数值，根据上面公式求得的Z值，查正态分布表获取。
例2 已知女性A身高1610mm,试求有百分之多少的东北女性超过其高度。
例2 已知男性A身高1720mm,试求有百分之多少 的西北男性超过其高度？ • 解：由表查得西北男性身高平均值 x =1684mm， 标准差SD=53.7mm那么 • Z=（1720-1684）/53.7=0.670 • 再根据Z=0.670查表得p=0.2486(0.249)即 P=0.5+0.249=0.749 • 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%。