人体工程学
人体工程学
了解自己——人
• 作为一门综合性的学科,人体工程学已经成为多类设计的基础平台。
• 设计工作者(无论是室内环境设计、家具设计、工业设计、日用生活 用品设计等),要想设计出优秀的作品,就应该掌握人体工程学,而 人体工程学又是建立在“人”的生理结构、心理感受等基础上,所以, 要想做好设计,首先必须了解人的基本测量尺度、人体比例关系、结 构尺寸、功能尺寸、心理空间、重心等人体因素。
• 当然,由于性别(男女)、年龄(老人、成人、儿童)、种族(白人、 黑人、黄种人)不同,也会带来人体比例尺寸的差异:如小学生用的 桌椅尺寸与成人用的桌椅尺寸是不一样的;篮球运动员使用的床应该 与常规的床不一样。设计者了解这种人体的差异,才能更合理地使用 人体尺寸的数据,让设计达到最佳的预期目的。
4. 重心
3. 人体工程学的源流与发展
• 人体工程学(Ergonomics)一词的概念,是1857年由波兰著名教授 雅斯特莱鲍夫斯基提出的。到了20世纪初,西方的机器工业生产飞速 发展,英国人泰罗为此提出并设计了一套研究工人怎样去操作机器和 工具才能更加安全、省力、高效操作的方法和制度。
• 这就是常说的泰罗制,它被公认为是人体工程学的始祖。到了二战时 期,基于战争的需要,对人体工程学才开始了系统的研究,以德国的 海里格为代表,他撰写的《手与机器》和《用较好的把柄才能干好工 作》两本书,从理论上对人体工程学进行了系统的阐述。
• 为此,人类学家赫尔(HallE.T)在对动物的环境和行为研究的基础上, 提出了人际距离的概念,根据人际关系的密切程度、行为特征将人际距 离分为亲密距离、个体距离、社会距离、公众距离。这为不同环境场 合下人体的行为需求提供了合理的设计依据。如:亲密的人际间设计, 距离(在450mm)靠近才能体现。反之,对陌生的公众人际交流,拉 大空间尺寸为佳。
什么是人体工程学?
什么是人体工程学?人体工程学是一门综合性学科,它相关于心理学、生物力学、解剖学、工业设计、人因工程、人体生理学等学科领域,它主要研究人类工作环境和生活环境下的人机关系,以此为基础进行相关产品和工作环境的设计和评估,旨在为人们提供一个更加舒适和安全的工作和生活环境。
那么,人体工程学到底包含了哪些内容呢?以下是人体工程学的三个主要内容。
一、工作场所的人体工程学设计工作场所的人体工程学设计是指通过对工作环境的身体形态、生理学、神经学、认知能力等多方面的研究,了解员工的工作需求和限制,最终设计出适合的工作设备、工作空间、工作程序等工作条件。
在进行设计时,需要考虑到人们的身体,心理和社会需求,以提高工作效率、减轻身体负担和保证工作安全、舒适。
二、使用产品的人体工程学设计产品的人体工程学设计是指在产品设计中,考虑到用户的身体和心理特征和需求,使产品设计具有人性化和人机适配性。
在产品设计时,需要考虑到人们的手臂长度、腿长、肩宽、手指粗细等因素,设计出符合人体工程学的产品,以适应不同的人群。
三、人体工程学的评价方法人体工程学的评价方法是指通过各种科学方法对工作环境或产品的人机适配性进行评估。
评价方法可以是主观的,例如让用户填写问卷或提供反馈意见,也可以是客观的,例如通过生物力学测量、神经心理学测试、生物特征测定来评估人机适配性。
总结人体工程学的研究范围涉及领域广泛,其中包括工作环境、产品设计、安全管理和人机交互等。
人体工程学的设计思想和方法可以应用于各种不同的领域,例如:航空航天、汽车、医疗、工业、家居、游戏等领域。
人体工程学的发展为我们的工作和生活带来了更多的舒适和安全,人们的生活品质也得到了提高。
人体工程学
1.人体工程学的定义人体工程学,又称人类工程学,人类功效学,人际工程学,宜人学等。
即探讨人们劳动工作效果,技能的规律性。
人体工程学是20世纪40年代后期形成的一门研究人与机(物),与环境关系的一门综合性学科。
2.人体工程学的目的人体工程学主要是研究科技和环境的交互作用,在实际的工作,学习,生活环境中,人体工程学者应用这些学科知识进行设计,以达到人类安全,舒适,健康,提高工作效率的目的。
3.人体工程学的源流与发展人体工程学一词的概念,是1857年由波兰著名教授雅斯特莱鲍夫斯基提出的。
4.第一次世界大战推进了人体工程的研究受伤的士兵并非都是在战场上被对方击伤,而是以自伤的居多。
其原因是当时步枪的枪托设计是直的,没有考虑到与人的肩锁骨相吻合。
5.第二次世界大战时期:人体工程的应用更趋向成熟二战期间,由于战争的需要,不仅从人的生理结构去考虑,更着重从人体测量,人的心理学,仿生物学,环境生理感受等学科去分析研究“人的因素”,使兵器操纵起来更便捷,更加减轻疲劳感,威力更大,从而工作效率更高。
6.人体结构尺寸人体结构尺寸(静态尺寸)指静态下的人体尺寸,它是人处于一个固定,静止状态下的标准测量尺寸。
7.人体功能尺寸人体功能尺寸(动态尺寸)指人在进行功能活动时,通过人体多部位的关节肌肉伸屈,转动,推拉与人的肢体协调,共同完成功能活动所产生的范围尺寸。
8.人体比例成人身高常在1700mm,而膝关节内在高在380~420mm之间。
9.重心重心是人体全部重量集中的点。
例如栏杆高度的设计,应该高于人的重心,这样才会使人具有安全感。
10.人体尺寸的差异种族差异,时代差异,年龄差异,性别差异,障碍差异,人的心理空间尺度,百分位数11.人的空间尺度领域性与人际关系,私密性和尽端趋向,依托与安全感,从众与趋光心理12.人体工程在室内设计中应用,就是在于通过对人的生理和心理的正确的认识和了解,根据人的生理结构,心理形态和活动需求等综合因素,充分运用其科学条件和方法,通过合理的室内空间布局和各种设施的设计,最大限度地满足人们室内生活活动,以达到高效,安全,健康,舒适的设计目的。
人体工程学
人体工程学简介人体工程学(Ergonomics),又称工效学或人机学,是研究人类与工作环境相互关系的一门学科。
它关注人的生理和心理特征以及工作环境之间的相互作用,旨在优化工作环境,改善工作效率,提高人们的工作舒适度和安全性。
起源和发展人体工程学的概念最早可以追溯到公元五世纪古希腊,当时希腊医生希波克拉底就提出了“尽量使工作适应工人”的理念。
然而,真正系统地研究人体工程学的起源要追溯到20世纪初。
在第一次世界大战期间,军方开始对士兵的工作环境进行研究,以提高其效率和生产力。
随着科技的不断进步,人体工程学逐渐从军事领域延伸到了工业、交通、医疗等各个领域。
人体工程学原理人体工程学基于人的生理特征和心理特征,通过优化工作环境和工作方式来提高工作效率和人的舒适度。
以下是一些常见的人体工程学原理:1.人体姿势:人体姿势对工作效率和舒适度有重要影响。
正确的姿势可以减少肌肉疲劳和不适感,提高工作效率。
例如,在办公环境中,正确调整椅子和桌面的高度可以使人脊椎保持自然曲线,减少长时间坐姿造成的不适。
2.手臂和手的运动:手和手臂的运动对于某些工作来说至关重要。
合理设置工作台的高度和倾斜角度可以减少手臂和手的负荷,减轻肌肉疲劳和关节压力。
3.眼睛和头部的位置:正确调整屏幕的位置和角度可以减少眼睛的疲劳和颈部的压力。
目前,很多人在办公室里长时间盯着计算机屏幕工作,不合理的屏幕设置可能导致眼睛干涩、视力下降和颈椎疼痛等问题。
4.工作环境设计:工作环境的设计应该充分考虑人的需求。
例如,在生产线上布置标有符号的控制面板和工具箱,可以减少操作员的操作错误和工作压力。
人体工程学的应用人体工程学已经广泛应用于各个领域,以下是一些常见的应用领域:1. 办公环境在办公环境中,人体工程学研究主要关注人的坐姿、工作台高度、键盘和鼠标布局等方面。
合理调整办公家具的高度和角度可以减少颈椎、腰椎和手腕的压力,改善员工的工作效率和健康状况。
2. 交通工具设计交通工具设计需要考虑驾驶员和乘客的人体工程学因素。
人体工程学的定义
1.人体工程学的定义:人体工程学是研究人在某种工作环境中的解剖学、生理学和心里学等方面的因素,研究人和机器及环境的相互作用,研究在工作中、生活中和休假时怎样统一考虑工作效率、人体健康、安全和舒适等问题的学科。
2.人体工程学的称谓:西欧---工效学、人类工程学,美国---人类因素学、人类因素工程学和工程心理学,日本---人间工程学,中国---人机工程学、功效学、人机学、人体工程学。
3.人体工程学的人性化体现在哪些方面?1. 以工具的“可用性”为设计目的,工具要适应认得胜利能力、视听能力和身体尺寸,应当把操作者看成是有价值观念和有行动目的;2. 保护使用者的安全健康,把设计思想和设计标准从机器技术中心论转换向以人为中心的设计。
3. 减少造成人的精神压力的紧张源,使人机界面的操作符合人的行为习惯方式,改进设计中的隐性错误,同时增加界面的审美性,达到人与机器应当相互补充的一个目标; 4.注意特殊人群的研究。
老人、儿童和残疾人的用具符合其特点,特别是在公共交通、城市道路、公共生活设施中应该进行无障碍设计,并在设计中渗透人文属性;5.更为人性化的材料技术的研发;6. 智能产品的人性化服务。
4.什么是人体测量学:人体测量学是通过测量人体各部分的尺寸和人体的体积、重量等其它物理特征来确定个体之间和群体之间特点和差异,用以研究人的形态特征、为设计提供测量数据。
5.人体尺寸是指:用专用的仪器在人体上的特定起点、止点或经过点,沿特定测量方向测得的尺寸。
6.人体测量的数据中百分位:表示具有某一人尺寸和小于或等于该尺寸的占统计对象总、人数的百分比。
7.静态人体测量:是指被测者静止地站着或坐着进行的一种测量方式。
动态人体测量:是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态特征。
8.设计门:第九十五百分位紧急出口:九十九百分位门铃电灯开关:五十百分位柜台高度:五十百分位座椅高度:五百分位9.人体尺度的差异有哪些:1.因年龄引起的差异。
人体工程学
(四)坐姿时足的蹬力
足的蹬力大小 与人体姿势、足的位置方向有关。若坐姿有靠背支撑时可产生最大 的蹬力。下图为不同体位的足蹬力。与垂线成70度方向的蹬力最大,此时大小腿夹 角140-150度。 右:2570N,左2364N,男>女。
静态和动态施力
静态施力及其效应
{
静态施力的不良反应
{
更大的能量消耗 心率加快 需要更长的恢复时间
区人群的人体尺寸都存在着世代间的差异。欧洲居民每十年增加1014mm。
不同国家人体尺寸对比表:
我国不同地区人体尺寸对比表:
四、人体尺寸的差异:
3.年龄差异 年龄引起的差异应当引起我们的重视,尤其是儿童和老年人的
人体尺寸。
4.性别差异
在男女之间,人体尺寸、体重和比例关系都有明显的差别。
3—10岁这一年龄段男女的差别极小,同一数值对两性均适用,两 性身体的尺寸的明显差异是从10岁开始的。
由于人的人体尺寸有很大的变化,它不是某一确定的数值,而是分布于一定的 范围内。如亚洲人的身高是151~188厘米这个范围,而我们设计时只能用一个确定 的数值,而且并不能象我们一般理解的那样用平均值,如何确定使用那一数值呢?这 就是百分位的方法要解决的问题。百分位的定义是这样的: 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。以 第5百分位、人体身高尺寸为例,表示有5%的人身高等于或小于该尺寸。 大部分的人体测量数据是按百分位表达的,把研究对象分成一百份,根据一些 指定的人体尺寸项目(如身高),从最小到最大顺序排列,进行分段,每一段的截至 点即为一个百分位。例如我们若以身高为例:第5百分位的尺寸表示有5%的人身高等 于或小于这个尺寸。换句话说就是有95%的人身高高于这个尺寸。第95百分位则表示 有95%的人等于或小于这个尺寸,5%的人具有更高的身高。第50百分位为中点,表 示把一组数平分成两组,较大的50%较小的50%。第50百分位的数值可以说接近平 均值,但决不能理解为有"平均人"这样的尺寸。
1-人体工程学简介
人体工程学的起源与发展
经验人体工程学(原始时期~二次大战)
(2)萌芽时期—19世纪末至一次世界大战
19世纪末到20世纪30年代,开始采用科学 的方法研究认的能力与其所使用的工具之间的 关系,从而进入了有意识地研究人际关系的新 阶段,其中有三项著名的研究实验
人体工程学的起源与发展
肌肉疲劳试验
“人”是指作业者或使用者;人的心理特征、 生理特征以及人适应机器和环境的能力都是 重要的研究课题。
人体工程学的研究内容与方法
“机”是指机器,但较一般技术术语的意义 要广得多,包括人操作和使用的一切产品和 工程系统。怎样才能设计出满足人的要求、 符合人的特点的机器产品,是人体工程学探 讨的重要问题。 “环境”是指人们工作和生活的环境,噪声、 照明、气温等环境因素对人的工作和生活的 影响,是研究的主要对象。
人体工程学的起源与发展
经验人体工程学(原始时期~二次大战)
(1)原始时期—原始的人机关系
【例】 旧石器时代制造的石器多为粗糙的打制石器,造型也 多为自然形,不太适合认的使用 新石器时代的石器多为磨制石器,造型也更适用于认 的使用 可以说人体工程学自有人类就存在,从某种意义上说 人类技术发展的历史也就是人体工程学发展的历史
人体工程学的起源与发展
现代人体工程学(60年代以来)
现代人机工程学有三个特点: 1)着眼于机械设备的设计,使机器的操作不超越人 的能力极限,而不是让人去适应机器。 2)密切与实际应用相结合,通过严密计划设定的广 泛实验性研究,进行具体的机械装备设计。 3)综合心理学、生理学、功能解剖学、物理学、数 学、工程学各方面的知识。 研究方向:把人-机-环境作为一个整体来研究,从 而获得系统的最高综合效能。 1961年成立了国际人类工效学学会(IEA)
人体工程学(工效学)
人体工程学(工效学)人体工程学,也称为工效学[1].它吸收了自然科学和社会科学的广泛知识内容,是一门涉及面很广的边缘学科。
在机械工业中,工效学着重研究如何使设计的机器、工具、成套设备的操作方法和作业环境更适应操作人员的要求。
快速导航关系表目录1基本概述2主要内容人的能力人机交往环境影响3主要目的4发展历史简述起步启蒙时期正式形成时期飞速发展时期5国外动向 1基本概述编辑(1)工效学应用人体工程学(工效学)[2]是一门新兴的边缘学科,工效学这一名称是根据英文“Ergonomics”翻译过来的,“Ergonomics"这个词是由两个希腊词根组成的,ergo 是出力,工作的意思,nomics是正常化,规律的意思。
因此Erginomics的含义是人的工作规律问题.也就是说,这门学科是研究人在生产和工作中合理地,适度地劳动的问题。
工效学是根据人的心理、生理和身体结构等因素,研究人、机械、环境相互间的合理关系,以保证人们安全、健康、舒适地工作,并取得满意的工作效果的机械工程分支学科。
(2)自美国人泰勒开创科学管理以来,工作效能的研究一直是管理工程学的重要组成部分。
吉尔布雷斯夫妇首先应用心理学原理进行了动作研究,注意到工人疲劳、工作单调等因素对工效的影响。
(3)第二次世界大战期间,因各种新式武器的产生,设计人员必须认真考虑操作人员的生理和心理特点,研究如何使机器与人的能力限度和特性相适应,从而产生了工效学。
随后,工效学在各国工业生产中也得到广泛应用和发展。
(4)1961年,在斯德哥尔摩成立了国际工效学协会.此后,许多国家都成立了工效学的专业研究机构和学术团体,研究成果被纳入国家标准,尤其是涉及安全、健康方面的标准往往是强制执行的。
因此工效学在发展中逐渐与标准化工作结合起来.(5)中国方面的工效学发展工效学在人—机环境系统的研究中,经历了人适应机、机适应人、人机相互适应几个阶段,现在又已深入到人、机、环境三者协调的人—机—环境系统。
人体工程学名词解释
人体工程学名词解释人体工程学是一门研究人类的身体结构与功能,以及人体与环境之间相互作用关系的学科。
它主要关注人体在日常生活和工作中的活动姿势、动作和力学特性,通过分析和优化人体与工具、设备和环境之间的相互关系,提高工作效率、减少劳动强度、预防职业病和意外伤害。
人体工程学涉及的领域非常广泛,主要包括以下几个方面的研究内容:1. 人体动力学:研究人体在各种活动中所受力学特点和影响,如站立、走路、举重、工作等。
通过研究人体动作的力学要求,提高人体的运动效率,减少肌肉疲劳和损伤。
2. 力学工程学:研究人体与工具、设备和环境之间的相互作用。
通过设计符合人体工程学原理的工具和设备,提高操作的便利性和效率,减少使用者的体力和认知负荷。
3. 人体测量学:研究人体形态和尺寸的测量方法和技术。
通过收集和分析人体测量数据,为产品设计和工作环境的优化提供参考依据,以适应不同人群的需求。
4. 人机工效学:研究人类在使用计算机和其他电子设备时的认知、操作和反应过程。
通过改善用户界面设计、减少操作步骤和提高系统的反应速度,提高用户的工作效率和满意度。
5. 人体生物力学:研究人体组织和关节的结构和功能特点,以及在力学作用下的响应和变化。
通过研究人体生物力学特性,设计符合人体解剖学要求的座椅、床垫等产品,提高舒适度和防止褥疮等身体损伤。
6. 人体心理学:研究人体的认知、情绪和行为特征,以及这些特征对工作和生活的影响。
通过研究人类心理特征,在产品设计和工作环境的优化中考虑人们的心理需求,提高人们的工作效率和满意度。
人体工程学的目标是提高人类的生活质量和工作效率,减少劳动强度和职业病的发生。
它已经广泛应用于工业生产、交通运输、医疗保健、军事防务等领域,为人们创造了更舒适、安全和高效的生活和工作环境。
人体工程学的定义
人体工程学的定义人体工程学,又称人工工程学或人机工程学,是一门研究人与机器相互作用的学科。
它的目标是通过理解人类的生理、心理和认知特征,设计出对人类来说更加安全、舒适和高效的产品和系统。
人体工程学的研究范围涵盖了人体解剖学、生理学、心理学、认知科学、工程学等多个学科领域。
人体工程学的研究主要关注以下几个方面:人体结构与功能的研究、人体活动与工作负荷的研究、人体感觉与知觉的研究、人机界面的设计与评估、人类行为模型的构建与应用等。
通过研究这些方面,人体工程学可以为产品设计、工作环境改善、交通运输安全、医疗设备设计等方面提供科学依据和指导。
人体工程学的研究在产品设计中起着至关重要的作用。
通过对人体结构和功能的研究,可以确定产品的尺寸、形状和布局,以保证用户的舒适度和安全性。
例如,在设计座椅时,人体工程学可以研究人体的姿势、骨骼结构和压力分布,从而确定座椅的形状、材料和支撑结构,以减少用户长时间坐姿所带来的不适感和身体损伤。
人体工程学也在工作环境改善中发挥着重要作用。
通过研究人体活动和工作负荷,可以优化工作站的布局和工作流程,减少工作人员的体力劳动和疲劳程度。
例如,在工厂生产线的设计中,人体工程学可以研究操作员的工作动作和姿势,设计出符合人体工程学原理的工作台和工具,提高工作效率和员工的工作舒适度。
人体工程学对交通运输安全也具有重要意义。
通过研究人体感觉和知觉,可以设计出符合驾驶员习惯和反应能力的汽车控制系统和交通信号系统,提高驾驶员的安全性和驾驶舒适度。
例如,人体工程学可以研究驾驶员对车辆控制的反应时间和精确度,设计出符合人体工程学原理的方向盘、踏板和仪表盘,提高驾驶员的操控感和驾驶安全性。
人体工程学还在医疗设备设计中发挥着重要作用。
通过研究人机界面的设计和评估,可以使医疗设备更加易于操作和安全可靠。
例如,在手术机器人的设计中,人体工程学可以研究外科医生的手部动作和精细度,设计出符合人体工程学原理的手术机器人操作系统,提高手术的准确性和安全性。
《人体工程学》人体运动系统
内分泌系统通过分泌激素来调节身体的运动状态,如生长激素、胰岛素等。
感觉调节
感觉系统通过感知外部刺激和内部感觉来调节身体的运动,如视觉、听觉、触觉、平衡觉 等。
人体运动系统的适应与发展
适应环境
人体运动系统能够适应各种不同的环境, 如陆地、水中、空中等,以实现不同的运 动方式和目的。
VS
发展潜力
人体工程学的特点
以人为主导,强调从人的生理、心理特征出发,研究人与机 器、环境之间的协调关系,为人提供更加舒适、安全、便捷 的使用体验。
人体工程学在生活中的应用
家具设计
人体工程学在家具设计中得到了广泛应用,如人体工学椅、人体工学桌等,根据人的体态 特征和使用习惯来设计,提高使用舒适度和效率。
汽车设计
详细描述
运动伤害的预防应注重保护,加强身体锻炼,提高身体素质,同时合理安排运动量,避免过度疲劳和受伤。在 运动过程中要遵守规则和指导,避免不必要的风险。如果发生伤害,应及时进行处理,包括冰敷、压迫包扎和 抬高受伤部位等措施,严重时应立即就医。
运动系统的常见疾病与治疗
总结词
多种多样,因病施治
详细描述
人体运动系统
骨骼系统
1 2 3
支撑和保护作用
骨骼对人体起着支撑和保护作用,使人体得以 维持形态和结构。
运动功能
骨骼是人体运动系统的组成部分,通过骨连接 和骨骼肌的协同作用,使人体得以进行各种运 动。
代谢作用
骨骼与人体的内分泌、免疫等系统密切相关, 参与多种代谢过程。
肌肉系统
肌肉收缩
01
肌肉收缩是人体运动的主要动力来源,包括缩短和伸展两种形
准控制和个性化服务。
03
拓展应用领域
人体工程学定义
人体工程学定义
人体工程学(Ergonomics)是研究人与工作环境之间的适应性、效率和安全性的科学,旨在优化人机系统的设计和组织,以提高工作效率和人员的健康与舒适度。
人体工程学综合了生理学、心理学、工程学和设计学等多学科的知识和方法,致力于改善工作环境、工具和任务的设计,以适应人类的能力、需求和限制。
人体工程学主要关注以下几个方面:
1. 人机界面:研究人与各类机械、电子和软件界面的交互方式,包括人机交互、人机接口设计、人机操作等,以提高用户的操作效果和体验。
2. 工作环境设计:研究工作场所的布局、照明、温度、气流、噪音等因素对工作效率和员工健康的影响,以创造舒适、安全、高效的工作环境。
3. 工具和设备设计:研究各种工具、设备、机械和器材的设计和使用方式,以确保其符合人的人体特征和运动能力,减少劳动强度和姿
势不良带来的不适与损伤风险。
4. 工作任务设计:研究和优化工作任务的组织方式、工作流程以及
工作时限等,以提高工作效率、减轻工作压力和疲劳,实现良好的工作质量。
5. 职业健康与安全:研究工作环境对人员健康和安全的影响,预防
和管理与工作相关的职业病、事故和伤害,提升工作的安全性和员工的健康状况。
通过人体工程学的研究和应用,可以改善人们的工作条件和工作方式,提高工作效率、减轻身体负担,增强工作满意度和生产力。
人体工程学
人体工程学(Human Engineering),也称人类工程学、人体工学、人间工学或工效学(Ergonomics)。
工效学Ergonomis原出希腊文“Ergo”,即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”,也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。
早期的人体工程学主要研究人和工程机械的关系,即人机关系。
其内容有人体结构尺寸和功能尺寸,操作装置,控制盘的视觉显示,这就涉及到了心理学,人体解剖学和人体测量学等,继而研究人和环境的相互作用,即人-环境关系,这有涉及到了心理学,环境心理学等。
至今,人体工程学的研究内容仍在发展,并不统一。
前面我们已经说过,人体测量学创立于1940年积累了大量的数据,但这些资料无法被设计者使用,因为他们的资料是以美为目的的。
是典型化的、抽象的,而设计需要的是具体的某个人或某个群体(国家、民族、职业)的准确数据。
要得到这些数据,就要进行大量的调查,要对不同背景的个体和群体进行细致的测量和分析,以得到他们的特征尺寸、人体差异和尺寸分布的规律。
进行这样的大量的工作是非常困难的,尤其是想要得到代表一个国家和地区的普遍资料是非常困难的。
大多数已有的资料来源于军事部门,因为他们可以集中进行调查,但他们常常代表不了普通人状况,因为军人的身体素质水平高于一般人,年龄和性别有局限性。
国外这方面进行的比较早,早在1919年,美国就对十万退役军人进行了测量,美国卫生、教育和福利部门还在市民中进行全国范围的测量,包括18-79岁不同的年龄、不同职业的人。
我国在这一领域比较落后。
在我国,由于幅员辽阔,人口众多,人体尺寸随年龄、性别、地区的不同而各不相同,同时,随着时代的向前,人们生活水平的逐渐提高,人体的尺度也在发生变化,因此,要有一个全国范围内的人体各部位尺寸的平均测定值是一项繁重而细致的工作。
根据1962年建筑科学研究院发表的《人体尺度的研究》中,有关我国人体的测量值,可作为设计时的参考。
人体工程学
人体工程学(Human Engineering),也称人类工程学、人体工学、人间工学或工效学(Ergonomics)。
工效学Ergonomics原出希腊文“Ergo”,即“工作、劳动”和“nomos”即“规律、效果”,也即探讨人们劳动、工作效果、效能的规律性。
人体工程学是由6门分支学科组成,即:人体测量学、生物力学、劳动生理学、环境生理学、工程心理学、时间与工作研究学。
人体工程学:人体工程学是研究"人一机一环境"系统中人、机、环境三大要素之间的关系,为解决该系统中人的效能、健康问题提供理论与方法的科学。
肘部高度:指从地面到人的前臂与上臂接合处可弯曲部分的距离。
挺直坐高:是指人挺直坐着时,座椅表面到头顶的垂直距离。
构造尺寸:是指静态的人体尺寸,它是人体处于固定的标准状态下测量的。
功能尺寸:是指动态的人体尺寸,是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围,它是动态的人体状态下测得。
是由关节的活动、转动所产生的角度与肢体的长度协调产生的范围尺寸,它对于解决许多带有空间范围、位置的问题很有用。
种族差异:不同的国家,不同的种族,因地理环境、生活习惯、遗传特质的不同,人体尺寸的差异是十分明显的。
百分位: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。
正态分布:大部分属于中间值,只有一小部分属于过大和过小的值,它们分布在范围的两端。
身高:指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到头顶的垂直距离。
正常坐高:是指人放松坐着时,从座椅表面到头顶的垂直距离。
眼高(站立):是指人身体直立、眼睛向前平视时从地面到内眼角的垂直距离。
眼高:是指人的内眼角到座椅表面的垂直距离。
肩高:是指从座椅表面到脖子与肩峰之间的肩中部位置的垂直距离。
肩宽:是指两个三角肌外侧的最大水平距离。
两肘宽:是指两肋屈曲、自然靠近身体、前臂平伸时两肋外则面之间的水平距离。
肘高:是指从座椅表面到肘部尖端的垂直距离。
大腿厚度:是指从座椅表面到大腿与腹部交接处的大腿端部之间的垂直距离。
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人体测量的基本术语(Terminology
1. 测量姿势
(1)直立姿势(简称立姿):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,膝 部自然伸直,左、右足后跟并拢, 前端分开,使两足大致成 45 °夹 角,体重均匀分布于两足。为确 保直立姿势正确,被测者应使足 后跟、臀部和后背部与同一铅垂 面 相 接 触 。
表2-10
设计 类型 I 型 产品重 要程度
产品尺寸设计分类
百分位数的选择
选用户x99和x1为尺寸上、下限值的依据 选用x99和x5作为尺寸上、下限值的依据
适应度 98% 90%
涉及人的安 全、的健康 一般用途 涉及人的安 全、健康的 一般用途 涉及人的安 全、健康的 一般用途
一般用途
ⅡA型
选用x99和x95作为尺寸上限值的依据 选用x90作为尺寸上限值的依据 选用x1和x5几作为尺寸下限值的依据 选用x10作为尺寸下限值的依据 选用户x50作为产品尺寸设计的依据
相垂直的轴(铅垂轴、纵轴和横轴)来决定的。通过铅 垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为矢状面。 (2)正中矢状面 在矢状面中,把通过人体正中 线的矢状面称为正中矢状平面。正中矢状平面将人体分 成左、右对称的两个部分。 (3)冠状面 通过铅垂轴和横轴的平面及与其平 行的所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成前、后 两个部分。 (4)水平面 与矢状面及冠状面同时垂直的所有 平面都称为水平面。水平面将人体分成上、下两个部分。 (5)眼耳平面 通过左、右耳屏点及右眼眶下点 的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面(OAE)。
4.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。
5.基本测点及测量项目
头部测点
测 点
(16个)
躯干和四肢部位测点 (22个)
测 量 项 目
头部测量项目 (12项)
躯干和四肢部位 测量项目(69项)
国际GB3975—83 测点、测量项目 国际GB5703—85 测量方法
举手达到的高度 可随意取放东西的搁板高度(上限值) 倾斜地面的顶棚高度(最小值,地面倾斜度为5—15゜) 楼梯的顶棚高度(最小值,地面倾斜度为25~35゜) 遮挡住直立姿势视线的隔板高度(下限值) 直立姿势眼高 抽屉高度(上限值) 使用方便的搁板高度(上限值) 斜坡大的楼梯的天棚高度(最小值,倾斜度为50゜左右 能发挥最大拉力的高度 人体重心高度 采取直立姿势时工作面的高度 坐高(坐姿) 灶台高度 洗脸盆高度 办公桌高度(不包括鞋) 垂直踏棍爬梯的空间尺寸(最小值,倾斜80~90゜) 手提物的长度(最大值)
1.6.3
人体尺寸特性-基本人体尺寸数据
3. 身高、体重、手长等是基本的人体尺寸数据
第二节
中国成年人的人体尺寸
GB/T l0000--19887组、47项静态人体尺寸数据: 人体主要尺寸6项 立姿人体尺寸6项 坐姿人体尺寸11项
人体水平尺寸l0项
2.0
GB/T l0000-1988
GB/T l0000--19887组、47项静态人体尺寸数据: 人体头部尺寸7项 人体手部尺寸5项 人体足部尺寸2项
GB/T 5704.1~5704.4-l985《人体测量仪器》
1.3
人体测量仪器
人体测量仪器包括: 1、人体测高仪 2、人体测量用直角规 3、人体测测量用软尺
1.3.1 人体测高仪器-人体测高仪
人体测高仪
1.3.1
人体测量仪器-人体测量用直角规
人体测量用直脚规
第一节
人体测量概述-定义
人体测量定义 人体测量是指对人类身体各方面特性数据的度量 特别是人体的尺寸、形状和耐力以及这些数据在设计 中的应用。
1.0
人体测量的应用
人体测量 它通过测量人体各部位的尺寸确定个体和群体在
人体尺寸上的差别从而研究人的形态特征,为工业设
计和工程设计提供依据。
1.1
人体测量分类
其他国家成年人的身高数据
2、人体尺寸的应用方法和程序 (1) 确定所设计对象的类型和适应度
确定设计对象的功能尺寸的主要依据是人体尺寸百分 位数,而它的选用又与设计对象的类型密切相关。首先
应确定所设计的对象是属于哪一类型。见表2—17。
(2) 选择人体尺寸百分位数
在确认所设计的产品类型及其等级之后,选择人体尺 寸百分位数的依据是适用度。人机工程学设计中的适用 度,是指所设计产品在尺寸上能满足多少人使用,通常 以适合使用的人数占使用者群体的百分比表示。
1.3.2
人体测量仪器-人体测量用弯脚规
人体测量仪器
人体测量用弯脚规
1.3.3
人体测量仪器-人体测量用角度针
人体测量用角度计
1.3.4
人体测量仪器-人体测量用软尺
人体测量用软尺
1.4
人体测量条件
(GB/T 5703-1999)
衣着和支撑面
测量基准和基准面 基准面 基准轴 测量姿势 立姿、坐姿
2.1
主要人体尺寸数据图 (a)
GB/T l0000--1988
主要人体尺寸数据
2.1
人体主要尺寸视图(b)
人体主要 尺寸视图
2.2
立姿人体尺寸表(a)
GB/T l0000--1988
立姿人体尺寸
2.2
立姿人体尺寸图(b)
立姿人体尺寸视图
2.3
坐姿人体尺寸表(a)
GB/T l0000--1988
选用男性的x99,x95或x90为尺寸上限值 选用女性的x1、x5,或x10为尺寸下限值
99%或 95% 90% 99%或 95% 90%
通用
ⅡB型
Ⅲ型 产品
成年男、 女通用 产品
一般用途
通用
3.确定功能修正量和心理修正量
(1)必须考虑到实际中人的可能姿势、动态操 作、着装等需要的设计裕度,所有这些设计裕 度总计为功能修正量
人体测量基准面和基准轴
人体测量基准面
基准轴
1.5
人体测量项目
1.5.1 人体测量项目-肩高
肩高:从地面到肩峰点的铅垂距离
测量方法:被测者足跟并拢,身体完全挺直站立, 肩部放松,上臂自然下垂
测量仪器:人体测高仪
1.5.2
测量项目-手宽
测量项目
手宽 在第l到第V掌骨头水平处,掌面桡尺两侧间的投 影距离。 测量方法 : 被测者前臂水平,手伸直,四指并 拢,掌心朝上。 测量仪器 : 人体测量直角规。
2、 座椅的设计
(1) 座面高度 按我国人体尺寸座面高度可取为380~450mm。座椅最好设计 成高度可调,以适应不同身材的操作者需要,调节范围为工作台下 240 ~ 300mm之间。 (2) 坐深 正确的设计应使臀部得到全面的支撑,腰部得到靠背的支撑,座 面前缘与小腿间留有适当距离,保证小腿可自由活动。坐深应按350~400mm 来取。 (3) 坐宽 座宽应满足臀部就座所需要的尺度,使人能自如地调整坐姿。一 般可取400~500mm。 (4) 座面倾角 因为工作时身体前倾,若倾角过大,会因为身体前倾而使脊 椎拉直,破坏正常的腰椎曲线,所以座椅座面倾角一般小于3°。
1.形态测量
包括人体尺寸、体重体型、体积表面积等 2.生理测量
包括知觉反应、肢力体力、体能耐力、疲劳及生 理节律等
3.运动测量 包括动作范围、各种运动特性等
1.2
人体尺寸相关标准
国际标准: IS0 7250:1996IS0/TCl59/SC3(人体测量与 生物力学分技术委员会制定) 国家标准: GB/T 5703-1999《用于技术设计的人体测量基 础项目》
(5) 靠背的高和宽 靠背的作用是保持脊椎处处于自然形状的放松姿势。 靠背可分为腰靠和肩靠,作业场所的座椅大部分属于腰靠。靠背的最大高 度可达 480 ~ 630mm ,最大宽度 350~ 480mm 。支撑腰部以下的骶骨部分能增 加舒适感,靠背下沿与座面之间最好留有一定的空间(70 ~80mm以上), 以容纳向后挤出的臀部肌肉。靠背的横截面可以是一个半径大于 1000mm 的 圆弧。 (6) 靠背与座面夹角 靠背与座面夹角若小于90°,则腹部受压迫;夹角 太大会降低人的警觉状态。一般可取95°~105°。 (7) 坐垫高度 一般坐垫的高度是25mm。太软太高的坐垫,易造成身体不 稳,反易产生疲劳。 (8) 扶手高度 扶手不宜太高,以免引起肩部酸痛。休息扶手高度一般取 200~230mm,两扶手的间距可取500~600mm,运输工具中两扶手间 距可取400~500mm。
测量项目-立姿(一)
测量项目-立姿(二)
测量项目-立姿(三)
测量项目-立姿(四)
图3-a
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测量项目-坐姿
图3-b
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测量项目-坐姿
图3-c
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测量项目-坐姿
图3-d
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测量项目-坐姿
图3-e
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测量项目-坐姿
1.4.1
of Anthropometry)
(2)坐姿: 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,膝弯屈大致成直角,足 平放在地面上,手轻放在大腿 上。为确保坐姿正确,被测者 的臀部、后背部应同时靠在同 一铅垂面上。
坐姿
测量基准面
(1)矢状面 人体测量基准面的定位是由三个互
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图 以 身 高 为 基 准 的 设 备 和 用 具 尺 寸 概 算 图
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表2-11
代号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 12 13 14 15 16 17 定 义