人体工程学-人体测量应用

东北、华北区
西北区 东南区 华中区 华南区 西南区
体重: M=64（55）；S= 8.2(7.7) 身高: M=1684(1575); S=53.7(51.9) 体重: M=60(52); S=7.6(7.1) 身高:M=1686(1575); S=55.2(50.8) 体重:M=59(51); S=7.7(7.2) 身高:M=1669(1560); S=56.3(50.7)
够得着的距离，一般选用第5百分位的尺寸 容得下的距离，一般选用第95百分位的尺 寸 常用高度，一般选用地95百分位的尺寸 可调节尺寸，若确定百分位大小有一定困 难，条件许可时，可增加一个调节尺寸
人体尺寸数据的应用
应用人体尺寸数据的基本原理 A、由人身高决定的产品：门、船舱口、 通道、床、担架等，其尺寸应以第95百分 位数值为依据。即按“大尺寸”进行设计 B、由人体某些部分的尺寸决定的物体， 如取决于腿长的座的平面高度，其尺寸应以 第5百分位数值为依据。即按“小尺寸”进 行设计 C、可调尺寸：5－95之间的所有人使 用方便（调和设计）
75%———0.674
80%———0.842 90%———1.282 95%———1.645
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：由表查知华北男性身高平均值 M=1693mm，标准差S=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，由表查得变换系数K=1.645； 即第5百分位数为：P=1693-（56.6*1.645） =1600mm 第95百分位数为：P=1693+（56.6*1.645） =1786mm 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。
人体尺寸的区域划分
东北、华北区 西北区 东南区 华中区 华南区 西南区 黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、 山东、北京、天津、河北。 甘肃、青海、陕西、山西、西 藏、宁夏、河南、新疆。 安徽、江苏、上海、浙江。 湖南、湖北、江西。 广东、广西、福建。
贵州、四川、云南。
各地区身高、体重的M、S值
身高: M=1693（1586）；S=56.6(51.8)
腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。
年龄差异
大部分老年人身高比年轻时矮5%。 手部力量下降约16%—40%。 臂力下降约50%。 腿部力量下降约50%。 肺活量下降约35%。 随年龄增长体形变小。 鼻和耳朵的尺寸变大。 体重每十年增加2kg。 随年龄增长视力也会下降、辨色能力下降。 阅读时需要增加大约20%的照明。 随年龄增长，嗅觉和味觉也会迟钝。
仰卧活动 空间
由身高计算各部分尺寸（见下图）
一般来说成年人的人体尺寸之间存 在一定的比例关系，对比例关系的研究， 可以简化人体测量的复杂过程，只要量 出身高，就可推算出其他的尺寸。不同 种属的人的人体比例系数不同。白人、 黑人、黄种人不同。
一、人体测量学的基本知识
2、人体测量数据的种类：
类型
静态尺寸 人体构造上的尺寸
动态尺寸 人体功能上的尺寸 （包括人在工作姿势下或 在某种操作活动状态下测 量的尺寸）
二、人体测量的基本术语
1、被测者姿势：
（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。见图2—6。
（2）坐姿：
挺胸端坐在腓骨头高度的平面 上，头部以眼耳平面定位，平 视前方，膝弯曲大致成直角， 足平放在地面上，手轻放在大 腿上。被测者臀部和后背部靠 在同一铅垂面上
见图2—7。
(3)、人体测量的主要仪器
(1) 人体测高仪: 主要用来测量身高、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。
体重:M=57(50); S=6.9(6.8) 身高:M=1650(1549); S=57.1(49.1)
体重:M=56(49); S=6.9(6.5) 身高:M=1647(1546); S=56.7(53.9) 体重:M=55(50); S=6.8(6.9)
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
人体测量学与人体尺度差异： 人体测量学是对不同种族、年龄、性别的人的 身体各部位尺寸及其活动范围作静态和动态的 测量，并加以统计分析的一门学科。
三、常用人体测量数据
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
年 龄
注意：在采用人体尺寸时，必须判断对象 适合那些年龄组，要注意不同年龄组尺寸 数据的差异。例如： 人体尺寸增长过程：男20岁、女18岁。（结束） 手的尺寸：男15岁、女13岁。（达到一定值） 脚的大小：男17岁、女15岁。（基本定型） 成 年 人：身高随年龄增长而收缩；体重、肩宽、
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 M=1684mm，标准差S=53.7mm那么 Z=（1720-1684）/53.7=0.670 再根据Z=0.670查表得p=u)即
P=1-0.251=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%。
四、人体尺寸的应用
(一）主要人体尺寸的应用原则之一
1、极限设计原则：主要内容包括设计的最大尺 寸参考人体尺寸的低百分位；设计的最小尺寸参 考人体的高百分位。 2、可调原则：设计优先采用可调式结构。一般 调节范围应从第5百分位到第95百分位。 3、平均尺寸原则：设计中采用平均尺寸计算。 （多数专家不主张按平均尺寸设计）
第二章
人体测量及其应用
一、人体测量的基本知识
主 要 内 容
二、人体测量的基本术语 三、常用的人体测量数据 四、人体尺寸的应用
一、人体测量的基本知识
1、定义： 人体测量学是一门用测量方法研究人 体的体格特征的科学。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。 （如图2—1）
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”。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。
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。
地区与种族
注意点： 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。
越南：160.5cm 比利时：179.9cm
寒冷地区与热带地区 平原地区与山区
职 业
不同职业的人，在身体大小及比例 上也存在着差异。例如，一般体力劳 动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍 大些。
（二）人体作业空间设计之一
立姿活动空间： 立姿时人的活动空间 不仅取决于身体的尺 寸，而且也取决于保 持身体平衡的微小平 衡动作和肌肉松弛、 脚的站立平面不变时， 为保持平衡必须限制 上身和手臂能达到的 活动空间。
（二）人体作业空间设计之二
坐姿活动空间
（二）人体作业空间设计之三
单腿跪姿的 活动空间
（但有四个尺寸—胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相 反） 2、同整个身体相比，女性的手臂和腿较短，躯干和 头占的比例较大，肩较窄，骨盆较宽；
3、皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布，男女也 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。
性别差异 一般妇女身高比男子低10cm左右 身体比例也不同 女性臀部较宽、肩窄，躯干比男性长，四肢短
n 2
标准差的计算公式为：
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 适应域可分为：对称适应 是相对设计而言的， 域、偏适应域。对称适应 对应统计学的臵信区 域对称于均值；偏适应域 间的概念。 通常是整个分布比表示，称为“第几 百分位”。例如，50%称为第50 百分位。
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。在设计中，当需要得 到任一百分位数值时，则可按下式求出：
1%-50%之间的数值：P=M-（SK）
M为标准值；S 为标准差；K为 50%-99%之间的数值：P=M+（SK） 百分比变换系数。
（2）人体测量用直角规： 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)、人体测量 的主要仪器
（3）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。
(4)、人体测量中的主要统计函 数（术语）
总体、样本 均值、标准差
当需要得到某项人体测量尺寸M1所处 的百分率P时，可按下列步骤及公式求 得：Z=（M1-M）/S 然后根据Z值查表得小p的值，再按下列 公式求百分率P；即P=1-p 以下列例题说明：

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。