人体参数测量(精)
人体生理参数测量的物理原理与应用实验报告
人体生理参数测量的物理原理与应用实验报告本文主要介绍人体生理参数测量的物理原理与应用实验报告，通过实验测量人体生理参数，研究其测量原理并探讨实验应用。
本实验主要测量人体体温、血压和心率等参数，通过实验得出测量结果，通过数据处理对人体生理参数进行分析，在现实应用中起到重要的作用。
一、实验原理1.体温测量原理人体体温是衡量人体机能状态的重要参数之一。
体温测量的原理是基于热力学原理，即热平衡。
人体组织的热量分布是非常均匀的，没有明显的温度梯度。
通过测量人体表面的热量辐射，可以间接地测量到人体的温度。
人体的热量辐射主要是通过红外线的方式进行的。
绝大部分红外辐射都可以被视为黑体辐射，其辐射率与温度成正比，可以用菲涅尔定律反推出物体的表面温度。
体温测量设备可以通过检测人体表面的红外辐射，计算出人体的表面温度。
2.血压测量原理血压测量是用来测量动脉血压的一种方法。
血压是由心脏经动脉、毛细血管到达静脉时产生的压力。
血压测量中用到的典型方法是利用袖带和袖带泵来产生压力，袖带包裹在上臂上面，测量袖带中的压力，从而测量血压。
袖带的压力作用于上臂动脉，使得血液的流量被阻止，手腕处的收缩带压又能防止血液从动脉流入静脉。
接下来，医生可以在听到血流声的逐渐放松收缩带，同时监测袖带压力变化，当血压达到收缩压时，可以听到清晰有力的血流声。
继续放松收缩带，当收缩带完全松开时，再次监听血流声，当血压降至舒张压时，血流声就会突然变得非常平稳。
3.心率测量原理电心图显示了心脏收缩过程中产生的电信号，这些信号传递到心肌上，使得心肌收缩。
采用心电图技术可以测量心率，速度根据心跳时间间隔来计算。
电心图的原理是利用金属电极观察心脏电信号。
心脏电信号是由心房和心室细胞之间的离子交换引起的，能够产生微弱的电场。
通过将电极放置在身体表面上，便可以检测到心电信号。
信号的放大和过滤后，就可以用计算机或者其他电子设备进行处理。
二、实验设计1.实验器材反射式体温计、血压计、心率监测仪、医用白色手套、纸笔等。
人体测量及形体参数
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人体测量及形体参数
各地区身高、体重的x、S值
身高: x=1693（1586）；S=56.6(51.8)
东北、华北区： 体重: x=64（55）；S= 8.2(7.7)
西北区： 身高: x=1684(1575); S=53.7(51.9)
体
人体表面积计算
积
B = 0.0235H0.42246 W0.51456 （m2）
和
H——人体身高，cm
表
面
积
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人体测量及形体参数
§3 人体测量参数的应用
一、人体测量数据的应用原则 二、人体尺寸的应用方法 三、应用人体尺寸数据时的注意
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人体测量及形体参数
一、人体测量数据的应用原则
总体 样本
统计函数
适应域
均值
方差 标准差
10
人体测量及形体参数
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。
样本 统计学中，把从总体取出的许多个体的全部 称为“样本”。
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人体测量及形体参数
均值 表示样本的测量数据集中地趋向某一值。
肘高
2.4
手功能高
2.5
会阴高
2.6
胫骨点高
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人体测量及形体参数
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坐姿人体尺寸3.1坐高3.2坐姿颈椎点高
3.3
坐姿眼高
3.4
坐姿肩高
3.5
坐姿肘高
人机工程人体测量及数据应用
人机工程人体测量及数据应用人机工程是一门研究人体与机器之间关系的学科，旨在通过合理的设计和优化，提高人机交互系统的效率、安全性和舒适度。
而人体测量及数据应用则是人机工程领域中一项重要的技术手段，用于获取人体各项参数数据，并将其应用于产品、设备的设计与改进中。
一、人体测量技术人体测量技术是人机工程中用于获取人体各项参数数据的一种手段，这些参数数据包括但不限于身高、体重、手指长度、手臂长度等。
常用的人体测量方式包括三维扫描测量、生物电阻抗测量、运动传感器测量等。
（一）三维扫描测量三维扫描测量通过激光或光学传感器等设备对人体进行扫描，得到具有空间信息的人体模型。
这种方式可以高精度地获取人体各个部位的尺寸数据，为产品设计和人机交互提供重要数据支持。
（二）生物电阻抗测量生物电阻抗测量通过电流通过人体时的电阻变化来间接测量人体各项参数。
这种技术常用于体脂率、心率、肌肉状况等方面的测量，可以对人体健康状况进行科学评估。
（三）运动传感器测量运动传感器可以通过感知人体的运动轨迹和姿势来实现人体测量。
例如，加速度传感器可以测量人体的运动速度和加速度，陀螺仪可以测量人体的角度和旋转等参数。
这些数据对于人机交互、运动监测等方面具有重要意义。
二、数据应用与案例分析人体测量数据的应用旨在提供个性化和智能化的人机交互服务，具体包括产品设计、健康管理、虚拟现实等领域。
（一）产品设计人体测量数据可以为产品设计提供参考和依据，确保产品尺寸、结构和布局的合理性。
例如，在设计座椅时，可以根据人体测量数据调整座椅的高度、宽度和曲度，使其符合不同人群的体型特征，提供更为舒适的使用体验。
（二）健康管理人体测量数据可以应用于健康管理领域，为个体提供数据驱动的健康评估和指导。
通过定期收集人体测量数据并与标准参考值对比，可以发现健康问题并及时采取相应的干预措施。
例如，通过监测身体数据的变化，可以提醒个体是否需要适当调整饮食、运动或休息等方面的习惯。
人体尺寸测量【通用人机工程学】
人体尺寸测量一、人体尺寸测量的基础国标GB/T 5703-1999 规定了人机工程学使用的成年人和青少年的人体测量术语，该标准规定，只有在被测者姿势、测量基准面、测量方向、测点等符合下列要求的前提下，测量数据才是有效的。
1．被测者姿势1）立姿数据才是有效的。
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45o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，膝弯屈大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。
2．测量基准面人体测量基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴、横轴）来决定的。
人体测量中设定的轴线和基准面如图2-1所示。
图2-1人体测量基准面1）矢状面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面。
正中矢状面将人体分为左右对称的两部分。
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部分。
4）水平面与矢状面和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。
3．测量方向1）在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。
2）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。
3）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。
4）在上肢上，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。
5）在下肢上，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。
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该是水平、稳固、不可压缩的。
要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣（如只穿内裤和背心）测量，在后者情况下，在测量胸围时，男性应撩起背心，女性应松开胸罩进行测量。
人体尺度参数
somatological scale cognize
4.人体尺寸的差异
〈四〉 3岁～10岁这一年龄阶段男女的差别极小同一数值对两性均适用，
两性身体尺寸的明显差别从10岁开始。妇女与身高相同的男子相比， 身体比例是不同的。
均身高均高于热带地区，平原地区的平均身高高于山区。再有职业差 异(见图），篮球运动员与普通人；社会的发达程度也是一种重要的差 别，发达程度高，营养好，平均身高就高。
somatological scale cognize
somatological scale cognize
维特鲁威人(Vitruvian Man) 维 特鲁威是公元1世纪初一位罗马工程 师的姓氏，他的全名叫马可·维特鲁 威(Marcus Vitruvius Pollio)。当 时他写过一部建筑学巨著叫《建筑 十章》，其内容包括罗马的城市规 划、工程技术和建筑艺术等各个方 面。由于当时在建筑上没有统一的 丈量标准，维特鲁威在此书中谈到 了把人体的自然比例应用到建筑的 丈量上，并总结出了人体结构的比 例规律。此书的重要性在文艺复兴 时期被重新发现，并由此点燃了古 典艺术的光辉火焰。
somatological scale cognize
6.人体尺度的运用
在具体的设计中有这样一个原则："够的着的距离，容的下的空间"
在不涉及安全问题的情况下，使用百分位的建议如下： 1、由人体总高度、宽度决定的物体，诸如门、通道、床等，其尺寸 应以95百分位的数值为依据，能满足大个的需要，小个子自然没问题。 2、由人体某一部分决定的物体、诸如臂长、腿长决定的座平面高度 和手所能触及的范围等，其尺寸应以第5百分位为依据，小个子够的着， 大个子自然没问题。 3、特殊情况下，如果以第5百分位或第95百分位为限值会造成界限 以外的人员使用时不仅不舒适，而且有损健康和造成危险时，尺寸界限应 扩大至第1百分位和第99百分位，如紧急出口的直径应以99百分位为准， 栏杆间距应以第1百分位为准。 4、目的不在于确定界限，而在于决定最佳范围时，应以第50百分位 为依据，这适用于门铃、插座和电灯开关。
第11章 人体测量
学习内容：
基本术语 人体测量尺寸分类 测量方法 选用相关数据时应注意问题 主要统计指标 人体测量数据的应用 人体各部分结构参数计算 身高尺寸在设计中的应用
一、人体测量的基本术语
GB/T5703-1999《用于技术设计的人体测量基础项目》
（一）测量基准面 1、矢状面 正中矢状面 2、冠状面 3、水平面 4、眼耳平面：通过左、
f f1 f 2
min
上下铺最小设计尺寸为： x
xa f
7、根据具体情况，确定心理修正量(Δp)
为了克服人们心理上产生的空间压抑感、高度恐惧 感等心理感受，或者为了满足人们求美、求奇等心 理需求，在人体基本功能尺寸的基础上加入合适的 心理修正量。 通常通过被试着主观评价表的评分结果进行统计分 析获取心理修正量。 最佳上下铺净空高度值为：
分组 百分 位数 测量项目
单位：mm
女（18-60岁）
男（18-60岁） 1 836 599 729 5 858 615 749 10 870 624 761 50 908 657 798 90 947 691 836 95 958 701 847 99 979 719 868 1 789 563 678 5 809 579 695
3.巳知某地区人的足长均值＝264.0mm，标准差SD＝ 45.6mm，求适用该地区90%的人们穿的鞋子长度值。 4.为什么说人体测量参数是一切设计的基础? 5.如何选择百分位和适用度? 6.为什么要进行功能修正量和心理修正量的确定?怎样确定?
图11-2 男性身 体处于 不同位 置时的 限制尺 寸
6、根据具体情况，确定合理的功能修正量 项目 尺寸修正量mm 修正原因 （ Δf）
人体尺寸[1-3人体尺寸与常用人体尺寸数据]
![人体尺寸[1-3人体尺寸与常用人体尺寸数据]](https://img.taocdn.com/s3/m/6f874adc561252d381eb6e20.png)
HUMAN FACTORS IN DESIGN
“限撕包装卡纸”
HUMAN FACTORS IN DESIGN
人体测量按照测量对象不同 可分为两类：
对个别人进行的测量
如对宇航员做专门测量和设计
对群体进行的测量
如对某地区所有男性青年的人体测量
HUMAN FACTORS IN DESIGN
由于现代工业产品或公共设 施，多数不是为了满足个人 需要，而是为适合所有公众， 或某些特定人群的需要而设 计的。
日本著名玩具厂商 BANDAI，于2007年9月 推出的“PutiPuti” —— 再现挤破塑料气泡瞬间 感觉玩具匙扣
材质为硅橡胶。
HUMAN FACTORS IN DESIGN
“无限挤毛豆”
在“无限挤泡泡”后， BANDAI 又推出了相近 的产品“无限挤毛豆”、 “无限撕包装卡纸”，其 特色都是用新材料、新科 技去模拟“无聊”的场景。
(2) 测量基准面的标准化
正中矢状面 冠状面 水平面 (眼耳平面/法兰克福面)
HUMAN FACTORS IN DESIGN
(3) 测量方向的标准化
(1) 在人体上、下方向上，将 上方称为头侧端，将下方称为 足侧端
(2) 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
构造尺寸的测量工具
人体测高仪
HUMAN FACTORS IN DESIGN
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。
HUMAN FACTORS IN DESIGN
用于不能直接以直尺测量的两点 间距离的测量，如肩宽、胸厚的 测量。
人体成分检测仪参数
人体成分检测仪产品特征
测试速度快，高准确率
2个测试频率：50,250HZ
8点接触式电极，6通道全身测试
给出全身主要成分，可满足各行业基本要求
带有内障脂肪等级、体型判定功能
内置热敏打印机，并支持彩色报告打印
8.4寸彩色触摸屏，界面美观大方
自动体重测量，联机或直接打印
独有的内赃脂肪等级判断功能，有效区分肥胖的类型
智能化的联机软件支持
我们人体成分分析仪配套的人体成分数据管理软件将PC的强大处理能力与体成分仪的测量功能相结合，可以实现PC操控、数据备份与导入导出、数据查询、历史对比、数据统计等功能，支持底版打印/套打及批量打印，极大方便了对体成分数据的使用和研究。
人体成分检测仪产品参数
型号：康奈尔人体成分检测仪eF-265B
测量方法多频率生物电阻抗（MFBIA)测量法。
测量频率50,250KHz
电极/电流通道8点接触式电极，6通道。
电阻范围100~1000Ω
恒定电流500μA
电源AC100-240V,50/60Hz
额定功率65VA
显示屏幕8'(800*600)彩色TFT显示屏
传输接口RS232C(9针)串口,USBtypeA/typeB,RJ45(10/100Base-T)以太网口
打印机内置热敏打印机或指定型号打印机
外形尺寸674(L)×410(W)×968(H)mm
整机重量10kg
测量时间<10秒。
人体运动学参数测量与应用
人体运动学参数测量与应用人体运动学参数测量是指对人体运动进行定量分析，以获取运动参数的数据。
这些参数可以用于研究人体健康、运动机能和运动技能，还可以作为康复和培训的重要依据。
本文将探讨人体运动学参数测量的相关概念、方法和应用。
1. 概念介绍人体运动学参数测量是指通过使用传感器设备，对人体运动过程进行记录和分析，获取各种运动参数的数据。
这些参数包括但不限于运动速度、加速度、角速度、位置、角度和力量等。
运动速度是指人体在单位时间内运动的距离，通常用米/秒或千米/小时表示。
加速度是指人体加速或减速的程度，通常用米/秒²表示。
角速度是指人体在单位时间内绕某个轴旋转的速度，通常用弧度/秒表示。
位置是指人体在三维坐标系中的位置，通常用厘米或毫米表示。
角度是指人体在某一关节处的角度变化，通常用度数或弧度表示。
力量是指人体运动时产生的力量大小，通常用牛顿表示。
2. 测量方法人体运动学参数测量通常使用传感器设备进行记录和分析。
常用的传感器包括运动捕捉系统、惯性测量单元（IMU）、力传感器等。
运动捕捉系统（MOCAP）是一种高精度的进行全身运动捕捉的设备。
该系统使用多个摄像头同时拍摄被测者的运动轨迹，并通过计算机图像处理技术对其进行重构，从而获取运动参数的数据。
惯性测量单元（IMU）是一种装有加速度计、角速度计等传感器的小型设备。
它可以测量被测者的加速度、角速度和姿态，适用于进行局部肢体运动测量。
力传感器是一种用于测量人体产生的力量的传感器。
它可以安装在器械、地面或人体表面等位置，测量运动产生的力量，适用于进行跳跃、力量、速度等运动测量。
3. 应用领域人体运动学参数测量可以应用于许多领域，包括运动科学、康复、体育训练、人体工程学等。
以下是其中几个主要应用：（1）运动机能评估：通过测量人体运动速度、加速度、角速度等参数，可以客观地评估运动机能和身体素质。
例如，运动员可以通过测量其力量、速度、反应能力等参数，评估自身的训练成效和状态。
人体量和人体参数课件
• 日本女性人体尺寸与男性人体尺寸之比（以系数表示）
编号
部位
系数
编号
部位
系数
1
身长
0.95
10
颈围
0.90
2
上肢长
0.93
11
胸围
0.90
3
下肢长
0.94
12
腹围
0.89
4
两手侧平 伸长
0.93
13
臂围
1.02
5
脚长
0.94
14
腕围
0.96
6
体干长
0.96
15
大腿围 1.02
7
头长
0.92
16 下腿最大 0.98
中年男女体质状况比较
• 监测结果显示： 男子总合格达标率为71．2％， 女子为71.7％，总体女子达标情况略好于男子。 • 我国成年男子的身高和体重明显大于女子。 成年男子平均身高比女子高10.6厘米，
平均体重男子比女子重9.7千克， 表明中国成年男子较女子体型明显高大而粗壮。
• 男子体质衰退表现尤为明显，如男子肺活 量18～60岁总体下降幅度是24.8％，其中 40岁以下年龄段下降了8.8％，40岁以上年 龄段下降了16.O％。
两手恻平伸 长度
坐面至举手 指尖高
计算式 0.256H 0.203H 0.229H 0.462H 0.454H
1.032H
0.795H
四、人体尺寸的影响因素
年齡 性別 種族 年代 職業 国家 其他
身高与性別
图坦卡门伉俪
图坦卡门伉俪
身高与種族、年代
人數 年齡 身高 體重
美國白人 25000 23 173.7 70.4
11人因工程学第十一章-人体测量
2022/12/11
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第二节 常用的人体测量数据
二、常用的人体动态测量数据 动态人体测量通常是对肢体所及的范围以及各关节能达到
的距离和能转动的角度进行测量。 1、肢体的活动空间 2、肢体的伸展域
➢ 手的操纵力 ➢ 脚的操纵力
29
第二节 常用的人体测量数据
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第三节 人体测量数据的应用
3.百分位数 （1）求某百分位数人体尺寸
X X SDK
（2）求数据所属百分位数
xx
PK 0.5 p
SD
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第三节 人体测量数据的应用
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； X5=1693-（56.6×1.645）=1600mm X95=1693+（56.6×1.645）=1786mm
功能修正量Δf ：着装修正量，不同姿势引起的变化量，实现 产品操作功能所需修正量。
心理修正量Δp ：为了消除空间压抑感、恐惧感，或者为了美 观等心理因素而加的尺寸修正量。
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第三节 人体测量数据的应用
三、人体测量数据的应用方向 1、确定产品的功能尺寸 2、用人体模板校核空间布置尺寸 3、数字化人体设计
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第三节 人体测量数据的应用
四、人体测量数据的应用领域 1、机器设计和工程设计中的应用
机器、工具的大小、高低、宽窄；作业空间的大小；建筑工程 2、生活中所需用具设计的应用
服装、家具、交通工具 3、特种需求
人体有关参数的测量(精)
（一）人体测量的基本术语
• 2、测量基准面 • 人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅
垂轴、纵轴和横轴）来决定的。人体测量中设 定的轴线和基准面如图。 • 矢状面；正中矢状面； • 冠状面；水平面；
在人体尺寸测量中所采用的人体测量仪器有： 人体测高仪、人体测量用直脚规、人体测量用弯 脚规、人体测量用三脚平行规、坐高椅、量足仪、 角度计、软卷尺以及医用磅秤等。
• 人体测高仪 • 直脚规 • 弯脚规 • （参见图4-a 见图4-b 见图4-c）
(1) 人体测高仪:
主要用来测量身
图
高、坐高、立姿
4
1%-50%之间的数值：P=M-（SK） 50%-99%之间的数值：P=M+（SK）
M为标准值；S为标准差； K为百分比变换系数。
人体尺寸的区域划分
• 东北
黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古
华北 区： 山东、北京、天津、河北；
甘肃、青海、陕西、山西、西藏、 西北区：
宁夏、河南、新疆；
• 东南区： 安徽、江苏、上海、浙江；
第二章 人体的人机学参数
内容
第一节 人体有关参数的测量 第二节 人体测量数据的应用
第一节 人体有关参数的测量
一、人体测量的基本知识 二、人体测量中的主要统计函数 三、人体尺寸数据的部分特性 四、人体参数的测量与计算 五、人体测量的数据处理
第一节 人体有关参数的测量
一、人体测量的基本知识
（一）人体测量的基本术语 • 1、被测者姿势 • 2、测量基准面 • 3、测量方向 • 4、支承面和着装 • 5、基本测点及测量项目 （二）人体尺寸测量用的主要仪器
人机工程学 第二章 人体测量及数据应用
第二章 人体测量及数据应用
第二章 人体测量及数据应用(3)
第一节 人体测量简介 第二节 人体测量的数据处理 第三节 常用人体测量数据 第四节 人体各部分结构参数的计算中心 第五节 人体测量数据的应用
第一节 人体测量简介
人的特性可分为形态特征和机能特征
一、概念
1. 人体测量：指借助人体测量仪器，按照人体测量方法 ，对人体身体各方面数据特征（主要是尺寸）的度量。
均值
方差
标准差
百分位数
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， 可用来衡量一定条件下的测量水平和概括的表现测量数据 的集中情况。对于有n个样本的测量值：x1，x2,...xn其 均值为：
X
X1 X2 Xn n
1 n
三、应用人体数据设计产品的步骤
在应用人体尺寸来设计产品（或设备）时，应先确定使用 对象并收集相应的统计数据，然后根据人体尺寸来确定产品（ 或设备）的尺寸。
例如：应用人体测量设计工作台时，可以遵循以下步骤： 1、分析任务，确定工作台有关的功能要求。 2、设立调查表，找出与工作台有关的其他人机工程值。 3、确定使用者和相应的数据，如性别、种族、使用者年龄。
二、人体（尺寸）差异因素
地区因素
1/4
性别因素
1/2
年龄因素
3/4
民族因素 E
F 时代因素
人体（尺寸）差异因素
1.民族因素 每个民族都有自己的人体数据，不能套用其他民族的
测量结果设计本民族的机具。
例如：美国按男子身高设 计的飞机，美国男子的适 应范围将为90％，对法国 人将为80％，对日本人将 为43％。泰国人为24％ 。设计时要考虑民族因素 和多民族的适应性。
人体的人机学参数 (1)
7 芬兰 9 英国
178.2 19 178.1 19
罗马尼
10 亚
178 22
澳大利
11 亚
177 23
11 匈牙利 177 24
世界各国国民的身高
加拿大 177
25
希腊
176.5
26
法国 176.4
27
意大利 176.1
27
爱尔兰 176.1
29
比利时 175.6
30
俄罗斯 175
31
美国 175
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。
年代
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。
一组数据：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;日本男性青年在1934—1965年的31年间身 高增加5.2cm、体重增加4kg、胸围增加3.1cm;我国 原广州中山医学院男性在1956—1979年的23年间身
图2—20 脚的测量
3、 脚作业空间
图2-21 脚的作业区域
第二节 人体的人机学参数
一、人体体部指数及有关人机学参数计算
可根据人体的身高、体重等基础测量数据， 利用一些经验公式计算出所需的其它各部分数。
1、体的体部指数（参见教材P34公式2-7～2-11） 2、用人体身高尺寸计算人体各部分尺寸（见图 2-22、图2-23及表2-9）
氧债（oxygen debt）：氧需和实际供氧量之，
S 0.0235H W 042246 0.051456
人体测量学
人体测量学简介及定义：
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。
一、人体测量学由来和发展
建筑师从建筑学的角度对人体尺度作了较全面的论 述 从美学的角度来研究人体的比例关系 航空、军事、机械制造、工业设计专业 建筑师和室内设计师应用人体测量的研究成果提高 建筑环境质量，合理地确定建筑空间尺度，科学地 从事家具和设备设计，节约材料和造价
百分位数 表示人体尺寸的等级，一个百分位 数将群体或样本的全部测量值分成两部分， K%的测量值等于和小于它,而其余的百分之 几(100-K%)的测量值大于它。
最常用的有P5、P50、P95三个百分位数。
其中P5被称为小百分为数 ，P95被称为大百分位数，P50 其实就是均值，代表中百分位数。以身高为例： 例如，中国成人男子身高第5百分位为1583 mm它表示这 一年龄组男性成人中身高等于或小于1583 mm者占5％，大 于此值的人只占95％。第95百分位为1775mm，它表示这一 年龄组男性成人中身高等于或小于1775mm者占95％，大于 此值的人只占5％。第50百分位为1678mm，它表示这一年 龄组男性成人中身高的均值为1678mm。 思考：通常情况下，紧急出口的尺寸应取95百分位或99百分 位，以便个子大的人能出得去，而公共汽车上拉手的高度尺 寸则应取5百分位或2.5百分位，以便个子小的人能够得着。
1.
2.
人体测量中的每一个百分位数值，只表示某 一项人体的尺寸，如身高和肩宽。 绝对没有一个人在各种人体尺寸的数值上都 同时处在同一百分位上。
人机工程学报告——人体基本参数测量,反应时测量
表 2 女生测量数据 序 号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 平 均 性 别 女 女 女 女 女 女 女 女 女 女 女 女 ∕ 身高(cm) 坐高（cm） 159.90 152.20 166.90 160.90 154.90 165.10 163.40 167.40 162.80 163.40 163.50 159.40 161.65 125.50 124.80 132.70 130.70 126.30 127.10 128.40 132.70 131.50 131.70 129.90 127.10 129.03 表3 项目 坐眼高（cm） 71.10 70.90 77.00 76.90 76.60 73.30 76.50 78.50 79.20 78.50 75.00 74.90 75.70 数据对比 实测值 174.3 161.7 95.1 129.0 85.8 75.7 75.0 63.2 上肢长（cm） 65.40 60.60 62.40 63.00 60.60 67.20 62.50 62.40 62.90 62.90 64.90 63.10 63.16
⒉数据分析与讨论
七、实验总结（个人心得） ：
实验名称：人因学反应时测量
实验一：简单反应时实验
1）实验目的：学习对视觉与听觉简单反应时间的测定方法，比较两种简单反应时间的差 别； 2）实验设备：简单反应的测定装置； 3）实验步骤： ①主试者拨动信号发生开关，在剌激信号（光或声）呈现的同时，计时器开始计时。 ②被试者于呈现电器处，右手食指轻触电键。 ③不可有空白剌激反应即不能有超前反应，否则实验无效，要重作。 ④共 4 单元，每单元作 20 次，单元间隔 1 分钟。 ⑤四组剌激安排：光——声——声——光。 ⑥请被试者在感觉到剌激时，尽快松电键，现在实验开始。 4）实验数据与处理： 全体实验数据（见下表） ： a) 平均数：
人体测量与评价
（一）身高
1、身长 三岁以下儿童要求量身长 （1）使用器材： 卧式量板（或量床），卧式量板由一长120cm
的地板以及在其一端与之垂直的顶板构成，另 一端可以移动于底板纵槽上的足板 该足板必须与顶板平行于底板垂直，在底板中 线两侧要嵌有两条与长边平行的两尺，其刻度 可读至0.1cm
（2）测量步骤
将量板平放
3、注意事项
两名测试人员应分工合作。站在受试者面前的测试人 员甲进行测量，受试者背侧的测试人员乙协助好找背 部测量标准点，并注意受试者姿势是否正确，有无低 头、耸肩、挺胸、驼背等，及时纠正。
测试人员应严格掌握卷尺的松紧度，并做到检测全过 程的一致性，以求减少误差。测量误差不超过1cm
肩胛下角若摸不清，可令受试者挺胸，摸清后受试者 应恢复正确测量姿势。
• 校正 • 测量方法： • 暴露被测部位 • 右手握皮褶厚度计，左手拇指食指轻
提皮肤
• 每处测3次，任意两次误差小于5% • 与皮肤自然走向垂直
4、肱三头肌部皮褶厚度
（1）测试方法：
受试者自然站立，被测部分充分裸露 左臂肩峰到尺骨鹰嘴连线中点 用左手拇指和食指、中指将被测部位皮肤和皮下组织夹提起来 在该皮褶提起点的下方用皮褶计测量其厚度，把右拇指松开皮 褶计卡钳钳柄，使钳尖部分夹住皮褶，在皮褶计指针快速回落后 立即读数。要连续测量三次，记录以毫米为单位，精确到0.1mm
6、胛下角皮褶厚度
（1）测试方法
受试者自然站立，被测部分充分裸露 测试人员用油笔标出右肩胛下角位置 在右肩胛下角下方1cm顺自然皮褶方向（即皮褶走向与
脊柱成45度），用左手拇指和食指、中指将被测部位 皮肤和皮下组织夹提起来 在该皮褶提起点的下方用皮褶计测量其厚度，把右拇 指松开皮褶计卡钳钳柄，使钳尖部分夹住皮褶，在皮 褶计指针快速回落后立即读数。要连续测量三次，记 录以毫米为单位，精确到0.1mm。 （2）注意事项：同肱三头肌部方法
【精品】第二章人体生物力学参数
第二章人体生物力学参数（潘慧炬）人体运动生物力学参数包括人体惯性参数、运动学参数、动力学参数以及生物学参数。
人体惯性参数是人体的基本物理参数之一，在运动生物力学、工效学及相关学科的研究中有着重要的作用。
例如：人体运动技术影像分析；体操、技巧、跳水等动作的设计；战斗机弹射座椅设计；伤残人假肢研制；宇宙飞船专用假人设计；汽车安全保护和检测；工厂厂房及载人器械和设备的护栏设计等。
运动学参数、动力学参数以及生物学参数则能描述人体运动的基本特征，因此对上述参数的测量研究一直备受人们关注。
第一节人体惯性参数人体惯性参数是指人体整体及环节的质量、质心（重心）位置、转动惯量及转动半径。
一、人体惯性参数特征（一）人体惯性参数特征量1.质量质量是物体含有物质的多少，它是衡量物体平动惯性大小的物理量，用以描述物体保持原有运动状态的能力。
物体质量越大，保持原有运动状态的能力也越大。
反之，物体质量越小，保持原有运动状态的能力也越小。
质量是物体的固有属性。
质量是恒量，不管在地球任何地方，乃至于宇宙中，物体的质量始终一样。
质量是具有大小，但没有方向的标量。
人体各环节的质量叫做各环节的绝对质量，各环节绝对质量与人体质量之比叫做各环节相对质量。
2.重量重量包括人体总重量和人体环节重量。
人体环节的重量称为环节绝对重量，环节绝对重量与人体总重量之比叫做环节相对重量，又称重量系数，后者消去了人的体重对指标的影响。
重量与质量有对应关系，但随着重力加速度g的变化，这种对应关系也随之变化。
物体的重量为W，物体的质量为m，重力加速度为g，则质量与重量之间的关系为：W=mg。
质心是物质的质量中心，重心是物体各组成部分所受重力的合力作用点。
3．人体质心（重心）人体总质心是指人体整体质量分布的加权平均位置。
人体重心是人体各环节所受地球引力的合力作用点。
两者物理意义不同，但计算结果一致。
在解剖学姿位，人体总重心在垂直轴上的位置是运动生物力学研究中的重要参数之一，也是表征运动员体型特点的指标之一。
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人体生理参数测量的物理原理与应用
实验注意事项
1、先预习20分钟，教材P228页 2、实验仪器不要随便挪动，保持安静 3、实验结束，保持桌面整洁，仪器摆 放整齐。 水银血压计保持原状，不要合上盖子。
实验目的
了解人体生理测量的医学基础和意义
掌握人体生理参数测量的物理原理
实验思考题
1.
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给你一个脂肪测量仪，如何确定 FAT=A*weight+B*height+C*age+D*i mpedence+E公式中A、B、C的值？ 对于电子血压计，可以在充气的过程中 测量血压吗？简述你的技术方案 在非典和甲型H1N1流感中，机场和车站 监测旅客体温的方法？
不同年龄段的基础代谢量
注意：收缩压和舒张压的匹配问题，两者的差别不能 太高或低.以在40-50为最佳,小于30,大于60 都是不好的
人体24H血压的变化
红外测温原理
耳膜温度≈体温 耳膜与大脑的温度中心下丘脑为邻且有共同的血 液循环，因此与前额、口腔、腋下等人体其它部 位的温度相比耳温更接近真实的人体温度；
以红外线测量自鼓膜释出的热能 →获得正确的温度 热能E=f(λ) 又∵ λT =2.9×10-3mK
血压测量原理
血压计
水银血压计
OMRON HL888FA电子血压计
正常血压平均值 mmHg 男性 女性 年龄(岁)收缩压 舒张压 收缩压 舒张压 11～15 100 62 96 60 16～20 104 64 98 61 21～25 106 66 100 63 26～30 108 68 102 64 31～35 110 70 106 66 36～40 112 72 108 68 41～45 114 73 110 69 46～50 116 74 112 70 51～55 118 75 114 71 56～60 120 76 116 72 正常人的血压在90-140/60-90mmHg(收缩压/舒张压）
学会血压、体温和脂肪测量
实验器材
HDF-306人体脂肪测量仪：一台 电子血压计（臂式）：一台 水银血压计：一台 红外耳温枪：一支 体温计：一支
脂肪测量原理
基本概念：生物阻抗法 测定生物阻抗→推算脂肪含量
利用流经双手双脚的高频微弱电流来测量身 体电阻，这种方法称为BI法(Bioelectrical Impedance/生物电阻阻抗法)； 人体组织中容易导电的是水分较多的组织(例 如肌肉和血管等)，脂肪组织几乎不导电；
血压测量原理
血压：血液在血管 中流动时对血管 壁产生的侧压强
基于柯氏音法的 无创血压测量
血压测量原理
基于示波法的电子血压计
利用压力传感器观察随着袖带压的变化，血管从闭合到开 放时，脉搏波幅度的变化来实现血压测量的。
OS 0.55 OM OD 0.82 OM
主要从脉搏波构成的钟形包络识别特征点获取血压值。
脂肪测量仪
OMRON HBF-352脂肪测量仪
OMRON HBF-306脂肪测量仪
（1）身体脂肪率表示身体脂肪在体重中所占的比例。 （2）BMI表示体格指数， BMI值=体重（千克）/身高（米）2。 （3）基础代谢是除运动消耗等后，在安静时消耗的热量。
OMRON HBF-352脂肪测量仪
按脚电极上“红色开关”—显示CAL和 0.0—按手柄“用户”---依次输入年龄设定、性别-设定、身高-设定---手伸直 握手柄电极、光脚站到脚电极上----10 秒出结果
3 ～ 10 岁 ： 36.1°C ~ 37.8°C
Hale Waihona Puke 11～ 65 岁 ： 35.9°C ~ 37.6°C
6 5 岁以上 ： 35.8°C ~ 37.5°C 华氏温度＝摄氏温度×1.8+32
OMRON352脂肪测量仪使用（8电极）： 按脚 电极上“蓝色开关”—显示CAL和0.0—按手柄 “用户”---依次输入年龄-设定、性别-设定、 身高-设定---显示0.0KG--手伸直握手柄电极、 光脚站到脚电极上----10秒出结果。 TANITA（4脚电极)使用： 关机状态，按“客 人”---输入年龄-设定、性别-设定、身高-设定 --显示0.0KG--光脚站到脚电极上----10秒出结 果。(显示 ：体重+脂肪含量+人体水含量) 测温仪按“ON”3秒以上关机，再按住“测量” 按“ON”开机，可在“F ”和 “C”之间转化
☆脂肪测量器正是利用身体的这个特性来 推算脂肪和非脂肪组织的比例
脂肪测量原理
宏观：人体脂肪模型
Z
L
脂肪 Z2 A 人体脂肪模型 L 非脂肪 Z1
A V L2 A Z L V
1 Z 1/ Z1 1/ Z2
Z2很大 Z Z1
V非
H 2
Z1
H 2
Z
脂肪测量原理
以下为一般正常体温的参考数值： 耳温： 35.7℃ ～ 37.5℃ 肛温： 35.7℃ ～ 37.5℃ 口温： 35.5℃ ～ 37.5℃
腋温： 34.7℃ ～ 37.3℃ 但因人体的体温随着年龄及所 处的环境的不同，会有所差异，因此以上数值并非绝对 的数值，只是参考的数值而已。 0～2岁： 36.4°C ~ 38.0°C
FAT=A*weight+B*height+C*age+D*impedence+E
男性 Fat = 0.7650 *weight - 0.4564 *height + 0.0486 *impedance + 17.8 女性 Fat = 0.7355 *weight - 0.3266 *height + 0.0213 *impedance + 15.45