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5.1 人体测量的基本原理
一．人体测量的基本概念
1.人体静态测量 利用人体测量仪器，按照人体测量方法，使用人体测量术 语，对被测者静态的立姿或坐姿条件下，进行人体的各部分尺 寸测量。 人体测量仪器:测高仪、直角规、弯角规、三脚平行规、 座高椅、软卷尺、医用磅秤等 。 人体测量方法：在规定的测量基准、测量方向、衣着等 下，可以采用自动仪器测量、丈量法、摄 影法等。 人体测量术语：GB3975-83 《人体测量术语》 ，如冠状面， 鼻梁点，面宽等。
5.2 人体测量数据的应用
一．常用人体静态测量数据
人体静态测量中的常用形体参数包括：高度、长度、 宽度、围径、体重、体积等。 中国成年人人体尺寸数据（GB10000-1988）。
二．常用人体动态测量数据
1．肢体的活动范围 （1）肢体的活动角度大小。 如，头、肩胛骨、臂、手、腿、脚等的活动角度。图 （2）肢体活动所能及的距离范围。 如，人体处在不同作业姿势时，手所能到达的最大范 围，包括最佳范围，最大可及范围等。图
4.支承面、衣着和测量精度 立姿时站立的地面或平台及坐姿时的椅平面应是水平 的、稳固的、不可压缩的。被测量者应裸体或穿着尽量少 的内衣。线性尺寸测量精度为1mm，体重测量精度为0.5Kg。
三、人体测量数据处理
人体尺寸近似于正态分布， 人体测量数据处理过程中的特征 参数： Y
（1）平均值 它是指测量值分布最集中 区，反映测量值本质与特征， 是衡量一定条件下的测量水平。 用 M 表示。 平均值不能作为设计的依 据，否则只能满足 50 ％的人使 用。
二.人体测量术语
国标GB/T5703－1999《用于技术设计的人体测量基础项目》 规定了人体测量术语。 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，使两足大致呈45度夹角，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， 膝弯曲大致呈直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。
X
3
M
M 3
M : 68.27%
M 2 : 95.55%
M 3 : 99.73%
（2）标准差 它表明一系列变数距平均值的分布状态或离散程度。 用 表示。标准差常用于确定某一范围的界限。
（3）百分比值
百分比值的意义：
频数
低于该百分比
值点尺寸的人群在 总人群所占的比例。
平行定点仪、坐高椅，量足仪、软卷尺等，主要测量人体
结构尺寸。 图5.1 人体测高仪
普通测量技术所用仪器
（2）摄像法
通过投影测量来确定随人的姿势而变化的功能尺寸，如 图5.4所示。常用的测量仪器是照相机或摄像机。
（3）三维数字化人体测量法
分为手动接触式、手动非接触式、自动接触式、自动非接 触式。其测量效率高、数据处理容量大、速度快、精度高，但 成本也较高。
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（垂 直轴、纵轴和横轴）来决定 的（图5.7）。
3.测量方向
在人体的上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方 称为足侧端。在人体的左、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。 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。对于上肢，将桡骨侧称为桡侧， 将尺骨侧称为尺侧。对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓 骨侧称为腓侧。
2.人体动态测量数据 动态数据涉及由四肢挥动所占有的空间体积与极限，一般 具有三维空间，即人体功能上的尺寸，包括人在工作姿势下或 某种操作活动状态下测量的尺寸。 3．人体测量方法与仪器 （1）普通测量法 采用一般的人体生理测量仪器，包括人体测高仪、直 角规、弯角规、三角平行规、软尺、测齿规、立方定颅器、
5% 50% 95%
测量尺寸
百分比值与其所对应的尺寸有如下的换算关系：
1%～50%百分比值处所对应的尺寸（值）： P v M K
50%～99%百分比值处所对应的尺寸（值）： P v M K K为百分比值变换系数（P170，表5.1）
例. 某一群体人的身高的平均值为1670mm，标准差为64mm， 求5％和95％的百分比值的尺寸。 解：查表5.1（表）, 5％时K＝1.645，95％时K=1.645 5％百分比值的尺寸Pv=1670-64×1.645≈1564.7mm 95％百分比值的尺寸Pv=1670＋64×1.645≈1775.3mm。
在设计手控制器和维修空间时，必须考虑手的动态尺寸。
2．肢体的出力范围 （1）坐姿作业时的手操纵力 最大力方向见图表。 （2）立姿作业时的手操纵力 最大力方向见图。 （3）坐姿作业时的脚操纵力 当膝部屈曲1300～1500或1600～1800时蹬力最大。图
三．人体测量数据的使用方法
1、百分位数的合理选择
对供大多数人使用的设计，一般应考虑让 90 ％， 95 ％或 99% 的人适合，只排除 10 ％， 5％或1％的人。应该排除多少人， 决定了设计的后Baidu Nhomakorabea及经济效果。
身高分布曲线
（4）百分位数 在工效学的设计中，为了保证设计尺寸符合95％的大多数 人，经常使用5％、10％、50％、90％，95％五个百分比值，称 为第5％、10％、50％、90％、95％百分位数。 第5%百分位数是指：有5％的人群小于5％百分比值的尺寸。 代表小身材尺寸。 第50％百分位数是指：有50％的人群小于50％百分比值的尺寸。 代表中等身材尺寸。 第95%百分位数是指：有95％的人群小于95％百分比值的尺寸。 代表大身材尺寸。
应用时应考虑以下问题： （1）眼高的变化。 眼高决定着信息装臵放臵的位臵，需要根据不同作业姿 势增加修正值。 （2）手臂所及范围的变化。 手臂所及范围不仅确定手操作的最远点，而且还影响操 作的可靠性和效率以及用力情况，所以应考虑动态尺寸。
（3）脚掌尺寸及下肢活动范围的变化。
在不需要脚和腿操作时，使用静态尺寸可行，但进行脚控 制时，则需考虑脚和下肢的所及范围。 （4）手的尺寸及活动范围的变化。
一．人体测量的基本概念
1.人体静态测量 利用人体测量仪器，按照人体测量方法，使用人体测量术 语，对被测者静态的立姿或坐姿条件下，进行人体的各部分尺 寸测量。 人体测量仪器:测高仪、直角规、弯角规、三脚平行规、 座高椅、软卷尺、医用磅秤等 。 人体测量方法：在规定的测量基准、测量方向、衣着等 下，可以采用自动仪器测量、丈量法、摄 影法等。 人体测量术语：GB3975-83 《人体测量术语》 ，如冠状面， 鼻梁点，面宽等。
5.2 人体测量数据的应用
一．常用人体静态测量数据
人体静态测量中的常用形体参数包括：高度、长度、 宽度、围径、体重、体积等。 中国成年人人体尺寸数据（GB10000-1988）。
二．常用人体动态测量数据
1．肢体的活动范围 （1）肢体的活动角度大小。 如，头、肩胛骨、臂、手、腿、脚等的活动角度。图 （2）肢体活动所能及的距离范围。 如，人体处在不同作业姿势时，手所能到达的最大范 围，包括最佳范围，最大可及范围等。图
4.支承面、衣着和测量精度 立姿时站立的地面或平台及坐姿时的椅平面应是水平 的、稳固的、不可压缩的。被测量者应裸体或穿着尽量少 的内衣。线性尺寸测量精度为1mm，体重测量精度为0.5Kg。
三、人体测量数据处理
人体尺寸近似于正态分布， 人体测量数据处理过程中的特征 参数： Y
（1）平均值 它是指测量值分布最集中 区，反映测量值本质与特征， 是衡量一定条件下的测量水平。 用 M 表示。 平均值不能作为设计的依 据，否则只能满足 50 ％的人使 用。
二.人体测量术语
国标GB/T5703－1999《用于技术设计的人体测量基础项目》 规定了人体测量术语。 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，使两足大致呈45度夹角，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， 膝弯曲大致呈直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。
X
3
M
M 3
M : 68.27%
M 2 : 95.55%
M 3 : 99.73%
（2）标准差 它表明一系列变数距平均值的分布状态或离散程度。 用 表示。标准差常用于确定某一范围的界限。
（3）百分比值
百分比值的意义：
频数
低于该百分比
值点尺寸的人群在 总人群所占的比例。
平行定点仪、坐高椅，量足仪、软卷尺等，主要测量人体
结构尺寸。 图5.1 人体测高仪
普通测量技术所用仪器
（2）摄像法
通过投影测量来确定随人的姿势而变化的功能尺寸，如 图5.4所示。常用的测量仪器是照相机或摄像机。
（3）三维数字化人体测量法
分为手动接触式、手动非接触式、自动接触式、自动非接 触式。其测量效率高、数据处理容量大、速度快、精度高，但 成本也较高。
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（垂 直轴、纵轴和横轴）来决定 的（图5.7）。
3.测量方向
在人体的上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方 称为足侧端。在人体的左、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。 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。对于上肢，将桡骨侧称为桡侧， 将尺骨侧称为尺侧。对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓 骨侧称为腓侧。
2.人体动态测量数据 动态数据涉及由四肢挥动所占有的空间体积与极限，一般 具有三维空间，即人体功能上的尺寸，包括人在工作姿势下或 某种操作活动状态下测量的尺寸。 3．人体测量方法与仪器 （1）普通测量法 采用一般的人体生理测量仪器，包括人体测高仪、直 角规、弯角规、三角平行规、软尺、测齿规、立方定颅器、
5% 50% 95%
测量尺寸
百分比值与其所对应的尺寸有如下的换算关系：
1%～50%百分比值处所对应的尺寸（值）： P v M K
50%～99%百分比值处所对应的尺寸（值）： P v M K K为百分比值变换系数（P170，表5.1）
例. 某一群体人的身高的平均值为1670mm，标准差为64mm， 求5％和95％的百分比值的尺寸。 解：查表5.1（表）, 5％时K＝1.645，95％时K=1.645 5％百分比值的尺寸Pv=1670-64×1.645≈1564.7mm 95％百分比值的尺寸Pv=1670＋64×1.645≈1775.3mm。
在设计手控制器和维修空间时，必须考虑手的动态尺寸。
2．肢体的出力范围 （1）坐姿作业时的手操纵力 最大力方向见图表。 （2）立姿作业时的手操纵力 最大力方向见图。 （3）坐姿作业时的脚操纵力 当膝部屈曲1300～1500或1600～1800时蹬力最大。图
三．人体测量数据的使用方法
1、百分位数的合理选择
对供大多数人使用的设计，一般应考虑让 90 ％， 95 ％或 99% 的人适合，只排除 10 ％， 5％或1％的人。应该排除多少人， 决定了设计的后Baidu Nhomakorabea及经济效果。
身高分布曲线
（4）百分位数 在工效学的设计中，为了保证设计尺寸符合95％的大多数 人，经常使用5％、10％、50％、90％，95％五个百分比值，称 为第5％、10％、50％、90％、95％百分位数。 第5%百分位数是指：有5％的人群小于5％百分比值的尺寸。 代表小身材尺寸。 第50％百分位数是指：有50％的人群小于50％百分比值的尺寸。 代表中等身材尺寸。 第95%百分位数是指：有95％的人群小于95％百分比值的尺寸。 代表大身材尺寸。
应用时应考虑以下问题： （1）眼高的变化。 眼高决定着信息装臵放臵的位臵，需要根据不同作业姿 势增加修正值。 （2）手臂所及范围的变化。 手臂所及范围不仅确定手操作的最远点，而且还影响操 作的可靠性和效率以及用力情况，所以应考虑动态尺寸。
（3）脚掌尺寸及下肢活动范围的变化。
在不需要脚和腿操作时，使用静态尺寸可行，但进行脚控 制时，则需考虑脚和下肢的所及范围。 （4）手的尺寸及活动范围的变化。