第二章人体测量及应用

超过男性A身高的西北男性则为25.1%。
三、常用人体测量数据
1、影响人体测量数据差异的因素：
年龄
性别
年代
地区与种族
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、腹 围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。
第二章 人体测量及其应用
Anthropometry and Application
主 要 内 容
一、人体测量的基本知识 二、人体测量的基本术语 三、常用的人体测量数据 四、人体尺寸的静态应用 五、人体尺寸的动态应用
一、人体测量的基本知识
Foudamentals of Anthropometry
1、定义 人体测量学是一门用测量方法
（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。
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。
矢状面；正中矢状面；
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。 ▪ 提示：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。
3、具体含义说明
（1）人-机-环境的具体含义
人——指操作者和使用者， 机——泛指人操作或使用的物，可以是机器，也
可以是用具、工具或设施、设备等。 环境——是指人、机所处的周围环境，如作业场
所和空间、物理化学环境和社会环境等； 人-机-环境系统——是指由共同处于同一时间和
空间的人与其所使用的机以及它们所有的周围 环境所构成的系统，简称人-机系统。
姿的需要； ▪ 靠背的结构和形状要尽量减少就坐者背部和脊柱
疲劳； ▪ 座椅上应配有适当质地的坐垫以改善臀部及背部
的体压分布。
三、座椅的尺寸设计
1、座椅尺寸设计应遵循以下原则：
▪ 人的躯干重量应有坐骨、臀部及脊椎支撑； ▪ 上身应保持稳定； ▪ 座位的高度应不使大腿肌肉受压； ▪ 可以变换或调节坐姿，座面高度应与桌面相配
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、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
东北、华北区 西北区 东南区 华中区 华南区 西南区
身高: M=1693（1586）；S=56.6(51.8) 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=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 75%———0.674 80%———0.842 90%———1.282 95%———1.645
（五）坐椅设计的人机要求
一、座姿舒适性的概念
1、概述 人坐着时，大腿和上肢的重量必须由座面来支撑， 人的骨盆下面有两块小面积的圆骨能支持上身的大部分 体重。座面上的臀部压力分布应是在坐骨结节处最大， 并由此向外，压力逐步减少，直至与座面前缘接触的大 腿下部，此处压力最少。
坐骨下面的座面应近似水平，以使股骨不承受过分 的压迫，斗形的座面或座面过于松软会使股骨趋于向上 转动而受力，从而引起不舒适感。
性别
男女之间的差异：
1、对于大多数人体尺寸，男性比女性大些； （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。
7、人体测量中的主要统计函数（术语）总体源自样本均值、标准差适应域
术语
百分位数
百分位
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
总 体
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
(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）
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。
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。
四、人体尺寸的应用
Application of Human Body Dimensions
冠状面；水平面；
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）对于上肢，将 挠骨侧称为挠侧， 将尺骨侧称为尺侧。
二、人体测量的基本术语
Terminology of Anthropometry
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。
▪ 以下列例题说明：
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=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%，
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年间身高增加4.38cm、女性身高增加 2.67cm。
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。
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）
（5）对于下肢，将 胫骨侧称为胫侧， 将腓骨侧称为腓侧。
4、支承面
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
（GB3975—83） （GB3975—85测量方法）
头部测点
头部测量项目
（16个）
测 （12项）
测
量
点 躯干和四肢部位测 项
点
目
躯干和四肢部 位测量项目
（二）
人 体 身 高 在 设 计 中 的 应 用 方 法
（三）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。
（三）人体作业空间设计之二
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。
百分位 百分位数
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。
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1543mm，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：