第2章人体测量与数据应用
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坐姿测量项目(续)
坐 高 坐 姿 膝
高
小 腿 加
坐 姿 肘 高
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坐
姿
大 腿
足
高
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厚
静态测量
结构化的人体测量数据是指人体不同部位的尺寸, 在设计不同的设备或产品时,会涉及到人体不同部位的尺寸。
1) 身高(Stature) 2) 眼高(Eye height) 3) 肩高(Shoulder height) 4) 肘高(Elbow height) 5) 臀高(Hip height) 6) 指节的高度(Knuckle height) 7) 指尖的高度(Fingertip height) 8) 坐高(Sitting height) 9) 坐眼高(Sitting eye height) 10) 坐肩高(Sitting shoulder height) 11) 坐肘高(Sitting elbow height) 从地面到头顶的垂直距离(高度) 从地面到眼脚的高度 从地面到肩峰的高度 从地面到周关节的高度,用来决定工作台的高度 指人体站立时,从地面到臀部关节的高度 作为栏杆和手柄的参考 与手指操作控件的最低可接受水平有关 从坐的平面到头顶的高度 指人体处于坐姿时,从坐立面到眼角的高度 指人体处于坐姿时,从坐立面到肩关节的高度 从座位的平面到肘下侧的高度,涉及扶手、桌 面、键盘的高度设计 12) 大腿的厚度(Thigh thickness) 与座位和桌面之间的空间有关 13) 臀部-膝盖的长度 与座位之间的行距有关 (Buttock-knee length) 14) 臀部-腿弯部的长度 与座位的深度 (Buttock-popliteal length)
在日常工作和生活中可以看到大量这样的例子。
设计机器、工具、工作环境使之符合人的尺寸,
是人因工程学的一个基本的内容。因此,我们应
当首先了解人的基本尺寸。
测量人体尺寸的一门学科叫人体测量学。
一、人体测量的基本知识
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
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活动空间
动态测量
动态测量就是测定人体动态变化时空间位臵与人体尺寸的数值。 活动空间的分配没有固定的规则或模式, 依赖于许多因素:使用的人群、任务、衣物、设备等。
成人动态最小 占用空间示意 图(a) --蹲姿,跪 姿,卧姿的最 小占用空间
如,某手表厂有一台冲压机床(冲压中夹板), 坐着操作太高了,站着操作太低了,而且左右开 弓,象跳午一样。试设想一下每天以不自然的姿 式工作八小时,进行3000次同一操作……
英国学者格尔福德(Guildford)经过计算发现开这 个车床的工人的理想身高应为137厘米,肩宽应为 64厘米,手长应为235厘米。显然,现实生活中这 样尺寸的人是不存在的。所以,当正常尺寸的人 操作这台车床时,就不得不委屈自己了。
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。这个平面是德国人类 学家提出的,并通过1877年颅骨测量会议及1884年 法兰克福国际人种学会议而被采用的。
or po
FH
Frankfurt horizontal plane
头侧端
足侧端 在人体上、下方向上,将上方称为头 侧端,将下方称为足侧端。
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源自文库
人体着装尺寸
究对象的不同进行修正
静态测量
人体着装后的尺寸增加(单位:mm) 人体尺寸 轻薄夏装 (男/女) 25/40 3 13 13/40 13/40 25/40 冬季外套 (男/女) 25/40 10 25 40 13/25 25/40 轻薄的工服、 靴和盔 70 3 13 40 25 35
人体测量
日常工作和生活中,我们天天用到许多东西, 如椅子、桌子、各种机器、仪器、工具、电子计 算机等。 在使用这些东西的时候我们发现,这些东西的 物理尺寸,如大小、形状等,对其适用性有非常 大的影响。它们不仅影响人们工作时的舒适性, 也常常影响到人的工作效率、工作态度,甚至危 害人的安全和健康。
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静态测量
结构化的人体测量数据(续)
15) 膝盖的高度(Knee height) 16) 腿弯部的高度(Popliteal height) 与桌子下面的空间有关 从地面到膝盖底下弯角的垂直距离,与椅子的 最大的可接受的高度有关 17) 肩宽(Shoulder breadth:bideltoid) 肩部的最大水平宽度,与肩部的水平空间有关 18) 肩宽(Shoulder breadth: biacromial) 指人体肩关节之间的距离,与服装设计有关 19) 臀宽(Hip breadth) 设计座位的宽度 20) 胸部厚度(Chest depth) 从垂直的背部到前胸的最大水平距离,与座位 的靠背和障碍物之间的空间设计有关 21) 腹部厚度(Abdominal depth) 在标准的坐姿中,从垂直的背部到腹部的最大 水平距离,与座位的靠背和障碍物之间的空间 设计有关 22) 肩-肘的长度(Shoulder-elbow length)在标准的坐姿中,从肩峰到肘下部的距离 23) 肘-指尖的长度 在标准的坐姿中,从肘后到中指尖的距离 (Elbow-fingertip length) 涉及前臂延伸的区域,用来定义正常的工作 24)上肢的长度(Upper limb length ) 在肘和腕都伸直的状态下从肩峰到指尖的距离 25) 手心的长度(Shoulder-grip length) 手臂伸直,从肩峰到手中所握物体中心的距 离, 表示上肢的功能长度,用来确定使人感 到方便的伸展区域
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。
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。
在上肢 上,将桡骨 侧称为桡侧, 将尺骨侧称 为尺侧 在下肢 上,将胫骨 侧称为胫侧, 将腓骨侧称 为腓侧。
支撑面和衣着
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。
2450
500 1900
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动态测量
伸展域
在工作中人常取站、坐、跪等作业姿势。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。 伸展域可从立视图和平面图两个方面来看,主要有:通过肩 部关节的正中矢状面的垂直部分;通过关节的横断面的水平 部分;通过肩关节的沿着冠状缝平面的垂直部分。
二、人体测量的基本术语
(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; 冠状面;水平面; 眼耳平面。
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。
二、人体测量的基本术语
1、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。
在实际中用到的一般都是人体着装时的尺寸,所以在实际应用中要根据研
M(X+Y) =Mx+My
身高 坐高 大腿与台面距离 足长 足跟高 头长
Mx—特定的人体结构尺寸均值 My—平均的衣物修正值 M(X+Y) —人体着装尺寸
头宽 肩最大宽 臀宽
— — 13
13
— — 50/75
50/75
100 105 13
Anthropometry demonstrated in an exhibit from a 1921 eugenics conference
三、人体测量的分类
人体构造上的尺寸
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)
静态测量
静态测量人体尺寸示意图
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13
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3.2 .2 动态测量
动态测量建立在静态测量的基础之上,用来度量人体运动时 动态测量(Dynamic Anthropometry) 的一些参数。 活动空间---人在完成任务时需要某些身体部位运动, 这就要求有足够的空间,即活动空间。 伸展域---人在站立并保持脚的站立面不变时,手臂的 活动空间用舒适伸展域来表示。
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动态测量
活动空间(续)
成人蹲姿,跪姿,卧姿的最小占用空间(单位:mm)
尺寸代号 (见图)
A B
工作姿势及空间尺寸性质
蹲坐工作 高度 宽度
最小值
1200 700
选取值
穿御寒衣时
1300
920
1000
C
D E
屈膝工作宽度
要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣 (例如只穿内裤和汗背心)测量,在后者情况 下,在测量胸围时,男性应撩起汗背心,女 性应松开胸罩后进行测量。
无论何种姿势,身体都必须保持左右对称, 由于呼吸而使测量值有变化的测量项目应在 呼吸平静时进行测量。
测量值的读数精度 线性测量项目读数精确度为1mm, 体重读数精确度为0.5kg
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3.2.1 静态测量
结构化的人体测量数据(续)
26) 头部厚度(Head length) 脸部的眉间到后脑部的距离,可作为眼部 位的参考数据 27) 头部的宽度(Head breadth) 头部两耳上面的最大宽度 28) 手的长度(Hand length) 在手保持僵直的状态下,从腕部的皱痕到 中指尖的距离 29) 手的宽度( Hand breadth) 通过手掌的最大宽度, 在掌骨的末梢,与把 手、控制杆的设计有关 30) 脚的长度(Foot length) 从脚后跟到最长的脚趾尖的距离,平行与脚的轴 心(脚的空间以及踏板的设计) 31) 脚的宽度(Foot breadth) 脚的最大水平宽度,与脚的轴线垂直(脚的空 间以及踏板占据的空间) 32)跨度(Span) 当两只手都向两边伸直时,两手指尖的最大水 平距离(横向伸展) 33)肘部跨度(Elbow span) 当上臂向两边伸展,肘部弯曲使指尖触胸时,两 肘尖的距离(可以指导设计工作台的肘部空间) 34)站立时手掌的握点(Grip reaches) 人体站立时,胳膊向上举起时手掌可以握住的最 高的圆棒中心 35)标准坐姿手掌的握点 人体在保持坐姿时,手掌的最高握点
跪姿工作 宽度 高度
900
1100 1450
1020
1200
1100
1300 1500
F
G H I 俯卧工作 爬着工作
手距地面高度
高度 长度 高度 800 1500 450
700
900 500 600 1950 950 1600 600 650 2000
J
K L
(腹朝下)
仰卧工作 (背向下)
长度
高度 长度
大 腿 长
臂
长
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静态测量-人体测量的姿势
坐姿测量项目
坐 姿 下 肢 长 坐 姿 肩 高 坐 姿 眼 高
肩
坐 深
膝
距
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静态测量-人体测量的姿势
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静态测量-人体测量的姿势
立姿测量项目
眼 高 肩 高
肘 高
手 功 能 高
会 阴 高
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静态测量-人体测量的姿势
立姿测量项目(续)
胫 骨 点 高 身 高 上 臂 长
前
小 腿 长