人机工程学 第二章 人体测量及数据应用1
合集下载
人机工程学 第二章人体测量
也称为人体功能尺寸，指被测者处于动作 状态下所进行的测量，重点是测量人在执行 某种动作时的形体特征。如运动范围、各种 运动特征等 。
西安工程大学
人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
三、人体测量的主要方法 1、普通测量法 • 采用人体生理测量的仪器测量，主要用来测量人体构
造尺寸。 • 人体测量的主要仪器：人体测高仪、人体测量用直脚
第二章 人体测量及数据应用
第一节 人体测量的基本知识 第二节 人体测量中的主要统计函数 第三节 人体尺寸数据的应用
西安工程大学
人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
一、人体测量学的定义
人体测量学是一门新兴的学科，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，是人机工程学的基础
西安工程大学
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
一、人体测量数据的统计指标
均值
适应域
西安工程大学
术语
均值、标准差
百分位数
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
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，可以用来衡量一定条件下的测量水 平和概括地表现测量数据的集中情况。
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。
西安工程大学
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
3、年代
• 随着人类社会的不断发展，卫生、医疗、生活水平的 提高以及体育运动的大力开展，人类的成长和发育也 发生了变化。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。
西安工程大学
人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
三、人体测量的主要方法 1、普通测量法 • 采用人体生理测量的仪器测量，主要用来测量人体构
造尺寸。 • 人体测量的主要仪器：人体测高仪、人体测量用直脚
第二章 人体测量及数据应用
第一节 人体测量的基本知识 第二节 人体测量中的主要统计函数 第三节 人体尺寸数据的应用
西安工程大学
人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
一、人体测量学的定义
人体测量学是一门新兴的学科，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，是人机工程学的基础
西安工程大学
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
一、人体测量数据的统计指标
均值
适应域
西安工程大学
术语
均值、标准差
百分位数
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
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，可以用来衡量一定条件下的测量水 平和概括地表现测量数据的集中情况。
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。
西安工程大学
人机工程学
第二节 人体测量中的主要统计函数
3、年代
• 随着人类社会的不断发展，卫生、医疗、生活水平的 提高以及体育运动的大力开展，人类的成长和发育也 发生了变化。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。
人机工程学第2章(人体测量及人体尺寸的运用)
•
再往下说，中国人的
腰线穿西服也比较吃亏。
白人和黑人的腰比中国人
短，腰线靠上，穿上西服
正好修饰了他们上身与腿
的比例。
•肌肉
除了骨骼之外，肌肉也很重要。鼓 鼓的胸肌和肱二头肌会使西装穿起来更 加饱满，显示男性的阳刚美。亚洲人的 健身意识近年来才刚刚兴起，因此好身 材的比例低一些。不过现在已经慢慢往 好的方向发展，越来越多的人开始注重 身材塑造，加入了健身行列。
2.2 人体测量中的主要统计参数
在人体测量中所得到的测量值都是离散的随
机变量，因而可根据概率论与数理统计理论对测
量数据进行统计分析，从而获得所需群体尺寸的
统计规律和特征参数。
1. 均值
x
1 n
n i 1
xi
第二章 人体测量及人体尺寸的运用
5.百分位数PK 百分位数将群体或样本的全部测量值分成两
• 气质 气质二字说起来挺缥缈的，个人感觉是神情举止、体
型体态和穿着打扮加在一起形成的综合和升华。“还是休 闲装适合大部分中国男性，因为从小学校服-初中校服-高 中校服，练就的都是‘休闲气质’。”中国乃至亚洲都没 有绅士文化的突然，适合穿西装的气质修炼起来不容易。
◆◆◆
西装在欧洲，早在18世纪末拿破仑时期就开始逐渐演变为 现代男性西装三件套。在中国，西装作为外来产物，虽然洋务 运动期间已经传入，但直至20世纪后期才普遍流行起来。
一方水土养一方人，经过千百年的历史积淀，中国人的文 化内涵、哲学思想、审美取向已经深深刻在骨子里，中国的传 统服装注重藏拙和线条的流畅圆润，喜欢保持布料的完整性， 比较“写意”。而西方则注重强调肌肉线条，突出力量感。
人体测量及人 体尺寸的运用
第二章
2016—2017—2
(完整版)人机工程学讲义2
第二章人体测量及其应用举例1：大众汽车单人汽车一般汽车最少都是四到五人乘坐空间也有少数两人的单开门如smart 还有山寨小贵族可是这辆汽车只能驾驶员独自驾驶优点是在于流线型体积小省油速度快我们把他作为开场白是想说人体的尺度做设计不是说简单的比如亚洲的男性平均身高做设计我们要针对不同的人群不同的尺寸特性比如胖子高个挨个这款车想想看应该为胖子设计还是小瘦子应该为高个子还是矮个子设计。
很显然如果矮个子瘦子刚好合适那么胖子和高个子就做不进去尺寸应该以什么为依据呢显然是大模子块头大的人如果能够驾驶这辆车那么小个子的人自然也能驾驶这个例子告诉我们在人机工程学并没有在拿平均值去做设计那么简单而是针对目标人群的民族性别和个性尺度举例2：这是一张胖子和瘦子在一起工作的图片，由于工作的投入胖子占地越来越大瘦子吃了苦因此在设计中要充分考虑那些大模子所占的空间尺寸他们如果挥洒自如那么所有空间的设计一定是没有问题的。
达芬奇的图著名的人体比例图2000多年前罗马建筑师维特鲁威为希腊神庙建筑研究了人体各部分的比例。
做设计的时候用到了人体的一些形象总结了人体各部分尺寸的一些关系如人头部的长度相当于人整个身高的几分之几，把这些经验形成书面的文字达芬奇画了出来19世纪中叶Bonomi绘制的标准男人设想图专为教学做的版图这是一个纯粹的尺寸里面也出现了方块和圆圈这方块和圆圈就出自那名罗马建筑事，这样说的一个人以两手平伸左指尖与右指尖的距离就是你的身高所有当被问到身高问题时，有人会这样告诉别人自己的身高。
圆圈四肢伸展无论朝哪个方向指尖-指尖脚尖脚尖构成了一个圆圈这个圆圈的的圆心是肚脐，这是个客观的事实。
还有比如手的虎口一眨大约200毫米出入不大用这个度量家具比如讲台110毫米。
所以我们身体中有很多尺度关系在设计中可以使用到。
比如如果是地砖知道尺寸能知道教室的长宽如果是水泥的或地板就可以通过计算跨步大概估计出来比利时的数学家奎特莱特于1870年发表了《人体测量学》，创建了人体测量学这一学科。
人机工程学人体测量与数据应用
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
加强跨学科合作研 究
人机工程学涉及多个学科领域 ，未来可以加强与其他学科的 合作研究，如生物医学工程、 心理学、计算机科学等，共同 推动人机工程学的发展。
推动智能化人机工 程学设计
随着人工智能技术的不断发展 ，未来可以探索将人工智能技 术应用于人机工程学设计中， 实现智能化的人机工程学设计 ，提高设计效率和质量。
定义
人体测量是研究人体形态、结构和功 能特征的科学，通过测量人体各部位 尺寸、形状、质量、体积等参数，为 产品设计和制造提供人体因素数据。
分类
根据测量目的和对象不同，人体测量 可分为人体尺寸测量、人体形态测量 、人体功能测量等。
人体测量的基本术语和概念
人体尺寸
指人体各部位的长、宽、高等 线性尺寸，如身高、坐高、肩
数据获取难度
人体测量数据获取需要大量样本， 且样本多样性、测量精度等方面 存在挑战。
数据处理与解析
人体测量数据具有复杂性和多维 性，如何有效处理和解析数据是 一个难题。
应用场景多样性
人机工程学涉及众多领域，不同 领域对人体测量数据的需求和应 用存在差异。
发展趋势和前景展望
技术创新
随着测量技术和数据处理技术的发展，人体 测量数据的获取、处理和应用将更加精准和 高效。
座椅与办公桌设计
结合人体测量数据，可以设计出符合人体坐姿和视觉需求的座椅与 办公桌，降低工作人员的疲劳感和提高工作效率。
作业姿势分析
通过对工作人员作业姿势的测量和分析，可以发现并改善不良的作业 姿势，减少工作伤害的发生。
人体测量数据在人机交互设计中的应用
界面设计
根据人体测量数据，可以设计出符合人体视觉、听觉和触觉等感官特性的交互界面，提高用户的 使用体验。
人体测量及数据应用
日本颁布了《学校午餐法》，目前，日本中小学生营养午餐的普及率高达82.2%和
99.4%& ；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。
四、人体测量的术语及方法
1. 测量姿势 （参见国标GB3975－88中的规定
（1直立姿势（简称立姿）：被测
（4）水平面 与矢状面及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、下两个部分。
（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或法兰克福平面（OAE）。
图2-6 基准面
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计算百分率P P=0.5+0.057＝0.557 答：身高在1700mm以上的有44.3％;身高在 1700mm以下的有55.7％
例2：已知某一职工人群，其身高尺寸的均值
x16标7准m0差m
s64mm
若一名职工的身高为1700mm，求有百分之多少的职工超 过他的身高？
第三节 常用人体测量数据
一、我国成年人人体结构尺寸 GB10000－1988是1989年7月开始实施的《中国
头部测点
测 （16个） 点
躯干和四肢部位测点
（22个）
头部测量项目
测 量
（12项）
项
目 躯干和四肢部位
测量项目（69项）
国际GB3975—83 测点、测量项目 国际GB5703—85 测量方法
测量项目-立姿（一
第二节 人体测量的数据处理
由于群体中个体与个体存在差异;一般来说某 一个体的测量尺寸不能作为设计的依据，设计 中所需要的是一个群体的测量尺寸&通常是通过 测量群体中较少量的个体尺寸，经数据处理后 而获得较为精确的所需群体尺寸。
99.4%& ；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。
四、人体测量的术语及方法
1. 测量姿势 （参见国标GB3975－88中的规定
（1直立姿势（简称立姿）：被测
（4）水平面 与矢状面及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、下两个部分。
（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或法兰克福平面（OAE）。
图2-6 基准面
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计算百分率P P=0.5+0.057＝0.557 答：身高在1700mm以上的有44.3％;身高在 1700mm以下的有55.7％
例2：已知某一职工人群，其身高尺寸的均值
x16标7准m0差m
s64mm
若一名职工的身高为1700mm，求有百分之多少的职工超 过他的身高？
第三节 常用人体测量数据
一、我国成年人人体结构尺寸 GB10000－1988是1989年7月开始实施的《中国
头部测点
测 （16个） 点
躯干和四肢部位测点
（22个）
头部测量项目
测 量
（12项）
项
目 躯干和四肢部位
测量项目（69项）
国际GB3975—83 测点、测量项目 国际GB5703—85 测量方法
测量项目-立姿（一
第二节 人体测量的数据处理
由于群体中个体与个体存在差异;一般来说某 一个体的测量尺寸不能作为设计的依据，设计 中所需要的是一个群体的测量尺寸&通常是通过 测量群体中较少量的个体尺寸，经数据处理后 而获得较为精确的所需群体尺寸。
人机工程学 第2章 人体测量与数据应用
2.3 2.4
2.1 人体测量学
4.6.1手长 4.6.2手宽 4.6.3食指长 4.6.4食指近位指关节宽
4.6.5食指远位指关节宽 4.7.1足长 4.7.2足宽
2.1
2.2
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
常用的人体测量数据
2.3 2.4
练习题
请标出图中所示人体尺寸的名称。
第2章 人体尺度与数据处理
人机工程学
ERGNOMICS
授课：龙海曌
人机工程学 ERGNOMICS
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
概论 人体尺度与数据处理 人机界面设计 作业空间布局与工位设计 作业工具与座椅设计 人机系统与作业环境 制造系统的人机工程 计算机辅助人机工程设计
参见国标GB3975－88中的规定
2.1
2.2
2.3
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
2.4
2.1 人体测量学
头部测点
测
（16个）
头部测量项目
测 （12项） 量
点
项
目
躯干和四肢部位测点
躯干和四肢部位测量项目
（22个）
（69项）
2.1
2.2
2.3
第1章 第2章 第3章 第4章 第5章 第6章 第7章 第8章
9595 16167761
9999 1177098
三种基本体型，这种体型的差异可能发生在个体内部，也可能是个体之间
2.2 人体测量尺寸的统计特性
•使用群体 使用所设计的产品的全部人员 •抽样方法 群体数量大、群体不确定、潜在群体、个体差别
1. 均值 2.方差
人机工程学第二章人体测量及数据应用
5
0
9
6
？结合自己的身高，体重，计算自身所处百分位数
34
GB10000-1988《中国成年人人体尺寸》等系列人体尺寸 国家标准 存在的问题
一是不含未成年人的人体尺寸 二是20多年过去了，随着人民群众生活水平的提高，体貌特征已经发 生巨大变化，许多数据已经不能适应生产生活设计的需要。
采用了先进的三维人体扫描技术，数据多达150多 项，比1986年多出一倍。可在不到10秒的时间内 ，获得完整的1∶1的人体三维模型，然后通过测量 软件在模型上提取立姿、坐姿、头部、足部等150 多个人体尺寸，准确度1毫米左右。
50 6.8
华南
xS
56 6.9
49 6.5
西南
xS
55 6.8
50 6.9
身 男 169 56.6 168 53. 168 55.2 166 56.3 165 57.1 164 56.7
高
3
476
9
0
7
/m
m
女 158 51.8 157
6
5
51. 9
157 50.8 156 50.7 154 49.7 154 53.9
行统计分析，从而获得所需群体 尺寸的统计规律和特
征参数。
均值
方差
标准差
百分位数
17
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
X 量值 ：X x11 ， x2,X ...x2 nn 其均值 为：Xn1 ni n1Xi
3. 人体测量数据
4
人机工程学数据
1.6.3 人体尺寸特性－基本人体尺寸数据
3. 身高、体重、手长等是基本的人体尺寸数据
1.6.4 人体尺寸特性－人体尺寸比例关系不同
4. 人体尺寸之间具有线性相关关系，对不同种族、 国家的人群都是适用的；但关系式中的系数α和β，却 随不同种族、国家的人群而有所不同。
YXb
第二节 中国成年人的人体尺寸
1.6 人体尺寸特性
1.6.1 人体尺寸规律 1.群体的人体尺寸数据近似服从正态分布规律
1.6.2 人体尺寸特性－线性相关性(a)
2. 各人体尺寸之间一般具有线性相关性
YXb
1.6.2 人体尺寸特性－线性相关性（b）
YXb
Y ——人体尺寸数据； X ——身高、体重、手长等基本人体尺寸(之一)； α，β —— 常数 (对于特定的人体尺寸) 。
1.5 人体测量项目 1.5.1 人体测量项目－肩高
肩高：从地面到肩峰点的铅垂距离 测量方法：被测者足跟并拢，身体完全挺直站立， 肩部放松，上臂自然下垂 测量仪器：人体测高仪
1.5.2 测量项目－手宽
测量项目 手宽 在第l到第V掌骨头水平处，掌面桡尺两侧间的投 影距离。 测量方法 ： 被测者前臂水平，手伸直，四指并 拢，掌心朝上。 测量仪器 ： 人体测量直角规。
1.3 人体测量仪器
人体测量仪器包括： 1、人体测高仪 2、人体测量用直角规 3、人体测量用弯脚规 4、人体测量用角度针 5、人体测量用软尺
1.3.1 人体测高仪器－人体测高仪
人体测高仪
1.3.1 人体测量仪器－人体测量用直角规
人体测量用直脚规
1.3.2 人体测量仪器－人体测量用弯脚规
人体测量仪器
姿势修正量：人们正常工作、生活时，全身采取 自然放松的姿势所引起的人体尺寸变化。
第二章(2)：人体测量学
c、可调尺寸，应可调节到使第5百分位和第95百分位之间的所 有人使用方便。 d、以第5百分位和第95百分位为界限值的物体，当身体尺寸在 界限值以外的人使用会危害其健康或增加事故危险时，其尺寸界限 应扩大到第1百分位和第99百分位。紧急出口以及至运转着的机器部 件的有效半径，应以第99百分位数值为依据，而使用者与紧急制动 杆的距离则应以第1百分位数值为依据。 e、门铃、插座、电灯开关等的安装高度以及营业柜台高度等 这类具有普遍性的场合，应以第50百分位数值为依据。
主要人体尺寸的应用实例
1.身高
2.立姿眼高
2.立姿眼高
3.肘高
4.坐高
5.坐姿眼高
6.坐姿肩峰高
7.最大肩宽
坐 姿 两 肘 间 宽
9.臀宽
10.坐姿大腿厚
11.膝盖高度
人体尺度主要决定人机系统的操纵是否方便和舒适宜人。因此， 各种工作面的高度和设备高度如操纵台、仪表盘、操纵件的安装高 度以及用具的设置高度等，都要根据人的身高确定。以身高为基准 确定工作面高度、设备和用具高度的方法，通常是把设计对象归成 各种典型的类型，并建立设计对象的高度与人体身高的比例关系， 以供设计时选择查用。
讨论：自行车设计要涉及的人体尺寸。
2、车把 把横管的总宽度应在350~700mm之间。处于最高位置时 的把套上端面和处于最低位置时的鞍座面之间的垂直距 离不应超过400 mm。 把横管末端应装有把套或把盖，它们应能承受70N的拉 脱力。
车把稳定性 车把经正确调整后，应在正前方位置的左右两侧各不小于 60。的范围内转向灵活，轴承处不应出现紧点、僵呆或松 弛现象。 当骑行者坐在鞍座上，双手握住车把把套并尽量往后靠时， 自行车和骑行者的总重量至少应有25%压在前轮上。
第二章人机工程学测量讲义
2-2 人体尺度
D.地区性差异 不同国家、不同地区的人，由于人类发 展的历史不同，以及水土环境和气候的影响， 使人们无论在体形，还是身体各部分比例与 尺寸上都有较大的差别。进行产品设计或工 程设计时，应考虑不同国家、不同区域的人 体尺寸差异。我国地域辽阔，根据不同地区 的人体尺寸特点，划分出了较高身材地区、 z中等身材地区、较矮身材地区等区域。表 3-5列出了世界各地人体的差异。
2-2 人体尺度
男、女各年龄层次的身高比例图
2-2 人体尺度
男、女各年龄层次的身高比例图
2-2 人体尺度
B.性别 在男性与女性之间，人体尺寸、重量、 躯干外形和比例关系都有明显差异。对于大 多数人体尺寸，男性都比女性大些，但有的 尺寸——胸厚、臀宽及大腿周长，女性比男 性大。男女即使在身高相同的情况下，身体 各部分的比例也是不同的。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。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， 表现为躯干外形的显著不同。
2-3 人体测量
2、标准体形 体形指人体外形特征及体格类型，它 随性别、年龄、人种等不同会产生很大差异， 体形与遗传、体质、疾病及营养有密切关系。 一般人体体形的确定，是以身体五种部位的 直径(围幅)大小为依据的，这五种部位是: 头、脸、颈部；上肢(肩、臂、手)；胸；腹 部和臀部；腿、足。
2-3 人体测量
3、测量基准面与基准轴 人体测量的基准面主要有矢状面、冠状 面和水平面。它们是通过互相垂直的三个轴 (垂直铀、纵轴和横轴)来定位的。
左中把 、矢通 右状过 对面人 称。体正 的正正中 两中中矢 部矢线状 分状的面 。面矢 将状 人面在 体称矢 分为状 成正面 中 ，
人机工程学培训课件-第2章 人体测量及测量数据的应用培训
图 2 2 人 体 测 量 基 准 面 和 基 准 轴
14
人机工程学培训课件-
Chapter 2 人体测量及测量数据的应用
二、测量方法与仪器 马丁测量法：
以人体体骼为对象进行计测的方法（方法介绍） 人体测量仪器有：见图2-5-a 、 b、 c
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。
95
1.645
20
0.842
97.5
1.960
25
0.674
99.0
2.326
30
0.524
99.5
2.576
人机工程学培训课件-第2章人体测量及测量数据的应用培训
33
人机工程学培训课件-
Chapter 2 人体测量及测量数据的应用
四、数据类型与换算
（按人体结构尺寸和功能尺寸介绍）
1.人体主要尺寸（参见教材P23) GB10000 – 88 给出了身高、体重、上臂
28
人机工程学培训课件-
图2-4（e） 坐姿测量项目
人机工程学培训课件-第2章人体测量及测量数据的应用培训
29
人机工程学培训课件-
三、人体测量数据的处理（统计函数）
均值 x
描述测量数据位置特征的值。
方差 S2
描述测量数据在中心位置波动程度差异 的值。
标准差 SD 表明测量值对于均值的波动程度，为方 差的平方根。
图2-3(b) -立姿测量项目
人机工程学培训课件-第2章人体测量及测量数据的应用培训
20
人机工程学培训课件-
图2-3(c) -立姿测量项目
人机工程学培训课件-第2章人体测量及测量数据的应用培训
人机工程学人体测量学
人机工程学
人机工程学
动态人体尺寸测量
动态人体尺寸测量是指被测者处于动作状态下所进行的人体尺寸 测量。动态人体尺寸测量的重点是测量人在执行某种动作时的身体动 态特征。
人机工程学
第二节 常用人体尺寸数据
2.1 我国成年的人体结构尺寸
我国1989年7月1日实施的GB 10000—88《中国成年人人体尺寸》， 适用于工业产品、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造设备更新 及劳动安全保护。标准中所列数值，代表从事工业生产的法定中国成 年人（男18～60岁，女18～55岁）。
人机工程学
人机工程学
人机工程学
人机工程学
人机工程学
人机工程学
1.4 人体测量常用工具
主要工具有：体重器、身高测量仪、卷尺、直脚规、 弯脚规等。
人机工程学
人体测量时的注意事项：
人机工程学
a.支撑面 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、稳固的和不可压缩的。
b.被侧者的衣着 要求被侧者裸体或穿着尽量少的内衣，例如只穿 内衣裤和背心，后者的情况下，在测量胸围时，男性应撩起背心，女性 应松去胸罩后进行进行测量。
标准中共列出47项我国成年人体尺寸基础数据，按男女性别分开， 且分三个年龄段：18～25（男、女），26～35（男、女），36～60 （男）、55（女），且分别给出这些年龄段的各项人体尺寸数值，为 了方便使用，各类数据表中的各项人体尺寸数值均列出其相应的百分 位数。现将GB 10000—88中的人体主要测量项目及尺寸摘录于图1—4 及表1—1中，可在实际设计时查阅。
人机工程学
a.人体主要尺寸
量 百分 分组 项 位数 目
男（18～60岁） 1 5 10 50 90 95 99
第二章 人体尺寸及其应用方法
（二）人体测量的条件简介
国家标准GB/T 5702—1999的规定如下。 1．衣着和支撑面 被测者不穿鞋袜，只穿单薄内衣（背心裤衩）。 立姿测量 站立在地面或平台； 坐姿测量 座椅面为水平面、稳固、不可压缩。 2．测量基准和基准面 ①测量基准面 矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面 ②测量基准轴 铅垂轴、矢状轴、冠状轴。 人体尺寸测量均在测量基准面内、沿基准轴的 方向进行。
GB/T 10000—1988 《中国成年人人体尺寸 》。
二、人体测量方法简介
人体测量的3个方面： ①形态测量: 人体尺寸、体重体型、体积表面积等； ②生理测量: 知觉反映、肢力、体能、疲劳及生理节律等； ③运动测量： 动作范围、各种运动特性等。 人体尺寸数据的科学性主要是可比性、适用性两方面。 可比性 指国际、国内测量方法严格统一。 适用性 指测量的项目、数据是设计等实用中所需要的。 为此, ISO/ TC159/SC3(人体测量与生物力学分技术委员会)制定了标准 ISO 7250：1996。
人体尺寸项目
国标中部分人体尺寸项目的应用场合举例
应用场合举例
2.1 立姿眼高
立姿下需要视线通过、或需要隔断视线的场合，例如病房、监护室、 值班岗亭门上玻璃窗的高度、一般屏风及开敞式大办公室隔板的高度等， 商品陈列橱窗、展台展板及广告布置等 立姿下，上臂下垂、前臂大体举平时，手的高度略低于肘高，这是 立姿下手操作工作的最适宜高度，因此设计中非常重要。轮船驾驶，机 床操作，厨房里洗菜、切菜、炒菜，教室讲台高度等都要考虑它
图2-1 达· 芬奇
图2-2 人体比例图
图2-3《大卫》
古代对人体尺寸、形态的关注，主要着眼于建筑、雕塑、文化。
# 比利时人奎特莱特1870年出版《人体测量学》。 # 20世纪初建立了人体测量统一的国际标准。 # 德国人类学家马丁的《人类学教科书》1914年出版，为沿用至今的 各国人体尺寸测量方法奠定了基础。 # 1919年，美国进行了10万退伍军人的多项人体测量工作，所得数据 用于军服的设计制作。 # 二战后，美、英两国又进行了大规模的海空军人体测量， 1946年提 出研究报告《航空部队人体尺寸和人员装备》,这是人体尺寸用于人机工程 设计的重要文献。 # 现在世界各先进国家都有本国的人体尺寸国家标准。 # 我国于1988年发布了相应的国家标准
人机工程学试题库(1)
人机工程学试题库(1)各位读友大家好，此文档由网络收集而来，欢迎您下载，谢谢人机工程学试题第 1 章人机工程学概论一、填空题1、人机工程学是研究人、机械及其工作环境之间相互作用的学科。
2、英国是世界上开展人机工程学研究最早的国家。
因此，人机工程学有“起源于欧洲，形成于美国” 之说。
3、人机工程学在其形成与发展史中，大致经历了经验人机工程学、科学人机工程学和现代人机工程学三个阶段。
4、在经验人机工程学阶段，学科发展的主要特点是：在人机关系上是以选择和培训操作者为主，使人适应于机器。
5、第二次世界大战期间是科学人机工程学阶段，并一直延续到50年代末。
6、科学人机工程学的发展特点是：重视工业与工程设计中的“人的因素”，力求使机器适应于人。
7、现代人机工程学研究的方向是：把人-机-环境系统作为一个统一的整体来研究。
8、本学科的根本研究方向是通过揭示人、机、环境之间相互关系的规律，以达到确保系统总体性能的最优化。
9、人机工程学中人体特性的主要研究对象是：在工业设计中与人体有关的问题。
10、人机工程学目前常用的研究方法有：观察法、实测法、实验法、模拟和模型试验法、计算机数值仿真法、分析法和调查研究法。
11、人机工程学实际上是人体科学、环境科学不断向工程科学渗透和交叉的产物。
12、一项优良设计必然是人、环境、技术、经济、文化等因素巧妙平衡的产物。
判断最佳平衡点的标准，就是在设计中坚持以“人” 为核心的主导思想。
二、选择题1、第二次世界大战之前是的发展阶段。
A、经验人机工程学B、科学人机工程学C、现代人机工程学2、第二次世界大战期间是的发展阶段。
A、经验人机工程学B、科学人机工程学C、现代人机工程学3、从60 年代至今，称其为发展阶段。
A、经验人机工程学B、科学人机工程学C、现代人机工程学4、在 B 人机工程学发展阶段，研究者大都是心理学家。
A、科学B、经验C、现代5、在经验人机工程学发展阶段，研究者大都是。
A、工程技术人员B、心理学家C、管理学家三、简答题1、人机工程学在其形成与发展史中，大致经历了哪三个阶段？每一个阶段的主要特点分别是什么？2、对工业设计师来说，从事人机工程学研究的主要内容有哪几个方面？(6分) 3、人机工程学目前常用的研究方法有哪些？4、人机工程学研究的内容对工业设计的作用是什么？四、论述题(15 分) 请结合本学科理论及本专业实践，论述人机工程学研究的内容对工业设计的作用是什么？第2 章人体测量与数据应用一、填空题1、人体测量学是通过测量人体各部位尺寸来确定人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，从而为各种设计提供人体测量数据。
人体工程学(人体测量数据及应用)课件
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。
人体尺寸的差异
（一）种族差异：
不同的国家，不同的种族，因地理环境、生活习惯、遗传特质的不同，人体尺寸的差异是十分明显的，从越南人的160.5厘米到比利时人的179.9厘米，高差幅竟达19.4厘米。 人体尺寸测量如仅仅是着眼于积累资料是不够的，还要进行大量的细致分析工作。由于很多复杂的因素都在影响着人体尺寸，所以个人与个人之间，群体与群体之间，在人体尺寸上存在很多差异，不了解这些就不可能合理的使用人体尺寸的数据，也就达不到预期的目的。差异的存在主要在以下几方面：
四〉性别差异
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。一般妇女的身高比男子低10厘米左右，但不能象常常作的那样，把女子按较矮的男子来处理，调查表明，妇女与身高相同的男子相比，身体比例是不同的，妇女臀部较宽、肩窄，躯干较男子为长，四肢较短。在设计中应注意这种差别。根据经验，在腿的长度起作用的地方，考虑妇女的尺寸非常重要。 此外还有许多其他的差异：象地域性的差异，如寒冷地区的人平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，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。了解了这些差异，在设计中就应充分注意它对设计中的各种问题的影响及影响的程度，并且要注意手中数据的特点，在设计中加以修正，不可盲目的采用未经细致分析的数据。
人体尺度的比例关系
在室内设计中最有用的是十项人体构造上的尺寸，它们是：身高、体重、坐高、臀部至膝盖长度、臀部的宽度、膝盖高度、膝弯高度、大腿厚度、臀部至膝弯长度、肘间宽度
人体尺寸的差异
（一）种族差异：
不同的国家，不同的种族，因地理环境、生活习惯、遗传特质的不同，人体尺寸的差异是十分明显的，从越南人的160.5厘米到比利时人的179.9厘米，高差幅竟达19.4厘米。 人体尺寸测量如仅仅是着眼于积累资料是不够的，还要进行大量的细致分析工作。由于很多复杂的因素都在影响着人体尺寸，所以个人与个人之间，群体与群体之间，在人体尺寸上存在很多差异，不了解这些就不可能合理的使用人体尺寸的数据，也就达不到预期的目的。差异的存在主要在以下几方面：
四〉性别差异
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。一般妇女的身高比男子低10厘米左右，但不能象常常作的那样，把女子按较矮的男子来处理，调查表明，妇女与身高相同的男子相比，身体比例是不同的，妇女臀部较宽、肩窄，躯干较男子为长，四肢较短。在设计中应注意这种差别。根据经验，在腿的长度起作用的地方，考虑妇女的尺寸非常重要。 此外还有许多其他的差异：象地域性的差异，如寒冷地区的人平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，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。了解了这些差异，在设计中就应充分注意它对设计中的各种问题的影响及影响的程度，并且要注意手中数据的特点，在设计中加以修正，不可盲目的采用未经细致分析的数据。
人体尺度的比例关系
在室内设计中最有用的是十项人体构造上的尺寸，它们是：身高、体重、坐高、臀部至膝盖长度、臀部的宽度、膝盖高度、膝弯高度、大腿厚度、臀部至膝弯长度、肘间宽度
第2章人体测量与数据应用 (1)
此外，国标GB3975-83还规定了人机工程学使用的人体参数 的测量方法，这些方法适用于成年人和青少年的人体参数测量， 该标准对上述81个测量项目的具体测量方法和各个测量项目所使 用的测量仪器作了详细说明。凡需要进行测量时，必须按照该标 准规定的测量方法进行测量，其测量结果方为有效。
三、人体测量的主要仪器
人体尺寸测量方法的示例 a)上臂长 b)前臂长 c)头长 d)容貌耳长 e)两眼内宽 f)两眼外宽 g)头围
h)髋关节外展活动的测量 i)掌侧屈的测量 j)尺侧偏的测量 k)足背屈的测量
(2) 摄像法: 用照相机或摄像机等作投影测量。
(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、自动非接触式等
(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 分高度尺寸。
测高仪组成：
1直尺 3活动尺座 5主尺杆
2固定尺座 4弯尺 6底层
（2）人体测量用直脚规：
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、足等部位的尺寸。
青年期。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。
男女身高与年龄的关系
老年妇女基本劳动的尺寸
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。
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。
三、人体测量的主要仪器
人体尺寸测量方法的示例 a)上臂长 b)前臂长 c)头长 d)容貌耳长 e)两眼内宽 f)两眼外宽 g)头围
h)髋关节外展活动的测量 i)掌侧屈的测量 j)尺侧偏的测量 k)足背屈的测量
(2) 摄像法: 用照相机或摄像机等作投影测量。
(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、自动非接触式等
(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 分高度尺寸。
测高仪组成：
1直尺 3活动尺座 5主尺杆
2固定尺座 4弯尺 6底层
（2）人体测量用直脚规：
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、足等部位的尺寸。
青年期。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。
男女身高与年龄的关系
老年妇女基本劳动的尺寸
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。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
图2-3 3D全身人体扫描系统 返回 人机工程学 Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
三、人体测量的基本术语（Terminology
1. 测量姿势（参见国标GB3975－88中的规定）
人机工程学
of Anthropometry）
图2-4 立姿 Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application （2）坐姿： 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。为确保坐姿正确，被测者 的臀部、后背部应同时靠在同 一铅垂面上。
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
二、测量方法
1. 普通测量法 2.摄影法，见图2-2 3.三维数学测量法，见图2-3
人机工程学
Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
图2-2 摄影测量法 返回 人机工程学 Ergonomics
人体的活动过程 和活动范围的大小 动作范围 动作过程 形体变化 皮肤变化
人机工程学
Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
形态数据类型
静态尺寸 人体的构造尺寸
动态尺寸 人体的功能尺寸
人在工作姿势下或在某种操作 活动状态下测量的尺寸
人机工程学 nomics
人体测量学(anthropometry)是人机工程学的一门分支学科，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。
人机工程学
Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
2.1 人体测量的基本知识
一、概述
人体测量学是人机工程学的重要组成部分。进行产品设计时，为使人与产品
相互协调，必须对产品同人相关的各种装置作适合于人体形态、生理以及心理特
点的设计，让人在使用过程中，处于舒适的状态以及方便地使用产品。因此设计 师应了解人体测量学，生物力学方面的基本知识，并熟悉有关设计所必需的人体 测量基本数据的性质、应用方法和使用条件。（图2-1）
人机工程学 Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
4.支承面和衣着 3.测量方向
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 头部测点
测 点
（16个）
躯干和四肢部位测点 （22个）
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
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。
测 量 项 目
头部测量项目 （12项）
躯干和四肢部位 测量项目（69项）
国际GB3975—83 测点、测量项目 国际GB5703—85 测量方法 人机工程学 Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
测量项目-立姿（一）
人机工程学 Ergonomics
图2-5 坐姿
人机工程学
Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
2.测量基准面
（1）矢状面 人体测量基准面的定位是由三个互
相垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。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平面。正中矢状平面将人体分 成左、右对称的两个部分。 （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 两个部分。 （4）水平面 与矢状面及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、下两个部分。 （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或法兰克福平面（OAE）。 图2-6 基准面 人机工程学 Ergonomics
（1）直立姿势（简称立姿）：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，膝 部自然伸直，左、右足后跟并拢， 前端分开，使两足大致成45°夹 角，体重均匀分布于两足。为确 保直立姿势正确，被测者应使足 后跟、臀部和后背部与同一铅垂 面 相 接 触 。
Anthropometry and Application
图2-1机床与人体尺度的关系
返回 人机工程学 Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application 人体测量 数据的种类
运动测量
形态测量
人体体形尺寸 体积 重量 表面积
生理测量
人体出力范围 人体感觉反应 人体疲劳
第 2 章 人体测量与数据应用
Anthropometry and Application
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
1 2 3
人体测量的基本知识 人体测量的基本术语
常用的人体测量数据
人体尺寸的应 用
人机工程学 Ergonomics
4
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
测量项目-立姿（四）
人机工程学 Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
测量项目-立姿（五）
人机工程学 Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
测量项目-立姿（二）
人机工程学 Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用
Anthropometry and Application
测量项目-立姿（三）
人机工程学 Ergonomics
第二章 人体测量及数据应用