第二章人体测量及数据应用

合集下载
  1. 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. 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. 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)。
设计要考虑地区因素及地区适应性。
3. 性别因素
对于大多数人体尺寸(平均身高),男性比女性高 100mm左右;
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;
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。
4.年龄因素
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。
均值为:
XX1X2n Xn1 ni n1Xi
2.方差
描述测量数据在中心位置(均值)上波动程度 差异的值叫均方差,通常称为方差。
S 2 n 1 1 x 1 x 2 x 2 x 2 x n x 2 n 1 1 n n 1 x n x 2
(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)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。
(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。
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。
P95(第95百分位数)表示“大”身材,是指有95%的人 群身材尺寸小于此值,而有5%的人群身材尺寸大于此值。
5.百分率的计算
在一般的统计方法中,并不一一罗列出所有百分位 数的数据,而往往以均值u和标准差σ来表示。虽然人 体尺寸并不完全是正态分布,但通常仍可使用正态分布 曲线来计算。因此,在人机工程学中可以根据均值u和 标准差σ来计算:
虽然人体的尺寸是千变万化的,但也有一定的分布规 律,人体尺寸不完全遵循正态分布规律,但近似于正态 分布,通常可借助正态分布曲线的概率分配来计算。以 人体测量尺寸为横坐标,将各值出现的频数为纵坐标, 可做出相对频数正态分布曲线图。
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。
按照统计规律,任何一个测量项目(如身高)都有 一个概率分布和累计概率。累计概率从0—100%,有若 干个百分比值。
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
1.人体主要尺寸:GB10000-88给出身高、体重、上臂 长、前臂长、大腿长、小腿长共六项人体主要尺寸数据。
2.立姿人体尺寸:该标准提供成年人立姿人体尺寸有眼高 、肩高、肘高、等六项人体尺寸数据。
k 2.326 1.645 1.282 0.000
百分比{%} 80 90 95 99
k 0.842 1.282 1.645 2.326
例1:已知某一男性职工人群,其身高尺寸的均值
x16标8.2准85m 差m
81.83mm

P

5
P的95 人体测量尺寸。
解:已知 x168.285mm 81.83mm 求 P5 、 P95 的人体尺寸
3.标准差 SD()
它是方差的平方根,表明一系列测量值对均值的
波动情况
1
SD
n11in1
xi2
22 nx
SD(小) 反映正态分布曲线陡,数据集中 SD(大) 反映正态分布曲线缓,数据分散
4.百分位数
人体测量的数据常以百分位数Pk来表示人体尺 寸等级,最常用的是以第5%、第50%、第95%三 种百分位数来表示。
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。
2.人体测量学:是指测量人体各部分尺寸或比例来研究人体的形态特 征的方法。
形态测量
人体体形尺寸 体积 重量 表面积
人体测量 数据的种类
生理测量
人体出力范围 人体感觉反应
人体疲劳
运动测量
人体的活动过程 和活动范围的大小
求: xi 170m0 m 所处的百分率P 解:①计算z:
z(xix)(17801 .8 1063.28)58 0.144
②查正态分布表:
表2 正态分布表
Z = 0.144
z
0
1
2
3
4
5
0.0 0.0000 0.0040 0.0080 0.0120 0.0130 0.0199 0.1 0.0398 0.0438 0.0478 0.0517 0.0557 0.0597 0.2 0.0793 0.0832 0.0871 0.0910 0.0948 0.0987 0.3 0.1179 0.1217 0.1255 0.1293 0.1331 0.1368
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4.0kg,胸围增加 3.1cm(日本政府非常重视下一代的发展,在学校每天都有政府提供的牛奶和牛
初乳,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
需要求该尺寸 所处的x 百i 分率 P时,可按下列步骤
求得:
①计算出正态分布表中的 z值 z(xi x)/
②根据Z查正态分布表求出概率数值p ③计算百分率P。P=0.5+p
例2:若Hale Waihona Puke Baidu名男性职工的身高为1700mm,求有百分之多 少的男性职工超过他的身高?
已知: xi 170m 0 m x168.285mm 8.18m 3 m
(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 (16个) 点
躯干和四肢部位测点
(22个)
头部测量项目
测 量
(12项)
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。
求某百分位数值
求数据所属的百分率
1)求某一百分位数的人体尺寸
当已知某项人体测量尺寸的均值为 ,x
标准差为 ,需要求任一百分位的人体测
量尺寸x时,可用下式计算:
xi x(k)
求1-50%之间的数据,式中取“-”号; 求50-99%之间的数据,式中取“+”号。
表1 百分位数与变换系数k之间的关系
百分比{%} 1 5 10 50
(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。
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
成年人人体尺寸》国家标准,适用于工业产品的设计、 建筑设计、军事工业及工业的技术改造,设备更新及 安全保护。该标准共提供7类47项人体尺寸基础人体 数据,(男性18~60岁,女性18~55岁),并按男、 女性别分开列表。
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 第五节 人体测量数据的应用
第一节 人体测量简介
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。
百分位数Pk是一种位置指标、一个界值。一个 百分位数将群体或样本的全部测量值分成两部分, 有K%的测量值等于和小于它,有(100-K)%大于 它。
P5(第5百分位数)表示“小”身材,是指有5%的人群身 材尺寸小于此值,而有95%的人群身材尺寸大于此值;
P50(第50百分位数)表示“中”身材,是指大于和小于此 值的人群身材尺寸各为50%;
P 5 1. 2 6 8 5 . 8 8 1 1 . 6 8 3 1 4. 6 5 m 4 5m 3 P 9 1 5. 2 6 8 5 . 8 8 1 1 . 6 8 3 1 4. 8 8 5 m 6 2m 2
2)求数据所属百分率
当已知某项人体测量尺寸为 x,i 其均值 ,x 标准差为时 ,
z0.14 p0.0557 z0.15 p0.0597
0 .050 9 .07 557 插值计算 pxi 17 00 .0 055710 40 .057
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
动作范围 动作过程 形体变化 皮肤变化
静态尺寸
形态数据类型
形形态态数数据据类类型型
动态尺寸
人体的构造尺寸
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
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
图2-2 摄影测量法
图2-3 3D全身人体扫描系统
例如:人体尺寸增长过程:男20岁、女18岁
身高的增长,在22岁之前呈上升趋势,30岁以后呈下 降趋势。
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。
5.时代因素
由于食物结构的改变,体育活动的开展,卫 生知识的普及,当代年轻人的身材比老一辈要 高。
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。
三、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。
同样,中国人比较含蓄已经成为外国人对中国人的典型描述, 针对中国文化的这一特点,在设计时,线形不宜过于强硬,尽 量随和、流畅、圆润、稳重.
2. 地区因素 一个国家由于地区不同,人体数据也有所差异。
我国身材较高的地区为河北、山东、辽宁、吉林等 省;中等身材的地区为浙江、江苏、湖北等省;较 矮身材的地区为四川、云南、贵州、等省。

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。
相关文档
最新文档