09人机课件3

确定正确的产品尺度是设计产品的一个重要方面。
第二章 人体尺度及测量方法
2-1
人体尺寸概述
人们对人体尺度开始感兴趣并发现人体各部 分相互之间的关系，要追朔到2000多年以前。公 元前一世纪罗马建筑师 Vitruvian 就已从建筑 学的角度对人体尺度作了较完整的论述。
达·芬奇据此画出了著名的人体标准图，15世纪。对人体尺寸、形态的关 注和研究，在古代主要着眼于建筑、雕塑、文化。
非常重要，估算某一具体设计的适用者在整个用户群中所 占的比例。
第二章 人体尺度及测量方法
5、百分位数
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1543，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 x x (S K ) 第95百分位数值。
第二章 人体尺度及测量方法
Байду номын сангаас
第二章 人体尺度及测量方法
测量项目-立姿（二）
第二章 人体尺度及测量方法
测量项目-立姿（四）
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念
（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。
(X
i 1
N
i
)
N

X
i 1
N
2 i
N
Xi Xi i 1 i 1 N N 2 N Xi i 1 N
N 2 N

2
标准差σ表示数值集中与离散的程度。 得到标准差的值, 才能完 整地表述被测群体的特征。
GB/T 5706.1-5704.4—85 《人体测量仪器》
第二章 人体尺度及测量方法
6. 人体尺寸
第二章 人体尺度及测量方法
6. 人体尺寸
第二章 人体尺度及测量方法
6. 人体尺寸
第二章 人体尺度及测量方法
6. 人体尺寸
第二章 人体尺度及测量方法
6. 人体尺寸
第二章 人体尺度及测量方法
6. 人体尺寸
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念 正态分布
硬币抛向空中
自然界中许多“事件”在发生少数几次 时, 是没有规律的. 但发生的次数足够多时, 即呈现出一种规律性, 次数愈多, 规律性愈明 显, 这种规律在数学上叫做“统计规律 ”。 第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念 i 1 1. 平均值, 中值, 众数 ( )
D
第二章 人体尺度及测量方法
在设计中，当需要得到任一百
分位数值时，则可按下式求出：
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
第二章 人体尺度及测量方法
2-1
人体尺寸概述
难点之一是, 不能量体裁衣，如何确定正确的产 品尺度? 难点之二是，要取得有价值的人体尺度数值必须 有一定的测量规模, 要积累一套较全面的人体尺 度数值库更是一项庞大的活动,。
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念 确定产品尺度时要考虑这样一些问题：
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。
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念
4、基本测点及测量项目 （GB3975—83） （GB3975—85测量方法）
头部测量项目 （12项）
对工作、劳动而言，或对器物设计而言这些人 体尺寸项目比较重要
第二章 人体尺度及测量方法
2.3
尺度设计
2.1立姿眼高： 病房、监护室等门上玻璃窗的高，屏风高 2.2立姿肘高： 轮船驾驶、机床操作、厨房洗菜、教师讲台 2.3立姿手功能高：手提包、手提箱不拖到地面 3.1坐高： 双层床、火车卧铺
3.3坐姿眼高： 影剧院、阶梯教室的坡度设计、汽车驾驶的视野 析、计算机等屏幕的放置高度 3.5坐姿肘高： 座椅扶手高度、书桌、餐桌的高度设计 椅面上桌子下面的抽屉的空间 3.6坐姿大腿厚： 椅面高度设计 3.8小腿加足高：
2.3 人体测量
人体的测量
Henry Dreyfuss
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。
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念 小原二郎
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念
2、人体测量数据的种类：
9
站姿使用方便的台面高度(上限) 6/7
2.3
尺度设计
各种工具的设计应考虑人手的尺寸, 头盔的设计要考虑人头部的尺寸, • 行 自 车的设计要考虑人的身长, 手长, 脚长 等.
第二章 人体尺度及测量方法
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 • µ=1693mm，标准差σ=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。 • 讨论：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。
X
N
N
i

X
i 1
N
N
美国成年男性平均身高174.8cm, 法国成年男性身高 169.9cm, 而日本成年男性平均身高166.9cm。

X
i 1
N
i
N
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念 2
) i 1 2 标准差 （均方差） N
i
(X
2
N

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）
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念
3. 人体测量的基本术语 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。
第二章 人体尺度及测量方法
2.3
尺度设计
第二章 人体尺度及测量方法
6. 人体尺寸
第二章 人体尺度及测量方法
6. 人体尺寸
第二章 人体尺度及测量方法
2.3
尺度设计
几点讨论：
人体尺寸极多，国标为什么选择这么一些项目？
6个主要人体尺寸
2.1、 2.2， 2.3， …
3.1， 3.3， 3.8， 3.6， 3.9， …
188(mm）
已知美国成年男性身高的平均值 µ=174.8, 另知标准差σ 是6.78,
161.5
第97.5百分位的数值是:
µ+1.95σ =174.8+1.95×6.78=188(mm)
第2.5百分位的数值是
µ-1.95σ =174.8-1.95×6.78=161.5(mm)
第二章 人体尺度及测量方法
第二章 人体尺度及测量方法
总 体
统计学中，把所要研究的全体对象的集合 称为“总体”。在人体尺寸测量中，总体是按 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。
样 本
统计学中，把从总体取出的许多个体的全 部称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据 就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解 样本的特点及其表达的总体。
第二章 人体尺度及测量方法
1 2 3
人体尺寸概述 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
4
第二章 人体尺度及测量方法
第二章 人体尺度及测量方法
2-1
人体尺寸概述
骑着太高的自行车、穿着过小的鞋子、坐 过高过矮的凳子能使你对产品的尺度概念产生 直接的体验。
例：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。 ---8小时/每天----3000次同一操作 • 操作台键盘按钮超过了最高操作员所能触及的范围
第二章 人体尺度及测量方法
测量项目-坐姿（一）
第二章 人体尺度及测量方法
测量项目-坐姿（二）
第二章 人体尺度及测量方法
测量项目-坐姿（三）
第二章 人体尺度及测量方法
测量项目-坐姿（四）
第二章 人体尺度及测量方法
测量项目-坐姿（五）
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念
(3)、测量基准面
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念 3. 适应域 P
产品设计应能满足大多数用户的需要—目标 定量化——是百分之九十? 还是百分之 九十五?
这个百分比就是“适应域”
一般说来，适应域越宽，产品的适应面就越大。 一般情况下, 适应域至少为百分之九十。
第二章 人体尺度及测量方法
适应域 适应域
一个设计只能取一定的人体尺寸 范围，只考虑整个分布的一部分 “面积”，称为“适应域”，适应 域是相对设计而言的，对应统计学 的置信区间的概念。 适应域可分为：对称适应域、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
满足度
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念 4. 百分位
第二章 人体尺度及测量方法
2.3
尺度设计
除了身高之外, 还给出了其他14个指标. 不同的指标有不 同的用途. • 如, 设计站立工作时的高度, 就要参考人体肘 例 高尺寸, 设计坐椅时要考虑人的坐深, 臀宽, 坐姿膝高等.
在这些指标中, 最重要的指标是身高. 这是因为, • 一 第 身高这一指标本身经常被直接用到, 如汽车车厢高和门高的设 计. 第二, 其他许多指标与身高是相关的, 例如坐高大约是 身高的0.523倍, 膝高大约是身高的0.311倍, • 外也可以粗 另 略地根据与身高的比例来确定设备的高度。
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念
(3) 三维数字化人体测量
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2.2 人体测量中的一些概念 6. 人体尺寸
为确保数据的科学性（可比性）、适用性，制定了严格 的相关技术标准。我国的几个主要标准如下：
GB/T 5703—1999 《用于技术设计的人体测量基础项目》
头部测点
测 点
测 （16个） 量 项 躯干和四肢部位测 目
点
（22个）
躯干和四肢部 位测量项目 （69项）
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念 5.人体测量的主要仪器
(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位 高度尺寸。 （2）人体测量用直角规： 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。
第二章 人体尺度及测量方法
2.3
编号 1 2 3 4 5 6 7 8
尺度设计
定义 与人同高的设备 设备与眼睛同高 设备与人体竿重心同高 设备与坐高相同 眼睛能够望进设备的高度 能挡住视线的设备高度 设备与身高之比 1/1 11/12 5/9 6/11 10/11 33/34
设备高度与人体高度之比
站着用手能放进和取出物体的高度 7/6 站着手向上伸所能达到的高度 4/3
1%-50%之间的数值：p= µ-（ σ×k） 50%-99%之间的数值：p=µ+（σ×k）
µ为标准值；σ为标准差；K为百 分比变换系数。
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念
已知平均值µ和标准差σ 可以计算出某一适应域所对 应的百分位。关系如表 所示：
97.5 95 90 50 10 5 2.5 µ+1.95σ µ+1.65σ µ+1.28σ µ µ-1.28σ µ-1.65σ µ-1.95σ
•以什么身材作为依据能满足大多数人的需要? • 驾驶员座椅要有多大的前后调节量才能满足大多数成 年人的身材? • 如何才能正确地使用人体测量数值库? 这就涉及到人体测量中的一些基本概念。
第二章 人体尺度及测量方法
2.2 人体测量中的一些概念
总体、样本
均值、方差、 标准差
术语
适应域 百分位数 百分位
它表示了某一测量数值所标志的群体数量与整个 群体之间的百分比关系。百分位由百分比表示，称为 “第几百分位”。
第二章 人体尺度及测量方法
例如，50%称为第50百分位。 第2.5百分位的数值为161.5cm, 表示被测群体中有2.5％的身高小于161.5cm 显然, 平均值174.8表示第50百分位。