人因工程第十一章2ppt课件.ppt
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1、第十一章 人体测量及其应用 Anthropometry and Application,主要内容,二、人体测量的基本术语,四、人体尺寸的应用,三、常用的人体测量数据 (见普通人机工程学P8-13,一、人体测量的基本知识,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。,(如图111),图111,一、人体测量学的基本知识,2、人体测量数据的种类:,类型,静态尺寸
2、,动态尺寸,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),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。见图116。,图116,(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。见图117。,图11
3、7,2、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如图112。 矢状面;正中矢状面; 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、测量方向 (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。 (5)对于下肢,将胫骨侧称为胫侧,将腓骨侧称为腓侧。,4、支承面和衣着 立姿时站立的地面或平台以及坐姿
4、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 (GB397583) (GB397585测量方法),测点,头部测点 (16个),躯干和四肢部位测点 (22个),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),6、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。,图113,图114,图114,6、人体测量的主要仪器,(3)用于不能直接以直尺测量的
5、两点间距离的测量,如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。,图115,7、人体测量中的主要统计函数(术语),总体、样本,均值、标准差,术语,适应域,百分位,百分位数,总体,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。,均值,描述一个分布,必须用两个重要的统计量:均值和标准差。前者表示分布的集中趋势;后者表示分布的离中趋势
6、。,均值的计算公式为:,标准差,标准差的计算公式为:,为相加,N为测量次数, 为各单独测量值,M为均值。,S为标准差,其他符号与(1)相同。,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。,百分位,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,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
7、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:,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。,东北、华北区,西北区,东南区,华中区,华南区,西南区,各地区身高、体重的M、S值,身高: M=1693(158
8、6);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=1686(1575); S=55.2(50.8) 体重:M=59(51); S=7.7(7.2),身高:M=1669(1560); S=56.3(50.7) 体重:M=57(50); S=6.9(6.8),身高:M=1650(1549); S=57.1(49.1) 体重:M=56(49); S=6.9(6.5),身高:M=1647(1546); S=56.7(53.9) 体重:M=55(50)
9、; 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,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)=
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