人體尺寸測量車輛人機工程學(xué)PPT課件

1、人體尺寸 2 人體模型4 人體測量 3 1 人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用 3 3 返回總目錄返回總目錄 第第 2 章目錄章目錄 2.1 人人 體體 測測 量量 分分 類類 參照系參照系 項目項目/方法方法 統(tǒng)計特征統(tǒng)計特征 回到本章目錄 1. 1. 靜止形態(tài)參數(shù)的測量靜止形態(tài)參數(shù)的測量 2. 2. 活動范圍參數(shù)的測量活動范圍參數(shù)的測量 3. 3. 生理學(xué)參數(shù)的測量生理學(xué)參數(shù)的測量 4. 4. 生物力學(xué)參數(shù)的測量生物力學(xué)參數(shù)的測量 回到本節(jié)目錄 2.1.1 人體測量的分類 測量基準(zhǔn)軸： 1. 1. 鉛垂軸鉛垂軸 2. 2. 矢狀軸矢狀軸 3. 3. 冠狀軸冠狀軸 測量基準(zhǔn)面： 1. 1. 矢狀面矢狀面 2

2、. 2. 冠狀面冠狀面 3. 3. 水平面水平面 4. 4. 眼耳平面眼耳平面 回到本節(jié)目錄 2.1.2 人體測量的參照系 測量姿勢 1.1.立姿立姿 被測者挺胸直立被測者挺胸直立, ,頭部以眼耳平面定位頭部以眼耳平面定位, ,眼睛平視前方眼睛平視前方, ,肩部放肩部放 松松, ,上肢自然下垂上肢自然下垂, ,手伸直手伸直, ,手掌朝向體側(cè)手掌朝向體側(cè), ,手指輕貼大腿側(cè)面手指輕貼大腿側(cè)面, ,膝部膝部 自然伸直自然伸直, ,左、右足后跟并攏左、右足后跟并攏, ,前端分開前端分開, ,使兩足大致呈使兩足大致呈4545夾角夾角, , 體重均勻分布于兩足。體重均勻分布于兩足。 2.2.坐姿坐姿 被

3、測者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到腓骨頭高度的平面上被測者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到腓骨頭高度的平面上, ,頭部以眼耳平頭部以眼耳平 面定位面定位, ,眼睛平視前方眼睛平視前方, ,左、右大腿大致平行左、右大腿大致平行, ,膝彎屈大致成直角膝彎屈大致成直角, ,足足 平放在地面上平放在地面上, , 手輕放在大腿上。手輕放在大腿上。 測量方向 1.1.人體上下方向人體上下方向 上方稱為頭側(cè)端上方稱為頭側(cè)端, ,下方稱為足側(cè)端。下方稱為足側(cè)端。 2.2.人體左右方向人體左右方向 靠近正中矢狀面的方向稱為內(nèi)側(cè)靠近正中矢狀面的方向稱為內(nèi)側(cè), ,遠(yuǎn)離正中遠(yuǎn)離正中 矢狀面的方向稱為外側(cè)。矢狀面的方向稱為外側(cè)。 3.3.四肢方向四

4、肢方向 靠近四肢附著部位的方向稱為近位靠近四肢附著部位的方向稱為近位, ,遠(yuǎn)離四肢附遠(yuǎn)離四肢附 著部位的方向稱為遠(yuǎn)位。著部位的方向稱為遠(yuǎn)位。 4.4.上肢方向上肢方向 指向橈骨側(cè)的方向稱為橈側(cè)指向橈骨側(cè)的方向稱為橈側(cè), ,指向尺骨側(cè)的方向指向尺骨側(cè)的方向 稱為尺側(cè)。稱為尺側(cè)。 5.5.下肢方向下肢方向 指向脛骨側(cè)的方向稱為脛側(cè)指向脛骨側(cè)的方向稱為脛側(cè), ,指向腓骨側(cè)的方向指向腓骨側(cè)的方向 稱為腓側(cè)。稱為腓側(cè)。 2.1.3 2.1.3 人體測量的項目和測量方法人體測量的項目和測量方法 回到本節(jié)目錄 我國國家標(biāo)準(zhǔn)我國國家標(biāo)準(zhǔn) GB 3975-83 GB 3975-83 人體測量術(shù)語人體測量術(shù)語中規(guī)

5、定了人體中規(guī)定了人體 測量參數(shù)的測點和測量參數(shù)的測點和測量項目測量項目, ,其中其中, ,頭部測點頭部測點 16 16 個、測量項目個、測量項目 12 12 項；驅(qū)干和四肢部位的測點項；驅(qū)干和四肢部位的測點22 22 個、測量項目個、測量項目 69 69 項。項。 GB 5703-85 GB 5703-85 人體測量方法人體測量方法中規(guī)定了適用于成年人和青中規(guī)定了適用于成年人和青 少年的人體參數(shù)少年的人體參數(shù)測量方法測量方法。 測量項目 支撐面和衣著 立姿測量時站立的地面或平臺、坐姿測量時的座椅平面立姿測量時站立的地面或平臺、坐姿測量時的座椅平面 應(yīng)當(dāng)是水平、穩(wěn)固、不可壓縮的。要求被測者裸體或

6、穿著盡應(yīng)當(dāng)是水平、穩(wěn)固、不可壓縮的。要求被測者裸體或穿著盡 量少的內(nèi)衣量少的內(nèi)衣( (例如例如, ,只穿內(nèi)褲和汗背心只穿內(nèi)褲和汗背心) )進行測量。進行測量。 回到本節(jié)目錄 2.1.4 2.1.4 人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計特征 常用的統(tǒng)計特征參數(shù)有均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、百分位數(shù)等。常用的統(tǒng)計特征參數(shù)有均值、方差、標(biāo)準(zhǔn)差、百分位數(shù)等。 人體測量的數(shù)據(jù)常以百分位數(shù)來表示人體尺寸的等級人體測量的數(shù)據(jù)常以百分位數(shù)來表示人體尺寸的等級, ,百分位數(shù)百分位數(shù) 是一種位置指標(biāo)是一種位置指標(biāo), ,一個界值一個界值, ,以符號以符號 PKPK表示。一個百分位數(shù)將總表示。一個百分位數(shù)將總 體或樣本的

7、全部測量值分為兩部分體或樣本的全部測量值分為兩部分, ,有有K%K%的測量值等于或小于此的測量值等于或小于此 數(shù)數(shù), ,有有(100-K)%(100-K)%的測量值大于此數(shù)。最常用的是第的測量值大于此數(shù)。最常用的是第 5 5、5050、95 95 三個百分位數(shù)三個百分位數(shù), ,分別記作分別記作 P5 P5 、P50P50、P95P95。 回到本節(jié)目錄 1 我國成年人的 人體結(jié)構(gòu)尺寸 2 我國成年人的 人體功能尺寸 3 人體參數(shù)的 計算方法 2.2 人人 體體 尺尺 寸寸 回到本章目錄 2.2.1 我國成年人的人體結(jié)構(gòu)尺寸 國家標(biāo)準(zhǔn)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 10000-88GB 10000-88中國成年人人

8、體尺寸中國成年人人體尺寸按照人機工按照人機工 程學(xué)的要求提供了我國成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)中總程學(xué)的要求提供了我國成年人人體尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)中總 共給出共給出 7 7 類類 47 47 項人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)中用項人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)中用 7 7 幅圖分別幅圖分別 表示項目的部位表示項目的部位, ,相應(yīng)用相應(yīng)用 13 13 張表分別列出各年齡段、各常用百張表分別列出各年齡段、各常用百 分位的各項人體尺寸數(shù)據(jù)。分位的各項人體尺寸數(shù)據(jù)。 回到本節(jié)目錄 人體主要尺寸人體主要尺寸 男（1860歲）女（1855歲） 1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99

9、1.1 身高/mm1543 1583 1604 1678 1754 1775 18141149 1484 1503 1570 1640 1659 1697 1.2 體重/kg44 48 50 59 71 75 8339 42 44 52 63 66 74 1.3 上臂長/mm279 289 294 313 333 338 349252 262 267 284 303 308 319 1.4 前臂長/mm206 216 220 237 253 258 268185 193 198 213 229 234 242 1.5 大腿長/mm413 428 436 465 496 505 523387 4

10、02 410 438 467 476 494 1.6 小腿長/mm324 338 344 369 396 403 419300 313 319 344 370 376 390 立姿人體尺寸立姿人體尺寸 男（1860歲）女（1855歲） 1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99 2.1 眼高 /mm 1436 1471 1495 1568 1643 1664 1705337 1371 1388 1454 1522 1541 1579 2.2 肩高/kg1244 1281 1299 1367 1435 1455 14941166 1195 1211 1271 133

11、3 1350 1385 2.3 肘高 /mm 925 954 968 1024 1079 1096 1128 873 899 913 960 1009 1023 1050 2.4手功能高 /mm 656 680 693 741 787 801 828 630 650 662 704 746 757 778 2.5 會陰高 /mm 701 728 741 790 840 856 887 648 673 686 732 779 792 819 2.6脛骨點高 /mm 394 409 417 444 472 481 498 363 377 384 410 437 444 459 坐姿人體尺寸坐姿人體

12、尺寸 坐姿人體尺寸坐姿人體尺寸 男（1860歲）女（1855歲） 1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99 3.1 坐高/mm 836 858 870 908 947 958 979789 809 819 855 891 901 920 3.2 頸錐點高/mm 599 615 624 657 691 701 719563 579 587 617 648 657 675 3.3 坐姿眼高/mm 729 749 761 798 836 847 868678 695 704 739 773 783 803 3.4 坐姿肩高/mm 539 557 566 598 631

13、 641 659504 518 526 556 585 594 609 3.5 坐姿肘高/mm 214 228 235 263 291 298 312201 215 223 251 277 284 299 3.6坐姿大腿厚/mm 103 112 116 130 146 151 160107 113 117 130 146 151 160 3.7 坐姿膝高/mm 441 456 464 493 523 532 549410 424 431 458 485 493 507 3.8 小腿加足高/mm 372 383 389 413 439 448 463331 342 350 382 399 405

14、 417 3.9 坐深/mm 407 421 429 457 486 494 510388 401 408 433 461 469 485 3.10 臀膝距/mm499 515 524 554 585 595 613481 495 502 529 561 570 587 3.11下肢長/mm 892 921 937 992 1046 1063 1096826 851 865 912 960 975 1005 人體水平尺寸人體水平尺寸 男（1860歲）女（1855歲 ） 1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99 4.1 胸寬/mm242 253 259 280 3

15、07 315 331219 233 239 260 289 299 319 4.2 胸厚/mm176 186 191 212 237 245 261159 170 176 199 230 239 260 4.3 肩寬/mm304 320 328 351 371 377 387304 320 328 351 371 377 387 4.4最大肩寬/mm383 398 405 431 460 469 486347 363 371 397 428 438 458 4.5 臀寬/mm273 282 288 306 327 334 346275 290 296 317 340 346 360 4.6 坐

16、姿臀寬284 295 300 321 347 355 369295 310 318 344 374 382 400 4.7 坐姿兩肘間寬 /mm 353 371 381 422 473 489 518326 348 360 404 460 478 509 4.8 胸圍/mm762 791 806 867 944 970 1018717 745 760 825 919 949 1005 4.9 胸圍/mm620 650 665 735 859 895 960622 659 680 772 904 950 1025 4.10 臀圍/mm780 805 820 875 948 970 1000795

17、 824 840 900 975 1000 1044 男（1860歲）女（1855歲） 1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99 5.1 頭全高199 206 210 223 237 241 249193 200 203 216 228 232 239 5.2 頭矢狀弧314 324 329 350 370 375 384300 310 313 329 344 349 358 5.3 頭冠狀弧330 338 344 361 378 383 392318 327 332 348 366 372 381 5.4 頭最大寬141 145 146 154 162 164

18、 168137 141 143 149 156 158 162 5.5 頭最大長168 173 175 184 192 195 200161 165 167 176 184 187 191 5.6 頭圍525 536 541 560 580 586 597510 520 525 546 567 573 585 5.7 形態(tài)面長104 109 111 119 128 130 13597 100 102 109 117 119 123 人體頭部尺寸人體頭部尺寸 人體手部尺寸人體手部尺寸 男（1860歲）女（1855歲） 1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 99 6.

19、1 手長164 170 173 183 193 196 202164 170 173 183 193 196 202 6.2 手寬73 76 77 82 87 89 9167 70 71 76 80 82 84 6.3 食指長60 63 64 69 74 76 7957 60 61 66 71 72 76 6.4 食指近位指關(guān)節(jié)寬17 18 18 19 20 21 2115 16 16 17 18 19 20 6.5 食指遠(yuǎn)位指關(guān)節(jié)寬14 15 15 16 17 18 1913 14 14 15 16 16 17 人體足部尺寸人體足部尺寸 男（1860歲）女（1855歲） 1 5 10 50

20、90 95 991 5 10 50 90 95 99 7.1 足長223 230 234 247 260 264 272208 213 217 229 241 244 251 7.2 足寬86 88 90 96 102 103 10778 81 83 88 93 95 98 回到本節(jié)目錄 項項 目目 東北、華北東北、華北西北西北東南東南華中華中華南華南西南西南 均值均值 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 差差 均值均值 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 差差 均值均值 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 差差 均值均值 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 差差 均值均值標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差均值均值 標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) 差差 男（男（ 18 60 歲）歲） 體重體重 / /kg 648.2607.6597.75

21、76.9566.9556.8 身高身高 / /mm 169356.6168453.7168655.2166956.3165057.1164756.7 胸圍胸圍 / /mm 88855.588051.586552.085349.285149.285548.3 女女 （18 55 歲）歲） 體重體重 / /kg 557.7527.1517.2506.8496.5506.9 身高身高 / /mm 158651.8157551.9157550.8156050.7154949.7154653.9 胸圍胸圍 / /mm 84866.483755.983159.882055.881957.680958.8

22、2.2.2 我國成年人的人體功能尺寸 GB 10000-88GB 10000-88中中, , 只給出了成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)只給出了成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù), , 并沒有給出成年人的人體功能尺寸。同濟大學(xué)的丁玉并沒有給出成年人的人體功能尺寸。同濟大學(xué)的丁玉 蘭教授對蘭教授對 GB 10000-88 GB 10000-88 標(biāo)準(zhǔn)中的人體測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行了分標(biāo)準(zhǔn)中的人體測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行了分 析研究析研究, , 導(dǎo)出了幾項常用的人體功能尺寸及人在作業(yè)位置上導(dǎo)出了幾項常用的人體功能尺寸及人在作業(yè)位置上 的活動空間尺度的數(shù)據(jù)。的活動空間尺度的數(shù)據(jù)。 回到本節(jié)目錄 5 P 50 P 95 P

23、幾項人體功能尺寸數(shù)據(jù) 立姿活動空間 坐姿活動空間 單腿跪姿活動空間 仰臥姿活動空間 人體各部位的活動范圍 人體各部位的活動范圍 身身 體體 部部 位位 移動關(guān)移動關(guān) 節(jié)節(jié) 動作方向動作方向 動作角度動作角度 身身 體體 部部 位位 移動關(guān)節(jié)移動關(guān)節(jié)動作方向動作方向 動作將度動作將度 代號代號/ /（ ）代號代號/ /（）（） 頭頭脊柱脊柱 向右轉(zhuǎn)155 手手 腕腕 （樞（樞 軸軸 關(guān)關(guān) 節(jié)）節(jié)） 背屈曲1865 向左轉(zhuǎn)255掌屈曲1975 屈曲340內(nèi)收2030 極度伸展450外展2115 向一側(cè)彎曲540掌心朝上2290 向一側(cè)彎曲640掌心朝下2380 臂臂肩關(guān)節(jié)肩關(guān)節(jié) 外展990 肩胛骨

24、肩胛骨脊柱脊柱 向右轉(zhuǎn)740 抬高1040向左轉(zhuǎn)840 屈曲1190 腿腿髖關(guān)節(jié)髖關(guān)節(jié) 內(nèi)收2440 向前抬高1290外展2545 極度伸展1345屈曲26120 內(nèi)收14140極度伸展2745 極度伸展 外展旋轉(zhuǎn) 1540屈曲時回轉(zhuǎn)（外觀）2830 屈曲時回轉(zhuǎn)（內(nèi)觀）2935 （外觀）1690 小腿足小腿足 膝關(guān)節(jié)膝關(guān)節(jié) 踝關(guān)節(jié)踝關(guān)節(jié) 屈曲30135 （內(nèi)觀）1790內(nèi)收3145 外展3250 回到本節(jié)目錄 2.2.3 人體參數(shù)的計算方法 設(shè)計中所必需的人體數(shù)據(jù)設(shè)計中所必需的人體數(shù)據(jù), , 當(dāng)沒有條件測量、直接測當(dāng)沒有條件測量、直接測 量有困難或者為了簡化人體測量的過程時量有困難或者為了簡化

25、人體測量的過程時, , 可根據(jù)人體的可根據(jù)人體的 身高、體重等基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù)身高、體重等基礎(chǔ)測量數(shù)據(jù), , 利用經(jīng)驗公式計算出所需的利用經(jīng)驗公式計算出所需的 其它各部分?jǐn)?shù)據(jù)。其它各部分?jǐn)?shù)據(jù)。 回到本節(jié)目錄 我國成年人人體尺寸的比例關(guān)系 人體各部位的尺寸 由體重、身高計算人體體積和表面積 由身高、體重、體積計算人體生物力學(xué)參數(shù) 由身高、體重、體積計算人體生物力學(xué)參數(shù) 由人的年齡計算人體生理學(xué)參數(shù) 回到本節(jié)目錄 回到本章目錄 2.3.1 產(chǎn)品尺寸設(shè)計的分類 按照所使用的人體尺寸的設(shè)計界限值的不同情況按照所使用的人體尺寸的設(shè)計界限值的不同情況, ,可將可將 產(chǎn)品尺寸設(shè)計任務(wù)分為三種基本類型產(chǎn)品尺寸設(shè)計

26、任務(wù)分為三種基本類型: : 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計 (型產(chǎn)品尺寸設(shè)計任務(wù),又分為兩類:A 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計、B 型產(chǎn) 品尺寸設(shè)計) 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計 回到本節(jié)目錄 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計 需要同時利用兩個人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值需要同時利用兩個人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值 和下限值的依據(jù)之設(shè)計任務(wù)和下限值的依據(jù)之設(shè)計任務(wù), ,稱為稱為型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計, ,又稱又稱 雙限值設(shè)計。雙限值設(shè)計。 例如例如, ,汽車駕駛座椅設(shè)計。汽車駕駛座椅設(shè)計。 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計 只需要利用一個人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值或只需要

27、利用一個人體尺寸百分位數(shù)作為尺寸上限值或 下限值的依據(jù)之設(shè)計任務(wù)下限值的依據(jù)之設(shè)計任務(wù), ,稱為稱為型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計, ,又稱又稱單單 限值設(shè)計。限值設(shè)計。 A A 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計 只需要利用一個人體尺寸百分位數(shù)作只需要利用一個人體尺寸百分位數(shù)作 為尺寸上限值的依據(jù)之設(shè)計任務(wù)為尺寸上限值的依據(jù)之設(shè)計任務(wù), ,稱為稱為 A A 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計, , 也也稱大尺寸稱大尺寸 設(shè)計。設(shè)計。 例如例如, ,設(shè)計公共汽車的車廂高度。設(shè)計公共汽車的車廂高度。 B B 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計 只需要利用一個人體尺寸百分位數(shù)作只需要利用一個人體尺寸百分位數(shù)作 為尺寸

28、下限值的依據(jù)之設(shè)計任務(wù)為尺寸下限值的依據(jù)之設(shè)計任務(wù), ,稱為稱為 BB 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計, , 也稱也稱小尺寸小尺寸 設(shè)計。設(shè)計。 例 如例 如 , , 設(shè) 計 工 作 場 所 的 柵 欄 結(jié) 構(gòu) 、 網(wǎng) 孔 結(jié)設(shè) 計 工 作 場 所 的 柵 欄 結(jié) 構(gòu) 、 網(wǎng) 孔 結(jié) 構(gòu)或孔板結(jié)構(gòu)等安全防護裝置。構(gòu)或孔板結(jié)構(gòu)等安全防護裝置。 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計 只需要人體尺寸的第只需要人體尺寸的第 50 50 百分位尺寸數(shù)據(jù)作為產(chǎn)品尺寸百分位尺寸數(shù)據(jù)作為產(chǎn)品尺寸 設(shè)計的依據(jù)之設(shè)計任務(wù)設(shè)計的依據(jù)之設(shè)計任務(wù), ,稱為稱為 型產(chǎn)品尺寸設(shè)計型產(chǎn)品尺寸設(shè)計, ,也稱也稱 折中設(shè)計。折中設(shè)計。 例

29、如例如, ,門的把手或鎖孔離地面的高度、電燈開關(guān)在房間墻門的把手或鎖孔離地面的高度、電燈開關(guān)在房間墻 壁上的安裝位置離地面的高壁上的安裝位置離地面的高 度設(shè)計。度設(shè)計。 設(shè)計人員進行產(chǎn)品或工程系統(tǒng)設(shè)計時設(shè)計人員進行產(chǎn)品或工程系統(tǒng)設(shè)計時, , 首先必須正確判首先必須正確判 斷設(shè)計任務(wù)應(yīng)屬于哪一種類型斷設(shè)計任務(wù)應(yīng)屬于哪一種類型, , 然后恰當(dāng)選取作為尺寸設(shè)計然后恰當(dāng)選取作為尺寸設(shè)計 依據(jù)的人體依據(jù)的人體 相應(yīng)部位的百分位數(shù)。相應(yīng)部位的百分位數(shù)。 回到本節(jié)目錄 2.3.2 滿足度 所設(shè)計的產(chǎn)品或工程系統(tǒng)所設(shè)計的產(chǎn)品或工程系統(tǒng), , 在尺寸上能滿足的合適使用者的在尺寸上能滿足的合適使用者的 人數(shù)人數(shù),

30、 , 占特定使用者群體的百分率占特定使用者群體的百分率, , 稱為滿足度。稱為滿足度。 滿足度的取值應(yīng)根據(jù)設(shè)計該產(chǎn)品或工程系統(tǒng)所依據(jù)的使用者滿足度的取值應(yīng)根據(jù)設(shè)計該產(chǎn)品或工程系統(tǒng)所依據(jù)的使用者 群體的人體尺寸的變異性、生產(chǎn)該產(chǎn)品或?qū)崿F(xiàn)該工程系統(tǒng)的技術(shù)群體的人體尺寸的變異性、生產(chǎn)該產(chǎn)品或?qū)崿F(xiàn)該工程系統(tǒng)的技術(shù) 可能性以及經(jīng)濟上的合理性等因素可能性以及經(jīng)濟上的合理性等因素, ,綜合權(quán)衡選定。在實際設(shè)計中綜合權(quán)衡選定。在實際設(shè)計中, , 通常均以滿足度達到通常均以滿足度達到 90% 90% 作為設(shè)計目標(biāo)。作為設(shè)計目標(biāo)。 回到本節(jié)目錄 對于對于型產(chǎn)品尺寸設(shè)計：型產(chǎn)品尺寸設(shè)計： 應(yīng)將滿足度取為應(yīng)將滿足度取

31、為98%98%，應(yīng)選用第，應(yīng)選用第9999百分位和第百分位和第1 1 百分位的人體尺寸數(shù)據(jù)作為尺寸設(shè)計上、下限值的百分位的人體尺寸數(shù)據(jù)作為尺寸設(shè)計上、下限值的 依據(jù)。依據(jù)。 2.3.3 設(shè)計界限值的選擇 回到本節(jié)目錄 對于對于IAIA型產(chǎn)品尺寸設(shè)計：型產(chǎn)品尺寸設(shè)計： 應(yīng)將滿足度取為應(yīng)將滿足度取為98%98%或或95%95%，應(yīng)選用第，應(yīng)選用第9898百分位百分位 或第或第9595百分位的人體尺寸數(shù)據(jù)作為尺寸設(shè)計上限值百分位的人體尺寸數(shù)據(jù)作為尺寸設(shè)計上限值 的依據(jù)。的依據(jù)。 對于對于IBIB型產(chǎn)品尺寸設(shè)計：型產(chǎn)品尺寸設(shè)計： 應(yīng)將滿足度取為應(yīng)將滿足度取為98%98%或或95%95%，應(yīng)選用第，應(yīng)選

32、用第2 2百分位或百分位或 第第5 5百分位的人體尺寸數(shù)據(jù)作為尺寸設(shè)計下限值的依百分位的人體尺寸數(shù)據(jù)作為尺寸設(shè)計下限值的依 據(jù)。據(jù)。 對于對于IIII型產(chǎn)品尺寸設(shè)計：型產(chǎn)品尺寸設(shè)計： 必須以第必須以第5050百分位的人體尺寸數(shù)據(jù)為依據(jù)。百分位的人體尺寸數(shù)據(jù)為依據(jù)。 回到本節(jié)目錄 2.3.4 人體尺寸測量數(shù)據(jù)的修正 1.1.功能修正量：功能修正量： (1)(1)著裝修正量著裝修正量 (2)(2)姿勢修正量姿勢修正量 2.2.心理修正量心理修正量 回到本節(jié)目錄 2.3.5 產(chǎn)品功能尺寸的確定 最小功能尺寸最小功能尺寸: :為了確保實現(xiàn)產(chǎn)品的某項功能而在設(shè)計時規(guī)定的產(chǎn)為了確保實現(xiàn)產(chǎn)品的某項功能而在設(shè)

33、計時規(guī)定的產(chǎn) 品最小尺寸品最小尺寸, ,稱為產(chǎn)品最小功能尺寸。稱為產(chǎn)品最小功能尺寸。 產(chǎn)品最小功能尺寸 = 人體尺寸百分位數(shù) + 功能修正量 最佳功能尺寸最佳功能尺寸: :為了方便、舒適地實現(xiàn)產(chǎn)品的某項功能而設(shè)定的產(chǎn)為了方便、舒適地實現(xiàn)產(chǎn)品的某項功能而設(shè)定的產(chǎn) 品尺寸品尺寸, ,稱為產(chǎn)品最佳功能尺寸。稱為產(chǎn)品最佳功能尺寸。 產(chǎn)品最佳功能尺寸 = 人體尺寸百分位數(shù) + 功能修正量 + 心理修正量。 回到本節(jié)目錄 人機工程學(xué)是以追求安全、健康、舒適、高效為目標(biāo)的人機工程學(xué)是以追求安全、健康、舒適、高效為目標(biāo)的, , 只要只要 客觀上許可客觀上許可, , 就應(yīng)當(dāng)按最佳功能尺寸進行設(shè)計。就應(yīng)當(dāng)按最佳功

34、能尺寸進行設(shè)計。 以設(shè)計船舶居住區(qū)的層高為例, 若以男子身高第 90 百分位尺寸 1754 mm作為設(shè)計界限值, 鞋跟高修正量取為 25 mm,高度的最小余裕量取為 90 mm, 高度的心理修正量取為 115 mm,則: 最低層高=1754+(25+90)=18691900 mm 最佳層高=1754+(25+90)+115=19842000 mm 回到本節(jié)目錄 2.3.6 人體身高尺寸在設(shè)計中的應(yīng)用方法 人體尺寸主要決定人機系統(tǒng)的操縱是否方便、舒適、宜人。人體尺寸主要決定人機系統(tǒng)的操縱是否方便、舒適、宜人。 因此因此, ,各種工作面高度、設(shè)備和用具的高度各種工作面高度、設(shè)備和用具的高度, ,（

35、如操縱臺、工作臺、（如操縱臺、工作臺、 操縱件的安裝高度以及用具的設(shè)置高度等）操縱件的安裝高度以及用具的設(shè)置高度等）, ,都要根據(jù)人的身高都要根據(jù)人的身高 來確定。來確定。 回到本節(jié)目錄 以身高為基準(zhǔn)確定工作臺面或設(shè)備的高度以身高為基準(zhǔn)確定工作臺面或設(shè)備的高度 工作臺面或設(shè)備的高度與人體身高的比例關(guān)系工作臺面或設(shè)備的高度與人體身高的比例關(guān)系 代號代號工作臺面或設(shè)備高度的定義工作臺面或設(shè)備高度的定義 工作臺面或設(shè)備高度與工作臺面或設(shè)備高度與 人體身高之比人體身高之比 1 1眼睛能夠望見設(shè)備的高度（上限值）10/1110/11 2 2能夠擋住視線的高度33/3433/34 3 3立姿手上舉能夠抓握

36、的高度7/67/6 4 4立姿用手能放進和取出物品的臺面高度8/78/7 5 5立姿工作臺面高度的上限9/119/11 6 6立姿工作臺面高度的下限4/94/9 7 7操作用座椅的高度4/174/17 8 8坐姿控制臺高度7/177/17 回到本節(jié)目錄 2.4 人體模型人體模型 以人體參數(shù)為基礎(chǔ)建立的人體模型是描述人體形態(tài)特征和力學(xué)特性的以人體參數(shù)為基礎(chǔ)建立的人體模型是描述人體形態(tài)特征和力學(xué)特性的 有效工具有效工具, , 是研究、分析、設(shè)計、是研究、分析、設(shè)計、 評價、試驗人機系統(tǒng)不可缺少的重要輔助手段。評價、試驗人機系統(tǒng)不可缺少的重要輔助手段。 按人體模型的用途按人體模型的用途, ,有設(shè)計用

37、人體模型、工作姿勢分析用人體模型、有設(shè)計用人體模型、工作姿勢分析用人體模型、 動作分析用人體模型、運動學(xué)分析用人體模型、動力學(xué)分析用人體模型、動作分析用人體模型、運動學(xué)分析用人體模型、動力學(xué)分析用人體模型、 人機界面匹配評價人機界面匹配評價 用人體模型、試驗用人體模型等多種類別用人體模型、試驗用人體模型等多種類別; ; 按 人 體 模 型 的 構(gòu) 造 方 法按 人 體 模 型 的 構(gòu) 造 方 法 , , 有 物 理 仿 真 模 型 與 數(shù) 學(xué) 仿有 物 理 仿 真 模 型 與 數(shù) 學(xué) 仿 真模型兩類。真模型兩類。 回到本章目錄 2.4.1 二維人體模板 二維人體模板是目前人機系統(tǒng)設(shè)計時最常用的

38、一種物理二維人體模板是目前人機系統(tǒng)設(shè)計時最常用的一種物理 仿真模型。其側(cè)視圖如圖仿真模型。其側(cè)視圖如圖 2-17 2-17 所示。正視圖和俯視圖可參所示。正視圖和俯視圖可參 看看 GB/T 14779-93GB/T 14779-93坐姿人體模板功能設(shè)計要求坐姿人體模板功能設(shè)計要求中的圖中的圖 2 2 和圖和圖 3 3 。 回到本節(jié)目錄 人體模板的結(jié)構(gòu) 1.1.基準(zhǔn)線基準(zhǔn)線 2.2.關(guān)節(jié)關(guān)節(jié) 3.3.活動范圍活動范圍 4.4.手的姿勢手的姿勢 5.5.人體模板的分段尺寸人體模板的分段尺寸 人體模板的尺寸等級 對于安全設(shè)施對于安全設(shè)施, , 應(yīng)盡可能按極端的百分位數(shù)設(shè)計應(yīng)盡可能按極端的百分位數(shù)設(shè)計

39、, , 如選用第如選用第 1 1 和第和第 99 99 百分位百分位, ,以適應(yīng)絕大多數(shù)人的要求。對于一般設(shè)施以適應(yīng)絕大多數(shù)人的要求。對于一般設(shè)施, , 所選百分位數(shù)可適當(dāng)偏離極端數(shù)值所選百分位數(shù)可適當(dāng)偏離極端數(shù)值, , 如第如第 10 10 和第和第 90 90 百分位百分位, , 這樣可簡化結(jié)構(gòu)、降低成本。這樣可簡化結(jié)構(gòu)、降低成本。 人體模板的應(yīng)用 人機系統(tǒng)設(shè)計時人機系統(tǒng)設(shè)計時, , 可借助人體模板進行輔助制圖、輔助設(shè)可借助人體模板進行輔助制圖、輔助設(shè) 計、輔助演示或輔助測試。計、輔助演示或輔助測試。 人體模板百分位的選擇 必須根據(jù)設(shè)計對象的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計參數(shù)來選用適當(dāng)百分位必須根據(jù)設(shè)計對

40、象的結(jié)構(gòu)特點和設(shè)計參數(shù)來選用適當(dāng)百分位 的人體模板。的人體模板。 通常通常, , 確定外部尺寸確定外部尺寸, , 如手臂活動的可及范圍、腳踏板的位如手臂活動的可及范圍、腳踏板的位 置等置等, , 宜選用宜選用 “小小” 身材的人體模板身材的人體模板 ( (如第如第 5 5 百分位百分位) )；確定；確定 內(nèi)部尺寸內(nèi)部尺寸, , 如腿、腳活動的占有空間、人體、頭、手、腳的通過如腿、腳活動的占有空間、人體、頭、手、腳的通過 空間等空間等, , 宜選用宜選用 “大大” 身材的人體模板身材的人體模板( (如第如第 95 95 百分位百分位) )。 回到本節(jié)目錄 2.4.2 人機系統(tǒng)匹配評價用人體模型

41、在人機系統(tǒng)的評價中，不同的人對同一個系統(tǒng)有著不同的在人機系統(tǒng)的評價中，不同的人對同一個系統(tǒng)有著不同的 評價，這是人機工程學(xué)的一個基本觀點。評價，這是人機工程學(xué)的一個基本觀點。 人體模型內(nèi)嵌有人體尺寸數(shù)據(jù)庫，用它構(gòu)造出的人體模型人體模型內(nèi)嵌有人體尺寸數(shù)據(jù)庫，用它構(gòu)造出的人體模型 在三維尺寸上符合國家標(biāo)準(zhǔn)在三維尺寸上符合國家標(biāo)準(zhǔn)GB 10000-88GB 10000-88的要求。的要求。 回到本節(jié)目錄 人體模型人體模型 人體模型坐標(biāo)系人體模型坐標(biāo)系 人體活動部位的活動方向和角度范圍人體活動部位的活動方向和角度范圍 人人 體體 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) 的的 樹樹 形形 表表 示示 虛虛 擬擬 的的 人人 機機

42、界界 面面 回到本節(jié)目錄 對對 人人 機機 界界 面面 評評 價價 2.4.3 汽車用 H 點三維人體模型 H H 點，即胯點點，即胯點( HipPoint )( HipPoint )，指人體身軀與大腿，指人體身軀與大腿 的鉸接點。在人體模板中為髖關(guān)節(jié)。確定汽車車身或的鉸接點。在人體模板中為髖關(guān)節(jié)。確定汽車車身或 駕駛室內(nèi)部人機界面幾何尺寸關(guān)系時駕駛室內(nèi)部人機界面幾何尺寸關(guān)系時 , ,常以此點作常以此點作 為人體的定位基準(zhǔn)。為人體的定位基準(zhǔn)。 回到本節(jié)目錄 汽車用 H 點三維人體模型的用途 汽車的實際汽車的實際 H H 點是指當(dāng)點是指當(dāng) H H 點三維人體模型按規(guī)定的步驟安點三維人體模型按規(guī)定

43、的步驟安 放在汽車座椅中時，人體模型上左右兩放在汽車座椅中時，人體模型上左右兩 H H 點標(biāo)記連接線的中點。點標(biāo)記連接線的中點。 H H 點三維人體模型除了用來確定汽車的實際點三維人體模型除了用來確定汽車的實際 H H 點外，還可用點外，還可用 來檢驗汽車座椅設(shè)計的合理性。來檢驗汽車座椅設(shè)計的合理性。 H H 點三維人體模型在汽車內(nèi)點三維人體模型在汽車內(nèi) 的安放方法和步驟可參閱國際標(biāo)準(zhǔn)的安放方法和步驟可參閱國際標(biāo)準(zhǔn) ISO 6549 ISO 6549 和我國國家標(biāo)準(zhǔn)和我國國家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 11563-89GB/T 11563-89。 H 點二維人體模板 汽車車身設(shè)計中也采用汽車車身設(shè)計中也采

44、用H H點二維人體模板來確定或校核點二維人體模板來確定或校核 車內(nèi)尺寸，車內(nèi)尺寸，H H 點二維人體模板是根據(jù)點二維人體模板是根據(jù)H H點三維人體模型制作點三維人體模型制作 而成的。而成的。 回到本節(jié)目錄 2.4.4 車輛碰撞仿真分析用人體模型 國外至今已研制出許多種先進的仿真模型及商品化軟件國外至今已研制出許多種先進的仿真模型及商品化軟件, , 這些仿真模型中這些仿真模型中, , 都包含有三維或二維的基于多體系統(tǒng)動力學(xué)都包含有三維或二維的基于多體系統(tǒng)動力學(xué) 的人體模型的人體模型（CAL3D CAL3D 和和 MADYMO3D MADYMO3D ）。）。 我國清華大學(xué)、吉林工業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大

45、學(xué)等單位也先我國清華大學(xué)、吉林工業(yè)大學(xué)、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)等單位也先 后研制出基于多體系統(tǒng)動力學(xué)的二維和三維人體模型后研制出基于多體系統(tǒng)動力學(xué)的二維和三維人體模型, , 應(yīng)用于應(yīng)用于 汽車碰撞過程中乘員運動響應(yīng)的仿真分析、汽車碰撞行人事故汽車碰撞過程中乘員運動響應(yīng)的仿真分析、汽車碰撞行人事故 中人體運動的仿真分析等問題的研究。中人體運動的仿真分析等問題的研究。 回到本節(jié)目錄 清華大學(xué)研制的清華大學(xué)研制的“ MUL3D MUL3D 汽車碰撞人體運動響應(yīng)汽車碰撞人體運動響應(yīng) ” 軟件軟件 系統(tǒng)中的三維人體模型。系統(tǒng)中的三維人體模型。 1.1.人體模型的結(jié)構(gòu)人體模型的結(jié)構(gòu) 2.2.人體模型的參數(shù)人體模型的參數(shù) 3.3.所建立的多剛體系統(tǒng)動力學(xué)方法的特點所建立的多剛體系統(tǒng)動力學(xué)方法的特點 4.MUL3D 4.MUL3D 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng) 回到本節(jié)目錄 2.4.5 汽車碰撞試驗用人體模型 試驗用人體模型都是三維的物理仿真模型試驗用人體模型都是三維的物理仿真模型, , 又稱為試驗用假又稱為試驗用假 人或模型人。人或模型人。 對汽車碰撞試驗用假人的性能要求主要是對汽車碰撞試驗用假人的性能要求主要是: : 1. 1. 假人的尺寸、質(zhì)量分布、關(guān)節(jié)的活動、胸部等部位受到假人的尺寸、質(zhì)量分布、關(guān)節(jié)的活動、胸部等部位受到 負(fù)荷時的變形特征應(yīng)與真人很相似；負(fù)荷時的變形特征應(yīng)與真人很相似；