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1、人體工程學(xué)概述OVERVIEW OF ERGONOMICS第1章目目 錄錄CONTENTS01人體工程學(xué)的命名、定義及內(nèi)涵02人體工程學(xué)的形成與發(fā)展03人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法04人體工程學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)系人體工程學(xué)與人性化設(shè)計(jì)0501The Name, Definition And Connotation Of Ergonomics人體工程學(xué)的命名、定義及內(nèi)涵 人體工程學(xué)是研究人、機(jī)及環(huán)境之間相互作用的一門新興的綜合性邊緣學(xué)科，它經(jīng)歷了人與器具經(jīng)驗(yàn)人體工程學(xué)科學(xué)人體工程學(xué)現(xiàn)代人體工程學(xué)等幾個(gè)發(fā)展階段。通過研究揭示人機(jī)環(huán)境之間相互關(guān)系的規(guī)律，確保設(shè)計(jì)中的人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)總體性能的最

2、優(yōu)化。1.11.1人人體工程學(xué)的命名、定義及內(nèi)涵體工程學(xué)的命名、定義及內(nèi)涵 人體工程學(xué)在其自身的發(fā)展過程中逐步打破各學(xué)科之間的界限，并有機(jī)地整合了相關(guān)學(xué)科的理論，不斷地完善自身的基本概念、理論體系、研究方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，從而形成了一門研究內(nèi)容和應(yīng)用范圍都極為廣泛的綜合性邊緣學(xué)科。它具有現(xiàn)代新興邊緣學(xué)科共有的特點(diǎn)，如學(xué)科命名多樣化，學(xué)科定義不統(tǒng)一、學(xué)科邊界模糊、學(xué)科內(nèi)容綜合性強(qiáng)學(xué)科應(yīng)用范圍廣泛等。人體工程學(xué)的命名、定義及內(nèi)涵1.1.11.1.1人人體工程學(xué)命名體工程學(xué)命名 該學(xué)科在國內(nèi)外還沒有統(tǒng)一的名稱，例如，北美多將其稱為人體工程學(xué)(Human Engineering)、人因工程學(xué)(Hum

3、an Factors Engineering)，西歐國家稱為人類工效學(xué)( Ergonomics)，俄羅斯稱工程心理學(xué)(Engineering Psychology)，日本則稱人間工學(xué)。 何一個(gè)學(xué)科的名稱和定義都不是一成不變的，特別是新興邊緣學(xué)科，隨著學(xué)科的不斷發(fā)展和研究內(nèi)容的不斷增多，其名稱和定義還會(huì)發(fā)生變化。人體工程學(xué)常見的名稱還有人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)工程、人機(jī)工程學(xué)、人類工效學(xué)、人類工程學(xué)、工程心理學(xué)、宜人學(xué)等。不同的名稱，其研究重點(diǎn)略有差別。人體工程學(xué)的命名、定義及內(nèi)涵1.1.21.1.2人人體工程學(xué)的定義體工程學(xué)的定義 該學(xué)科的定義也不統(tǒng)一。目前，國際人類工效學(xué)學(xué)會(huì)(Internation

4、al Ergonomics Association，簡稱IEA)為人體工程學(xué)所下的定義是最有權(quán)威、最全面的，即：研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素，研究人在某種工作環(huán)境中的解剖學(xué)、生理學(xué)和心理學(xué)等方面的各種因素，研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用，研究在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適研究人和機(jī)器及環(huán)境的相互作用，研究在工作中、家庭生活中和休假時(shí)怎樣統(tǒng)一考慮工作效率、人的健康、安全和舒適等問題的學(xué)科。等問題的學(xué)科。 從上述定義中我們可以認(rèn)為，人體工程學(xué)是按照人的特性來設(shè)計(jì)和優(yōu)化人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)的科學(xué)，主要目的是使人能安全、健康、舒適和高

5、效地進(jìn)行各項(xiàng)活動(dòng)。其中，系統(tǒng)的安全可靠，特別是人的安全和健康是首先要考慮的問題。人體工程學(xué)的命名、定義及內(nèi)涵1.1.31.1.3人人體工程學(xué)的內(nèi)涵體工程學(xué)的內(nèi)涵人人機(jī)機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的具體含義：環(huán)境系統(tǒng)的具體含義：人指操作者或使用者；機(jī)泛指人操作或使用的物，可以是機(jī)器，也可以是用具、工具或設(shè)施、設(shè)備等；環(huán)境是指人、機(jī)所處的周圍環(huán)境，如作業(yè)場所和空間、物理化學(xué)環(huán)境和社會(huì)環(huán)境等；人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)是指由共處于同一時(shí)間和空間的人與其所使用的機(jī)以及它們所處的周圍環(huán)境所構(gòu)成的系統(tǒng)，簡稱人機(jī)系統(tǒng)。 人人機(jī)機(jī)環(huán)境之間的關(guān)系：環(huán)境之間的關(guān)系：相互依存；相互作用；相互制約。 人機(jī)工程學(xué)的特點(diǎn)：人機(jī)工程學(xué)的特點(diǎn)：學(xué)科邊界模糊

6、；學(xué)科內(nèi)容綜合性強(qiáng)；涉及面廣。 人機(jī)工程學(xué)的研究對象：人機(jī)工程學(xué)的研究對象：人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)的整體狀態(tài)和過程。 人機(jī)工程學(xué)的任務(wù)：人機(jī)工程學(xué)的任務(wù)：使機(jī)器的設(shè)計(jì)和環(huán)境條件的設(shè)計(jì)適應(yīng)于人，以保證人的操作簡便省力、迅速準(zhǔn)確、安全舒適，心情愉快，充分發(fā)揮人、機(jī)效能，使整個(gè)系統(tǒng)獲得最佳經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。人體工程學(xué)的命名、定義及內(nèi)涵02Bed furnitureThe Formation And Development Of Ergonomics人體工程學(xué)的形成與發(fā)展1.21.2人人體工程學(xué)的形成與發(fā)展體工程學(xué)的形成與發(fā)展 雖然人體工程學(xué)作為一門學(xué)科發(fā)展至今才近百年，發(fā)展歷史很短，但是，人體工程學(xué)研究的基

7、本問題人、機(jī)、環(huán)境間的關(guān)系問題，卻同人類制造工具的歷史一樣悠久。無論東方還是西方，早在人類社會(huì)早期，人們在制造打磨勞動(dòng)工具、生活器皿、建造居住環(huán)境時(shí)就開始了對人體工程學(xué)的應(yīng)用。讓器物和環(huán)境適合人的生理、心理特征是人類自發(fā)的思維傾向和本能的行為方式。如原始人由于自身生存的需要，在適應(yīng)自然環(huán)境和圍捕獵物求生存時(shí)，必須自發(fā)的制作出使用方便、順手的勞動(dòng)工具，以求安全和舒適。如圖所示。人體工程學(xué)的形成與發(fā)展人體工程學(xué)的形成與發(fā)展人機(jī)關(guān)系和人機(jī)矛盾的演變和發(fā)展大體可以分為人機(jī)關(guān)系和人機(jī)矛盾的演變和發(fā)展大體可以分為三個(gè)歷史時(shí)期：三個(gè)歷史時(shí)期：第一時(shí)期漫長的石器時(shí)代、青銅時(shí)漫長的石器時(shí)代、青銅時(shí)代和農(nóng)耕時(shí)代代

8、和農(nóng)耕時(shí)代體現(xiàn)了人類最早的工具意識(shí)和設(shè)計(jì)意識(shí)第二時(shí)期迅猛發(fā)展的工業(yè)化時(shí)迅猛發(fā)展的工業(yè)化時(shí)代代形成了社會(huì)化的大工業(yè)生產(chǎn)方式和組織方式第三時(shí)期日新月異的信息時(shí)日新月異的信息時(shí)代代人機(jī)關(guān)系的一次重大演變1.2.11.2.1人人體工程學(xué)萌芽階段體工程學(xué)萌芽階段經(jīng)驗(yàn)人體工程學(xué)經(jīng)驗(yàn)人體工程學(xué) 工業(yè)革命以后，隨著工業(yè)技術(shù)的進(jìn)步，速度更快、力量更強(qiáng)大的機(jī)器被人類制造出來，但這時(shí)的人并未充分意識(shí)到機(jī)器與人（使用者）相互協(xié)調(diào)的重要性，對使用者的身心健康都造成了很大的損傷。此時(shí)理論和研究并沒有明確提出“機(jī)器適應(yīng)于人的思想”，而更多的強(qiáng)調(diào)“使人適應(yīng)于機(jī)器”或者“使人適應(yīng)于工作”。如圖所示摩登時(shí)代劇照。人體工程學(xué)的形成

9、與發(fā)展1.2.21.2.2人人體工程學(xué)的形成階段體工程學(xué)的形成階段科學(xué)人體工程學(xué)科學(xué)人體工程學(xué) 二戰(zhàn)中一些高性能武器的投入使用（如戰(zhàn)斗機(jī)），使人為因素造成的事故急劇增加，這一情況引起了科學(xué)界特別是心理學(xué)界和生理學(xué)界的高度重視。人的因素影響了機(jī)器性能的發(fā)揮，只要求“人適應(yīng)機(jī)器”是不夠的。還必須有生理學(xué)、心理學(xué)、人體測量學(xué)、生物力學(xué)等學(xué)科方面的知識(shí)。于是，人機(jī)關(guān)系的研究進(jìn)入了一個(gè)新的階段，即從“人適機(jī)”轉(zhuǎn)入“機(jī)宜人”的階段，科學(xué)人體工程學(xué)應(yīng)運(yùn)而生，人們提出了“使機(jī)器適應(yīng)于人”的思想。并逐步應(yīng)用軍事領(lǐng)域中的研究成果來解決工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中的問題，如飛機(jī)、汽車、機(jī)械設(shè)備、建筑設(shè)施以及生活用品等，在這一階

10、段，該學(xué)科的發(fā)展特點(diǎn)是：重視工業(yè)與工程設(shè)計(jì)中“人的因素”，力求使機(jī)器適應(yīng)于人。人體工程學(xué)的形成與發(fā)展1.2.31.2.3人人體工程學(xué)的發(fā)展階段體工程學(xué)的發(fā)展階段現(xiàn)代人體工程學(xué)現(xiàn)代人體工程學(xué) 20世紀(jì)60年代以后，人體工程學(xué)的研究和實(shí)踐從實(shí)驗(yàn)室和軍事領(lǐng)域擴(kuò)大到工業(yè)的各個(gè)領(lǐng)域，如計(jì)算機(jī)、汽車和消費(fèi)品。企業(yè)開始重視運(yùn)用人機(jī)工程技術(shù)去分析、設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)產(chǎn)品的宜人性，人體工程學(xué)也從生產(chǎn)領(lǐng)域擴(kuò)展到了生活領(lǐng)域，影響到人們?nèi)粘Ｉ畹姆椒矫婷?，大眾開始接受人體工程學(xué)思想及其觀念。 20世紀(jì)80年代以后，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展。一系列新科學(xué)的迅速崛起，不僅為人體工程學(xué)注入了新的研究理論、方法和手段，而且也為人體工程學(xué)開辟

11、了一系列新的研究領(lǐng)域。如宇航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)問題、核電站等重要系統(tǒng)的可靠性問題、人一計(jì)算機(jī)界面設(shè)計(jì)問題等等。人體工程學(xué)的目標(biāo)這時(shí)并不局限于“機(jī)器適應(yīng)于人”，在人機(jī)相互適應(yīng)的目標(biāo)下，人體工程學(xué)不僅僅關(guān)注人的安全、健康、效率，更在人機(jī)相互適應(yīng)的目標(biāo)下，人體工程學(xué)不僅僅關(guān)注人的安全、健康、效率，更加關(guān)注人的價(jià)值，關(guān)心人的滿意度、舒適感、成就感等。加關(guān)注人的價(jià)值，關(guān)心人的滿意度、舒適感、成就感等。 在這一階段，學(xué)科的發(fā)展特點(diǎn)是:以人為中心，把人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來研究，以創(chuàng)造最適合于人操作的機(jī)械設(shè)以人為中心，把人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)統(tǒng)一的整體來研究，以創(chuàng)造最適合于人操作的機(jī)械設(shè)備和作業(yè)環(huán)境，

12、使人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，從而獲得系統(tǒng)的最高整合效能。備和作業(yè)環(huán)境，使人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)相協(xié)調(diào)，從而獲得系統(tǒng)的最高整合效能。人體工程學(xué)的形成與發(fā)展03The Subject Composition, Research Contents And Research Methods Of Ergonomics人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法1.31.3人人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法1.3.11.3.1人人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成 人機(jī)工程學(xué)是一門綜合性的邊緣科學(xué)，它屬于系統(tǒng)工程學(xué)的一個(gè)分支。人機(jī)工程學(xué)是一門綜合性的邊緣科學(xué)，它屬于系

13、統(tǒng)工程學(xué)的一個(gè)分支。系統(tǒng)論、控制論、信息論是它的基本指導(dǎo)思想，其基礎(chǔ)理論涉及許多學(xué)科。除與有關(guān)的技術(shù)工程學(xué)科有著密切的關(guān)系外，人機(jī)工程學(xué)還與人體解剖學(xué)、人體測量學(xué)、勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)（指的是工程心理學(xué)）、安全工程學(xué)、行為科學(xué)、環(huán)境科學(xué)、技術(shù)美學(xué)等有著密切的聯(lián)系。人機(jī)工程學(xué)帶有橫向?qū)W科的性質(zhì)，其應(yīng)用范圍十分廣泛，從日常用品到工程建筑，從大型機(jī)具到高技術(shù)制品，從家庭活動(dòng)到巨大的工業(yè)系統(tǒng)，各個(gè)方面都在運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的原理和方法，解決人機(jī)之間的關(guān)系問題。 人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法 人機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成，可以人機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成，可以分為人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)子系分為人、機(jī)、環(huán)境三個(gè)子系統(tǒng)。統(tǒng)。這

14、三個(gè)子系統(tǒng)各自獨(dú)立為一門科學(xué)，即人的科學(xué)、技術(shù)工程學(xué)及環(huán)境科學(xué)。這三個(gè)子系統(tǒng)中兩兩相互交叉，又構(gòu)成三個(gè)系統(tǒng)，即人一機(jī)系統(tǒng)、人一環(huán)境系統(tǒng)、機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)。這三個(gè)系統(tǒng)交叉則構(gòu)成人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)。如圖所示。 人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法1.3.21.3.2學(xué)學(xué)科的研究內(nèi)容科的研究內(nèi)容 雖然人體工程學(xué)的內(nèi)容和應(yīng)用范圍極其廣泛，但其根本的研究方向卻是通過揭示人機(jī)環(huán)境之間相互關(guān)系的學(xué)科，以達(dá)到人-機(jī)-環(huán)境系統(tǒng)總體性能的最優(yōu)化。對設(shè)計(jì)師而言，從事本學(xué)科研究的主要內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面： 人的因素研究人的因素研究 在人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)中，人是最基礎(chǔ)的因素，人的生理、心理特性和能力特征是整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化基礎(chǔ)。人

15、具有自然和社會(huì)兩種屬性，對自然人研究主要包括：人體形態(tài)特征參數(shù)、人的感知特性以及人在工作和生活中的心理特性等；對于社會(huì)人的研究有：人在生活中的社會(huì)行為、價(jià)值觀念、人文環(huán)境等。研究的目的是解決產(chǎn)品、設(shè)施、用具、作業(yè)、工作場所等的設(shè)計(jì)如何與人的生理、心理特征相適應(yīng)，從而為使用者創(chuàng)造高效、安全、健康、舒適的工作條件。 人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法機(jī)機(jī)器的因素研究器的因素研究 不同的研究對象涉及的因素各不相同，因此機(jī)器因素的研究范圍很廣，其研究內(nèi)容可歸納為：建立機(jī)器的動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，機(jī)器的特性對人、環(huán)境和系統(tǒng)性能的影響以及機(jī)器的防錯(cuò)糾錯(cuò)設(shè)計(jì)、機(jī)器的可靠性研究等。另外，還包括信息顯示、操

16、作控制、安全保障、有關(guān)機(jī)具的人體舒適性以及使用方便性的技術(shù)等。 人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法 環(huán)境的因素研究環(huán)境的因素研究 環(huán)境的概念十分廣泛，包括生產(chǎn)環(huán)境、生活環(huán)境、室內(nèi)環(huán)境、室外環(huán)境、自然環(huán)境、人工環(huán)境。環(huán)境因素又可以歸納為以下幾個(gè)方面：作業(yè)空間場地、廠房、設(shè)備布局、作業(yè)線布局、道路及交通、安全門等。物理環(huán)境_噪音、照明、溫度、濕度、輻射、磁場等?；瘜W(xué)環(huán)境_有毒物質(zhì)、化學(xué)性有害氣體等。美學(xué)環(huán)境_形態(tài)、色彩、背景音樂等。 人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法人人機(jī)機(jī)環(huán)境間關(guān)系及其系統(tǒng)的整體研究環(huán)境間關(guān)系及其系統(tǒng)的整體研究 人機(jī)關(guān)系是系統(tǒng)的主要研究內(nèi)容，包括信息顯示、操縱控制、

17、人機(jī)界面等；人機(jī)系統(tǒng)的存在離不開環(huán)境，其功能受環(huán)境影響非常大，人與機(jī)相比，環(huán)境對人的影響會(huì)更明顯些，因而必須研究人與環(huán)境關(guān)系的因素；機(jī)器和環(huán)境相互作用，相互影響，機(jī)器與環(huán)境關(guān)系的因素也是必須研究的。人一機(jī)一環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的就是創(chuàng)造最優(yōu)的人機(jī)關(guān)系、最佳的整體系統(tǒng)工作效益、最舒適的工作環(huán)境，最佳的用戶體驗(yàn)，當(dāng)然也包括整個(gè)系統(tǒng)的可靠性與安全性等。 人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法1.3.31.3.3學(xué)學(xué)科的研究方法科的研究方法 人體工程學(xué)多學(xué)科性、交叉性、邊緣性的特點(diǎn)決定了其研究方法也具有多樣性，既有沿襲相關(guān)學(xué)科的研究方法，也有適合本學(xué)科研究的一些獨(dú)特新方法， 目前常用的人體工程學(xué)研究方法

18、有： 資料分析法資料分析法資料研究是最基本的研究方法。不論研究哪類人機(jī)關(guān)系，首先都必須收集豐富的資料，再對有關(guān)資料整理、加工、分析和綜合的基礎(chǔ)上，找到系統(tǒng)的內(nèi)涵規(guī)律性。 調(diào)查分析法調(diào)查分析法 調(diào)查分析是人體工程學(xué)研究中最重要的方法之一，應(yīng)用非常廣泛，既通用于帶有經(jīng)驗(yàn)性的問題,也適用于各種心理量的統(tǒng)計(jì)。一般包括口頭詢問法、問卷調(diào)查法和跟蹤顯示觀察法。 實(shí)測法實(shí)測法 實(shí)測法是一種借助于儀器設(shè)備進(jìn)行實(shí)際測量的方法。例如，對人體靜態(tài)與動(dòng)態(tài)參數(shù)的測量，對人體生理參數(shù)的測量或者是對系統(tǒng)參數(shù)、作業(yè)環(huán)境參數(shù)的測量等。人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法 實(shí)驗(yàn)法實(shí)驗(yàn)法 實(shí)驗(yàn)法是當(dāng)實(shí)測法受到限制時(shí)采用的一種研

19、究方法，指在人為設(shè)計(jì)的環(huán)境中測試實(shí)驗(yàn)對象的行為或反應(yīng)的一種研究方法。模擬和模型實(shí)驗(yàn)法模擬和模型實(shí)驗(yàn)法 由于機(jī)器系統(tǒng)一般比較復(fù)雜因而在進(jìn)行人機(jī)系統(tǒng)研究時(shí)常采用模擬的方法。模擬方法包括各種技術(shù)和裝置的模擬，如操作訓(xùn)練模擬器，機(jī)械模型以及各種人體模型等。系統(tǒng)分析法系統(tǒng)分析法 此方法體現(xiàn)了人體工程學(xué)將人機(jī)環(huán)境系統(tǒng)作為一個(gè)綜合系統(tǒng)考慮的基本觀點(diǎn)，它是在資料研究法基礎(chǔ)上進(jìn)行的一種研究方法。通常包括作業(yè)環(huán)境的分析、作業(yè)空間的分析、作業(yè)方法的分析等。 人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法人體工程學(xué)的學(xué)科構(gòu)成、研究內(nèi)容及研究方法 調(diào)查是獲得有關(guān)研究對象資料的一種方法。它具體包括訪談法、考察法和問卷法。1.調(diào)

20、查法 觀測法是研究者通過觀察、測定和記錄自然情境下發(fā)生的現(xiàn)象來認(rèn)識(shí)研究對象的一種方法。2.觀測發(fā)實(shí)驗(yàn)法是在人為控制的條件下，排除無關(guān)因素的影響，系統(tǒng)地改變一定變量因素，已引起研究對象相應(yīng)的變化來進(jìn)行因果推論和變化預(yù)測的一種研究方法。3.實(shí)驗(yàn)法計(jì)算機(jī)仿真是應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和行為以及參與系統(tǒng)控制的人的思維過程和行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)性比較逼真的模仿。4.計(jì)算機(jī)仿真04The Relationship Between Ergonomics And Artistic Design人體工程學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)系1.41.4體體工程學(xué)和藝術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)系工程學(xué)和藝術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)系 雖然人體工程學(xué)發(fā)展的歷史不長，

21、但是在短短的幾十年中已經(jīng)得到了飛速發(fā)展。而在藝術(shù)設(shè)計(jì)中，隨著“以人為本”的設(shè)計(jì)思想的進(jìn)一步深入人心，設(shè)計(jì)師已逐步認(rèn)識(shí)到，要想使設(shè)計(jì)能更好地為人類服務(wù)，就必須研究人的生理、心理以及行為特點(diǎn)，只有這樣的產(chǎn)品才能滿足使用者的需求。 從設(shè)計(jì)所包含的內(nèi)容來看，大至工業(yè)系統(tǒng)小到家庭活動(dòng)，為人類各種生產(chǎn)和生活所創(chuàng)造的一切”物”，在設(shè)計(jì)與制造時(shí)，必須把“人的因素”作為一個(gè)重要的條件來考慮，以解決人機(jī)之間的關(guān)系，使其更好地適應(yīng)人的要求。1.4.11.4.1藝藝術(shù)設(shè)計(jì)與人體工程學(xué)的共同之處在于，兩者都是以人為核心，以人類社會(huì)的健康發(fā)展為終極目的。術(shù)設(shè)計(jì)與人體工程學(xué)的共同之處在于，兩者都是以人為核心，以人類社會(huì)的健

22、康發(fā)展為終極目的。前者的任務(wù)是創(chuàng)造符合人類社會(huì)健康發(fā)展所需要的物品和設(shè)施，而后者則著重研究人、機(jī)，環(huán)境三者之間的關(guān)系，為解決這一系統(tǒng)中人的效能、健康，安全和舒適問題提供理論和方法。人體工程學(xué)給設(shè)計(jì)師提供了有關(guān)人和人機(jī)關(guān)系方面的理論知識(shí)和設(shè)計(jì)依據(jù)，通過對人體工程學(xué)的研究，設(shè)計(jì)師可以知道產(chǎn)品或設(shè)施的形狀、尺寸及所使用的材料和人體健康的關(guān)系。 人體工程學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)系1.4.21.4.2藝藝術(shù)設(shè)計(jì)也反過來推動(dòng)了人體工程學(xué)的發(fā)展。術(shù)設(shè)計(jì)也反過來推動(dòng)了人體工程學(xué)的發(fā)展。從2 0世紀(jì)3 0年代起，不少工業(yè)設(shè)計(jì)師就開始介入人體工程學(xué)領(lǐng)域的研究。他們研究人體尺度、動(dòng)作范圍等作為設(shè)計(jì)日用品和家具的依據(jù)。在家具

23、設(shè)計(jì)方面，如德國設(shè)計(jì)師荷伯特歐爾和茱塔歐爾于1991年設(shè)計(jì)的“莫尼卡”椅，被其稱作“調(diào)節(jié)坐姿的工具”，這種座椅可以提供給人們自由的坐姿，讓脊椎和軀體處于自然的平衡狀態(tài)，從而使身體各部位能最佳地完成其功能，消除背部、頸部、臀部和腿部的應(yīng)力。 人體工程學(xué)的發(fā)展使設(shè)計(jì)逐步走向科學(xué)化，從而使藝術(shù)設(shè)計(jì)形式更少受到設(shè)計(jì)師自我意識(shí)的影響，設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過程中，更加關(guān)注對用戶的研究，使設(shè)計(jì)真正為消費(fèi)者服務(wù)。人體工程學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)系05Ergonomics And Human Design人體工程學(xué)與人性化設(shè)計(jì)1.51.5人人體工程學(xué)與體工程學(xué)與人性化設(shè)計(jì)人性化設(shè)計(jì) 以人為中心設(shè)計(jì)，必須正確對待人、面向人、適應(yīng)

24、人、支持人的行為，通過設(shè)計(jì)正確分配人機(jī)系統(tǒng)功能，使行為適應(yīng)環(huán)境、社會(huì)，減少和避免對勞動(dòng)者的過分要求，尊重人的能力限度。著眼于長遠(yuǎn)經(jīng)濟(jì)效益，使操作者（使用者）滿意。人體工程學(xué)的人性化體現(xiàn)概括起來如下：1.5.1以工具的“可用性”為設(shè)計(jì)目的，工具要適應(yīng)人的生理能力、視聽能力和身體尺寸，并在心理和情感上符合用戶的滿意度目標(biāo)；1.5.2 保護(hù)使用者的安全健康，把設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)從機(jī)器技術(shù)中心論轉(zhuǎn)向以人為中心的設(shè)計(jì)，如下圖，兒童餐具的設(shè)計(jì)，就應(yīng)該考慮到材質(zhì)的選擇、材質(zhì)與溫度、造型與安全等因素。人體工程學(xué)與人性化設(shè)計(jì)1.5.3減少造成人精神壓力的緊張?jiān)?，使人機(jī)界面的操作更符合人的行為習(xí)慣方式，改進(jìn)設(shè)計(jì)中

25、的隱性錯(cuò)誤，同時(shí)增加界面的審美性，達(dá)到人與機(jī)器相互補(bǔ)充的目標(biāo)；1.5.4注意特殊人群的研究，老人、兒童和殘疾人的用具符合其特點(diǎn)，特別是在公共交通、城市道路、公共生活設(shè)施當(dāng)中進(jìn)行無障礙化設(shè)計(jì)，并在設(shè)計(jì)中滲透人文屬性；1.5.5采用更為人性化的材料；高科技智能產(chǎn)品的開發(fā)等。人體工程學(xué)與人性化設(shè)計(jì)玄奘負(fù)笈圖中的人機(jī)關(guān)系分析玄奘負(fù)笈圖中的人機(jī)關(guān)系分析 竹制的外架式背包，主要受力點(diǎn)位于兩肩，便于分解重力。曲形背包整體中心位于肩部，使得人在背負(fù)背包時(shí)可以使用杠力，即人體脊椎骨處于正常施力狀態(tài)，人體本身感覺舒適、輕松。背包底部有腳垂直時(shí)可以用來靠背，下部長度位于腰部，不影響走路。竹架伸到頭部上可以遮太陽，加

26、上掛了一個(gè)照明燈，以便晚上趕路，將架平放在地上便可以做床之用。腳穿草鞋，輕便通風(fēng)，洗腳、刷鞋便利，還有利于保持腳部衛(wèi)生。寬大的衣服，可使空氣流通，汗水蒸發(fā)。由于利用肩背就可以保持背包穩(wěn)定，騰出的雙手可以做其他事情，故唐僧左手拿著竹制的定位裝置，右手拿著毛制撣子來趕走飛蟲和作扇子之用，輕松上路。從上述事例中可以看出，人們設(shè)計(jì)的器物首先應(yīng)該滿足人的生理、心理需求，尺度應(yīng)該與人體尺寸相匹配。這是早期人們的設(shè)計(jì)思想中包含了現(xiàn)代人機(jī)工程學(xué)的理念。人體工程學(xué)與人性化設(shè)計(jì)思考討論思考討論1、人機(jī)工程學(xué)的起源與發(fā)展。2、人機(jī)工程學(xué)的主要研究方法。3、人體工程學(xué)與藝術(shù)設(shè)計(jì)的關(guān)系。4、舉例說明你在日常生活中遇到的

27、不符合人機(jī)問題，以PPT形式表達(dá)并分小組討論。思考討論人體尺寸測量與設(shè)計(jì)應(yīng)用MEASUREMENT AND DESIGN OF HUMAN BODY DIMENSIONS第2章目目 錄錄CONTENTS01 人體測量人體測量02常用人體尺寸參數(shù)常用人體尺寸參數(shù)03人體測量知識(shí)應(yīng)用人體測量知識(shí)應(yīng)用01The Body Measurement 人體測量人體測量2.1.12.1.1人人體測量學(xué)概述體測量學(xué)概述 人體測量是通過測量人體各部位的尺寸來確定個(gè)體之間和群體之間在人體尺寸上的差別，用以研究人的形態(tài)特征，從而為工業(yè)設(shè)計(jì)、環(huán)境工程設(shè)計(jì)等提供人體測量數(shù)據(jù)資料。例如，在各種設(shè)施、設(shè)備的布局中，其位置必

28、須安排在人肢體活動(dòng)范圍內(nèi)，設(shè)備所需的操控力也應(yīng)該符合人的肢體用力范圍。設(shè)計(jì)師應(yīng)用人體測量學(xué)的數(shù)據(jù)資料作為設(shè)計(jì)時(shí)的基本依據(jù)，并結(jié)合實(shí)際，才能真正滿足相應(yīng)群體的需求。測量工具如下（直角規(guī)、測高儀、彎腳規(guī)）。2.12.1人人體測量體測量人體測量2.1.22.1.2人人體測量分類體測量分類 人體的形態(tài)測量數(shù)據(jù)是產(chǎn)品、設(shè)備和空間設(shè)計(jì)的基本依據(jù)，通過人體測量可獲取人體的靜態(tài)尺寸和人體動(dòng)態(tài)尺寸。在體力方面，設(shè)計(jì)者必須使操作施力保持在生理上可承受的限度以內(nèi)，因此還要對人體的生物力學(xué)參數(shù)和生理學(xué)參數(shù)進(jìn)行測量。 靜態(tài)人體尺寸靜態(tài)人體尺寸 靜態(tài)人體尺寸是指被測者在靜止地站著或坐著等姿勢下進(jìn)行的一種測量方式。靜態(tài)測量

29、的人體尺寸是工作區(qū)間的大小、家具、室內(nèi)空間范圍、產(chǎn)品界面等的設(shè)計(jì)依據(jù)。靜止的人體可采取不同的姿勢，統(tǒng)稱為靜態(tài)姿勢。主要可分為立姿、坐姿、跪姿和臥姿4種基本形態(tài)，每種基本姿勢又可細(xì)分為各種姿勢。 動(dòng)態(tài)人體尺寸動(dòng)態(tài)人體尺寸 動(dòng)態(tài)人體尺寸測量是指被測者處于動(dòng)作狀態(tài)下所進(jìn)行的人體尺寸測量。動(dòng)態(tài)人體尺寸測量的重點(diǎn)是人在執(zhí)行某種動(dòng)作時(shí)的身體特征。動(dòng)態(tài)人體尺寸測量的特點(diǎn)，是在任何一種身體活動(dòng)中，身體各部位的動(dòng)作并不是獨(dú)立無關(guān)而是協(xié)調(diào)一致的，具有連貫性和活動(dòng)性。動(dòng)態(tài)人體尺寸分為四肢活動(dòng)尺寸和身體移動(dòng)尺寸兩類。人體測量生物力學(xué)參數(shù)生物力學(xué)參數(shù)生物力學(xué)參數(shù)主要是指人體各部分出力大小參數(shù)，如握力、拉力、提力、推力等

30、。 生理學(xué)參數(shù)生理學(xué)參數(shù) 主要指人體表面積、體積、耗氧量等。人體測量2.1.32.1.3人人體測量學(xué)中常用的專業(yè)術(shù)語體測量學(xué)中常用的專業(yè)術(shù)語 測量姿勢測量姿勢A、立姿。被測者挺胸直立，頭部以眼耳平面定位，雙目平視前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向體側(cè)，手指輕貼大腿側(cè)面，膝部自然伸直，左、右足后跟并攏，前端分開，使兩足大致成4 5夾角，體重均勻分布于兩足。為確保立姿姿勢正確，被測者應(yīng)使足后跟、臀部和后背部與同一鉛垂面相接觸。B、坐姿。被測者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到腓骨高度的平面上，頭部以眼耳平面定位，雙目平視前方，左右大腿大致平行，膝大致屈成直角，足平放地面上，手輕放在大腿上。為確保坐姿正確

31、，被測者的臀部、后背部應(yīng)同時(shí)靠在同一鉛垂面上。 無論采取何種姿勢，身體都必須保持左右對稱，由于呼吸而使測量值有變化的測量項(xiàng)目，應(yīng)在呼吸平靜時(shí)進(jìn)行測量。人體測量 測量基準(zhǔn)面測量基準(zhǔn)面 人體測量的基準(zhǔn)面主要有矢狀面、冠狀面和水平面，它們是由相互垂直的3個(gè)軸（鉛垂軸、縱軸和橫軸）來定位的。 A、矢狀面。通過垂直軸和縱軸的平面及其平行的所有平面都稱為矢狀面在矢狀面中，把通過人體正中線的矢狀面稱為正中矢狀面。正中矢狀面將人體分成左右對稱的兩個(gè)部分。B、冠狀面（或額狀面）。通過鉛垂軸和縱軸的平面和與其平行的所有平面都為冠狀面。冠狀面將人體分成前、后兩部分。C、水平面。與矢狀面和冠狀面同時(shí)垂直的所有平面都稱

32、為水平面。水平面將人體分成上、下兩部分。D、眼耳平面。通過左、右耳屏點(diǎn)及右眼眶下點(diǎn)的水平面稱為眼耳平面或法蘭福平面。人體測量 測量基準(zhǔn)軸測量基準(zhǔn)軸A、鉛垂軸。通過各關(guān)節(jié)中心并垂直于水平面的一切軸稱為鉛垂軸。B、縱軸（或矢狀軸）。通過各關(guān)節(jié)中心并垂直于冠狀面的一切軸稱為縱軸。C、橫軸（或額狀軸）。通過各關(guān)節(jié)中心并垂直于矢狀面的一切軸稱為橫軸。人體測量2.1.42.1.4人人體測量方法體測量方法 在人體尺寸參數(shù)的測量中，所采用的人體測量儀器有：人體測高儀，人體測量用直腳規(guī)、人體測量用彎腳規(guī)、人體測量用三腳平行規(guī)、坐高儀、量足儀，角度計(jì)、軟卷尺以及醫(yī)用磅秤等。我國對人體尺寸測量專用儀器已制定了標(biāo)準(zhǔn)，

33、而通用的人體測量儀器可采用一般的人體生理測量的有關(guān)儀器。 測量應(yīng)在呼氣與吸氣的中間進(jìn)行。其順序?yàn)閺念^到腳；從身體的前面，經(jīng)過側(cè)面，再到后面。測量時(shí)只許輕觸測點(diǎn)，不可壓緊皮膚，以免影響測值的準(zhǔn)確性。一般只測量左側(cè)，特殊目的除外。 測量項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定。如確定座椅高度、深度和寬度尺寸，則需測定坐姿小腿加足高、臀部到膝腘的長度、臀寬，并對人的挺直和放松兩種坐姿的尺寸進(jìn)行測量，以便確定靠背的傾斜度。人體測量2.1.52.1.5人人體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理術(shù)語體測量數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)處理術(shù)語 適應(yīng)域適應(yīng)域按某一尺寸設(shè)計(jì)的產(chǎn)品不可能適應(yīng)所有的使用者，但應(yīng)能適合大多數(shù)人。這個(gè)大多數(shù)到底是多少，要根據(jù)具體情況決定。

34、一般說來，產(chǎn)品的尺寸最好能適合95%以上的人使用，最少不能低于90%。這個(gè)95%或90%即適應(yīng)域。 百分位百分位百分位是人體測量手冊中常見的概念，它表示了某一測量數(shù)值和被測群體之間的百分比關(guān)系。分位由百分比表示，稱為“第幾百分位”，例如50%稱為第50百分位。百分位數(shù)是百分位對應(yīng)的數(shù)值，例如，身高分布的第5百分位數(shù)為1543mm，則表示有5%的人的身高將低于這個(gè)高度。人體測量 正態(tài)分布正態(tài)分布考察一個(gè)群體，可以發(fā)現(xiàn)人群的尺度是具有一定分布規(guī)律的，考察的群體越大，這個(gè)規(guī)律就越明顯。人體尺度，符合正態(tài)分布規(guī)律。以中國男性身高的抽樣分析數(shù)據(jù)為例，身高在170cm左右的人最多。身高離這個(gè)數(shù)據(jù)越遠(yuǎn)的人數(shù)

35、越少，形成一個(gè)中間大兩頭小的“鐘”形曲線，這種分布規(guī)律叫做”正態(tài)分布正態(tài)分布”或或“高斯分布高斯分布”。 平均值、中值和眾數(shù)平均值、中值和眾數(shù)平均值表示全部被測數(shù)值的算術(shù)平均值。中值表示全部受測人數(shù)有一半的身高在這個(gè)數(shù)值以下，另一半在這個(gè)數(shù)值以上。眾數(shù)則表示測得人數(shù)最多的那個(gè)身高尺寸。 標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)差平均值僅表示了被測數(shù)值集中于哪一點(diǎn)，標(biāo)準(zhǔn)差則反應(yīng)了數(shù)值的集中和離散程度。在人體測量中，不僅要測得平均值，還要通過一定的數(shù)值處理得到標(biāo)準(zhǔn)差的數(shù)值。人體測量02Bed furnitureBody Size Parameters Are Commonly Used常用人體尺寸參數(shù)常用人體尺寸參數(shù)常用人體尺

36、寸參數(shù)2.22.2常常用人體尺寸參數(shù)用人體尺寸參數(shù)人體尺度一般是指人體所占有的三維空間，包括人體高度、寬度和胸廓前后徑以及部分肢體的大小等。通常由直接測量的數(shù)據(jù)通過統(tǒng)計(jì)分析得到。2.2.12.2.1人人體尺度的影響因素體尺度的影響因素 年齡差異。年齡差異。人的體型隨著年齡的增長而變化，最為顯著的是兒童期和青年期，見圖，體尺寸增長過程，一般男性2 0歲結(jié)束，女性1 8歲結(jié)束。常用人體尺寸參數(shù) 性別差異。性別差異。在男性與女性之間，人體尺寸、重量和比例關(guān)系都有明顯差異。對于大多數(shù)人體尺寸，男性都比女性大些，但有些尺寸，如胸厚、臀寬及大腿周長，女性比男性大。男女即使在身高相同的情況下，身體各部分的比

37、例也是不同的。同整個(gè)身體相比，女性的手臂和腿較短，軀干和頭占的比例較大，肩較窄，盆骨較寬。年代差異。年代差異。隨著人類社會(huì)的不斷發(fā)展，衛(wèi)生、醫(yī)療、生活水平的提高以及體育運(yùn)動(dòng)的大力開展，人類的成長和發(fā)育也發(fā)生了變化。據(jù)調(diào)查，歐洲居民每隔1 0年身高增加l -1.4 cm；我國廣州中山醫(yī)學(xué)院男生1956 - 1979年23年間身高增長4.38 cm、女性身高增長2.67 cm。身高的變化，勢必帶來其他形體尺寸的變化。常用人體尺寸參數(shù)地域性差異。地域性差異。不同國家、地區(qū)、種族的人，由于遺傳基因、飲食和氣候環(huán)境的影響，使人們無論在體型還是身體各部分比例與尺寸上都有較大差異，即使是同一國家，不同區(qū)域也

38、有差異。進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)或工程設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮不同國家、不同區(qū)域的人體尺寸差異。職業(yè)差異。職業(yè)差異。不同職業(yè)的人，在身體大小及比例上也存在著差異，例如，一般體力勞動(dòng)者尺寸都比腦力勞動(dòng)者的稍大些。在我國，一般部門的工作人員要比體育運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的人矮小。也有一些人由于長期的職業(yè)活動(dòng)改變了形體，使其某些身體特征與人們的平均值不同。因此，為特定的職業(yè)設(shè)計(jì)工具、用品和環(huán)境時(shí)必須予以特別注意。另外，數(shù)據(jù)來源不同、測量方法不同、被測者是否有代表性等因素，也常常造成測量數(shù)據(jù)的差異。常用人體尺寸參數(shù)2.2.22.2.2常常用成年人人體尺寸用成年人人體尺寸 我國成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸我國成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸我國成年人人體尺寸的國

39、家標(biāo)準(zhǔn)GB10000為人機(jī)上的設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。該標(biāo)準(zhǔn)提供了七個(gè)類別共47項(xiàng)人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并分別按性別列表。我們主要研究工業(yè)生產(chǎn)中法定成年人（男1860歲，女1855歲）年齡范圍內(nèi)的人體尺寸。A A、人體主要尺寸。人體主要尺寸。國標(biāo)GB10000- 1988給出身高、體重、上臂長、前臂長、大腿長、小腿長共六項(xiàng)人體主要尺寸數(shù)據(jù)，如表為我國成年人人體主要尺寸。百分位數(shù)百分位數(shù)男（男（18186060歲）歲）女（女（18185555歲）歲）5 50955 50951.身高15831678 1775 1484157016592.體重/kg4859 75 42 52 663.上臂長289313 3

40、38 262 284 3084.前臂長216237 258 193 213 2345.大腿長428465505 402 438 4766.小腿長 338 369403313 344 376常用人體尺寸參數(shù)B B、立姿人體尺寸。立姿人體尺寸。該標(biāo)準(zhǔn)中提供的成年人立姿人體尺寸有：眼高、肩高、肘高、手功能高、會(huì)陰高、脛骨點(diǎn)高，這六項(xiàng)立姿人體尺寸的部位見圖，我國成年人立姿人體尺寸見表。百分位數(shù)百分位數(shù)男（男（18186060歲）歲）女（女（18185555歲）歲）5 50955 50951.眼高14741568 1664 1371145415412.肩高1281 1367 1455 1195 1271

41、 13503.肘高9541024 1096 899 960 10234.手功能高680741 801 650 704 7575.會(huì)陰高728790856 673 732 7926.脛骨點(diǎn)高 409 444481377 410 444常用人體尺寸參數(shù)C C、坐姿人體尺寸。坐姿人體尺寸。標(biāo)準(zhǔn)中的成年人坐姿人體尺寸包括：坐高、坐姿頸椎點(diǎn)高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、小腿加足高、坐深、臀膝距、組，坐姿下肢長共1 1項(xiàng)，坐姿尺寸見圖(2-4)，表(2-3)為我國成年人坐姿人體尺寸。百分位數(shù)百分位數(shù)男（男（18186060歲）歲）女（女（18185555歲）歲）5 50955 50951.

42、坐高858908 958 809 855 9012.坐姿頸椎點(diǎn)高615 657 701 579 617 6573.坐姿眼高749798 847 695 739 7834.坐姿肩高557598 641 518 556 5945.坐姿肘高228263298 215 251 2846.坐姿大腿厚 112 130151113 130 1517.坐姿膝高 456 493532424 458 4838.小腿加足高 383 413448342 382 4059.坐深 421 457494401 433 46910.臀膝距 515 554595495 529 57011.坐姿下肢長 921 992106385

43、1 912 975常用人體尺寸參數(shù)D D、人體水平尺寸。人體水平尺寸。標(biāo)準(zhǔn)中提供的人體水平尺寸是指：胸寬、胸厚、肩寬、最大肩寬、臀寬、坐姿臀寬、坐姿兩肘間寬、胸圍、腰圍、臀圍共十項(xiàng)，其部位如圖所示，我國成年人人體水平尺寸見表。百分位數(shù)百分位數(shù)男（男（18186060歲）歲）女（女（18185555歲）歲）5 50955 50951.胸寬253 280 315 233 260 2992.胸厚186 212 245 170 199 2393.肩寬344 375 403 320 351 3774.最大肩寬398 431 469 363 397 4385.臀寬282 306 334 290 317 3

44、466.坐姿臀寬 295 321 355310 344 3827.坐姿兩肘間寬 371 422489348 404 3788.胸圍 791 867 970745 825 9499.腰圍 650 735895659 772 95010.臀圍 805 875 970824 900 1000常用人體尺寸參數(shù)E E、選用選用GB10000 - 1988GB10000 - 1988中所列人體尺寸數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)注意以下要點(diǎn)：中所列人體尺寸數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)注意以下要點(diǎn)：a、表列數(shù)值均為裸體測量的結(jié)果，在用于設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)各地區(qū)不同的著衣量而增加余量。b、立姿時(shí)要求自然挺胸直立，坐姿時(shí)要求端坐。如果用于其他立、坐姿的設(shè)

45、計(jì)（例如放松的坐姿），要進(jìn)行適當(dāng)?shù)男拚?。c、由于我國地域遼闊，不同地區(qū)間人體尺寸差異較大，在應(yīng)用時(shí)要進(jìn)行適當(dāng)修正。常用人體尺寸參數(shù) 我國成年人人體功能尺寸我國成年人人體功能尺寸A A、人在工作位置上的活動(dòng)空間尺度。人在工作位置上的活動(dòng)空間尺度。人在各種工作時(shí)都需要有足夠的活動(dòng)空間。工作位置上的活動(dòng)空間設(shè)計(jì)與人體的功能尺寸密切相關(guān)。由于活動(dòng)空間應(yīng)盡可能適應(yīng)于絕大多數(shù)人的使用，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以高百分位人體尺寸為依據(jù)，一般以我國成年男子第9 5百分位身高為基準(zhǔn)。 常用工作姿勢有站、坐、跪（如設(shè)備安裝作業(yè)中的單腿跪）、臥（如車輛檢修作業(yè)中的仰臥）等作業(yè)姿勢。見圖所示。 常用人體尺寸參數(shù)B B、常用的功能尺寸

46、。常用的功能尺寸。常用的立、坐、跪、臥等作業(yè)姿勢活動(dòng)空間的人體尺度圖，可滿足人體一般作業(yè)空間概略設(shè)計(jì)的需要。但對于受限作業(yè)空間的設(shè)計(jì)，則需要應(yīng)用各種作業(yè)姿勢下人體功能尺寸測量數(shù)據(jù)。 GBT13547 - 1992標(biāo)準(zhǔn)提供了我國成年人立、坐、跪、臥等常取姿勢功能尺寸數(shù)據(jù)，可歸納為下表。百分位百分位測量項(xiàng)目測量項(xiàng)目男（男（18186060歲）歲）女（女（18185555歲）歲）5509555095立姿雙手上舉高197121082245184519682089雙手功能上舉高1869 2003 2138 1741 1860 1976 雙手左右平展高 1579 1691 1802 1457 1559 1

47、659雙臂功能平展高 1374 1483 1593 1248 1344 1438雙肘平展高 816 875 936 756 811 869坐姿前臂手前伸長 416 447 478 383 413 442前臂手功能前伸長 310 343 376 277 306 333上肢前伸長 777 834 892 712 764 818上肢功能前伸長673 730 789 607 657 707雙手上舉高 1249 1339 1426 1173 1251 1328跪姿體長 592 626 661 553 587 624體高 1190 1260 1330 1137 1196 1258俯臥體長2000 2127

48、 2257 186719822102體高 364 372 383 359 369 384爬姿體長 1247 1315 1384 1183 1239 1296體高 761 798 836 694 738783常用人體尺寸參數(shù)2.2.3 2.2.3 人體主要尺寸參數(shù)計(jì)算人體主要尺寸參數(shù)計(jì)算 在實(shí)際設(shè)計(jì)活動(dòng)中我們往往無條件去測量所需要的人體數(shù)據(jù)，或者為了簡化人體測量的過程，可根據(jù)可人體身高、體重等基本數(shù)據(jù)參數(shù)，利用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算出所需要的其他各部分?jǐn)?shù)據(jù)。人人體各部分尺寸與身高的相關(guān)計(jì)算體各部分尺寸與身高的相關(guān)計(jì)算 正常成年人人體各部分尺寸之間存在一定的比例關(guān)系，因而按正常人體結(jié)構(gòu)關(guān)系，以站立平均身高為

49、基數(shù)來推算各部分的結(jié)構(gòu)尺寸是比較符合實(shí)際情況的。而且，人體的身高是隨著生活水平、健康水平等條件的提高而有所增長，如以平均身高為基數(shù)的推算公式來計(jì)算各部分的結(jié)構(gòu)尺寸，在進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用時(shí)要考慮年代因素差異，適當(dāng)修正，因此應(yīng)用也很靈活。常用人體尺寸參數(shù)生生活用具及設(shè)施高度與身活用具及設(shè)施高度與身高的相關(guān)計(jì)算高的相關(guān)計(jì)算 生活用具、機(jī)械設(shè)備及建筑設(shè)施必須適合于人的尺度，才能舒適和高效。因此，各種工作面的高度和設(shè)備高度，如操作臺(tái)、儀表盤、操縱件的安裝高度以及用具的設(shè)置高度等，都應(yīng)根據(jù)人的身高來確定?？衫米髨D和右表來推算工作面、設(shè)備以及用具的高度。序號序號定定 義義設(shè)備高與身高設(shè)備高與身高1舉手可達(dá)高度4

50、32可隨意取放東西的擱板高度（上限值）763傾斜地面的頂棚高度（最小值，地面傾斜角510）874樓梯的頂棚高度（最小值，地面傾斜角253 5）115遮擋住直立姿勢視線的隔板高度（下限值）33346直立姿勢眼高11127抽屜高度（上限值）10118使用方便的隔板高度（上限值）679斜坡大的樓梯的天棚高度（最小值，傾斜角50左右）3410能發(fā)揮最大拉力的高度3511人體重心高度5912坐高61113灶臺(tái)高度101914洗臉盆高度4915辦公桌高度（不包括鞋的厚度）71716垂直踏踩爬梯的空間尺寸（最小值，傾斜角8090）2517使用方便的隔板高度（下限值）3818桌下空間（高度的最小值）1319工

51、作椅高度31320輕度工作的工作椅高度31421小憩用椅子的高度31622桌椅高度差31723休息用椅子高度1624椅子扶手高度21325工作椅面至靠背點(diǎn)的高度320常用人體尺寸參數(shù)體體重與身高的相關(guān)計(jì)算重與身高的相關(guān)計(jì)算 一般人的體重與身高之間存在下列關(guān)系： 正常體重 W2=H- 110 (kg) 理想體重 WL=H- 100 (kg) 如果人體的體重經(jīng)常低于或高于正常體重的10%以上，則屬于不正常狀態(tài)。人人體體積和體表面積的計(jì)算體體積和體表面積的計(jì)算 當(dāng)體重在50100 kg時(shí)，可根據(jù)體重、身高按下列公式求得人體體積和體表面積。 a、人體體積計(jì)算：V= 1.015 W- 4.937式中：V

52、是人體體積(L)；W是人體體重(kg)。 b、人體體表面積計(jì)算 c、由身高來計(jì)算： 男性B= 100H； 女性B= 77H 式中：B是人體體表面積(cm 2)； H是身高(cm)。 d、由身高和體重計(jì)算人體體表面積： B= 0.0061H+ 0.0128 W-0.1529 式中：B是人體體表面積(cm 2)；體重(kg)；H是身高(cm)。常用人體尺寸參數(shù)性性別差異。別差異。在男性與女性之間，人體尺寸、重量和比例關(guān)系都有明顯差異。對于大多數(shù)人體尺寸，男性都比女性大些，但有些尺寸，如胸厚、臀寬及大腿周長，女性比男性大。男女即使在身高相同的情況下，身體各部分的比例也是不同的。同整個(gè)身體相比，女性的

53、手臂和腿較短，軀干和頭占的比例較大，肩較窄，盆骨較寬。03Application Of Anthropometric Knowledge人體測量知識(shí)應(yīng)用人體測量知識(shí)應(yīng)用2.32.3人人體測量知識(shí)應(yīng)用體測量知識(shí)應(yīng)用 人體測量數(shù)據(jù)可用于指導(dǎo)工程和產(chǎn)品設(shè)計(jì)，也可以作為評估上述各項(xiàng)的依據(jù)。人體尺寸參數(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是一個(gè)極其重要而又復(fù)雜的問題，它關(guān)系到所設(shè)計(jì)的機(jī)器、設(shè)備等的適用性，操作便捷性、準(zhǔn)確性及舒適性等。只有在熟悉人體測量基本知識(shí)之后，才能選擇和應(yīng)用各種人體數(shù)據(jù)，否則有的數(shù)據(jù)可能被誤解，如果使用不當(dāng)，還可能導(dǎo)致嚴(yán)重的設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。另外，各種統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)不能作為設(shè)計(jì)中的唯一依據(jù)，也不能代替嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)分析。

54、因此，當(dāng)設(shè)計(jì)中涉及人體尺度時(shí)，設(shè)計(jì)者必須熟悉數(shù)據(jù)測量定義、適用條件、百分位數(shù)選擇等方面的知識(shí)，唯有如此，才能正確地應(yīng)用有關(guān)的數(shù)據(jù)。人體測量知識(shí)應(yīng)用2.3.12.3.1人人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用 應(yīng)用人體尺寸數(shù)據(jù)的基本原則應(yīng)用人體尺寸數(shù)據(jù)的基本原則 人體尺寸大小是各不相同的，而且某種設(shè)計(jì)一般不可能滿足所有使用者，但為了使該設(shè)計(jì)適合于較多的使用者，就需要根據(jù)產(chǎn)品的功能及使用情況應(yīng)用人體尺寸數(shù)據(jù)，我們一般按下列原則來進(jìn)行：A A、極端原則。極端原則。該原則根據(jù)設(shè)計(jì)目的，選擇極大尺寸或極小尺寸。例如可容性的設(shè)計(jì)對象，如門、船艙口、通道、床等的尺度要用極大尺寸（95%或99%百分位），而可觸性

55、的設(shè)計(jì)對象，如控制器與操作者的距離等則要用極小尺寸（5%百分位）。B B、可調(diào)原則。可調(diào)原則。對于與健康、安全關(guān)系密切的設(shè)計(jì)要使用可調(diào)節(jié)性原則，即所選用的尺寸應(yīng)在第5百分位和第9 5百分位之間可調(diào)，例如工作座椅必須在高度、靠背傾角等尺度方向可調(diào)節(jié)。C C、平均原則。平均原則。雖然“平均值”這個(gè)概念在設(shè)計(jì)中不太合適，但如商店柜臺(tái)高度、門把手高度等常用平均值進(jìn)行設(shè)計(jì)，即以5 0%百分位數(shù)值為設(shè)計(jì)依據(jù)。人體測量知識(shí)應(yīng)用 應(yīng)用人體尺寸數(shù)據(jù)時(shí)的注意事項(xiàng)應(yīng)用人體尺寸數(shù)據(jù)時(shí)的注意事項(xiàng)A A、了解分析使用者或操作者的情況。了解分析使用者或操作者的情況。設(shè)計(jì)的任何產(chǎn)品都是針對一定的使用群體，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)必須分

56、析使用者的特征，包括性別、年齡、種族、體型、身體健康狀況等。B B、選擇合適的人體尺寸百分位數(shù)。選擇合適的人體尺寸百分位數(shù)。在具體產(chǎn)品或設(shè)施設(shè)計(jì)上，首先對其性質(zhì)進(jìn)行分析，對整個(gè)人體或人體局部部位需要空間包容的設(shè)計(jì)，我們稱其為可容性設(shè)計(jì)，選取較高的百分位；對于那些伸出四肢方可能及的設(shè)計(jì)對象，我們稱之為可觸性設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)時(shí)要選取較小的百分位；上述兩方面均有要求的設(shè)計(jì)對象，設(shè)計(jì)對象對最大和最小尺寸均有要求，設(shè)計(jì)中要同時(shí)照顧到這兩方面的要求，可將其設(shè)計(jì)成可調(diào)節(jié)的，以較小的百分位和較大的百分位作為調(diào)節(jié)范圍的兩極尺寸。 C C、確定心理尺寸修正量。確定心理尺寸修正量。為了克服人們心理上產(chǎn)生的“空間壓抑感”、

57、“高度恐懼感”等心理感受，或者為了滿足人們“求新”、“求美”、“求奇”等心理需求，一般在產(chǎn)品功能尺寸上附加一定的增量，稱為心理修正量。D D、確定功能尺寸修正量。確定功能尺寸修正量。人體測量知識(shí)應(yīng)用2.3.22.3.2人人體模板與應(yīng)用體模板與應(yīng)用 由于人體各部位的尺寸因人而異，而且人體的工作姿勢隨著作業(yè)對象和工作情況的不同而不斷變化，因而要從理論上來解決人機(jī)相關(guān)位置的問題是比較困難的。但是，若利用人體結(jié)構(gòu)和尺度關(guān)系，將人體尺度用各種模擬人來代替，通過“機(jī)”與人體模型相關(guān)位置的分析，便可以直觀地求出人機(jī)相對位置的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)，為合理布置人機(jī)系統(tǒng)提供可靠條件。人體測量知識(shí)應(yīng)用 人體模板種類與特點(diǎn)人

58、體模板種類與特點(diǎn) 目前，在人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中采用較多的是兩種類型的人體模板兩種類型的人體模板：一是二維人體模板，一是二維人體模板，這種人體模板是根據(jù)人體測量數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和選擇而得到的標(biāo)準(zhǔn)人體尺寸，利用塑料板或密實(shí)纖維板等材料，按照1：1、1:5等設(shè)計(jì)中的常用比例，制成的人體各個(gè)關(guān)節(jié)均可活動(dòng)的裸體穿鞋的人體側(cè)視模型；還有一種是三維人體模板，還有一種是三維人體模板，三維人體模板又有實(shí)物模型和計(jì)算機(jī)模擬模型之分。實(shí)物模型應(yīng)用十分廣泛，如三維立體裁剪的各種服裝人臺(tái)、汽車碰撞試驗(yàn)中的假人等。計(jì)算機(jī)模擬三維人體由于是虛擬人體的幾何模型和生物力學(xué)模型，不需要制作實(shí)物，因此既經(jīng)濟(jì)又周期快。如飛機(jī)駕駛系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔

59、助模型等。人體測量知識(shí)應(yīng)用A A、二維人體模板二維人體模板a、坐姿人體模板。GBT14779 - 1993標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種身高等級的成年人坐姿模板的功能設(shè)計(jì)基本條件、功能尺寸、關(guān)節(jié)功能活動(dòng)角度、設(shè)計(jì)圖和使用條件。下圖是該標(biāo)準(zhǔn)提供的坐姿人體模板側(cè)視圖。人體測量知識(shí)應(yīng)用A A、二維人體模板二維人體模板a、坐姿人體模板。GBT14779 - 1993標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三種身高等級的成年人坐姿模板的功能設(shè)計(jì)基本條件、功能尺寸、關(guān)節(jié)功能活動(dòng)角度、設(shè)計(jì)圖和使用條件。下圖是該標(biāo)準(zhǔn)提供的坐姿人體模板側(cè)視圖。人體測量知識(shí)應(yīng)用B B、立姿人體模板。立姿人體模板。 GBT15759 - 1995標(biāo)準(zhǔn)提供了設(shè)計(jì)用人體外形模板的

60、尺寸數(shù)據(jù)及其圖形，見圖，該模板按人體身高尺寸不同分為四個(gè)等級： 一級采用女子5百分位身高；二級采用女子50百分位與男子5百分位身高的重疊值；三級采用女子95百分位與男子50百分位身高的重疊值；四級采用男子95百分位身高。人體測量知識(shí)應(yīng)用 人體模板的應(yīng)用人體模板的應(yīng)用 人體模板應(yīng)用范圍十分廣泛，主要可用于輔助設(shè)計(jì)、輔助演示或模擬測試等方面。在人機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，人體模板是設(shè)計(jì)人員考慮主要人體尺寸時(shí)有用的輔助手段。例如，生產(chǎn)區(qū)域中工作臺(tái)面的高度，坐平面高度和腳踏板高度是在一個(gè)工作系統(tǒng)中互相關(guān)聯(lián)的數(shù)值，但主要是由人體尺寸和操作姿勢決定的。如借助于人體模板，可以很方便地得出在理想操作姿勢下各種百分位的人體