【教學(xué)課件】人體測(cè)量

1、第十一章 人體測(cè)量 第一節(jié) 人體測(cè)量概述 第二節(jié) 常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù) 第三節(jié) 人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用第一節(jié) 人體測(cè)量概述 人體測(cè)量學(xué)是一門新興的學(xué)科，它是通過(guò)測(cè)量人體各部位尺寸來(lái)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，從而為各種工業(yè)設(shè)計(jì)和工程設(shè)計(jì)提供人體測(cè)量數(shù)據(jù)。一、人體測(cè)量的基本術(shù)語(yǔ)（一）基本姿勢(shì) 立姿 指被測(cè)者挺胸直立，頭部以眼耳平面定位，眼睛平視前方，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(kāi)，使兩足大致呈45夾角，體重均勻分布于兩足。 坐姿 指被測(cè)者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到腓骨頭高度的平面上，頭部以眼耳平面定位，

2、眼睛平視前方，左、右大腿大致平行，膝彎屈大致成直角，足平放在地面上，手輕放在大腿上。 一、人體測(cè)量的基本術(shù)語(yǔ)（二）測(cè)量基準(zhǔn)面，如圖11-1所示 1.矢狀面 通過(guò)鉛垂軸和縱軸的平面及與其平行的所有平面都稱為矢狀面。 正中矢狀面 在矢狀面中，把通過(guò)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(duì)稱的兩部分。 2.冠狀面 通過(guò)鉛垂軸和橫軸的平面及與其平行的所有平面都稱為冠狀面。冠狀面將人體分成前、后兩部分。 3.水平面 與矢狀面及冠狀面同時(shí)垂直的所有平面都稱為水平面。水平面將人體分成上、下兩部分。4.眼耳平面 通過(guò)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克福平面。（二）測(cè)量基

3、準(zhǔn)面一、人體測(cè)量的基本術(shù)語(yǔ) （三）測(cè)量方向 （1）在人體上、下方向上，將上方稱為頭側(cè)端，下方稱為足側(cè)端。 （2）在人體左、右方向上，將靠近正中矢狀面的方向稱為內(nèi)側(cè)，遠(yuǎn)離正中矢狀面的方向稱為外側(cè)。 （3）在四肢上，將靠近四肢附著部位的稱為近位，遠(yuǎn)離四肢附著部位的稱為遠(yuǎn)位。 （4）對(duì)于上肢，將橈骨側(cè)稱為橈側(cè)，尺骨側(cè)稱為尺側(cè)。 （5）對(duì)于下肢，將脛骨側(cè)稱為脛側(cè)，腓骨側(cè)稱為腓側(cè)。一、人體測(cè)量的基本術(shù)語(yǔ)（四）支承面、衣著和測(cè)量精確度 支撐面。立姿時(shí)站立的地面或平臺(tái)以及坐姿時(shí)的椅平面應(yīng)是水平的、穩(wěn)固的、不可壓縮的。 衣著。要求被測(cè)量者裸體或穿著盡量少的內(nèi)衣(例如只穿內(nèi)褲和汗背心)測(cè)量，在后者情況下，測(cè)量胸

4、圍時(shí)，男性應(yīng)撩起汗背心，女性應(yīng)松開(kāi)胸罩后進(jìn)行測(cè)量。 測(cè)量值讀數(shù)精度。線性測(cè)量項(xiàng)目測(cè)量值讀數(shù)精確度為1mm，體重讀數(shù)精確度為0.5kg。二、人體尺寸測(cè)量分類 人體測(cè)量學(xué)：通過(guò)測(cè)量人體各部位尺寸來(lái) 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，使設(shè)計(jì)更 適于人。 測(cè)量數(shù)據(jù)： 1、靜態(tài)人體尺寸測(cè)量，見(jiàn)圖11-2 2、動(dòng)態(tài)人體尺寸測(cè)量，見(jiàn)圖11-3三、人體測(cè)量方法(一) 測(cè)量?jī)x器 1. 人體測(cè)高儀，見(jiàn)圖； 2. 人體測(cè)量用直腳規(guī)，見(jiàn)圖； 3. 人體測(cè)量用彎腳規(guī)，見(jiàn)圖； 此外，還有人體測(cè)量用三腳平行規(guī)，坐高椅，量足儀，軟卷尺以及醫(yī)用磅秤等。三、人體測(cè)量方法（二）測(cè)量方法 測(cè)量時(shí)應(yīng)在呼

5、氣與吸氣的中間進(jìn)行。其次序?yàn)閺念^向下到腳；從身體的前面，經(jīng)過(guò)側(cè)面，再到后面。測(cè)量時(shí)只許輕觸測(cè)點(diǎn)，不可緊壓皮膚，以免影響測(cè)量的準(zhǔn)確性。身體某些長(zhǎng)度的測(cè)量，既可用直接測(cè)量法，也可用間接測(cè)量法兩種尺寸相加減。另外，測(cè)量項(xiàng)目應(yīng)根據(jù)實(shí)際需要確定，具體測(cè)量方法詳見(jiàn)GB/T 57031999用于技術(shù)設(shè)計(jì)的人體測(cè)量基礎(chǔ)項(xiàng)目的有關(guān)規(guī)定。第二節(jié) 常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù) 一、 我國(guó)成年人人體結(jié)構(gòu)(靜態(tài))尺寸 參閱GB1000088我國(guó)成年人人體尺寸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，主要包括： (一) 人體主要尺寸, 見(jiàn)圖11-4和表11-1 (二) 立姿人體尺寸，見(jiàn)圖11-5和表11-2 (三) 坐姿人體尺寸，見(jiàn)圖11-6和表11-3 (四)

6、 人體水平尺寸，見(jiàn)圖11-7和表11-4 第二節(jié) 常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)二、我國(guó)成年人人體功能(動(dòng)態(tài))尺寸 動(dòng)態(tài)人體測(cè)量通常是對(duì)手、上肢、下肢、腳所及的范圍以及各關(guān)節(jié)能達(dá)到的距離和能轉(zhuǎn)動(dòng)的角度進(jìn)行測(cè)量。由于人主要依靠上肢從事各項(xiàng)操作活動(dòng)，因此本節(jié)只給出上肢功能(動(dòng)態(tài))尺寸，見(jiàn)表11-6 第三節(jié) 人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用一、人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)指標(biāo) 在人體測(cè)量中所得到的測(cè)量值都是離散的隨機(jī)變量，因而可根據(jù)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而獲得所需群體尺寸的統(tǒng)計(jì)規(guī)律和特征參數(shù)。一、人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)指標(biāo)1. 平均值一、人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)指標(biāo)2.標(biāo)準(zhǔn)差一、人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)指標(biāo) 3.百分位

7、數(shù) 在設(shè)計(jì)中，當(dāng)需要得到任一百分位的數(shù)值時(shí) ，則可按下式進(jìn)行計(jì)算 K為百分比變換系數(shù)，見(jiàn)表11-7例11-1 設(shè)計(jì)適用于90東南區(qū)男性使用的產(chǎn)品，試問(wèn)應(yīng)按怎樣的身高范圍設(shè)計(jì)該產(chǎn)品尺寸?解：由表11-5查得東南區(qū)男性身高平均值 1686mm，標(biāo)準(zhǔn)差55.2mm。要求產(chǎn)品適用于90的人群，故應(yīng)以第5百分位數(shù)為下限，第95百分位數(shù)為上限進(jìn)行設(shè)計(jì)，由表11-7查得，5%與95%的變換系數(shù)K1.645。 由此可求得第5百分位數(shù)為 168655.21.645=1595.2（mm） 第95百分位數(shù)值為 168655.21.645=1776.8（mm） 結(jié)論：按身高1595.21776.8mm設(shè)計(jì)產(chǎn)品尺寸，將

8、適用于90的東南區(qū)男性。 人體測(cè)量尺寸對(duì)應(yīng)的百分率 P=0.5s 式中S為概率數(shù)值，可根據(jù) 值，在表11-8中查取例11-2 已知女性A身高1610mm，試求有百分之幾的東北女性超過(guò)其高度？解：由表11-5查得東北女性身高平均值 =1586mm,標(biāo)準(zhǔn)差SD=51.8mm。則 根據(jù)Z 值查表11-8得s=0.1772(取近似值0.177)，由式（11-5）求得P值為 P=0.50.177=0.677 結(jié)論：身高在1610mm以下的東北女性為67.7%，超過(guò)女性A身高的東北女性則為32.3%。二、人體尺寸數(shù)據(jù)的應(yīng)用(一)人體測(cè)量數(shù)據(jù)的運(yùn)用準(zhǔn)則 （1）最大最小準(zhǔn)則 （2）可調(diào)性準(zhǔn)則 （3）平均性準(zhǔn)則

9、 （4）使用最新人體數(shù)據(jù)準(zhǔn)則 （5）地域性準(zhǔn)則 （6）功能修正與最小心理空間相結(jié)合準(zhǔn)則 最小功能尺寸 Xmin=Xf 最佳功能尺寸 Xopm=X f p（7）姿勢(shì)與身材相關(guān)聯(lián)準(zhǔn)則坐姿和蹲姿寬度 （8）合理選擇百分位和適用度準(zhǔn)則間距類，第95百分位凈空高度，第99百分位可及距離，低百分位坐面高度，第5百分位隔斷類，保密，第95百分位；監(jiān)視，第5百分位公共工作臺(tái)，肘部，第5百分位 例11-3 試設(shè)計(jì)適用于中國(guó)人使用的車船臥鋪上下鋪凈空高度 解：中國(guó)男子坐姿高 第99百分位數(shù)，查表11-3，X979mm。 衣褲厚度(功能)修正量取25mm， 人頭頂無(wú)壓迫感最小高度(心理修正量)為115mm Xmin

10、= Xf979十251004mm Xopm= Xfp979十25十115=1119mm例11-4 試確定適合中國(guó)男人使用的固定座椅座面高度 解：第5百分位 “小腿加足高” 查表11-3，X38.3cm 功能修正 一是鞋跟高的修正量，取2.5cm； 另一方面是著裝(褲厚)修正量，一般為0.3cm。即f2.5十0.32.8cm 不需考慮心理修正量，即p=0。 Xopm= Xfp38.3十2.8十0=41.141.0 cm二、人體尺寸數(shù)據(jù)的應(yīng)用(二)人體各部分結(jié)構(gòu)參數(shù)的計(jì)算 由身高計(jì)算各部分尺寸，見(jiàn)圖11-8 由體重計(jì)算體積和表面積 V=1.015W4.937 式中：V為人體體積(L)；W為人體體重

11、(kg) 人體表面積可參照第八章人體表面積計(jì)算公式 二、人體尺寸數(shù)據(jù)的應(yīng)用(三)人體身高在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用 以身高為基準(zhǔn)的設(shè)備和用具尺寸推算方法見(jiàn) 圖11-9，圖中有關(guān)尺寸定義參閱表11-10。復(fù)習(xí)思考題 1.我國(guó)成年人身體尺寸分成西北、東南、華中、華南、西南、東北等六個(gè)區(qū)域，這對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有何影響? 2.某地區(qū)人體測(cè)量的均值 1650mm，標(biāo)準(zhǔn)差 57.1mm，求該地區(qū)第95、90及第80的百分位數(shù)。 3.巳知某地區(qū)人的足長(zhǎng)均值264.0mm，標(biāo)準(zhǔn)差SD45.6mm，求適用該地區(qū)90%的人們穿的鞋子長(zhǎng)度值。 4.為什么說(shuō)人體測(cè)量參數(shù)是一切設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)? 5.如何選擇百分位和適用度? 6.為什么要進(jìn)行

12、功能修正量和心理修正量的確定?怎樣確定?圖11-1返回圖11-2返回圖11-3返回返回返回返回圖11-4返回圖11-5返回返回圖11-6返回圖11-7返回圖11-8圖11-9返回4/37/68/71/133/3411/1210/116/73/43/5返回 年齡 分組 百分 測(cè)量 位數(shù)項(xiàng)目男（1860歲）女（1855歲）1510509095991510509095991.1 身高/mm154315831604167817541775181414491484150315701640165916971.2 體重/kg44485059707583394244526366711.3 上臂長(zhǎng)/mm2792

13、892943133333383492522622672843033023191.4 前臂長(zhǎng)/mm2062162202372532582681851931982132292342421.5 大腿長(zhǎng)/mm4134284364654965055233874024104384674764941.6 小腿長(zhǎng)/mm324338344369396403419300313319344370375390表11-1 人體主要尺寸返回2返回 年齡分組 百分測(cè)量 位數(shù)項(xiàng)目男（1860歲）女（1855歲）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 992.1 眼高1436 1474 1495 1

14、568 1643 1664 17051337 1371 1388 1454 1522 1541 15792.2 肩高1244 1281 1299 1367 1435 1455 14941166 1195 1211 1271 1333 1350 13852.3 肘高925 954 968 1024 1079 1096 1128873 899 913 960 1009 1023 10502.4 手功能高206 216 220 237 253 258 268185 193 198 213 229 234 2422.5 會(huì)陰高413 428 436 465 496 505 523387 402 410

15、 438 467 476 4942.6 脛骨點(diǎn)高324 338 344 369 396 403 419300 313 319 344 370 375 390表11-2 立姿人體尺寸 單位：mm 年齡分組 百分測(cè)量 位數(shù)項(xiàng)目 男（1860歲）女（1855歲）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 993.1 坐高836 858 870 908 947 958 979789 809 819 855 891 901 9203.2 坐姿頸椎點(diǎn)高599 615 624 657 691 701 719563 579 587 617 648 657 6753.3 坐姿眼高729

16、749 761 798 836 847 868678 695 704 739 773 783 8033.4 坐姿肩高539 557 566 598 631 641 659504 518 526 556 585 594 6093.5 坐姿肘高214 228 235 263 291 298 312201 215 223 251 277 284 2993.6 坐姿大腿厚103 112 116 130 146 151 160107 113 117 130 146 151 1603.7 坐姿膝高441 456 461 493 523 532 549410 424 431 458 485 493 5073

17、.8 小腿加足高372 383 389 413 439 448 463331 342 350 382 399 405 4173.9 坐深407 421 429 457 486 494 510388 401 408 433 461 469 4853.10 臀膝距499 515 524 554 585 595 613481 495 502 529 561 570 5873.11 坐姿下肢長(zhǎng)892 921 937 992 1046 1063 1096826 851 865 912 960 975 1005返回表11-3 坐姿人體尺寸 單位：mm 年齡分組 百分測(cè)量 位數(shù)項(xiàng)目 男（1860歲）女（18

18、55歲）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 994.1胸寬242 253 259 280 307 315 331219 233 239 260 289 299 3194.2胸厚176 186 191 212 237 245 261159 170 176 199 230 239 2604.3肩寬330 344 351 375 397 403 415304 320 328 351 371 377 3874.4最大肩寬383 398 405 431 460 469 486347 363 371 397 428 438 4584.5臀寬273 282 288 306 3

19、27 334 346275 290 296 317 340 346 3604.6坐姿臀寬284 295 300 321 347 355 369295 310 318 344 374 382 4004.7坐姿兩肘間寬353 371 381 422 473 489 518326 348 360 404 460 478 509 4.8胸圍762 791 806 867 944 970 1018717 745 760 825 919 949 10054.9腰圍620 650 665 735 859 895 960622 659 680 772 904 950 10254.10臀圍780 805 820

20、 875 948 970 1009795 824 840 900 975 1000 1044返回表11-4 人體水平尺寸 單位：mm返回項(xiàng)目東北、華北區(qū)西北區(qū)東南區(qū)華中區(qū)華南區(qū)西南區(qū)平均值標(biāo)準(zhǔn)差平均值標(biāo)準(zhǔn)差平均值標(biāo)準(zhǔn)差平均值標(biāo)準(zhǔn)差平均值標(biāo)準(zhǔn)差平均值標(biāo)準(zhǔn)差體 重kg男648.2607.6597.7576.9566.9556.8女557.7527.1517.1506.8496.5506.9身高/mm男169356.6168453.7168655.2166956.3165057.1164756.7女158651.8157551.9157550.8156050.7154949.7154653.9胸 圍/mm男88855.588051.586552.085349.285148.985548.3女84866.483755.983159.882055.881957.680958.8表11-5 身高、胸圍、體重的平均值返回2表11-6 我國(guó)成人男女上肢功能尺寸/mm 測(cè) 量 項(xiàng) 目男（1860歲）女（1855歲）P5 P50 P96P5 P50 P96立姿雙手上舉高立