人機工程學第3章

有七尺之骸、手足之異,戴發(fā)含齒,倚而食者,謂之人。

——《列子·黃帝》

人體測量的基本知識常用人體尺寸數(shù)據(jù)人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用人體主要參數(shù)的計算

設(shè)計用人體模板在中國二千多年前的《內(nèi)經(jīng)－靈柩》之《骨度篇》中，對人體測量就有了較詳細而科學的闡述。古埃及在公元前3500--2200年之間，也有類似人體測量的方法存在，并提出人體可分為十九個部位。古希臘、羅馬雕塑家們很注意人體形態(tài)美，雕塑出完美的作品，如《擲鐵餅者》，《維納斯》雕像。1870年比利時數(shù)學家奎特里特發(fā)表了《人體測量學》一書，逐漸形成了“人體測量學”這門科學。人體測量學(anthropometry)是人類學的一門分支學科，主要研究人體測量和觀察方法，并通過人體整體測量與局部測量來探討人體的特征、類型、變異和發(fā)展規(guī)律。

人體測量學是人機工程學的重要組成部分。進行產(chǎn)品設(shè)計時，為使人與產(chǎn)品相互協(xié)調(diào)，必須對產(chǎn)品同人相關(guān)的各種裝置作適合于人體形態(tài)、生理以及心理特點的設(shè)計，讓人在使用過程中，處于舒適的狀態(tài)以及方便地使用產(chǎn)品。因此設(shè)計師應(yīng)了解人體測量學，生物力學方面的基本知識，并熟悉有關(guān)設(shè)計所必需的人體測量基本數(shù)據(jù)的性質(zhì)、應(yīng)用方法和使用條件。一些測量方法介紹尺度測量4.體積測量動態(tài)測量5.肌肉疲勞測量力量測量6.其它生理變化的測量尺寸測量最常用的測量工具是馬丁測量儀，是由一些直尺、角尺、卡鉗組合而成。在沒有這種工具時，用一般的類似工具完全可以代替附著式量角器三角平行規(guī)彎腳規(guī)立方體定顱器動態(tài)測量測量人體在動態(tài)過程中某部位的運動軌跡?？捎谜障噙B續(xù)曝光的方式獲得，也可以在所需的部分裝上小燈泡，在黑暗的背景下用照相機的B門攝影。在有條件的前提下可將這類圖片資料輸入計算機用專業(yè)的軟件處理。力量測量

采用一般的拉力計、握力計、壓力計、扭力計即可進行大多數(shù)的力量測量體積測量排水法是簡單有效的方法肌肉疲勞測量

采用生物電流計測器。這種儀器可將由于肌肉疲勞而引起的肌肉化學變化轉(zhuǎn)化為電信號，繪制成肌電圖例：3組不同坐姿的2－3腰椎背棘直肌肌電圖a.背部有椅背依托b.背部無椅背依托但挺直c.前傾坐姿其它生理變化的測量如呼吸、心跳、耗氧量、排汗量、血壓等生理變化的測量，可以借助相應(yīng)的醫(yī)學儀器完成人體測量

概述

人體測量數(shù)據(jù)主要分為兩類：一類為靜態(tài)測量數(shù)據(jù)，一類為動態(tài)測量數(shù)據(jù)。照實際使用來分類，可以分為如下四種：a.靜止形態(tài)測量：以靜止人體形態(tài)的方式進行測量，主要內(nèi)容有：人體長度，人體體型，人體體積和重量，人體表面積。b.活動范圍測量：在對人體靜態(tài)形態(tài)測量的基礎(chǔ)上，測量人體的活動過程和活動范圍的大小，主要內(nèi)容有：動作范圍，動作過程，形體變化，皮膚變化。c.生理測量：測量人體的主要生理指標，主要內(nèi)容包括：人體出力范圍，人體感覺反應(yīng)，人體疲勞。d.生物力學參數(shù)的側(cè)量：人的主要力學指標，包括：人體各部分質(zhì)量與質(zhì)心位置的測量、轉(zhuǎn)動慣量的測量、出力的測量。人體測量的基本知識測量姿勢b.坐姿：被測者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到腓骨頭高度的平面上，頭部以眼耳平面定位，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。為確保坐姿正確，被測者的臀部、后背部應(yīng)同時靠在同一鉛垂面上。a.直立姿勢（簡稱立姿）：被測者挺胸直立，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，使兩足大致成45°夾角，體重均勻分布于兩足。為確保直立姿勢正確，被測者應(yīng)使足后跟、臀部和后背部與同一鉛垂面相接觸。人體測量的基本平面與軸

人的肢體運動是繞一定的軸在某基本平面內(nèi)進行的。這些軸都有是以關(guān)節(jié)為原點。這些平面一般都是通過軸而組成的平面。人體關(guān)節(jié)沒有可見的軸，因而必須依據(jù)關(guān)節(jié)的形態(tài)和運動規(guī)律，假設(shè)出這些基本軸以說明人體各部分運動，便于人體測量。a.測量基準面

①、矢狀面人體測量基準面的定位是由三個互相垂直的軸（鉛垂軸、縱軸和橫軸）來決定的。通過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。

②、正中矢狀面在矢狀面中，把通過人體正中線的矢狀面稱為正中矢狀平面。正中矢狀平面將人體分成左、右對稱的兩個部分。

③、冠狀面通過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、后兩個部分。

④、水平面與矢狀面及冠狀面同時垂直的所有平面都稱為水平面。水平面將人體分成上、下兩個部分。

⑤、眼耳平面通過左、右耳屏點及右眼眶下點的水平面稱為眼耳平面或法蘭克福平面（OAE）。

b.運動軸

分別對應(yīng)于矢狀面，水平面和冠狀面設(shè)置三個基本軸，這些軸可在人體軀干，四肢和各臟器等部位設(shè)置。

矢狀軸通過關(guān)節(jié)中心并垂直于冠狀面的一切軸叫矢狀軸。冠狀軸，通過關(guān)節(jié)中心并垂直于矢狀面的一切軸叫冠狀軸。

垂直軸通過關(guān)節(jié)中心并垂直于水平面的一切軸叫垂直軸。c.測量方向

①、在人體上、下方向上，將上方稱為頭側(cè)端，將下方稱為足側(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)，將遠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，將遠離四肢附著部位的稱為遠位。④、在上肢上，將撓骨側(cè)稱為撓側(cè)，將尺骨側(cè)稱為尺側(cè)。⑤、在下肢上，將脛骨側(cè)稱為脛側(cè)，將腓骨側(cè)稱為腓側(cè)。d.測量項目

測量項目是用所需測量的兩個部位、測點或經(jīng)過點來定義的項目，國際GB3975—83中規(guī)定的測量項目有：直立姿勢

采取自然坐姿時軀干的尺寸上肢尺寸

下肢尺寸

頭部尺寸

身體各部位間前后距離d.測量項目

測量項目是用所需測量的兩個部位、測點或經(jīng)過點來定義的項目，國際GB3975—83中規(guī)定的測量項目有：直立姿勢：直立姿勢有身高，鼻根高，眼高，耳屏高，頦下點高，頸根高，頸窩高，胸骨緣高，乳房高，乳房下緣高，胸骨下緣高，臍高，恥骨聯(lián)合高，會陰高，肩峰高，腋窩前高，肘高，撓骨頭高，撓骨莖突高，尺骨莖突高，中指指點高，指尖點高，腰圍高，髂脊高，髂前上棘高，大轉(zhuǎn)子高，膝高，腓骨頭高，腿肚高，頸椎高，肩胛骨下角點高，臀溝高，中指（上肢上舉時）指尖點高，中指（上肢上舉時）指點高。女人體加測乳房下緣高。采取自然坐姿時：坐高，坐姿眼高，坐姿頦下高，坐姿胸骨上緣高，坐姿肩峰高，坐姿髂脊高，坐姿大腿緣高，坐姿大轉(zhuǎn)子點高，坐姿枕后點高，坐次頸椎高，坐姿肩胛骨下角高，坐姿肘高。

軀干的尺寸：最大體寬，頸根寬，兩戶峰點寬，肩寬，腋窩前寬，胸寬，乳頭間寬，腰寬，兩髂脊點寬，臀寬，兩肩胛骨下點寬，胸厚，胸矢狀厚，腰厚，腹厚，臀厚，頸圍，頸根圍，上部胸圍，乳頭部位胸圍，下部胸圍，腰圍，腹圍、臀圍，軀干垂直圍長，頸前長，前胸長，頸后長，后背長，會陰上部前后長，臀部弧長，坐姿背—肩峰距離，坐姿臀部—大轉(zhuǎn)子點距離，坐姿腋窩間寬。上肢尺寸：指距，上肢長，腋窩一莖突距離，手長，手背長，第1指掌側(cè)長，第2指掌側(cè)長，第3指掌側(cè)長，第4指掌側(cè)長，第5指掌側(cè)長，腕關(guān)節(jié)寬，最大手寬，手寬，第3指最大寬，第3指寬，上臂根厚度，前臂最大寬，腕關(guān)節(jié)厚，掌厚，第3指最大厚，第3指厚，上臂根圍，腋窩部位上臂圍，上臂圍，前臂圍，腕關(guān)節(jié)圍，掌圍；上肢前展，上肢最大前展，背—指點距離，前臂手前展長，肩峰—肘距離，第1和第5指尖點間最大距離，第3指基節(jié)長，最大抓握徑，上臂最大圍，肘最大圍，前臂最大圍，拳圍，背部正中線—尺骨莖突距離。下肢尺寸：足背高，內(nèi)踝高，外踝高，足趾高，足長，足根—跖骨距離，足背長，足跟—內(nèi)踝距離，大腿寬，膝寬，腿肚寬，踝上寬，足寬，足跟寬，內(nèi)外踝寬，大腿厚，膝厚，腿肚厚，踝上厚，下肢根圍，小腿圍，膝圍，腿肚圍，踝上圍，足圍，足根圍，坐姿髂骨上緣高，坐姿臀——|臏骨前緣距離，坐姿臀—腓骨頭點距離，坐姿臀—腿肚后緣距離，坐姿下肢長，坐姿膝圍。頭部尺寸：頭全高，容貌面長（Ⅰ），容貌面長（Ⅱ），形態(tài)面長，眼—頦下距離，鼻長，人中高，唇全高，頭蓋高（Ⅰ），頭蓋高（Ⅱ），頭長，枕后點—鼻尖點距離，枕后點—頦下點距離，枕后點—眼外角點距離，枕后點—耳屏點距離，鼻高，耳長，耳屏點上方的耳長，頭寬，兩耳間外寬，兩耳屏點寬，兩眼外寬，瞳孔間寬，兩眼內(nèi)寬，兩下頜角間寬，鼻寬，口裂寬，耳寬，頭周，頭矢狀弧長，耳屏點間頭蓋弧長，耳屏點間眉間弧長，耳屏點間頦下弧長，耳屏點間下頜弧長，耳屏點間枕部弧長。身體各部位間前后距離：耳屏—肩峰前后距離，肩峰—胸骨上緣前后距離，肩峰—乳頭前后距離，肩峰—胸骨下緣前后距離，肩峰—腰圍前緣前后距離，肩峰—恥骨前后距離，肩峰—大轉(zhuǎn)子前后距離，大轉(zhuǎn)子—臀部后緣前后距離，大轉(zhuǎn)子—臀溝前后距離，大轉(zhuǎn)子—臏骨中點前后距離，大轉(zhuǎn)子—腓骨頭前后距離，大轉(zhuǎn)子—外踝點前后距離，坐姿肩峰—大轉(zhuǎn)子前后距離，坐姿大轉(zhuǎn)子—腹部前緣前后距離。體重：體重（空腹裸重）。其他

a.支撐面立姿時站立的地面或平臺以及坐姿時的椅平面應(yīng)是水平的、穩(wěn)固的和不可壓縮的。

b.被測者的衣著要求被測者裸體或穿著盡量少的內(nèi)衣，例如只穿內(nèi)衣褲和背心，后者的情況下，在測量胸圍時，男性應(yīng)撩起背心，女性應(yīng)松去胸罩后進行進行測量。

c.測量值讀數(shù)精度線性測量項目的測量值讀數(shù)精度為1mm，體重的讀數(shù)精度為0.5kg。人體尺寸測量的分類

靜態(tài)人體尺寸測量

靜態(tài)人體尺寸測量是指被測者靜止地站著或坐著進行的一種測量方式。靜態(tài)測量的人體尺寸用作為設(shè)計工作空間的大小、家具、產(chǎn)品界面元件以及一些工作設(shè)施等的設(shè)計依據(jù)。目前我國成年人靜態(tài)測量項目，國家標準正文中規(guī)定立姿有40項，坐姿有22項。詳見GB3975—83《人體測量術(shù)語》和GB5703—85《人體測量方法》。動態(tài)人體尺寸測量

動態(tài)人體尺寸測量是指被測者處于動作狀態(tài)下所進行的人體尺寸測量。動態(tài)人體尺寸測量的重點是測量人在執(zhí)行某種動作時的身體動態(tài)特征。動態(tài)人體尺寸測量

動態(tài)人體尺寸測量的特點是，在任何一種身體活動中，身體各部位的動作并不是獨立完成的，而是協(xié)調(diào)一致的，具有連貫性和活動性。例如手臂可及的極限并非唯一由手臂長度決定，它還受到肩部運動、軀干的扭轉(zhuǎn)、背部的屈曲以及操作本身特性的影響。由于動態(tài)人體測量受多種因素的影響，故難以用靜態(tài)人體測量資料來解決設(shè)計中的有關(guān)問題。動態(tài)人體測量通常是對手、上肢、下肢、腳所及的范圍以及各關(guān)節(jié)能達到的距離和可能轉(zhuǎn)動的角度進行測量。我國成年的人體結(jié)構(gòu)尺寸

我國1989年7月1日實施的GB10000—88《中國成年人人體尺寸》，適用于工業(yè)產(chǎn)品、建筑設(shè)計、軍事工業(yè)以及工業(yè)的技術(shù)改造設(shè)備更新及勞動安全保護。標準中所列數(shù)值，代表從事工業(yè)生產(chǎn)的法定中國成年人（男18～60歲，女18～55歲）。

常用人體尺寸數(shù)據(jù)

標準中共列出47項我國成年人體尺寸基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，按男女性別分開，且分三個年齡段：18～25（男、女），26～35（男、女），36～60（男）、55（女），且分別給出這些年齡段的各項人體尺寸數(shù)值，為了方便使用，各類數(shù)據(jù)表中的各項人體尺寸數(shù)值均列出其相應(yīng)的百分位數(shù)?，F(xiàn)將GB10000—88中的人體主要測量項目及尺寸摘錄于圖1—4及表1—1中，可在實際設(shè)計時查閱。a.人體主要尺寸

量百分分組項位數(shù)目男（18～60歲）女（18～55歲）151050909599

151050909599身高15431583160416781754177518141449148415031570164016591697體重kg4448505970758339424452636674上臂長279289294313333338349252262267284303308319前臂長206216220237253258268185193198213229234242大腿長413428436465496505523387402410438467476494小腿長324338344369396403419300313319344370376390單位：mmb.立姿人體尺寸量百分分組項位數(shù)目男（18～60歲）女（18～55歲）151050909599151050909599眼高14361474149515681643166417051337137113881454152215411579肩高12441281129913671435145514941166119512111271133313501385肘高9259549681024107910961128873899913960100910231050手功能高656680693741787801828630650662704746757778會陰高701728741790840856887648673686732779792819脛骨點高394409417444472481498363377384410437444459單位：mmc.坐姿人體尺寸

量百分分組項位數(shù)目男（18～60歲）女（18～55歲）151050909599

151050909599坐高836858870908947958979789809819855891901920坐姿頸椎點高599615624657691701719563579587617648657675坐姿眼高729749761798836847868678695704739773783803坐姿肩高539557566598631641659504518526556585594609坐姿肘高214228235263291298312201215223251277284299坐姿大腿厚103112116130146151160107113117130146151160坐姿膝高441456464493523532549410424431458485493507小腿加足高372383389413439448463331342350382399405417坐深407421429457486494510388401408433461469485臀膝距499515524554585595613481495502529561570587坐姿下肢長8929219379921046106310968268518659129609751005單位：mmd.人體水平尺寸

量百分分組項位數(shù)目男（18～60歲）女（18～55歲）

151050909599

151050909599胸寬

242253259280307315331

219233239260289299319胸厚

176186191212237245261

159170176199230239260肩寬

330344351375397403415

304320328351371377387最大肩寬

383398405431460469486

347363371397428438458臀寬

273282288306327334346

275290296317340346360坐姿臀寬

284295300321347355369

295310318344374382400坐姿兩肘間寬

353371381422473489518

326348360404460478509胸圍

7627918068679449701018

7177457608259199491005腰圍

620650665735859895960

6226596807729049501025臀圍

7808058208759489701009

79582484090097510001044單位：mm百分位立姿雙臂展開寬度立姿手伸過頭頂高度坐姿手臂前伸距離坐姿腿前伸距離5%50%95%15791690180219992136227478183889695710281099表1—5幾項常用的人體著裝功能尺寸（男：18～60歲）單位：mm

項目東北、華北區(qū)西北區(qū)東南區(qū)華中區(qū)華南區(qū)西南區(qū)均值標準差SD均值標準差SD均值標準差SD均值標準差SD均值標準差SD均值標準差SD體重kg男648．2607．6597．7576．9566.9556.8女557．7527．1517．2506．8496.5506.9身高男169356．6168453．7168655．2166956．3165057.1164756.7女158651．8157551．9157550．8156050．7154949.7154653.9胸圍男88855．588051．586552．085349．285148.985548.3女84866．483755．983159．882055．881957.680958.8表1—6身高、胸圍、體重的均值及標準差SD

選用GB10000—88中所列人體尺寸數(shù)據(jù)時，應(yīng)注意以下要點：

⑴、表列數(shù)值均為裸體測量的結(jié)果，在用于設(shè)計時，應(yīng)根據(jù)各地區(qū)不同的著衣量而進行修正。⑵、立姿時要求自然挺胸直立，坐姿時要求端坐。如果用于其他立、坐姿的設(shè)計（例如放松的坐姿），要增加適當?shù)男拚?。⑶、由于我國地域遼闊，不同地區(qū)間人體尺寸差異較大，故根據(jù)征兵體檢等局部人體測量資料，將全國劃分為以下六個區(qū)域，即：①、東北、華北區(qū)包括黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山東、北京、天津、河北。②、西北區(qū)包括甘肅、青海、陜西、山西、西藏、寧夏、河南、新疆。③、東南區(qū)包括安徽、江蘇、上海、浙江。④、華中區(qū)包括湖南、湖北、江西。

⑤、華南區(qū)包括廣東、廣西、福建、臺灣。⑥、西南區(qū)包括貴州、四川、云南。人體測量數(shù)據(jù)的主要統(tǒng)計函數(shù)人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用A:總體與樣本靜態(tài)人體測量數(shù)據(jù)，可根據(jù)數(shù)統(tǒng)理計原理進行分析。如果把測量數(shù)據(jù)按自小到大依次在橫坐標軸上。同時把某一間隔距離橫坐標內(nèi)的測量值頻數(shù)作為縱坐標，即可以得到測量數(shù)據(jù)的頻率分布圖——直方圖。當橫坐標的尺寸間隔劃分得無限小時，直方圖便轉(zhuǎn)化為一條正態(tài)分布曲線，它在橫坐標軸上覆蓋的總面積為100%，若從零到某一橫坐標值上的曲線面積為5%時，那么該橫坐標軸值稱為5%值。同理，從零到某一橫坐標值上的曲線面積分別為50%和95%時，則把該橫坐標軸值分別稱為50%值和95%值。在人機工程學設(shè)計中，有效地運用這三種數(shù)值來解決人為誤差，如圖1—9所示。適應(yīng)域

a.均值

均值是人體測量數(shù)據(jù)統(tǒng)計中的一個重要指標。它表示樣本的測量數(shù)據(jù)集中地趨向某一個值，該值稱為平均值，簡稱均值?？捎靡院饬恳欢l件下的測量水平或概括地表現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的集中情況。對于有n個樣本的測量值：x1，x2，…xn，其均值為：（式1—1）

b.方差

（式1—2）描述測量數(shù)據(jù)在中心位置（均值）上下波動程度差異的值叫均方差，通常稱為方差。方差表明樣本的測量值是變量，既趨向均值而又在一定范圍內(nèi)波動。對于均值為的n個樣本測量值：x1，x2，…xn，其方差S2的定義為：

c.標準差

（式1—4）由方差的計算公式可知，方差的量綱是測量值量綱的平方，為使其量綱和均值相一致，則取其均方根差值，即用標準差來說明測量值對均值的波動情況。所以，方差的平方根S稱為標準差。對于均值為的n個樣本測量值：x1，x2，…xn，其標準差S的一般計算式為：

d.抽樣誤差

由上式可知，均值的標準差要比測量數(shù)量的標準差S小√n倍。如果測量方法不變，樣本容量越多，則測量結(jié)果精度越高。因此，在許可范圍內(nèi)增加樣本容量，可以提高測量結(jié)果的精度。（式1—5）

抽樣誤差又稱標準誤差,即全部樣本均值的標準差，在實際測量和統(tǒng)計分析中，總是以樣本推測總體，而在一般情況下，樣本與總體不可能完全相同，其差別就是由抽樣引起的。抽樣誤差數(shù)值大，表明樣本均值與總體均值的差別大，反之，說明其差別小，即均值的可靠性高。當樣本數(shù)據(jù)的標準差為S，樣本容量為n時，則抽樣誤差計算公式為：

e.百分位數(shù)

在人體測量資料中，常常給出的是第5、第50和第95百分位數(shù)值。在設(shè)計中，當需要得到任一百分位數(shù)值時，則可按下式進行計算：（式1—6）1%～50%之間的數(shù)值Pv=-(SK)50%～99%之間的數(shù)值Pv=+(SK)（式1—7）式中——平均值；

S——標準差；；

K——百分比變換系數(shù)，由表1—8查得。百分位表示設(shè)計的適應(yīng)域。在人機工程學設(shè)計中常用的是第5、第50、第95百分位。第5百分位數(shù)代表“小身材”，即只有5%的人群的數(shù)值低于此下限值值；第50百分位數(shù)代表“適中”身材，即分別有50%的人群的數(shù)值高于或低于此值；第95百分位數(shù)代表“大”身材，即只有5%的人群的數(shù)值高于此上限值。表1—8百分比與變換系數(shù)K

百分比（%)K百分比（%)K百分比（%)K0.52．

576250．67490

1．2821.0

2．326

300．524

951．6452.51．960

500．00097.51．96051．645

700．52499

2．326

101．282

750．67499.52．

576151．036

800．842200．842

851．036例1設(shè)計適用于90%東南男性使用的產(chǎn)品，試問應(yīng)按怎樣的身高范圍設(shè)計該產(chǎn)品尺寸？解由表1—6查得東南男性身高平均值=1686mm，標準差S=55.2mm。要求產(chǎn)品適用于90%的人，故以第5百分位為下限和第95百分位為上限，據(jù)此由表1—8查得變換系數(shù)K=1.645。由此可求得第5百分位數(shù)值為：

Pv=-(SK)=1686—（55.2×1.645）

=1595.2mm；也可求得第95百分位數(shù)值為：PV=+(SK)=1686+（55.2×1.645）

=1776.8mm。結(jié)論按身高1595.2～1776.8mm設(shè)計產(chǎn)品尺寸，將適用于90%的東南男性討論由上述計算過程可知，平均值是作為設(shè)計的基本尺寸，而標準差是作為設(shè)計的調(diào)整量的。例中被排除的10%的人，是10%的矮小者還是10%的高大者或者大小各排除5%即取中間值，取決于排除后對使用者舒適性的影響、視覺效果及經(jīng)濟成本等因素的考慮。（式1—8）（2）根據(jù)Z查正態(tài)分布表求出概率數(shù)值p

(3)再由下式求得百分率P：

P=0.5+p（式1—9）式中：p——概率數(shù)值，根據(jù)上面公式求得的Z值，在表1—9中查取。當已知某項人體測量尺寸Xi，其均值為，標準差為S時，需要求該尺寸Xi所處的百分率P時，可按下列步驟及公式求得:（1）計算出正態(tài)分布表中的Z值例：若一名男性職工的身高為1700mm，求百分之多少的中國人超過他的身高？

已知：

求：xi=1700mm所處的百分率P影響人體測量數(shù)據(jù)差異的因素

人體尺寸增長過程，一般男性20歲結(jié)束，女性18歲結(jié)束。通常男性15歲、女性13雙手的尺寸就達到了一定值。男性17歲、女性15歲腳的大小也基本定型。成年人身高隨年齡的增長而收縮一些，但體重、肩寬、腹圍、臀圍、胸圍卻隨年齡的增長而增加了。在選用人體尺寸時，必須考慮工作和生活的環(huán)境適合哪些年齡組的人。在使用人體尺寸數(shù)據(jù)表時，要注意不同年齡組尺寸數(shù)據(jù)的差別。年齡

人體測量數(shù)據(jù)的應(yīng)用性別

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，但有四個尺寸——胸厚、臀寬、臂部及大腿周長，女性比男性的大。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，骨盆較寬。皮下脂及厚度及脂肪層在身體上的分布，男女也有明顯差別。因此，以矮小男性的人體尺寸代替女性人體尺寸使用是錯誤的，特別是在腿的長度尺寸起重要作用的工作場所，如坐姿操作的工作，考慮女性的人體尺寸至關(guān)重要。年代

隨著人類社會的不斷發(fā)展，衛(wèi)生、醫(yī)療、生活水平的提高以及體育運動的大力開展，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10年身高增加1～1.4cm；美國城市男性青所1973～1986年13年間身高增長2.3cm；日本男性青年1934～1965年31年間身高增長5.2cm、體重增加4k胸圍增加3.1cm；我國廣州中山醫(yī)學院男生1956～1979年23年間身高增長4.38cm、女生身高增長2.67cm。身高的變化勢必帶來其他形體尺寸的變化。因此，在使用人體測量數(shù)據(jù)時，要考慮其測量年代，然后加以適當修正。地區(qū)與種族

不同的國家、不同的地區(qū)、不同的種族人體尺寸差異較大，見表1—7。即是在同一國家，不同區(qū)域也有差異，由表1—6列出的我國六個區(qū)域的人體身高、胸圍、體重的平均值和標準差中即可明顯看出這一差異。進行產(chǎn)品設(shè)計時，必須考慮不同國家、不同區(qū)域人體尺寸的差異。另一方面，隨著國際間、區(qū)域間各種經(jīng)貿(mào)活動的不斷增大，不同民族、不同地區(qū)的人使用同一產(chǎn)品、同一設(shè)施的情況將越來越多，因此在設(shè)計中考慮產(chǎn)品的多民族的通用性也將成為一個值得注意的問題。職業(yè)

不同職業(yè)的人，在身體大小及比例上也存在著差異，例如，一般體力勞動者平均身體尺寸都比腦力勞動者稍大些。在美國，工業(yè)部門的工作人員要比軍隊人員矮??；在我國，一般部門的工作人員要比體育運動系統(tǒng)的人矮小。也有一些人由于長期的職業(yè)活動改變了形體，使其某些身體特征與人們的平均值不同。對于不同職業(yè)所造成的人體尺寸差異在產(chǎn)品設(shè)計中必須予以注意。另外，數(shù)據(jù)來源不同、測量方法不同、被測者具有代表性特征等因素，也常常造成測量數(shù)據(jù)的差異。人體尺寸數(shù)據(jù)的應(yīng)用

應(yīng)用人體尺寸數(shù)據(jù)的基本原理

人體大小各不相同的，但設(shè)計的產(chǎn)品一般不可能滿足所有使用者。為使設(shè)計適合于較多的使用者，則需要根據(jù)產(chǎn)品的用途及使用情況應(yīng)用人體尺寸數(shù)據(jù)，按下列基本原理進行設(shè)計：

設(shè)計要達到適合體型矮小的使用者的尺寸；設(shè)計要達到適合體型高大的使用者的尺寸。為使設(shè)計滿足上述原理，必須合理選用百分位。通常選用百分位的原則是，在不涉及使用者健康和安全時，選用適當偏離極端百分位的第5百分位和第95百分位作為界限值較為適宜，以便簡化加工制造過程、降低生產(chǎn)成本。具體應(yīng)用時要考慮以下幾點原則：

a、由人體身高決定的產(chǎn)品，如門、船艙口、通道、床、擔架等，其尺寸應(yīng)以第99百分位數(shù)值為依據(jù)。

b、由人體某些部分的尺寸決定的物體，如取決于腿長的坐平面高度，其尺寸應(yīng)以第5百分位數(shù)值為依據(jù)。

c、可調(diào)尺寸，應(yīng)可調(diào)節(jié)到使第5百分位和第95百分位之間的所有人使用方便。

d、以第5百分位和第95百分位為界限值的物體，當身體尺寸在界限值以外的人使用會危害其健康或增加事故危險時，其尺寸界限應(yīng)擴大到第1百分位和第99百分位。緊急出口以及至運轉(zhuǎn)著的機器部件的有效半徑，應(yīng)以第99百分位數(shù)值為依據(jù)，而使用者與緊急制動桿的距離則應(yīng)以第1百分位數(shù)值為依據(jù)。

e、門鈴、插座、電燈開關(guān)等的安裝高度以及營業(yè)柜臺高度等這類具有普遍性的場合，應(yīng)以第50百分位數(shù)值為依據(jù)。

人體尺寸數(shù)據(jù)在設(shè)計中的應(yīng)用，是一個極其重要而又很復(fù)雜的問題，它關(guān)系到所設(shè)計的設(shè)備、機器等產(chǎn)品定向目標的適用性，操作簡便、準確，舒適性，顯示裝置的可辨性和易讀性以及結(jié)構(gòu)的宜人性。關(guān)于這些問題，將在后續(xù)有關(guān)章節(jié)中闡述。

人體尺度主要決定人機系統(tǒng)的操縱是否方便和舒適宜人。因此，各種工作面的高度和設(shè)備高度如操縱臺、儀表盤、操縱件的安裝高度以及用具的設(shè)置高度等，都要根據(jù)人的身高確定。以身高為基準確定工作面高度、設(shè)備和用具高度的方法，通常是把設(shè)計對象歸成各種典型的類型，并建立設(shè)計對象的高度與人體身高的比例關(guān)系，以供設(shè)計時選擇查用。a、必須弄清設(shè)計的使用者或操作者的狀況，分析使用者的特征，包括性別、年齡、種族、身體健康狀況、體形等。

b、人體尺寸的統(tǒng)計分布一般是呈正態(tài)分布的，故按人體尺寸的平均值設(shè)計產(chǎn)品和工作空間，往往只能適合50%的人群，而對另外50%的人群則不適合。例如以最大肩寬的平均值設(shè)計艙口直徑，將只有小于平均最大肩寬的一半人可由該艙口出入，而大于平均最大肩寬的另一半人則無法由此出入。又如一個不常使用的控制閥門需要安裝在通過過道的架空管道上，手輪安裝高度若以人體的平均高度設(shè)計，將只有大于雙臂功能上舉高平均值的50%的人，才能達到閥門手輪的安裝高度，而另外50%的人的手臂則夠不著閥門的手輪，在緊急狀態(tài)時將無法進行控制。因此，一般不能以平均值作為設(shè)計的唯一根據(jù)。應(yīng)用人體尺寸數(shù)據(jù)時應(yīng)注意的要點c、大部分人體尺寸數(shù)據(jù)是裸體或是穿汗背心、胸罩、內(nèi)褲時測量的結(jié)果。設(shè)計人員選用數(shù)據(jù)時，不僅要考慮操作者的著衣穿鞋情況，而且還應(yīng)考慮其他可能配備的東西，如手套、頭盔、鞋子及其他用具。我國目前尚無統(tǒng)一的著衣人體尺寸增大的調(diào)整值，表2—6給出了一個建議調(diào)整數(shù)據(jù)，供設(shè)計時參考。

對于特殊的緊急情況也應(yīng)予以考慮，例如在正常情況下99%的人可以順利通過的通道，一旦失火，由于救護人員戴著頭盔、穿著防火衣并攜帶救護工具就可能無法順利通過，因而要考慮非常情況下的寬度要求。

d、靜態(tài)測得的人體尺寸數(shù)據(jù)，雖可解決很多產(chǎn)品設(shè)計中的問題，但由于人在操作過程中姿勢和身體位置經(jīng)常變化，靜態(tài)測得的尺寸數(shù)據(jù)會出現(xiàn)較大誤差，設(shè)計時需用實際測得的動態(tài)尺寸數(shù)據(jù)加以適當調(diào)整。

e、確定作業(yè)空間的尺寸范圍，不僅與人體靜態(tài)測量數(shù)據(jù)有關(guān)，同時也與人的肢體活動范圍及作業(yè)方式方法有關(guān)。如手動控制器最大高度應(yīng)使第5百分位數(shù)身體尺寸的人直立時能觸摸到，而最低高度應(yīng)是第95百分位數(shù)的人的觸摸高度。設(shè)計作業(yè)空間還必須考慮操作者進行正常運動時的活動范圍的增加量，如人行走時，頭頂?shù)纳舷逻\動幅度可達50mm。

表1—10由于著衣人體尺寸增大的調(diào)整植（建議值）

人體尺寸輕薄的夏裝冬季外套輕薄的工作服、鞋和頭盔身高坐姿眼高大腿與臺面下距離足長足寬足跟高頭最大長頭最大寬最大肩寬臀寬25～40①31313～2413～2025～40——131325～40①10254013～2525～40——50～7550～75703134025351001051313人體尺寸數(shù)據(jù)在設(shè)計中的應(yīng)用

表1—11主要人體尺寸的應(yīng)用原則1.身高2.眼高2.眼高3.肘高4.坐高5.坐姿眼高6.坐姿肩峰高7.最大肩寬8.坐姿兩肘間寬9.臀寬10.肘部平放高度11.坐姿大腿厚12.膝蓋高度13.腿彎高度14.臀部至腿彎長度15.臀部至膝蓋長度16.臀部至足尖長度17.臀部至腳后跟長度18.坐姿垂直伸手高度19.立姿垂直手握高度20.立姿側(cè)向手握距離21.手臂平伸手握距離22.人體最大體厚23.最大體寬

人體尺度主要決定人機系統(tǒng)的操縱是否方便和舒適宜人。因此，各種工作面的高度和設(shè)備高度如操縱臺、儀表盤、操縱件的安裝高度以及用具的設(shè)置高度等，都要根據(jù)人的身高確定。以身高為基準確定工作面高度、設(shè)備和用具高度的方法，通常是把設(shè)計對象歸成各種典型的類型，并建立設(shè)計對象的高度與人體身高的比例關(guān)系，以供設(shè)計時選擇查用。圖1-18是以身高為基準的設(shè)備和用具的尺寸推算圖，圖中各代號的定義見表1-12。

代號定義設(shè)備高與身高之比123456789101112121314151617171819202122232425舉手達到的高度可隨意取放東西的擱板高度（上限值）傾斜地面的頂棚高度（最小值，地面傾斜度為5~15°）樓梯的頂棚高度（最小值，地面傾斜度為25~35°）遮擋住直立姿勢視線的隔板高度（下限值）直立姿勢眼高抽屜高度（上限值）使用方便的擱板高度（上限值）斜坡大的樓梯的天棚高度（最小值，傾斜度為50°左右）能發(fā)揮最大拉力的高度人體重心高度采取直立姿勢時工作面的高度坐高（坐姿）灶臺高度洗臉盆高度辦公桌高度（不包括鞋）垂直踏棍爬梯的空間尺寸（最小值，傾斜80~90°）手提物的長度（最大值）使用方便的擱板高度（下限值）桌下空間（高度的最小值）工作椅的高度輕度工作的工作椅高度輕度工作的工作椅高度*小憩用椅子高度*桌椅高差休息用的椅子高度*椅子扶手高度工作用椅子的椅面至靠背點的距離4/37/68/71/133/3411/1210/116/73/43/55/96/116/1110/194/97/172/53/83/81/33/133/141/63/171/62/133/20表1-12設(shè)備及用具的高度與身高的關(guān)系GB10000-88標準中只提供了成年人人體結(jié)構(gòu)尺寸的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，并沒胡給出成年人的有功能作用的人體尺寸數(shù)據(jù)，但是在設(shè)計中卻需應(yīng)用一些人體功能尺寸數(shù)據(jù)，現(xiàn)將幾項常用的人體著裝功能尺寸數(shù)據(jù)列于表1-13，供參考。由于設(shè)計中主要用到第5、第50和第95百分位的數(shù)據(jù)，所以表1-13只列出這三種百分位的數(shù)據(jù)。我國成年人的人體功能尺寸常用的功能尺寸表1-13幾項常用的人體著裝功能尺寸（男：18-60歲）

百分位立姿雙臂展開寬度立姿手伸過頭頂高度坐姿手臂前伸距離坐姿腿前伸距離5%50%95%15791690180219992136227478183889695710281099人在工作位置上的活動空間尺度

人在各種情況工作時都需要有足夠的活動空間。工作位置上的活動空間設(shè)計與人體的功能尺寸密切相關(guān)，但在現(xiàn)有人體測量數(shù)據(jù)中，又缺少這類設(shè)計依據(jù)。為此，作者根據(jù)GB10000-88標準中的人體測量基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，分析了幾種主要作業(yè)姿勢活動空間設(shè)計的人體尺度，以供設(shè)計參考。由于活動空間應(yīng)盡可能適應(yīng)于絕大多數(shù)人的使用，設(shè)計時應(yīng)以高百分位人體尺寸為依據(jù)。所以，在以下的分析中均以我國成年男子第95百分位身高（1775mm）為基礎(chǔ)。在工作中常取站、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。現(xiàn)從各個角度對其活動空間進行分析說明，并給出人體尺度圖。a、立姿的活動空間立姿時人的活動空間不僅取決于身體的尺寸，而且也取決于保持身體平衡的微小平衡動作和肌肉，馳、腳的站平面不變時，為保持平衡必須限制上身和手臂能達到的活動空間。在此條件下，立姿活動空間的人體尺度如圖1-11所示。根據(jù)立姿活動空間條件，坐姿活動空間的人體尺度見圖1-12。

b、坐姿的活動空間c、單腿跪姿的活動空間

根據(jù)立姿活動空間的條件，單腿跪姿活動空間的人體尺度如圖1-13所示。

d、仰臥的活動空間

一般人體的體重與身高之間存在下述關(guān)系：（身高－100）X0.9＝標準體重（Kg）一般體重超過10%屬正常，超過20%為輕度肥胖，超過30％－50％為中度肥胖，超過50％則為重度肥胖。

體重與身高的相關(guān)計算其他國家成年人人體各部分尺寸與身高的比例關(guān)系

表1—14美國、加拿大和歐洲男性坐姿各部分尺寸計算公式（cm）

項目公式

項目公式坐高S1=0。523H坐姿兩肘間寬S8=0。256H坐姿膝高S2=0。311H坐姿臀寬S9=0。203H小腿加足高S3=0。249H肩寬S10=0。229H坐姿肘高S4=0。135H上肢最大前伸長S11=0。462H坐姿大腿厚S5=0。086H坐姿眼高S12=0。454H臀膝距S6=0。342H兩臂展開寬S13=0。032H坐深S7=0。280H座面至中指指尖舉高S14=0。795H表1—17由男性測量值求女性人體尺寸的換算系數(shù)部位系數(shù)（%）部位系數(shù)（%）部位系數(shù)（%）身長95形態(tài)面高92前臂圍92上肢長93頭周98大腿圍102下肢長94頸圍90腿肚圍98兩臂展開寬93胸圍90手寬94足長94腰圍89足寬93軀干長96臀圍102頭長92上臂圍96男性與女性人體尺寸的換算人體體積計算公式V=1.015W—4.937式中V——人體體積（L）；

W——人體重量（kg）。

人體表面面積計算公式a、由身高計算人體表面面積男性B=100H女性B=77H式中B——人體表面面積（cm2）；

H——身高（cm）。b、由身高和體重計算人體表面面積

B=0.0061H+0.0128W—0.1529或B=W0.425H0.725×72.46式中B——人體表面面積（m2）;W——體重（kg）；

H——身高（cm）。

人體體積和表面面積的計算表1—17由男性測量值求女性人體尺寸的換算系數(shù)部位系數(shù)（%）部位系數(shù)（%）部位系數(shù)（%）身長95形態(tài)面高92前臂圍92上肢長93頭周98大腿圍102下肢長94頸圍90腿肚圍98兩臂展開寬93胸圍90手寬94足長94腰圍89足寬93軀干長96臀圍102頭長92上臂圍96男性與女性人體尺寸的換算

人體模板是根據(jù)標準人體尺寸（對人體測量數(shù)據(jù)進行處理和選擇后得到），按1：1、1：5或其他實際需要的比例，用塑料板或纖維板等材料制成的各關(guān)節(jié)均可活動的裸體穿鞋二維人體模型。人體模板及其應(yīng)用

人體模板作為一種有效的輔助設(shè)計手段，已被廣泛應(yīng)用于人機系統(tǒng)設(shè)計中，人體模板的結(jié)構(gòu)。

人身保肢體上標出的基準線（見圖1—17中的細實線）用以確定關(guān)節(jié)角，這些角度可由人體模板相應(yīng)位置的刻度盤上讀出。頭部標出的眼線相當于正常視線，與眼耳平面成向下傾斜的15°角。鞋上標出的基準線表示人的腳底。A、模板的基準線

人體模板可在側(cè)視圖上演示關(guān)節(jié)的多種功能，但不能演示側(cè)向外展和轉(zhuǎn)動運動。人體模板上的關(guān)節(jié)有一部分涉及軸關(guān)節(jié)（肘、手、頭、髖、腳），有一部分是根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)設(shè)計的關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)（肩、腰區(qū)、膝）。由于技術(shù)上的原因，所用的腰區(qū)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)（P5），沒有反映人體這一區(qū)域的全部生理作用，因此背部的外形與人體實際的腰區(qū)弧線也不完全相符，故不宜用作座椅靠背曲線的設(shè)計。B、模板的關(guān)節(jié)

圖1—17所示人體模板上帶有角刻度的人體關(guān)節(jié)活動范圍（調(diào)節(jié)范圍），包括健康人在韌帶和肌肉不超過負荷的情況下所能達到的位置，見表1—18。此處不考慮那些雖然可能但對勞動姿勢來說已超出有生理意義的界限的運動。表1—17人體模板關(guān)節(jié)角的調(diào)節(jié)范圍關(guān)節(jié)部位人體關(guān)節(jié)角度代碼調(diào)節(jié)范圍關(guān)節(jié)部位人體關(guān)節(jié)角度代碼調(diào)節(jié)范圍P1腕關(guān)節(jié)α1140°～200°P5腰關(guān)節(jié)α5168°～195°P2肘關(guān)節(jié)α260°～280°P6髖關(guān)節(jié)α6140°～120°P3頭/頸關(guān)節(jié)α3130°～225°P7膝關(guān)節(jié)α775°～120°P4肩關(guān)節(jié)α40°～135°P8腳關(guān)節(jié)α8140°～200°C、模板的活動范圍

根據(jù)手在實際操作中的姿勢的不同，可選擇使用以下四種手型模板（見圖1—17）：

A型三指捏在一起的手。

B型握住圓棒的手，且手的橫軸位于垂直面。這是一種主要抓握形式。

C型握住圓棒的手，且手的橫軸位于水平面。

D型伸開的手。D、手的姿勢的變化

在確定坐姿工作位置的尺寸和調(diào)節(jié)范圍時，應(yīng)盡可能地適應(yīng)絕大多數(shù)人的人體尺寸，因此可按表1—18所列人體尺寸等級，制作或選用相應(yīng)的人體模板。目前我國國家標準尚未列入人體尺寸等級，表1—18給予出了與我國人體尺寸較接近的日本的人體尺寸等級，使用時可加以適當修正。男人體尺寸等級小中大

女人體尺寸等級小中大百分位

5

50

95百分位

5

50

95身高(不穿鞋)(mm)156016501740身高(不穿鞋)(mm)145015351920表1—18人體尺寸等級

人體尺寸等級

目前設(shè)計中應(yīng)用比較廣泛的是坐姿側(cè)視人體模板。這種模板主要用于輔助工程制圖、輔助設(shè)計、輔助演示或模擬測試。使用時，根據(jù)需要，可將選定的人體模板放置于實際的作業(yè)空間或設(shè)計圖樣的相關(guān)位置上，用以確定人體有關(guān)部位在縱平面內(nèi)的可及范圍。例如，對于坐姿安裝工作系統(tǒng)的設(shè)計，借助于人體模板，即可方便地得到適合不同人體尺寸等級的人在生產(chǎn)區(qū)域中的工作面高度、坐平面高度、腳踏板高度這樣一組相互關(guān)聯(lián)的尺寸數(shù)據(jù)，進而為工作臺、座椅、腳踏板的設(shè)計提供了可靠依據(jù)（見圖1—18）。

顯然，借助于人體模板亦可演示操作形態(tài)，校核、測試設(shè)計的可行性與合理性（見圖1—19）。在小汽車、載重汽車、拖拉機等駕駛室的設(shè)計中，均可利用人體模板演示座椅、操縱裝置、顯示裝置與人體操作姿勢的配合是否處于最付佳狀態(tài)，校核駕駛室空間尺寸以及各種裝置的安裝位置是否合適。

人體模板的應(yīng)用圖1—19汽車駕駛室人體模板演示討論：自行車設(shè)計要涉及的人體尺寸。①首先我們來看自行車是怎樣使用的，其使用過程。準備工作跨騎、滑行騎行下車自行車設(shè)計中的一些尺度的確定往往是以人體測量尺寸為參照來進行的。我們設(shè)計定位的使用人群是18歲以上的成年人，車是兩輪的人力的、單人騎乘的自行車。自行車的形式有許多種。討論：自行車設(shè)計要涉及的人體尺寸。②自行車設(shè)計的國家標準要求對零部件的安全要求是：在正常的騎行、搬運和維修時，凡騎行者的手、腿等可觸及之處，都不應(yīng)有外露的銳邊。經(jīng)組裝后，凡長度大于8毫米的外露突出物，應(yīng)有保護措施。每輛自行車應(yīng)裝有兩個制動系統(tǒng)，一個制動前輪，一個制動后輪，制動系統(tǒng)應(yīng)操作靈活。討論：自行車設(shè)計要涉及的人體尺寸。標準規(guī)定：自行車在做干態(tài)（晴好天氣）制動時，應(yīng)滿足試驗速度為每小時25公里，使用的車閘兩個車閘或單用后閘，制動距離兩個車閘為7米，單用后閘為15米；在做濕態(tài)（雨雪天氣）制動時，應(yīng)滿足試驗速度為每小時16公里，使用兩個車閘，制動距離為9米，單用后閘，制動距離為19米。討論：自行車設(shè)計要涉及的人體尺寸。1、車閘（制動系統(tǒng)）自行車應(yīng)裝有制動系統(tǒng)，或保證符合上述要求的裝置。只有一個制動閘時，應(yīng)裝在后輪上;有兩個獨立的制動閘時，則一個裝在前輪上，另一個裝在后輪上。手閘A、閘把位置前、后閘把安裝在車把兩側(cè)的具體位置可根據(jù)我國的使用習慣:前閘把在右、后閘把在左。B、握閘尺寸從閘把外表面量到車把、或車把把套、或其他防護物外表面的最大握閘尺寸d(見圖2)，在A和B二點之間不應(yīng)超過90mm，B和C二點之間不應(yīng)超過100mm。討論：自行車設(shè)計要涉及的人體尺寸。討論：自行車設(shè)計要涉及的人體尺寸。2、車把把橫管的總寬度應(yīng)在350~700mm之間。處于最高位置時的把套上端面和處于最低位置時的鞍座面之間的垂直距離不應(yīng)超過400mm。把橫管末端應(yīng)裝有把套或把蓋，它們應(yīng)能承受70N的拉脫力。討論：自行車設(shè)計要涉及的人體尺寸。車把穩(wěn)定性車把經(jīng)正確調(diào)整后，應(yīng)在正前方位置的左右兩側(cè)各不小于60。的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)向靈活，軸承處不應(yīng)出現(xiàn)緊點、僵呆或松弛現(xiàn)象。當騎行者坐在鞍座上，雙手握住車把把套并盡量往后靠時，自行車和騎行者的總重量至少應(yīng)有25%壓在前輪上。討論：自行車設(shè)計要涉及的人體尺寸。3、腳蹬腳踩面腳蹬的腳踩面應(yīng)安裝可靠，相對于腳蹬部件應(yīng)無松動。自行車直放不騎人，一只腳蹬處于最低位置且腳踩面與地面平行，如果只有一個腳踩面的話，該腳踩面要朝上，自行車應(yīng)能向一側(cè)傾斜25。而腳蹬上的任何零部件不觸及地面。討論：自行車設(shè)計要涉及的人體尺寸。足趾間隙不裝足尖套的自行車，其腳蹬到前輪胎或泥板之間的間隙(在輪胎或泥板轉(zhuǎn)到任意角度時)至少應(yīng)為89mm。間隙的測量方法是從兩腳蹬的中心線分別向前平行于自行車的縱軸線，量到輪胎或泥板旋轉(zhuǎn)弧線的最近距離，取其小者，見圖3。自行車的前叉設(shè)計得可裝前泥板的，其足趾間隙必須以裝上泥板后的情況進行測量。4、鞍座與限制尺寸鞍座、鞍座架和其他鞍座附件的任何部分，從鞍座面與鞍管軸線之交點算起，都不能超過鞍座面以上125mm。5、相關(guān)的人體尺寸①手掌的寬度；②手在握把時，手指有效的抓握寬度；③整個手臂的長度；④手在握把時的長度（這與把的形狀有關(guān)）；⑤肩寬；⑥坐姿兩肘間寬；⑦坐姿下肢長；⑧坐姿肩高；⑨會陰高；⑩腳寬；⑾坐姿臀部寬（坐骨結(jié)節(jié)的寬度）；⑿臀部至膝蓋的距離；⒀在坐姿狀態(tài)下腳的活動范圍；⒁在騎乘過程中膝蓋的活動范圍；⒂手握車把時的活動范圍。座椅設(shè)計座椅設(shè)計的基本原則座椅的型式和尺度與坐的目的或動機有關(guān)；座椅的尺度必須與相對的人體測量值配合；座椅的設(shè)計必須能提供坐在其上的人體有足夠的支撐與穩(wěn)定作用；座椅的設(shè)計必須能使坐在其上的人體改變其姿勢；靠背，特別是在腰部的支撐，可降低脊柱所產(chǎn)生的緊張壓力；座墊必須有充分的襯墊和適當?shù)挠捕?，使之有助于將人體重量的壓力分布于坐骨結(jié)節(jié)附近。從坐的動機出發(fā)，可將座椅簡單分成三種：休息用椅，工作用椅，多用途椅座高：休息用椅38-45cm；工作用椅35-50cm正確的座高應(yīng)使就坐者大腿保持水平，小腿垂直，雙腿平放在地面上。工作用椅而言，人體通常須以較直立式姿勢且雙腿平放于地面的姿勢就坐，其座高宜比休息用椅稍高，且座高宜設(shè)定為可調(diào)整式的，以適應(yīng)多數(shù)人使用。座寬：38-48cm座寬的設(shè)定必需適合于身材高大的人，也因為其相對應(yīng)的人體測量值是臀寬。而此種人體尺寸值受性別的差異影響很大，故座寬宜采用較高百分位數(shù)的女性測量值為設(shè)計根據(jù)。座深：休息用椅38-45cm；工作用椅35-50cm就工作用椅而言，它的使用者群體遍布很廣，故其座深寧可取身材較矮小的人體測量值作為設(shè)計依據(jù)，因為就身材高大的人，其唯一的不利因素只是在于其雙膝略微露出座面前端而已，只要所設(shè)定的座高十分正確，使雙腿能平放在地面上，就不致于在大腿底部引起壓力疲勞。座面角度：休息用椅15-20°；工作用椅小于5°座墊向后傾有兩種作用，首先由于重心力，軀干會向靠背后移，使背部有所支撐，降低背部肌肉的靜態(tài)肌力。其次在長期的坐姿下，座墊向后傾以防止臀部逐漸滑出座面。具有與正中垂直線成20°的靠背傾斜線，即可獲得良好的背部支撐。就座椅功能和坐的動機而言，休息用椅后傾的座墊面有助于維持最佳的松弛狀態(tài)。而工作用椅后傾的座墊面，是保證其容易接近于前方工作區(qū)的姿勢。靠背高度與寬度：高46-61cm；寬35-48cm座椅的設(shè)計必須提供正確的腰部曲度，使脊柱處于自然均衡狀態(tài)。人體上半身的支撐及所處的坐姿都是由腰椎的變化曲度所造成的，為了合理而舒適的坐姿，腰椎支撐非常重要。為了配合坐姿時人體向后突出的骶骨和臀部柔軟部位，同時又要使腰部能堅實地配合在靠背上，在座墊正上方處的靠背必須有一開口區(qū)域或向后傾斜退縮，其高度空間至少12.5-20cm。靠背高度與寬度：高46-61cm；寬35-48cm座椅的設(shè)計必須提供正確的腰部曲度，使脊柱處于自然均衡狀態(tài)。人體上半身的支撐及所處的坐姿都是由腰椎的變化曲度所造成的，為了合理而舒適的坐姿，腰椎支撐非常重要。為了配合坐姿時人體向后突出的骶骨和臀部柔軟部位，同時又要使腰部能堅實地配合在靠背上，在座墊正上方處的靠背必須有一開口區(qū)域或向后傾斜退縮，其高度空間至少12.5-20cm。扶手高：座面上方21-22cm一般座椅設(shè)計常需考慮設(shè)有扶手。扶手的主要功能在于使手臂有所依靠，使人體得以處于較穩(wěn)定的狀態(tài)，也可作為改變坐姿和從