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1、1,第三章 人体测量及应用,2,基本术语,人体尺寸的应用,常用的人体测量数据,人体测量的基本知识,3,第一节 人体测量的基本知识,一、定义：人体测量学(Anthropometry)是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。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，为各种工业设计、工程设计提供人体测量数据。,4,5,二、人体测量数据的种类：,类型,静态尺寸,动态尺寸,人体构造上的尺寸(站坐跪卧蹲）,人体功能上的尺寸,（包括人在工作姿势下或在某种操作状态下测量的尺寸）,6,第二节 人体测量的基本术语,一、被测者姿势：1.立姿：挺胸直立，头部以眼耳平面定
2、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。,7,2.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。,8,二、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：矢状面；正中矢状面；冠状面；水平面；眼耳平面。,9,三、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
3、的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。,10,3.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。,11,四、支承面和衣着 立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。,12,五、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）,13,六、人体测量的主要仪器,1.人体测高仪:用来测量身高、坐高、立
4、姿和坐姿的眼高及伸手向上所及的高度，立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。,2.人体测量用直角规：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。,14,3.人体测量用弯角规：用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。,15,七、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,16,总体,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。,样本,从总体取出的许多个体称为“样本”。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本。,17,均值,描述一个分布，必须用两
5、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。,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。,18,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。,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。,19,百分位,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
6、位数为1543，则表示有5%的人的身高将低于这个高度。,20,在人体测量资料中，常常给出的是第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-SZ50%-99%之间的数值：P=M+SZ,M为标准值；S为标准差；Z为百分比变换系数。,21,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。,22,东北、华北区,西北区,
7、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（1586）；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)
8、;S=56.7(53.9)体重:M=55(50);S=6.8(6.9),23,百分比对应的变换系数Z,5%1.64510%1.28220%0.84225%0.67450%0.00075%0.67480%0.84290%1.28295%1.645,24,例：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：查表得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Z=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=1
9、693+56.6*1.645=1786mm,25,结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，将适应用于90%的华北男性。,26,影响人体测量数据差异的因素：,第三节 常用人体测量数据(p52-53),年龄,性别,年代,地区与种族,职业,27,年 龄,注意：在采用人体尺寸时，必须判断对象适合那些年龄组，要注意不同年龄组尺寸数据的差异。例如：人体尺寸增长过程：男20岁、女18岁（结束）手的尺寸：男15岁、女13岁。（达到一定值）脚的大小：男17岁、女15岁。（基本定型）成 年 人：身高随年龄增长而收缩；体重、肩宽、腹围、臀围、胸围却随年龄增长而增长。,28,性 别,男女之间的差异：1、对于大
10、多数人体尺寸，男性比女性大些；（但有四个尺寸胸厚、臀宽、臂部及大腿周长正相反）2、同整个身体相比，女性的手臂和腿较短，躯干和头占的比例较大，肩较窄，骨盆较宽；3、皮下脂肪厚度及脂肪层在身体上的分布，男女也有明显差别；4、在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作的岗位），考虑女性的人体尺寸至关重要。,29,年 代,在使用人体测量数据时，要考虑其测量年代，然后加以适当修正。,一组数据：欧洲居民每隔10年身高增加11.4cm；美国城市男性青年在19731986年的13年间身高增加2.3cm。,30,地区与种族,注意点：由于不同国家、不同地区、不同种族的人体尺寸的差异，即使是同一国家，不同地区的人体
11、尺寸也有差异。因此，在设计中考虑产品的多民族的通用性。,31,职 业,不同职业的人，在身体大小及比例上也存在着差异。例如，一般体力劳动者平均身体尺寸都比脑力劳动者稍大些。,32,第四节 人体尺寸的应用,一、主要人体尺寸的应用原则 1、极限设计原则(如门、通道；操作力）2、可调原则（如座椅）3、平均原则（如一些工具的手柄）4、功能修正原则（着装修正量）p45 5、最小心理空间原则（心理修正量）,33,人体身高在设计中的应用方法,二、,34,三、人体各部分结构参数的计算,人体体积计算(V为人体体积L，W为人体体重Kg)人体表面积计算(B为人体表面积m2，H为人体身高）,由身高计算各部分尺寸（见下图
12、）,35,36,例：试设计适用于中国人使用的车船卧铺上下铺净空高度。解：根据人体数据运用准则选用中国男子坐高第95百分位数为基本参数，查表得958mm。着装修正量取10mm，心理修正量取115mm，则卧铺最佳净空高度为 958+10+115=1068mm。,37,练习：试确定适合中国女子使用的固定坐椅面高度。解：根据人体数据运用准则选用中国女子小腿加足高第5百分位数为基本参数，查表得342mm。着装修正量取25mm，不考虑心理修正量，则固定坐椅面高度为 342+25=367mm。,38,Standing Posture 立姿Sitting Posture 坐姿Dynamic Anthropometry 动态测量Static Anthropometry 静态测量,
