【教學課件】人體測量

1、第十一章 人體測量 第一節(jié) 人體測量概述 第二節(jié) 常用的人體測量數據 第三節(jié) 人體測量數據的應用第一節(jié) 人體測量概述 人體測量學是一門新興的學科，它是通過測量人體各部位尺寸來確定個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)設計和工程設計提供人體測量數據。一、人體測量的基本術語（一）基本姿勢 立姿 指被測者挺胸直立，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，手指輕貼大腿側面，膝部自然伸直，左、右足后跟并攏，前端分開，使兩足大致呈45夾角，體重均勻分布于兩足。 坐姿 指被測者挺胸坐在被調節(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、人體測量的基本術語（二）測量基準面，如圖11-1所示 1.矢狀面 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。 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面。正中矢狀面將人體分成左、右對稱的兩部分。 2.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、后兩部分。 3.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、下兩部分。4.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。（二）測量基

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

4、圍時，男性應撩起汗背心，女性應松開胸罩后進行測量。 測量值讀數精度。線性測量項目測量值讀數精確度為1mm，體重讀數精確度為0.5kg。二、人體尺寸測量分類 人體測量學：通過測量人體各部位尺寸來 確定個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，使設計更 適于人。 測量數據： 1、靜態(tài)人體尺寸測量，見圖11-2 2、動態(tài)人體尺寸測量，見圖11-3三、人體測量方法(一) 測量儀器 1. 人體測高儀，見圖； 2. 人體測量用直腳規(guī)，見圖； 3. 人體測量用彎腳規(guī)，見圖； 此外，還有人體測量用三腳平行規(guī)，坐高椅，量足儀，軟卷尺以及醫(yī)用磅秤等。三、人體測量方法（二）測量方法 測量時應在呼

5、氣與吸氣的中間進行。其次序為從頭向下到腳；從身體的前面，經過側面，再到后面。測量時只許輕觸測點，不可緊壓皮膚，以免影響測量的準確性。身體某些長度的測量，既可用直接測量法，也可用間接測量法兩種尺寸相加減。另外，測量項目應根據實際需要確定，具體測量方法詳見GB/T 57031999用于技術設計的人體測量基礎項目的有關規(guī)定。第二節(jié) 常用的人體測量數據 一、 我國成年人人體結構(靜態(tài))尺寸 參閱GB1000088我國成年人人體尺寸國家標準，主要包括： (一) 人體主要尺寸, 見圖11-4和表11-1 (二) 立姿人體尺寸，見圖11-5和表11-2 (三) 坐姿人體尺寸，見圖11-6和表11-3 (四)

6、 人體水平尺寸，見圖11-7和表11-4 第二節(jié) 常用的人體測量數據二、我國成年人人體功能(動態(tài))尺寸 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節(jié)能達到的距離和能轉動的角度進行測量。由于人主要依靠上肢從事各項操作活動，因此本節(jié)只給出上肢功能(動態(tài))尺寸，見表11-6 第三節(jié) 人體測量數據的應用一、人體測量中的主要統(tǒng)計指標 在人體測量中所得到的測量值都是離散的隨機變量，因而可根據概率論與數理統(tǒng)計理論對測量數據進行統(tǒng)計分析，從而獲得所需群體尺寸的統(tǒng)計規(guī)律和特征參數。一、人體測量中的主要統(tǒng)計指標1. 平均值一、人體測量中的主要統(tǒng)計指標2.標準差一、人體測量中的主要統(tǒng)計指標 3.百分位

7、數 在設計中，當需要得到任一百分位的數值時 ，則可按下式進行計算 K為百分比變換系數，見表11-7例11-1 設計適用于90東南區(qū)男性使用的產品，試問應按怎樣的身高范圍設計該產品尺寸?解：由表11-5查得東南區(qū)男性身高平均值 1686mm，標準差55.2mm。要求產品適用于90的人群，故應以第5百分位數為下限，第95百分位數為上限進行設計，由表11-7查得，5%與95%的變換系數K1.645。 由此可求得第5百分位數為 168655.21.645=1595.2（mm） 第95百分位數值為 168655.21.645=1776.8（mm） 結論：按身高1595.21776.8mm設計產品尺寸，將

8、適用于90的東南區(qū)男性。 人體測量尺寸對應的百分率 P=0.5s 式中S為概率數值，可根據 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其高度？解：由表11-5查得東北女性身高平均值 =1586mm,標準差SD=51.8mm。則 根據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 結論：身高在1610mm以下的東北女性為67.7%，超過女性A身高的東北女性則為32.3%。二、人體尺寸數據的應用(一)人體測量數據的運用準則 （1）最大最小準則 （2）可調性準則 （3）平均性準則

9、 （4）使用最新人體數據準則 （5）地域性準則 （6）功能修正與最小心理空間相結合準則 最小功能尺寸 Xmin=Xf 最佳功能尺寸 Xopm=X f p（7）姿勢與身材相關聯(lián)準則坐姿和蹲姿寬度 （8）合理選擇百分位和適用度準則間距類，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，肘部，第5百分位 例11-3 試設計適用于中國人使用的車船臥鋪上下鋪凈空高度 解：中國男子坐姿高 第99百分位數，查表11-3，X979mm。 衣褲厚度(功能)修正量取25mm， 人頭頂無壓迫感最小高度(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、人體尺寸數據的應用(二)人體各部分結構參數的計算 由身高計算各部分尺寸，見圖11-8 由體重計算體積和表面積 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算公式 二、人體尺寸數據的應用(三)人體身高在設計中的應用 以身高為基準的設備和用具尺寸推算方法見 圖11-9，圖中有關尺寸定義參閱表11-10。復習思考題 1.我國成年人身體尺寸分成西北、東南、華中、華南、西南、東北等六個區(qū)域，這對產品設計有何影響? 2.某地區(qū)人體測量的均值 1650mm，標準差 57.1mm，求該地區(qū)第95、90及第80的百分位數。 3.巳知某地區(qū)人的足長均值264.0mm，標準差SD45.6mm，求適用該地區(qū)90%的人們穿的鞋子長度值。 4.為什么說人體測量參數是一切設計的基礎? 5.如何選擇百分位和適用度? 6.為什么要進行

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 測量 位數項目男（1860歲）女（1855歲）1510509095991510509095991.1 身高/mm154315831604167817541775181414491484150315701640165916971.2 體重/kg44485059707583394244526366711.3 上臂長/mm2792

13、892943133333383492522622672843033023191.4 前臂長/mm2062162202372532582681851931982132292342421.5 大腿長/mm4134284364654965055233874024104384674764941.6 小腿長/mm324338344369396403419300313319344370375390表11-1 人體主要尺寸返回2返回 年齡分組 百分測量 位數項目男（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 會陰高413 428 436 465 496 505 523387 402 410

15、 438 467 476 4942.6 脛骨點高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 百分測量 位數項目 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 百分測量 位數項目 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)平均值標準差平均值標準差平均值標準差平均值標準差平均值標準差平均值標準差體 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 我國成人男女上肢功能尺寸/mm 測 量 項 目男（1860歲）女（1855歲）P5 P50 P96P5 P50 P96立姿雙手上舉高立