人機(jī)工程學(xué)人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)用優(yōu)秀課件

人機(jī)工程學(xué)人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)用第1頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三人機(jī)工程學(xué)生理學(xué)心理學(xué)勞動(dòng)衛(wèi)生學(xué)人體測(cè)量學(xué)人體力學(xué)

環(huán)境保護(hù)學(xué)環(huán)境醫(yī)學(xué)環(huán)境衛(wèi)生學(xué)

環(huán)境心理學(xué)環(huán)境監(jiān)測(cè)學(xué)人體科學(xué)環(huán)境科學(xué)技術(shù)科學(xué)工業(yè)設(shè)計(jì)工程設(shè)計(jì)安全工程系統(tǒng)工程管理工程機(jī)械工程一、學(xué)科的體系第四節(jié)

人機(jī)工程學(xué)體系及其應(yīng)用領(lǐng)域第2頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三?機(jī)械模型。

?人體模板。?操作訓(xùn)練模擬器車(chē)輛碰撞的人機(jī)系統(tǒng)的模擬與模型第3頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖1-4人體動(dòng)作分析仿真圖形輸出計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真法第4頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三人機(jī)系統(tǒng)功能圖輸入接受信息信息處理執(zhí)行功能輸出信息反饋回路信息儲(chǔ)成二、人機(jī)系統(tǒng)的類型第5頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三人機(jī)系統(tǒng)的類型（一）從人和機(jī)器所處的地位、作用和差別的考慮，人機(jī)系統(tǒng)可分為：1）閉環(huán)人機(jī)系統(tǒng)輸入指示器控制器機(jī)器或過(guò)程輸出測(cè)量手段（回路）主要特征：系統(tǒng)的輸出對(duì)控制有直接的影響，即系統(tǒng)過(guò)去行動(dòng)的結(jié)果回過(guò)來(lái)控制未來(lái)的行動(dòng)。2）開(kāi)環(huán)人機(jī)系統(tǒng)輸入控制器機(jī)器或過(guò)程輸出主要特征：系統(tǒng)的輸出對(duì)系統(tǒng)的控制沒(méi)有影響。第6頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1）人工操作系統(tǒng)信息貯存接受信息信息處理行動(dòng)信息貯存接受信息信息處理行動(dòng)2）半自動(dòng)化系統(tǒng)信息反饋（閉環(huán)系統(tǒng)）人（控制者）輸入輸出過(guò)程信息反饋（閉環(huán)系統(tǒng)）人（動(dòng)力和控制者）輸入輸出（二）從系統(tǒng)的自動(dòng)控制考慮，人機(jī)系統(tǒng)可分為：第7頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三信息貯存接受信息信息處理行動(dòng)機(jī)器輸入輸出過(guò)程過(guò)程控制信息貯存接受信息信息處理行動(dòng)*人（監(jiān)督者）信息反饋（閉環(huán)系統(tǒng)）人工操作系統(tǒng)自動(dòng)化和半自動(dòng)化系統(tǒng)自動(dòng)化程度低自動(dòng)化程度高操作的可靠性低操作的可靠性比較高費(fèi)用比較低廉費(fèi)用比較昂貴創(chuàng)造能力比較高創(chuàng)造能力低維護(hù)能力較高維護(hù)能力較低3）自動(dòng)化系統(tǒng)第8頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第五節(jié)人機(jī)工程設(shè)計(jì)與工業(yè)設(shè)計(jì)

人機(jī)工程設(shè)計(jì)的對(duì)象是人機(jī)界面，設(shè)計(jì)涉及解剖學(xué)、生理學(xué)、心理學(xué)等人的因素。要達(dá)到的目的是生活、工作、的舒適、安全、高效。

工業(yè)設(shè)計(jì)是以人為出發(fā)點(diǎn)、又以人為歸宿點(diǎn)的設(shè)計(jì)。車(chē)床：傳動(dòng)、機(jī)構(gòu)、材料、潤(rùn)滑、熱處理、電動(dòng)系統(tǒng)、車(chē)身、底座的港、強(qiáng)度等－－工程技術(shù)設(shè)計(jì)；車(chē)床的操作部分度尺寸、位置、操作方式、操作力、操作方向、照明系統(tǒng)、刻度盤(pán)等標(biāo)識(shí)系統(tǒng)－－人機(jī)工程設(shè)計(jì)；車(chē)床的造型、色彩設(shè)計(jì)－－工業(yè)設(shè)計(jì)，它們與心理、精神因素有關(guān)，也與人機(jī)工程設(shè)計(jì)有關(guān)。例：照相機(jī)、電話機(jī)、洗衣機(jī)、汽車(chē)

第9頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

應(yīng)用人體測(cè)量學(xué)、人體力學(xué)、勞動(dòng)生理學(xué)、勞動(dòng)心理學(xué)等學(xué)科的研究方法，對(duì)人體結(jié)構(gòu)特性和機(jī)能特性進(jìn)行研究，提供人體各種部分的尺寸

在考慮“機(jī)器”中直接與由人使用和操作的部件的功能問(wèn)題時(shí)，是以人機(jī)工程學(xué)提供的參數(shù)和要求為依據(jù)的。

通過(guò)研究人體對(duì)環(huán)境中各種物理、化學(xué)因素的反應(yīng)和適應(yīng)能力的測(cè)試依據(jù)確定人在生產(chǎn)和生活活動(dòng)中所處的各種環(huán)境的舒適范圍和安全限度。

認(rèn)真研究人、機(jī)、環(huán)境“三要素”的相互作用、相互依存的有機(jī)聯(lián)系來(lái)尋找系統(tǒng)的最佳參數(shù)，確保系統(tǒng)的最優(yōu)組合方案的實(shí)現(xiàn)。一、為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)四、為進(jìn)行人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)三、為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則二、為工業(yè)設(shè)計(jì)中“物”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)第五節(jié)人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)第10頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三規(guī)劃階段考慮產(chǎn)品與人及環(huán)境的全部聯(lián)系，全面分析人在系統(tǒng)中的具體作用明確人與產(chǎn)品的具體關(guān)系，確定人與產(chǎn)品在人機(jī)工程中的設(shè)計(jì)內(nèi)容根據(jù)人與產(chǎn)品的功能特性，確定人與產(chǎn)品功能的分配方案設(shè)計(jì)從人與產(chǎn)品、人與環(huán)境方面進(jìn)行分析，在提出的眾多方案中，從人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行比較對(duì)于產(chǎn)品的功能特性、設(shè)計(jì)限度、人的能力限度、操作條件的可靠性以及效力預(yù)測(cè)，選出最佳方案按最佳方案制作檢驗(yàn)?zāi)Ｐ?，進(jìn)行模擬試驗(yàn)，將試驗(yàn)結(jié)果與人機(jī)工程學(xué)要求進(jìn)行比較，并提出改進(jìn)意見(jiàn)對(duì)最佳方案寫(xiě)出詳細(xì)說(shuō)明：方獲得的結(jié)果、操作條件、操作內(nèi)容、效率、維修的難易程度、經(jīng)濟(jì)效益機(jī)器環(huán)境人五、為堅(jiān)持以“人”為核心的設(shè)計(jì)思想提供工作程序第11頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三從人的生理、心理特性考慮產(chǎn)品的構(gòu)型從人體尺寸、人的能力限度考慮確定產(chǎn)品的零部件尺寸從人的信息傳遞能力考慮進(jìn)行顯示與信息處理根據(jù)技術(shù)設(shè)計(jì)選定最佳方案，在自制模型上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)從操作者活動(dòng)范圍、對(duì)操作者方便程度等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)，并預(yù)測(cè)可能出現(xiàn)的問(wèn)題，進(jìn)一步確定人機(jī)關(guān)系，提出改進(jìn)意見(jiàn)用人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行全面分析，反復(fù)論證，確定產(chǎn)品操作使用與維修方便、安全與舒適，有利益創(chuàng)造良好的環(huán)境條件，滿足人的心理需要，并使經(jīng)濟(jì)效益、工作效率均佳檢查加工圖是否滿足人機(jī)工程學(xué)要求，尤其是與人有關(guān)的零部尺寸、顯示與控制裝置。對(duì)試樣的樣機(jī)全面進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)中評(píng)價(jià)，提出需要改進(jìn)意見(jiàn)，最后正式投產(chǎn)加工設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)技術(shù)設(shè)計(jì)第12頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三學(xué)習(xí)要求1.獨(dú)立設(shè)計(jì)能力2.團(tuán)隊(duì)合作能力

運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的觀點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，主要包括兩個(gè)方面：改良設(shè)計(jì)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)。第13頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

把學(xué)生培養(yǎng)成為既是工業(yè)設(shè)計(jì)師，又是人機(jī)工程學(xué)專家，是我們教學(xué)的目的。

第14頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.人機(jī)工程學(xué)三大要素之間的關(guān)系是什么？2.人機(jī)工程學(xué)的綜合定義和發(fā)展歷史？3.人機(jī)工程學(xué)主要研究?jī)?nèi)容是什么？4.人機(jī)工程學(xué)的研究方法是什么？5.了解人機(jī)工程學(xué)學(xué)科體系有什么意義？6.人機(jī)系統(tǒng)有那些類型？7.人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)的關(guān)系是什么？應(yīng)該掌握的重點(diǎn)及思考題第15頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三一、人體測(cè)量的基本知識(shí)二、人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)三、常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)四、人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用第二章人體測(cè)量與數(shù)據(jù)應(yīng)用主要內(nèi)容AnthropometryandApplication第16頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三人體的各種尺度人體尺度

靜態(tài)尺寸：人體構(gòu)造尺寸動(dòng)態(tài)尺寸：人體功能尺寸設(shè)計(jì)考慮人機(jī)工程學(xué)范圍內(nèi)的人體形態(tài)數(shù)據(jù)：人體型態(tài)尺寸（靜態(tài)）人體功能尺寸（動(dòng)態(tài)）設(shè)計(jì)對(duì)象符合人的生理特點(diǎn)舒適的狀態(tài)適宜的環(huán)境適宜人體測(cè)量是一門(mén)新興的學(xué)科，是通過(guò)測(cè)量人體各部位的尺寸來(lái)確定個(gè)體和群體之間在人體尺寸上的差別，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)，是用測(cè)量方法研究人體的體格特征的科學(xué)。第一節(jié)

人體測(cè)量的基本知識(shí)

各種設(shè)備等設(shè)計(jì)對(duì)象在適合于人的使用方面（舒適、適宜），首先涉及的問(wèn)題是如何適應(yīng)于人的型態(tài)和功能范圍的限度。第17頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖2－1機(jī)床與人體尺度的關(guān)系一、產(chǎn)品設(shè)計(jì)與人體尺度小、中、大機(jī)床操縱裝置都安置在操作者肢體易于活動(dòng)的范圍小的安置在臺(tái)面上，大的分離出來(lái)第18頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

坐勢(shì)的活動(dòng)范圍側(cè)面圖示坐勢(shì)雙手活動(dòng)范圍圖示在駕駛室類空間中各種

人體尺寸應(yīng)用圖第19頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

CASER（CivilianAmericanandEuropeanSurveyofAnthropometryResearch）人體測(cè)量研究計(jì)劃；日本HQL協(xié)會(huì)（ResearchInstituteofHumanEngineeringforQualityLife）提出了人體測(cè)量和增進(jìn)人類福利計(jì)劃；英國(guó)3D電子商務(wù)中心（TheCentrefor3DElectronicCommerce）在網(wǎng)上開(kāi)展了三維人體數(shù)據(jù)方面的商務(wù)活動(dòng)。1.世界上已有九十多個(gè)大規(guī)模的人體測(cè)量數(shù)據(jù)庫(kù)第20頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三二、人體測(cè)量主要方法1.普通測(cè)量法(儀器)2.攝影法3.三維數(shù)字測(cè)量法多部位多姿勢(shì)的人體尺寸各姿勢(shì)各方向受力情況第21頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

普通人體測(cè)量?jī)x器可以采用一般的人體生理測(cè)量的有關(guān)儀器，包括人體測(cè)高儀、直角規(guī)、彎角規(guī)、三腳平行規(guī)、軟尺、測(cè)齒規(guī)、立方定顱器、平行定點(diǎn)儀等，其數(shù)據(jù)處理采用人工處理或者人工輸入與計(jì)算機(jī)處理相結(jié)合的方式（耗時(shí)耗力，數(shù)據(jù)處理容易出錯(cuò)，數(shù)據(jù)應(yīng)用不靈活，但成本低，具有一定的適應(yīng)性）。

1.普通測(cè)量技術(shù)第22頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三圖2-2攝影法拍攝被測(cè)者在10cmx10cm光源投影板上的各種姿態(tài)，從投影板上的方格數(shù)得知其功能尺寸第23頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

從儀器本體的原理來(lái)講，三維數(shù)字化人體測(cè)量分為手動(dòng)接觸式、手動(dòng)非接觸式、自動(dòng)接觸式、自動(dòng)非接觸式等；最終可以根據(jù)所需速度、精度和造價(jià)確定合適的方式。2.三維數(shù)字化人體測(cè)量技術(shù)第24頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

手動(dòng)接觸式 1.美國(guó)佛羅里達(dá)Faro技術(shù)公司的FaroArm是典型的手動(dòng)接觸式三維數(shù)字化測(cè)量?jī)x 2.典型的是英國(guó)的LASS(LoughboroughAnthropometricShadowScanner)技術(shù)和美國(guó)TC2開(kāi)發(fā)的白光相位測(cè)量技術(shù)（PhaseMeasurementProfilometry）

操作者手持Faro手臂，其末端的探針接觸被測(cè)者的表面時(shí)按下按鈕，三維數(shù)據(jù)信息記錄探針?biāo)鶞y(cè)點(diǎn)X、Y、Z坐標(biāo)和手柄方向，采用DSP技術(shù)通過(guò)RS232串口線連接到各種應(yīng)用軟件包上。

第25頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

VITUS

smart-3D全身人體掃描儀用三維空間掃描儀技術(shù)，高解析度的3D資料可準(zhǔn)確描述人體模型

VITUS全身人體掃描儀是德國(guó)的新產(chǎn)品，體積小，可放在更衣室中，提供足夠的人體尺寸，以便提供量身定做和大規(guī)模定制，實(shí)現(xiàn)電子商務(wù)

第26頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三Cyberware全身數(shù)字化掃描儀第27頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三人體骨骼第28頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三按國(guó)標(biāo)GB3975-83，測(cè)量數(shù)據(jù)符合下列規(guī)定要求，才是有效的:1.被測(cè)試者姿勢(shì)立姿坐姿三、人體測(cè)量的基本術(shù)語(yǔ)（1）立姿：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，自然伸直，左、右足后跟并攏，前端分開(kāi)，使兩足大致呈450，體重均勻分布于兩足立姿人體尺寸第29頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

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，膝彎曲大致成直角，足平放在地面上，手輕放在大腿上。（2）坐姿：坐姿人體尺寸第30頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（1）矢狀面：通過(guò)垂直軸的平面及與其平行的所有的平面（2）正中矢狀面：在矢狀面中，把通過(guò)人體正中線的平面（3）冠狀面：通過(guò)鉛垂軸和橫軸的平面以及與其平行的所有平面（4）水平面：

與矢狀面及冠狀面同時(shí)垂直的所有平面(5）眼耳平面：通過(guò)左、右耳屏點(diǎn)及右眼框下．的水平面稱為眼耳平面或法蘭克福平面2.測(cè)量基準(zhǔn)面（三軸）第31頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

(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(yuǎn)離正中矢狀面的方向稱為外側(cè)。3.測(cè)量方向第32頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

(3)在四肢上，將靠近四肢附著部位的稱為近位，將遠(yuǎn)離四肢附著部位的稱為遠(yuǎn)位。（4）對(duì)于上肢，將橈骨(前臂大拇指?jìng)?cè))側(cè)稱為橈側(cè)，將尺骨側(cè)稱為尺側(cè)(前臂小拇指?jìng)?cè))

。（5）對(duì)于下肢，將脛骨側(cè)稱為脛側(cè)（小腿內(nèi)間），將腓骨側(cè)稱為腓側(cè)（小腿外側(cè)）。

3.測(cè)量方向第33頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

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。4.支承面和衣著第34頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三國(guó)標(biāo)GB5703-1999規(guī)定人機(jī)工程學(xué)使用的人體測(cè)量參數(shù)的測(cè)點(diǎn)及測(cè)量項(xiàng)目：測(cè)量項(xiàng)目共56項(xiàng)：

立姿12項(xiàng)（含體重）、坐姿17項(xiàng)、特定14項(xiàng)（含手、足、頭）GB10000-88人體尺寸國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)年齡范圍分為四個(gè)年齡段18-25歲男女26-35歲男女36-60歲男，36-55歲女18-60歲男女GB10000-1988中共列出7組、47項(xiàng)靜態(tài)人體尺寸數(shù)據(jù)人體主要尺寸6項(xiàng)立姿人體尺寸6項(xiàng)坐姿人體尺寸11項(xiàng)人體水平尺寸10項(xiàng)

人體頭部尺寸7項(xiàng)人體手部尺寸5項(xiàng)人體足部尺寸2項(xiàng)第35頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三測(cè)高儀直腳規(guī)(0~200、250mm)人體測(cè)量用彎角主要用于測(cè)量身高、坐高等高度尺寸（0～1996mm）彎角規(guī)：寬、厚主要用于測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離；如兩耳等主要用于不能直接測(cè)量?jī)牲c(diǎn)之間的距離；如胸寬等(0~300mm)按國(guó)標(biāo)GB5704.1-85技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)四、人體測(cè)量的主要儀器直尺固定尺座活動(dòng)尺座彎尺主尺桿底座第36頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三第二節(jié)

人體測(cè)量中的主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)

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，因此可根據(jù)概率論與數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)(群體中較少量個(gè)體)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，從而獲得所需群體之上的統(tǒng)計(jì)規(guī)律和特征參數(shù)。1.均值：表示樣本的測(cè)量數(shù)據(jù)集中區(qū)向某一個(gè)值，該值稱為平均值（衡量測(cè)量水平和概括表現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的集中情況）。x=x1+x2+...+xnnn=1∑xii=1...n2.方差:描述測(cè)量數(shù)據(jù)在中心位置上下波動(dòng)程度差異的值叫做均方差或方差（測(cè)量值是變量，既趨向均值又在一定范圍內(nèi)波動(dòng)）

。S2=n-11[(x1-x)2+(x2-x)2+...+(xn-x)2]n-11=∑(xi-x)2i=1...n一、主要統(tǒng)計(jì)函數(shù)第37頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三方差的平方根SD稱為標(biāo)準(zhǔn)差（說(shuō)明測(cè)量值對(duì)均值的波動(dòng)情況）。SD=∑(xi-x)2n-11[]1/2全部樣本均值的標(biāo)準(zhǔn)誤差。代號(hào)為Sx4.抽樣誤差（標(biāo)準(zhǔn)誤差）（抽樣引起樣本與總體不相同）:SxSDn=人體測(cè)量的數(shù)據(jù)常以百分位數(shù)作為一種指標(biāo)、一個(gè)界值，是一個(gè)小于（K%）及大于(100-K%

)的概念。其代號(hào)為Pk5.百分位數(shù):工業(yè)設(shè)計(jì)中常用的有Pk

=5%、50%、95%Pk=5%表示測(cè)量的樣本中5%的數(shù)值小于該值；95%的大于該值。fxNfxN2-SD=╳b23.標(biāo)準(zhǔn)差：標(biāo)準(zhǔn)差樣本容量為n時(shí)第38頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

一個(gè)設(shè)計(jì)只能取一定的人體尺寸范圍，只考慮整個(gè)分布的一部分“面積”，稱為“適應(yīng)域”，適應(yīng)域是相對(duì)設(shè)計(jì)而言的，對(duì)應(yīng)統(tǒng)計(jì)學(xué)的置信區(qū)間的概念。

適應(yīng)域可分為：對(duì)稱適應(yīng)域、偏適應(yīng)域。對(duì)稱適應(yīng)域?qū)ΨQ于均值；偏適應(yīng)域通常是整個(gè)分布的某一邊。適應(yīng)域第39頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三在一般統(tǒng)計(jì)方法中，往往已知均值x,標(biāo)準(zhǔn)差

SD.一般需要解決下述問(wèn)題：（1）求某百分位數(shù)人體尺寸（X）：X=x+(SD

×K)百分位數(shù)為1%50%式中為—號(hào)；百分位數(shù)為51%99%式中為+號(hào)。K為變換系數(shù)。百分位數(shù)K

5%1.64550%0.00095%1.64599.5%2.576（2）求數(shù)據(jù)所屬百分率：Z=(xi-x)/SD然后在正態(tài)分布慨率表中去查對(duì)，得慨率數(shù)值p,并有：P=p+0.5(P：百分率)(Z：正態(tài)分布慨率)第40頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三若人身高均值：X=170;標(biāo)準(zhǔn)差：SD=10，30%:查表k=0.524)P30=X－(SD×K)=170-(10×0.524）＝164.76cm

即有30%的人身高小于等于164.76cm。

在人體測(cè)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(jì)中，當(dāng)需要得到任一百分位數(shù)值時(shí)，則可按下式求出：1%-50%之間的數(shù)值：P=X-（SDK）50%-99%之間的數(shù)值：P=X+（SDK)X為標(biāo)準(zhǔn)值；SD為標(biāo)準(zhǔn)差；K為百分比變換系數(shù)a.求某百分位數(shù)人體尺寸X=170SD=10P30第41頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三Z=(Xi–X)/SD

Z：正態(tài)分布慨率;

SD：標(biāo)準(zhǔn)差Z=(164.76-170)/10=－0.524

查正態(tài)分布表，p=–0.1985P=0.5+p=0.5-0.1985≈0.3

即有30%左右的人身高小于等于164.76b.求數(shù)據(jù)所屬百分率P同上例:求有多少百分?jǐn)?shù)的人身高小于等于164.76cm第42頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.分類：按性別、年齡等因素分類2.按類分組：1）確定全距：最大值–最小值=全距180－154＝26根據(jù)參考組距和組數(shù)（10~25組）選擇組距（26/2＝13）3.畫(huà)頻數(shù)分布直方圖：2）確定組距：頻數(shù)：在組中數(shù)據(jù)出現(xiàn)的個(gè)數(shù)(f)概率：每組/全組4.假定平均數(shù)：根據(jù)每組：(最大值–最小值)/2一般選擇中間組的組中值為假定平均值根據(jù)頻數(shù)畫(huà)直方圖指標(biāo)項(xiàng)目年齡組距指標(biāo)項(xiàng)目年齡組距Kg身高青成年2.0握力少年1.0體重少年1.0青成年3.0青成年2.0拉力少年2.0胸圍青成年2.0青成年5.0參考組距二、測(cè)量數(shù)據(jù)的處理和選擇頻數(shù)直方圖第43頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三選定假定平均值的組離均差為0；(155-169)/2=-7)比較各組；小者為–1，-2，-3……大者為+1，+2，+3……6.計(jì)算平均值，列表：組號(hào)組別/cmfx/cmfx/cmfx2/cm21154.0

~156.03-7-211472156.0~158.07-6-422523158.0~160.07-5-351754160.0~162.019-4-763045162.0~164.018-3-541626164.0~166.024-2-48967166.0~168.023-1-23238168.0~170.0230009170.0~172.0201202010172.0~174.092183611174.0~176.043123612176.0~178.02483213178.0~180.015525合計(jì)160N-2361308計(jì)算平均數(shù)x=G0+

fxN╳bG0:假定平均數(shù)；f:頻數(shù)；x:離均差b:組距N:總頻數(shù)；其中x:平均數(shù)；標(biāo)準(zhǔn)差標(biāo)準(zhǔn)誤差Si

=SDNfxNfxN2-SD=╳b25.計(jì)算離均差(x)：第44頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三試計(jì)算160名19歲男性身高（最高者179.0cm，最低者154.0cm）

的算術(shù)平均數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)差、和標(biāo)準(zhǔn)差。解：全距：180.0–145.0=26.0cm=169.0+(-236/160）*2=166.05cm則分組：13組；總頻數(shù)：N=160假定平均數(shù)G0=(168.0+170.0)/2=169.0cm經(jīng)過(guò)計(jì)算有：fx=-236cm

fx2=1038cm2計(jì)算平均數(shù)x=G0+fxN╳

b選定組距：b=2.0cm標(biāo)準(zhǔn)誤差=0.38cmSi

=SDN標(biāo)準(zhǔn)差組號(hào)組別/cmfx/cmfx/cmfx2/cm21154.0~156.03-7-211472156.0~158.07-6-422523158.0~160.07-5-351754160.0~162.019-4-763045162.0~164.018-3-541626164.0~166.024-2-48967166.0~168.023-1-23238168.0~170.0230009170.0~172.0201202010172.0~174.092183611174.0~176.043123612176.0~178.02483213178.0~180.015525合計(jì)160-2361308fxNfxN2-SD=╳b2=4.90cm離均差:x=(155.0-169.0)/2=-7例：第45頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三（我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)成年人）1）人體主要尺寸體重（1.2）上臂長(zhǎng)：從肩峰點(diǎn)到肱骨端的長(zhǎng)度（1.3）大腿長(zhǎng)：從股骨的大轉(zhuǎn)子到股骨的外側(cè)髁的長(zhǎng)度（1.5)小腿長(zhǎng):脛骨（膝蓋到腳跟的長(zhǎng)度）長(zhǎng)；（1.6）身高：從地面到頭最高點(diǎn)的垂直距離；（1.1）

前臂長(zhǎng)：尺骨長(zhǎng)（1.4）第三節(jié)常用的人體測(cè)量數(shù)據(jù)我國(guó)人體主要尺寸第46頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三3）坐姿人體尺寸4）人體水平尺寸胸寬(4.1)胸厚(4.2)肩寬(4.3)臀寬(4.5)最大肩寬(4.4)坐姿臀寬(4.6)坐姿兩肘寬(4.7)胸圍(4.8)腰圍(4.9)臀圍(4.10)坐高(3.1)坐姿眼高(3.3)坐姿頸椎點(diǎn)高(3.2)坐姿肩高(3.4)坐姿膝高(3.7)臀膝距(3.10)坐姿肘高(3.5)坐姿大腿厚(3.6)小腿加足高(3.8)坐深(3.9)坐姿下肢(3.11)眼高(2.1)肩高(2.2)肘高(2.3)手功能高(2.4)會(huì)陰高(2.5)脛骨點(diǎn)高(2.6)2）立姿人體尺寸第47頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三根據(jù)全國(guó)成年人人體測(cè)量資料，將人體尺寸分布劃分的六個(gè)區(qū)域：東北、華北區(qū):黑龍江、吉林、遼寧、內(nèi)蒙古、山東、河北、北京、天津；西北區(qū)：新疆、甘肅、青海、陜西、山西、西藏、寧夏、河南;東南區(qū)：安徽、江蘇、浙江、上海市；華中區(qū)：湖南、湖北、江西；華南區(qū)：廣東、廣西、福建；西南區(qū)：貴州、四川、云南。5）各大區(qū)域人體尺寸的均值和標(biāo)準(zhǔn)差第48頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三年齡/歲高度1.70米1921全國(guó)人體高度百分比曲線男1.701.64241681.76女1.701.40不同年齡人體高度曲線第49頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三序號(hào)國(guó)別性別身高標(biāo)準(zhǔn)差1美國(guó)男女男175.5161.8177.8(1986)7.26.27.22原蘇聯(lián)男177.57.03日本男女男165.1154.4169.3（1983）5.25.05.34英國(guó)男178.06.15法國(guó)男女169.0159.06.14.56德國(guó)男175.06.07非洲地區(qū)男女168.0157.07.74.5部分國(guó)家及地區(qū)人體身高平均值及標(biāo)準(zhǔn)差第50頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三1.人在工作位置上的活動(dòng)空間尺度

幾種主要作業(yè)姿勢(shì)活動(dòng)空間設(shè)計(jì)的人體尺度立姿的活動(dòng)空間

立姿時(shí)人的活動(dòng)空間不僅取決于人體的尺寸，而且也取決于保持身體平衡的微小平衡動(dòng)作和肌肉松弛角度站立平面圖，為保持平衡必須限制上升和手臂能達(dá)到的活動(dòng)空間。手臂活動(dòng)空間二、我國(guó)成年人人體功能尺寸坐姿的活動(dòng)空間第51頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三承重膝常更換，要求空間較大仰臥的活動(dòng)空間單腿跪姿的活動(dòng)空間第52頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

在制造各種與人體尺寸有關(guān)的出口工業(yè)產(chǎn)品時(shí)，必須考慮到產(chǎn)品進(jìn)口國(guó)家的人體測(cè)量數(shù)據(jù)。

GB/T13547-92

標(biāo)準(zhǔn)提供了我國(guó)成年人立、坐、跪、臥、爬等姿勢(shì)功能尺寸數(shù)據(jù):2.

常用的功能尺寸第53頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三熟悉人體測(cè)量基本知識(shí)選擇應(yīng)用人體數(shù)據(jù)一、人體尺寸應(yīng)用的主要原則設(shè)計(jì)供人們?cè)谏睢⒐ぷ?、娛?lè)、以至消閑所用的設(shè)備、用品及相關(guān)物品時(shí)，必須考慮產(chǎn)品使用的方便性、安全性、舒適性和美觀性等，即與人體尺寸休戚相關(guān)。其應(yīng)用主要原則為：由此所采用人體測(cè)量時(shí)的百分位數(shù)；考慮人使用該產(chǎn)品時(shí)自身的條件狀況，如衣著、鞋帽等?？紤]設(shè)計(jì)產(chǎn)品的應(yīng)用環(huán)境和條件；產(chǎn)品與人的關(guān)聯(lián)關(guān)系；第四節(jié)人體測(cè)量數(shù)據(jù)的應(yīng)用測(cè)量定義、適用條件、百分位的選擇設(shè)計(jì)中一般常識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)分析NO熟悉第54頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三

設(shè)計(jì)中常用測(cè)量尺寸見(jiàn)圖有關(guān)數(shù)據(jù)的定義、應(yīng)用條件。選擇依據(jù)等參閱表2-9膝腘。第55頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三主要人體尺寸應(yīng)用原則的例子隔斷：5％、95％100％男：90％、女：5％88.9～111.8火車(chē)開(kāi)為第56頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三健康、安全產(chǎn)品

一般工業(yè)產(chǎn)品產(chǎn)品重要程度兩個(gè)等級(jí)人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)中的滿足度，是指所設(shè)計(jì)產(chǎn)品在尺寸上能滿足多少人使用。選擇人體尺寸百分位數(shù)滿足度依據(jù)產(chǎn)品類型、等級(jí)設(shè)計(jì)確認(rèn)人體尺寸百分位數(shù)的選擇二、人體尺寸的應(yīng)用方法Ⅰ、Ⅱ、ⅡAⅡB、Ⅲ

第57頁(yè)，共67頁(yè)，2023年，2月20日，星期三為克服高空恐懼、壓抑感；滿足人求美、求奇感在產(chǎn)品最小功能是之上附加一項(xiàng)增量，成為心理修整量。心理修整量也是用實(shí)驗(yàn)方法求得。5.產(chǎn)品功能尺寸的設(shè)定產(chǎn)品功能尺寸是指為確保實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品某一功能而在設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的產(chǎn)品尺寸，該項(xiàng)通常是以設(shè)計(jì)界限值確定的人體直接為依據(jù)，再加上為確保產(chǎn)品某項(xiàng)功能實(shí)現(xiàn)所需的修整量。最小功能尺寸