人机工程学讲义第二章

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1、《人机工程学》课件引子：我们的身体结构与它所需要的空间第二章人体尺寸及其应用¢人的因素中哪一种人体参数最常用？¢何为“以人为中心”的空间布置设计？¢如何获得人体尺寸参数？授课教师：清华大学汽车系袁泉2006年2月¢人体尺寸怎样用于产品设计？yuanq@tsinghua.edu.cn2本章主要内容人体测量的历史第一节人体尺寸内经•灵枢——骨度篇第二节人体尺寸的应用绘画艺术第三节人体测量（了解）建筑艺术器物制造第四节人体模型(自学)34第一节人体尺寸人体尺寸包括结构尺寸和功能尺寸。人体测量的历史一、我国成年人的人体结构尺寸文艺复兴时期¢GB/T10000-1988《中国

2、成年人人体尺寸》1870比利时《人体测量学》成年人的年龄范围：1914德《人类学教科书》男18～60岁；女18～55岁。1919美军人人体测量18～25岁(男、女)，26～35岁(男、女)，1946美、英航空人员尺寸36～60岁(男)，36～55岁(女)。共7类47项尺寸7幅图表示1988《中国成年人人体尺寸》14张表列出数据。561一、我国成年人的人体结构尺寸一、我国成年人的人体结构尺寸常用结构尺寸¢7类结构尺寸胸厚主要尺寸身高眼高坐姿立姿眼高坐姿水平质心高肘高头部会阴高胫骨肩宽手点高臀膝距臀宽足¢六个地理区域（东北/华北、西北、东南、华中、华南、西南）78二、我

3、国成年人的人体功能尺寸二、我国成年人的人体功能尺寸人体的功能尺寸（动态尺寸）1.人体功能尺寸（如双臂展开宽度）¢同济大学丁玉兰教授基于GB/T10000-1988推导¾人体功能尺寸¾活动空间尺寸¾肢体活动角度范围2.活动空间尺寸¢立姿活动空间¢坐姿活动空间910二、我国成年人的人体功能尺寸3.肢体活动角度范围（头、四肢等）2.活动空间尺寸¢旋转单腿跪姿的活动空间¢伸收¢弯曲仰卧姿势的活动空间11122三、人体尺寸的特点四、人体尺寸的统计特征¢人体尺寸的地区差异（东北/华北、西北、东南、华中、华南、西南）¾华北/东北与西南男子身高均值差异：1693-1647＝46mm

4、¾华北/东北与西南女子身高均值差异：1586-1546＝40mm¢人体尺寸的时代差异1995～2002，我国12～17岁青少年身高体重↑¾男生：身高↑69mm，体重↑5.5kg。¾女生：身高↑55mm，体重↑4.5kg。¢人体尺寸的数据急待更新1314四、人体尺寸的统计特征四、人体尺寸的统计特征¢统计方法¢静态人体测量数据近似符合正态分布¢可由均值和标准差计算百分位值，也可计算人体尺寸所属百分位数。对一定量的统计样本进行测量求得其统计规律和特征参数55095¢已知某项人体数据的均值和标准差，求任一百分位的人体测量尺寸p=x±kσk¢百分位数PK¢第1～50百分位之间

5、：取“-”；第50～99取“+”。见下表。将总体或样本的全部测量值分为两部分95K%的测量值等于或小于此值50(100-K)%的测量值大于此值5¢常用百分位P5：5（“小”身材人群）P50：50（“中”身材人群）P：95（“大”身材人群）¢例：求华北地区女子（18～55岁）身高的95百分位数P95。95由GB/T10000-1988:均值x=1586mm,标准差σ＝51.8查表得K＝1.645P=x+Kσ=1586+1.645×51.8＝1671mm951516本章主要内容1.产品尺寸设计的分类引子：宜人化的产品设计第一节人体尺寸¢工作、生活、学习等环境及用品公共设

6、施、健身器材、交通工具……第二节人体尺寸的应用¢设计依据正确理解人体测量数据的含义和适用条件；第三节人体测量合理选择满足度、人体百分位等第四节人体模型171831.产品尺寸设计的分类1.产品尺寸设计的分类I型产品尺寸设计¢问题的提出：小个子女人和高个子男人共用一辆车¢按使用者人体尺寸的最大/最小值进行分类¢定义同时利用两个人体尺寸百分位数作为上下限的依据类型说明¢例1：汽车驾驶座椅基本布置I型双限值设计(1)视野——眼高处于最佳位置II型单限值设计(2)转向盘、变速杆、脚踏板——手、脚操纵方便IIA型大尺寸设计(3)头部空间——颠簸时防止碰撞IIB型小尺寸设计座椅：

7、上下、前后可调III型平均尺寸设计高低——坐姿眼高90、10或95、5（695～847）前后——坐姿臀膝距90、10或95、5（495～595）19201.产品尺寸设计的分类1.产品尺寸设计的分类II型产品尺寸设计¢IIB型产品尺寸设计:需要尺寸下限值¢问题的提出：公交车车厢高度设计例1：设计居室防盗窗的栅栏结构¢定义只需要利用一个人体尺寸百分位数取相应肢体部位厚度的第1百分位胸厚作为尺寸上下限的依据如：<159mm¢IIA型产品尺寸设计:需要尺寸上限值例2：公交车内横杆拉手设计例：大客车车厢高度可取95或90百分位的人体身高¢几款大客车的车厢高度品牌型号车厢内