人机工程学第2章节人的形体参数

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1、第2章人的形体参数2.1人体测量2.2常用人体测量数据2.3人体测量数据的应用2.4人体数学模型2.5人体模板2.1人体测量为了设计和改善人—机—环境系统，必须知道人体各部外观形态特征及各项测量数据，其中包括人体高度、人体各部分长度、厚度及活动位移范围等。对于这些参数的测量，叫做人体测量。2.1.1人体测量的基本术语GB3975-83《人体测量术语》和GB5703-85《人体测量方法》规定了人机工程学使用的人体测量术语和人体测量方法，适用于成年人和青少年借助人体测量仪器(GB5704.1～4-85)进行的测量。1.基本姿势人体测量的主要姿势是直立姿势和坐姿。直立姿势(简称立

2、姿)是指被测者挺胸直立，头部以眼耳平面(通过左右耳屏点及右眼框下点的水平面)定位，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，膝部自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致成45°夹角，体重图2-1人体的测量基准面和轴均匀分布于两足。为确保直立姿势正确，被测者应使足后跟、臀部和后背部与同一铅垂面相接触。坐姿是指被测者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，膝大致屈成直角，足平放地面上，手轻放在大腿上。为确保坐姿正确，被测者的臀部、后背部应同时靠在同一铅垂面上。无论何种姿势，身体都必须保持

3、左右对称，由于呼吸而使测量值有变化的测量项目，应在呼吸平静时进行测量。2.测量基准面人体测量的基准面主要有矢状面、冠状面和水平面。它们是由互相垂直的三个轴(垂直轴、纵轴和横轴)来定位的(见图2-1)。通过垂直轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为矢状面。在矢状面中，把通过人体正中线的矢状面称为正中矢状平面。正中矢状平面将人体分成左、右对称的两个部分。通过垂直轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成前、后两部分。与矢状面及冠状面同时垂直的所有平面都称为水平面。水平面将人体分成上、下两部分。3.测量方向在人体的上下方向上，上方称头侧端，下方称足侧端。

4、在人体的左右方向上，靠近正中矢状面的方向称内侧，远离正中矢状面的方向称外侧。在四肢上，靠近四肢附着部位的称近位，远离四肢附着部位的称远位。在上肢上，挠骨侧称挠侧，尺骨侧称尺侧。在下肢上，胫骨侧称胫侧，腓骨侧称腓侧。4.其他人体测量时，立姿站立的地面或平台以及坐姿的椅平面应是水平的、稳固的和不可压缩的；要求被测者裸体或穿着尽量少的内衣；测量值的读数精度，线性测量项目为1mm，体重为0.5kg。2.1.2人体尺寸测量的分类1.静态人体尺寸测量静态人体尺寸测量是指被测者静止地站着或坐着进行的一种测量方式。静态测量的人体尺寸用以设计工作区间的大小。图2-2所示为静态下测出的男

5、性身体处于站、坐、跪、卧、蹲等不同姿势时的限制尺寸。图2-2男性身体处于不同姿势时的限制尺寸图2-2男性身体处于不同姿势时的限制尺寸2.动态人体尺寸测量动态人体尺寸测量是指被测者处于动作状态下所进行的测量，重点是测量人在执行某种动作时的形体特征。如图2-3所示为驾驶车辆的静态图和动态图。静态图强调驾驶员与驾驶座位、方向盘、仪表等的物理距离；动态图则强调驾驶员身体各部位的动作关系。动态人体尺寸测量的特点是，在任何一种身体活动中，身体各部位的动作并不是独立无关的，而是协调一致的，具有连贯性和活动性。例如手臂可及的极限并非唯一由手臂长度决定，它还受到肩部运动、躯干扭转、背部屈曲以

6、及操作本身特性的影响。图2-3驾驶车辆时的静态图与动态图(a)静态图；(b)动态图动态人体测量通常是对手、上肢、下肢、脚所及的范围以及各关节能达到的距离和能转动的角度进行测量，如图2-4所示。图2-4上、下肢的转动，移动范围2.1.3人体测量方法人体测量通常采用的仪器主要有：人体测高仪、人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺、描骨器以及医用台秤等。我国对前四种测量仪器已制定了标准。测量应在呼气与吸气的中间进行。其次序为从头向下到脚；从身体的前面，经过侧面，再到后面。测量时只许轻触测点，不可紧压皮肤，以免影响测值的准确性。一般

7、只测量左侧，特殊目的除外。测量项目应根据实际需要确定。如确定座椅尺寸，则需测定坐姿小腿加足高、坐深、臀宽，并测定人体两种坐姿——端坐(最大限度的挺直)与松坐(背部肌肉放松)的尺寸，以便确定靠背的倾斜度。2.1.4人体测量数据的统计处理由于群体中个体与个体之间存在着差异，一般来说，某一个体的测量尺寸不能作为设计的依据。为使产品适合于一个群体的使用，设计中需要的是一个群体的测量尺寸。然而，全面测量群体中每个个体的尺寸又是不现实的。通常是通过测量群中较少量个体的尺寸，经数据处理后而获得较为精确的所需群体尺寸。在人体测量中