第二章 人体尺寸及其应用方法42页PPT

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人机工程学 第二章：人体尺寸与数据处理 欣 赏
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人机工程学 第二章：人体尺寸与数据处理 欣 赏
（25+90）=1890mm。
再加上高度的心理休正量115mm，即得到船的最佳层高
=1890+115=2005mm。
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人机工程学 第二章：人体尺寸与数据处理 1、二维人体模板
六 、 设 计 用 模 板 与 模 型
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人机工程学 第二章：人体尺寸与数据处理 2、三维人体模型
六 、 设 计 用 模 板 与 模 型
体
例如在设计中最常用的是P5百、分P5位0、P95三种百分位数。
测
量
的
主
要
函 数
标准差
函数
均值
1678 1570
12
人机工程学 第二章：人体尺寸与数据处理
二
？
、
人
体
测
量
思考：
的 主
通常情况下，紧急出口的尺寸应取95百分位或99百分位，以便个
要
子大的人能出得去，而公共汽车上拉手的高度尺寸则应取5百分位或
？ 问题2：栏杆的尺寸是多少，最小标准——应该依据怎样的标准？据处理 问题3：轮船、军舰内部尺寸又是怎么确定的？
？
4
人机工程学 第二章：人体尺寸与数据处理 问题4：飞船、汽车内部尺寸又是怎么确定的？
？
5
人机工程学 第二章：人体尺寸与数据处理 问题5：尺寸太小怎么用？

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第一节 人体尺寸概述
II
第一节 人体尺寸概述
测量项目及其定义 国标GB／T 5703——1999列出立姿12项(含体重)、坐姿17项、 特定体部14项(含手、足、头)、功能项目13项(含颈、胸、腰、 腕、腿等围度)，共计56个人体测量项目。 GB／T 5703——1999对所有56个测量项目都逐一做了定义的 说明、测量方法、测量仪器的规定。 示例 肩高 说明：从地面到肩峰点的铅垂距离 测量方法：被测者足跟并拢，身体挺直站立肩部放松，上臂 自然下垂。 测量仪器：人体测高仪。
第二章 人体尺寸及其应用方法
第二章 人体尺寸及其应用方法
人体尺寸概述 中国成年人的人体尺寸 产品设计中人体尺寸数据的应用方法 设施器物的人体尺寸适应性与二维人体模板
第一节 人体尺寸概述
一、人体测量方法简介
产品设计与人体尺度： 意义：使各种与人体尺度有关的设计对象能符合人的生理 特点，让人在使用时处于舒适的状态和适宜的环境中。 人体测量数据有3方面的内容： ①形态测量（静态尺寸）：人体尺寸、体重体型、体积表 面积等 ②运动测量（动态尺寸）：动作范围、各种运动特性等 ③生理测量：知觉反映、肢力、体能、疲劳及生理节律等 本章中仅介绍人体形态测量的有关内容。
图 人体测量用软尺
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第一节 人体尺寸概述
人体测量的条件简介 衣着和支撑面 被测者不穿鞋袜，只穿单薄内衣(背心、裤衩)。 立姿测量站立在地面或平台，坐姿测量座椅平面为水平面、 稳固、不可压缩。 测量基准和测量基准面 矢状面： 正中矢状面： 冠状面： 水平面： 眼耳平面(又称法兰克福平面)： 人体尺寸测量均在测量基准面内、沿基准轴的方向进行。 被测者姿势 基本测量姿势为直立姿势(立姿)和正直坐姿(坐姿)。

设计小训练
■ 全班同学围绕「小系统产品」之概念讨论，对个人办公（学习）空间系 统进行产品计划设想。 （Sketch ＋ 图片＋说明）。
1、观察平日同学的学习工作状态，作为设计设想时之改善参考。
2、测量并熟悉该系统中产品以及各事物与人的联系。在草图或图片展 示中，能使各件产品在功能，视觉效果上面实现统一。
人体尺寸测量
人体尺寸测量
人体器官运动规律
2在、草测图量或并图熟片悉展该示系中统，中能产使品各的件尺产寸品比在例功，能并，在视草觉图效表果现上中面体实现现出统来一。。 这（个Sk单et元ch的＋课图程片学＋习说中明，）充。分发挥学生想象创新能力，特别能够培养学生的观察生活，许找问题的能力，产品集群的归纳能力，解决 问2、题测的量创并新熟能悉力该，系更统能中够产直品观的地尺培寸养比空例间，尺并度在概草念图，表对现于中生体活现小出系来统。中产品的秩序、位置、体量等有具体的了解，将来可以直接应用 到1、工观业察产平品日设同计学中的的学基习础工内作容状的态领，悟作和为理设解计。设想时之改善参考。 在■草图全或班图同片学展围示绕中「，小能系使统各产件品产」品之在概功念能讨，论视，觉对效个果人上办面公实（现学统习一）。空间系统进行产品计划设想。
坐椅的人机研究
坐椅的人机研究
坐椅的人机研究
坐椅的人机研究
这个单元的课程学习中，充分发挥学生想象创新能力，特别能够培养学生的观察 生活，许找问题的能力，产品集群的归纳能力，解决问题的创新能力，更能够直 观地培养空间尺度概念，对于生活小系统中产品的秩序、位置、体量等有具体的 了解，将来可以直接应用到工业产品设计中的基础内容的领悟和理解。
4、展示全班同学的设计概念，针对各项评述，检讨概念优缺，为今后提出 具体之设计方案，奠定一定基础。

⑦某些情况下还应考虑必要的纯粹从审美心理出发的造型修正 量。
5．功能尺寸的确定
（1）功能尺寸的设定
功能尺寸的确定，既要保证产品性能又要考虑对人的适应 性。功能尺寸可分为两类：最小功能尺寸，最佳功能尺寸。 从人体工程学出发，在确定产品或工程的功能尺寸时，需考 虑到人体尺寸百分位数，并加上必要的修正量。
在设计成年男、女通用的产品时，根据上述I、Ⅱ、Ⅲ型产品 设计的准则，应选用男性的P99、P95或P90作为尺寸上限值的 依据；选用女性的P1、P5或P10作为尺寸下限值的依据。 3．人体尺寸百分位数应用于工程（设施）设计
（1）按活动和作业特征确定尺寸
①包容或被包容范围。
a．包容空间的设计
b．被包容空间（或被包容体）的设计
三、运用人体尺寸百分位数的原则 1．使用者群体的满足度 （1）以人为核心的设计类型
①专用结构； ②局部通用结构； ③通用结构。 （2）满足度
满足度是指所设计的工程或产品在尺寸上能适合特定使用 者群体中多少人的使用，常以百分率表示。 （3）使用者群体范围
使用者群体是指工程或产品的全部 使用人员。
图2-17 中国女子、男子身高分布图
动态人体尺寸分为四肢活动尺寸和身体移动尺寸两类：四肢 活动是指人体在原姿势下只活动上肢或下肢，而身躯位置没 有变化，其中又可分为手的动作和脚的动作两种；身体移动 包括姿势改换、行走和作业等。
动态人体尺寸测量是被测者处于动作状态下所进行的人体 尺寸测量。其重点是测量人在实施某种动作时的姿态特征。 动态人体测量具有连贯性和活动性。通常是对手、臂、腿、 躯干的移动范围，即各关节能达到的距离和能转动的角度进 行测量。
2．人体尺寸百分位数应用于产品设计 （1）I型产品尺寸设计
需要两个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值和下限值的依据， 称为I型产品尺寸设计，又称双限值设计。 I型产品尺寸设计时，对涉及人的健康、安全的产品，应选用 P99和P1作为尺寸上、下限值的依据，这时满足度为98％； 对这于时一满般足工度业为产9品0％，。选用P95和P5作为尺寸上、下限值的依据， （2）Ⅱ型产品尺寸设计 只需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值或下限值的依 据，称为Ⅱ型产品尺寸设计，又称单限值设计。 ①ⅡA型产品尺寸设计——只需要一个人体尺寸百分位数作为尺 寸上限值的依据，称为ⅡA型产品尺寸设计，又称大尺寸设计。

人体水平 尺寸及部位
▪ 人体手部尺寸及部位
▪
▪ 二、工作空间人体尺寸
▪ GB/T 13547-1992 给出了与工作空间有关的中 国成年人基本静态姿势人体尺寸的数值，适用 于各种与人体尺寸相关的操作，维修，安全防 护等工作空间的设计及其人体工程学评价
▪ 1.立姿人体尺寸及部位
▪
▪ 4、测量条件 ▪ 1）被测者衣着 ▪ 2）支撑面 ▪ 3）身体对称 ▪ 4）测量工具 ▪ 5）其他条件 人体测高仪
▪ 人体测量用直角规
▪ 人体测量用弯角规 ▪ 软尺，测量块，握棒
▪ 三、基本测点与测量项目 ▪ 在国标 GB/T 5703-1999 中规定了人机工程学使用的有
关人体测量参数的测点及测量项目，其中包括：头部测 点16个和测量项目12项；躯干和四肢部位的测点共22个， 其测量项目共69项，其中分为：立姿40项，坐姿22项； 手和足部6项及体重1项。至于测点和测量项目的定义在 此不作介绍，需要进行测量时，可参阅该标准的有关内 容。 ▪ 此外，国标 GB/T 5703-1999 还规定了人机工程学 使用的人体参数的测量方法，这些方法适用于成年人和 青少年的人体参数测量，该标准对上述81个测量项目的 具体测量方法和各个测量项目所使用的测量仪器作了详 细说明。凡需要起先测量时，必须按照该标准规定的测 量方法进行测量，其测量结果方为有效。
1.使用者群体的满足度 满足度 使用者群体范围
2.人体尺寸百分位数应用于产品设计①②③④ 3.人体百分位用于工程（设施）设计
按活动和作业特征
按使用者群体特征
术、武器装备以及各种家具、工具用具的人机工程学设 计提供了中国成年人人体尺寸的基础数据。 ▪ 该标准共列出47项人体尺寸基础数据，按男、女性别分 开，且分三个年龄段:18～25岁(男、女)，26 ～ 35岁(男、 女)，36 ～ 60(男)、55(女)

• 数据： 男：5%954mm 95%1096mm 女：5%899mm 95%1023mm
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4、挺直坐高
• 定义：
指人挺直坐着时，座椅表面 到头顶的垂直距离。
• 应用：
用于确定坐椅上方障碍物 的允许高度。在布置双层床 时，在进行创新的节约空间 设计时，如利用阁楼下面的 空间吃饭或工作都要有这个 关键的尺寸来确定其高度。 确定办公室或其他场所的低 隔断还有餐厅、酒吧里的火 车座隔断也要用到这个尺寸。
• 注意：
座垫弹性
• 百分位的选择
5%的数据
数据：
男：5%421mm
2021/女4/25：5%401mm
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12、 臀部至膝腿部长度
• 定义：
由臀部最后面到小腿背面的水 平距离。
• 应用：
长凳和靠背椅等前面的垂直面 以及确定椅面的长度。
• 注意：
要考虑椅面的倾斜度
• 百分点的选择：
5%的数据。
• 数据：
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2、心理修正量
心理修正量是指为了消除空间压抑感、恐惧感或为了美观等 心理因素而 加的尺寸修正量。
栏杆的设计应注意到重心问题。 • 大面积的房屋增加层高减轻压抑感。 不同人的心理修正量的需求不同。 不同环境的修正量也需求不同。
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3、尺寸的确定
最小尺寸=人体尺寸百分位数+功能修正量
• 定义： 指两个三角肌外侧 的最大水平距离。
• 应用： 用于确定环绕桌子 的座椅间距和影剧 院、礼堂中的排椅 座位间距。也可用 于确定公用和专用 空间的通道距离。
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• 注意：
着衣修正量：对薄衣服要附加7.9mm，对厚衣 服要附加76mm。还要注意，由于躯干和肩的活 动。两肩之间所需的距离加大。

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P10
小个头
中等个头
大个头
身高P5 1583 身高1604 身高P50 1678 身高P95 1775
百分比对应的变换系数K
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GB/T 10000-1988
在人体测量资料中，常给出P1、5P%5—、—P1—0、1.6P4550 、 P90、P95 、 P99百分位数值。在设1计0%中—，—当—需1要.28得2 到任一百分位数值时，则可按下式20求%出—：——0.842
1%-50%之间的数值： P =M -（S×K）
50%-99%之间的数值： P = M +（S×K）
M为均值；S为标准差； K为百分比变换系数。
25%———0.674 50%———0.000 75%———0.674 80%———0.842 90%———1.282 95%———1.645
中国成年人人体尺寸
结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸， 将 适应用于 90%的华北男性。
讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差 是作为设计的调整量的。
影响人体测量数据差异的因素：
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年龄
年代
地区与种族
性别 职业
年龄
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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：
GB/T 10000-1988
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); 体重:M=60(52);
身高:M=1686(1575); 体重:M=59(51);
S=53.7(51.9) S=7.6(7.1)
S=55.2(50.8) S=7.7(7.2)

1）乘轮椅患者。在设计中要全面考虑这些因素，因此首先假定坐 轮椅对四肢的活动没有影响，活动的程度接近正常人，而后，重 要的是决定适当的手臂能够得到的距离、各种间距及其他—些尺 寸，这要将人和轮椅一并考虑，因此对轮椅本身应有一些解剖知 识。图2-15给出了轮椅的基本尺寸和与之有关的尺寸。图2—16和 图2—17为乘轮椅的人体尺寸，应提出的是大多数乘轮椅的人活动 时不能保持身体挺直，相应地，人体各部分也不是水平或垂直的。
1、需要两个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值和下限值 的依据，称为Ⅰ型产品尺寸设计，又称双限值设计。这类 产品设计时，对涉及人的健康、安全的产品，应选用P99 和P1作为尺寸上、下限位的依据，这时满足度为98％。对 于一般工业产品，选用P95和P5作为尺寸上、下限的依据， 这时满足度为90％。
例如：汽车驾驶员的可调式座椅
2）能走动的残疾人。对于能走动的残疾人，必须考虑他 们是使用拐杖、手杖、助步车、支架，还是用狗帮助行走 ，这些都是病人功能需要的一部分。所以为了作好设计， 除应知道一些人体测量数据之外，还应把这些工具当作一 个整体来考虑。
另外，关于残疾人的设计问题有—门的学科进行研究，称 为无障碍设计。国外已经形成相当系统的体系。
二、人体尺寸的分类
人图 态体尺示寸说尺明时寸车，的人辆测们驾量的驶注室可设意分计力为集中两中采类在用人静，态体即尺尺构寸寸造与和周动尺围态寸边尺和界寸功间的能的不净同尺空。寸。采。而用采静
1用．动构态造尺尺寸寸时：，是则指人静们态将的注人意体力尺集寸中，到它所是包人括体的处操于作固功定能的上标去准。状态 下测量的。可以测量许多不同的标准状态和不同部位，如手臂长度、 腿长度、坐高等。它对与人体有直接关系的物体有较大关系，如家具、 服装和手动工具等。主要为人体各种装具设备提供数据。

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人机工程学
4.4 尺寸修正量
各种尺寸修正量有正值也有负值，总的尺寸修正 量是各修正量的代数和：
尺寸修正量=功能修正量+心理修正量=(穿着修正 量+姿势修正量+操作修正量)+心理修正量
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4.5 人体尺寸数据选择分类
依产品功能分类选择人体尺寸数据分为以下三类： 1.I型产品尺寸设计(又称“双限值设计”) 2.Ⅱ型产品尺寸设计(又称“单限值设计”) 3.Ⅲ型产品尺寸设计(又称“平均尺寸设计”）
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4.2.3 功能修正量－操作修正量
人机工程学
操作修正量 ：实现产品功能所需的修正量 如上肢前展操作，前展长指的是：后背到中指指 尖的距离
在按按钮时，一12mm；
在推滑板推钮、扳拨扳钮开关时一25mm；
在取卡片、票证时，一20mm
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4.3 修正量
人体头部尺寸
人机工程学
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2.5 人体头部尺寸视图 （b）
人体头部尺寸视图
人机工程学
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2.6 人体尺寸地区差异表
人机工程学
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第三节 其他国家成年人身高数据表
其他国家成年人的身高数据
人机工程学
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4.3.2 心理修正量确定原则
人机工程学
心理修正量应根据实际需要和条件许可两个因素 来研究确定。
以客轮客舱、大学生宿舍和礼堂剧院这三种室内 空间来对比，三者的心理空间尺寸修正量显然依次一 个比一个应该大得多。 因此，研究心理修正量的常用 方法是：设置场景，记录被试者的主观评价，综合统 计分析后得出数据。

c.运动测量：在对人体静态形态测量的基础上，测量人体的活动 过程和活动范围的大小，主要内容有：动作范围，动作过程，形体变 化，皮肤变化。
人体测量
测量姿势
a.直立姿势（简称立姿）：被测者挺胸直立，头部以眼耳平面定位，
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。
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人体尺寸 测量。动态人体尺寸测量的重点是测量人在执行某种动作时的身体动 态特征。
动态人体尺寸测量
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 作并不是独立完成的，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、躯干的扭转、背部的屈 曲以及操作本身特性的影响。由于动态人体测量受多种因素的影响，故难以用 静态人体测量资料来解决设计中的有关问题。
人体测量学(anthropometry)是人类学的一门分支学科，主要研究 人体测量和观察方法，并通过人体整体测量与局部测量来探讨人 体的特征、类型、变异和发展规律。
人体测量学是人机工程学的重要组成部分。进行产品设计时，为使 人与产品相互协调，必须对产品同人相关的各种装置作适合于人体形态、 生理以及心理特点的设计，让人在使用过程中，处于舒适的状态以及方 便地使用产品。因此设计师应了解人体测量学，生物力学方面的基本知 识，并熟悉有关设计所必需的人体测量基本数据的性质、应用方法和使 用条件。
b.坐姿： 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