虞超 人机工程学作业I——人体测量

也称为人体功能尺寸，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。如运动范围、各种 运动特征等 。
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人机工程学
第一节 人体测量的基本知识
三、人体测量的主要方法 1、普通测量法 • 采用人体生理测量的仪器测量，主要用来测量人体构
造尺寸。 • 人体测量的主要仪器：人体测高仪、人体测量用直脚
第二章 人体测量及数据应用
第一节 人体测量的基本知识 第二节 人体测量中的主要统计函数 第三节 人体尺寸数据的应用
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第一节 人体测量的基本知识
一、人体测量学的定义
人体测量学是一门新兴的学科，它是通过 测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体 之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形 态特征，从而为各种工业设计和工程设计提 供人体测量数据，是人机工程学的基础
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第二节 人体测量中的主要统计函数
一、人体测量数据的统计指标
均值
适应域
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术语
均值、标准差
百分位数
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第二节 人体测量中的主要统计函数
1、均值 • 表示样本的测量数据集中地趋向某一个值，该值
称为平均值，简称均值。均值是描述测量数据位 置特征的值，可以用来衡量一定条件下的测量水 平和概括地表现测量数据的集中情况。
有明显差别； • (4) 在腿的长度尺寸起重要作用的场所（如座姿操作
的岗位），考虑女性的人体尺寸至关重要。
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第二节 人体测量中的主要统计函数
3、年代
• 随着人类社会的不断发展，卫生、医疗、生活水平的 提高以及体育运动的大力开展，人类的成长和发育也 发生了变化。在使用人体测量数据时，要考虑其测量 年代，然后加以适当修正。

•
再往下说，中国人的
腰线穿西服也比较吃亏。
白人和黑人的腰比中国人
短，腰线靠上，穿上西服
正好修饰了他们上身与腿
的比例。
•肌肉
除了骨骼之外，肌肉也很重要。鼓 鼓的胸肌和肱二头肌会使西装穿起来更 加饱满，显示男性的阳刚美。亚洲人的 健身意识近年来才刚刚兴起，因此好身 材的比例低一些。不过现在已经慢慢往 好的方向发展，越来越多的人开始注重 身材塑造，加入了健身行列。
2.2 人体测量中的主要统计参数
在人体测量中所得到的测量值都是离散的随
机变量，因而可根据概率论与数理统计理论对测
量数据进行统计分析，从而获得所需群体尺寸的
统计规律和特征参数。
1. 均值
x
1 n
n i 1
xi
第二章 人体测量及人体尺寸的运用
5.百分位数PK 百分位数将群体或样本的全部测量值分成两
• 气质 气质二字说起来挺缥缈的，个人感觉是神情举止、体
型体态和穿着打扮加在一起形成的综合和升华。“还是休 闲装适合大部分中国男性，因为从小学校服-初中校服-高 中校服，练就的都是‘休闲气质’。”中国乃至亚洲都没 有绅士文化的突然，适合穿西装的气质修炼起来不容易。
◆◆◆
西装在欧洲，早在18世纪末拿破仑时期就开始逐渐演变为 现代男性西装三件套。在中国，西装作为外来产物，虽然洋务 运动期间已经传入，但直至20世纪后期才普遍流行起来。
一方水土养一方人，经过千百年的历史积淀，中国人的文 化内涵、哲学思想、审美取向已经深深刻在骨子里，中国的传 统服装注重藏拙和线条的流畅圆润，喜欢保持布料的完整性， 比较“写意”。而西方则注重强调肌肉线条，突出力量感。
人体测量及人 体尺寸的运用
第二章
2016—2017—2

2.1人体测量
2.1.1概述
人体测量数据主要分为两类：一类为静态测量数据，一类为动态测量数据。
照实际使用来分类，可以分为如下三种：
a.形态测量：以检查人体形态的方式进行测量，主要内容有：人体长度，人 体体型，人体体积和重量，人体表面积。 b.生理测量：测量人体的主要生理指标，主要内容包括：人体出力范围，人 体感觉反应，人体疲劳。 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。
垂直轴 通过关节中心并垂直于水平 面的一切轴叫垂直轴。
c.测量方向
①、在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。 ②、在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正 中矢状面的方向称为外侧。 ③、在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的 称为远位。 ④、在上肢上，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。 ⑤、在下肢上，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。
1166 1195 1211 1271 1333 1350 1385 873 899 913 960 1009 1023 1050 630 650 662 704 746 757 778 648 673 686 732 779 792 819 363 377 384 410 437 444 459
量 百分 分组 项 位数
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。

实验一人体的人机学参数测量一、实验目的通过该实验掌握人体测量的基本方法，能运用数理统计方法对测量数据进行处理与分析，从而获得人体静态测量参数及群体统计参数特征值。

二、实验原理人体尺寸基本是呈正态分布的，为了获得所需的群体人体尺寸，通常是用测量的方法对该群体中的部分个体样本进行测量，其测量数据为离散的随机变量，根据个体参数测量数据，利用数理统计分析知识以获得群体参数分布状况。

通常以平均值x、标准偏差s来反映该群体的特征及差异程度。

人体的人机学参数测量实验是用测量的方法来研究人体静态的特征，并得出有关数据，以分析评价人在生活、生产中所处空间环境的舒适范围和安全限度。

三、实验装置与测试仪器1．身高坐高计2．电子体重秤四、实验内容1．体重测量把（电子）体重称放在平坦的地面上，校对仪器，将指针调整至零点。

受试者只能穿内衣，轻踏上体重称，立于中间，测试者待受试者站稳后，记录显示屏的数据于表2-1中。

2．身高测量将身高坐高计放置在平坦靠墙的地方，立柱的刻度尺向着光源。

受试者脱鞋，足跟并拢，足尖分开成60°，以立正姿势背靠立柱站在身高计的底板上，上肢自然下垂，躯干挺直，足跟、骶骨及两肩胛间与立柱保持接触，头部摆正，不必紧靠立柱，两眼平视前方。

测试者站在受试者一侧，用手将水平压板轻轻下滑，轻压受试者头顶即可读数。

测试者读数时两眼视线与受试者的身高保持在同一水平，并记录在下表2-1中。

3．坐高测量让被测者坐在身高坐高计的平板上，使骶骨部、两肩胛间紧靠支持，躯干自然挺直，头部正直、两眼平视前方，以保持耳屏上缘与眼眶下缘呈同一水平，两腿并拢，大腿与地面平行，小腿尽可能与大腿呈直角，上肢自然下垂，但不得撑坐板，双足踏在地面上（或垫板上）。

测试人员站在被测者的一侧，将水平压板轻轻沿立柱下滑，轻压被测者头顶即可读数。

测试人员两腿与水平压板呈水平进行读数并记录在下表2-1中。

五、数据整理与分析1．测量数据表2.1 人体身高、坐高、体重测量项目数据统计表2．数据分析① 计算平均值、标准偏差平均值表示测量数据分布的集中趋势，标准偏差表示一系列变数距平均值的分布状况或离中程度。

实验名称：人机工程学实验实验时间：2023年11月10日实验地点：人机工程实验室实验目的：1. 理解人机工程学的基本概念和原理。

2. 掌握人机工程学实验的基本方法和步骤。

3. 分析和评估人机工程学在产品设计和环境改善中的应用。

实验内容：1. 实验一：人体测量2. 实验二：操作效率测试3. 实验三：界面设计评估实验过程：一、实验一：人体测量1. 实验目的：了解人体基本尺寸，为产品设计和环境改善提供依据。

2. 实验步骤：a. 准备人体测量工具，如卷尺、身高计等。

b. 按照人体测量规范，对实验者进行身高、坐高、臂长、腿长等基本尺寸的测量。

c. 记录测量数据，并进行分析。

3. 实验结果：a. 实验者身高：175cmb. 实验者坐高：85cmc. 实验者臂长：90cmd. 实验者腿长：85cm二、实验二：操作效率测试1. 实验目的：评估操作者在不同操作环境下的操作效率。

2. 实验步骤：a. 准备操作效率测试工具，如计算机、键盘、鼠标等。

b. 设计操作任务，如文档编辑、网页浏览等。

c. 指导实验者按照操作任务进行操作，记录操作时间。

d. 对实验结果进行分析。

3. 实验结果：a. 文档编辑操作时间：5分钟b. 网页浏览操作时间：8分钟三、实验三：界面设计评估1. 实验目的：评估界面设计对操作者操作效率的影响。

2. 实验步骤：a. 准备两种不同界面设计的软件，如文本编辑器、图像处理软件等。

b. 指导实验者按照相同的操作任务进行操作，记录操作时间。

c. 对实验结果进行分析。

3. 实验结果：a. 界面A操作时间：6分钟b. 界面B操作时间：4分钟实验结果分析：1. 人体测量实验结果表明，实验者身高、坐高、臂长、腿长等基本尺寸符合人体工程学设计的要求，为产品设计和环境改善提供了依据。

2. 操作效率测试实验结果表明，操作者在不同操作环境下的操作效率存在差异。

合理的操作环境可以提高操作效率。

3. 界面设计评估实验结果表明，界面设计对操作者操作效率有显著影响。

人机工程学
第二章 人体测量及数据应用
第二章 人体测量及数据应用(3)
第一节 人体测量简介 第二节 人体测量的数据处理 第三节 常用人体测量数据 第四节 人体各部分结构参数的计算中心 第五节 人体测量数据的应用
第一节 人体测量简介
人的特性可分为形态特征和机能特征
一、概念
1. 人体测量：指借助人体测量仪器，按照人体测量方法 ，对人体身体各方面数据特征（主要是尺寸）的度量。
均值
方差
标准差
百分位数
1.均值
表示样本的测量数据集中地趋向某一个值，该值称为 平均值，简称均值。均值是描述测量数据位置特征的值， 可用来衡量一定条件下的测量水平和概括的表现测量数据 的集中情况。对于有n个样本的测量值：x1，x2,...xn其 均值为：
X

X1 X2 Xn n
1 n
三、应用人体数据设计产品的步骤
在应用人体尺寸来设计产品（或设备）时，应先确定使用 对象并收集相应的统计数据，然后根据人体尺寸来确定产品（ 或设备）的尺寸。
例如：应用人体测量设计工作台时，可以遵循以下步骤： 1、分析任务，确定工作台有关的功能要求。 2、设立调查表，找出与工作台有关的其他人机工程值。 3、确定使用者和相应的数据，如性别、种族、使用者年龄。
二、人体（尺寸）差异因素
地区因素
1/4
性别因素
1/2
年龄因素
3/4
民族因素 E
F 时代因素
人体（尺寸）差异因素
1.民族因素 每个民族都有自己的人体数据，不能套用其他民族的
测量结果设计本民族的机具。
例如：美国按男子身高设 计的飞机，美国男子的适 应范围将为90％，对法国 人将为80％，对日本人将 为43％。泰国人为24％ 。设计时要考虑民族因素 和多民族的适应性。

4.4最大宽度
设计例子一

过道
测量原理：测量人体宽 度设计走廊宽度，可供 几人并行。 功能尺寸参考(选用第95
百分位的数据)：

男—469m：测量肩宽以 便设计仪器宽度时的参 考。 功能尺寸参考(选用第95
百分位的数据)： 男—469mm 女—438mm
人体最大宽度手臂平伸手握距离有时人们需要越过某种障碍物去够一个物体或者操纵设备这些数据可以用来确定障碍物的最大尺寸
人体尺寸的应用
组员：=======
课题研究

1.手臂平伸手握距离 2.人体最大厚度 3.人体最大宽度


手臂平伸手握距离


有时人们需要越过某种 障碍物去够一个物体或 者操纵设备，这些数据 可以用来确定障碍物的 最大尺寸。 选用第5百分位的数据， 这样能适应大多数人。

设计例子三

公共门
测量原理：紧张的空间 里考虑间隙，设计门的 宽度。 功能尺寸参考(选用第95
百分位的数据)：

男—469mm 女—438mm
设计例子三

高铁小桌板
测量原理：考虑不同人 群的胸厚来设置小桌 板与座位的距离，小 桌板的长度。 功能尺寸参考(选用第
95百分位的数据)： 男—245mm 女—239mm
人体最大宽度


用于设计通道宽度， 走廊宽度，门和出入 口宽度以及公共会集 场所等。 选用第95百分位的数 据，这样能适应大多 数人。

汽车维修
测量原理：参考人体 本身的厚度来为设计 汽车轮胎的高度或者 维修的起重机所需资 料。

功能尺寸参考(选用
第95百分位的数据)： 男—245mm 女—239mm

发现:人基本上以肚脐为中心,一个站立的人,双 手侧向平伸的长度恰好就是人体的高度，双足 趾和双手指恰好在以肚脐为中心的圆周上。
人机工程学基础知识
人 机工 程 学
达芬奇:人体比例图
人机工程学基础知识
人 机工 程 学
第一节
人体测量的基本知识
一、人体测量的分类
二、人体尺寸的差异 三、人体尺寸数据的运用
4、性别差异
两性身体尺寸的明显差别从10岁开始，一般女士比男士矮10cm。
人机工程学基础知识
人 机 工 程 学
5、地域差异
人机工程学基础知识
人 机 工 程 学
6、职业差异
比如篮球运动员高于普通人。
人机工程学基础知识
人 机 工 程 学
7、社会发展水平
发达地区，营养好，平均身高也高。
人机工程学基础知识
人机工程学
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第二章
人机工程学基础知识
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人机工程学基础知识
第一节
第二节 第三节
人体测量的基本知识
室内设计常用的人体尺寸 人体感知系统对设计的影响
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人 机工 程 学
2000多年前，人类开始对人体尺度感兴趣。
当时罗马建筑师——维特鲁威从建筑学的角度对人 体尺寸进行了较为完整的论述。
落地式麦克风话筒……
人机工程学基础知识
人 机 工 程 学 • I型产品（双限设计、可调节性设计）
人机工程学基础知识
人 机 工 程 学 • I型产品（双限设计、可调节性设计）
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人 机 工 程 学
• IIA型产品（大尺寸设计）
该类产品的尺寸只要能适合身材高大者的需要，就肯定

有七尺之骸、手足之异戴发含齿倚而食者谓之人。

——《列子·黄帝》刘华伟刘华伟刘华伟??人体测量的基本知识??常用人体尺寸数据??人体测量数据的应用??人体主要参数的计算??设计用人体模板在中国二千多年前的《内经灵柩》之《骨度篇》中对人体测量就有了较详细而科学的阐述。

古埃及在公元前3500--2200年之间也有类似人体测量的方法存在并提出人体可分为十九个部位。

古希腊、罗马雕塑家们很注意人体形态美雕塑出完美的作品如《掷铁饼者》《维纳斯》雕像。

1870年比利时数学家奎特里特发表了《人体测量学》一书逐渐形成了“人体测量学”这门科学。

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。

2.1人体测量2.1.1概述人体测量数据主要分为两类一类为静态测量数据一类为动态测量数据。

照实际使用来分类可以分为如下三种a.形态测量以检查人体形态的方式进行测量主要内容有人体长度人体体型人体体积和重量人体表面积。

b.生理测量测量人体的主要生理指标主要内容包括人体出力范围人体感觉反应人体疲劳。

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。

2.1.2人体测量的基本知识 2.1.2.1测量姿势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平面定位眼睛平视前方左、右大腿大致平行膝弯屈大致成直角足平放在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。

39.4
31.6
24.6
3
48.6
161.8
152.3
36.8
88.1
79.5
98.5
69.3
41.6
50.3
37.8
39.3
31.5
24.6
平均值
48.5
161.8
152.1
36.8
88.2
79.4
98.5
69.2
41.5
50.3
37.7
39.4
31.5
24.6
注：单位：厘米（cm），体重尺寸单位：千克（kg）
二、实验内容：
人体尺寸测量项目见附图1.1：
W 体重G上肢功能前伸长
A 立姿身高H前臂加手功能伸长
B 立姿眼高I坐姿漆高
C 肩高J小腿加足高
D 坐高K坐深
E 坐姿眼高L坐姿臀宽
F 立姿肘高M坐姿肘高
三、实验器材：
人体测高仪、人体测量用直角规、人体测量用弯脚规、米尺、钢卷尺、记录纸、垫脚板、人体秤等。
3、测量时应在呼气与吸气之间进行，只许轻触测点，不可紧压皮肤，以免影响测值。
五、分析与实验报告：
1、分析测量数据的准确性及影响准确性的因素
2、根据测量数据设计下列项目：
A、工作椅B、工作台
C、水平面最大及正常操作范围
附图1.1
附表1-1各测量项目平均值
姓名
O
A
B
C
D
E
F
G
H
I
J
K
L
M
体重
立姿身高
立姿眼高
四、实验方法与步骤：
1、实验分三~四人一组，每人有一人轮流为，二人配合测量，一人记录，轮流作为被试者。每个测量项目要测量三次，取其平均值。

表 2 女生测量数据 序 号 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 平 均 性 别 女 女 女 女 女 女 女 女 女 女 女 女 ∕ 身高(cm) 坐高（cm） 159.90 152.20 166.90 160.90 154.90 165.10 163.40 167.40 162.80 163.40 163.50 159.40 161.65 125.50 124.80 132.70 130.70 126.30 127.10 128.40 132.70 131.50 131.70 129.90 127.10 129.03 表3 项目 坐眼高（cm） 71.10 70.90 77.00 76.90 76.60 73.30 76.50 78.50 79.20 78.50 75.00 74.90 75.70 数据对比 实测值 174.3 161.7 95.1 129.0 85.8 75.7 75.0 63.2 上肢长（cm） 65.40 60.60 62.40 63.00 60.60 67.20 62.50 62.40 62.90 62.90 64.90 63.10 63.16
⒉数据分析与讨论
七、实验总结（个人心得） ：
实验名称：人因学反应时测量
实验一：简单反应时实验
1）实验目的：学习对视觉与听觉简单反应时间的测定方法，比较两种简单反应时间的差 别； 2）实验设备：简单反应的测定装置； 3）实验步骤： ①主试者拨动信号发生开关，在剌激信号（光或声）呈现的同时，计时器开始计时。 ②被试者于呈现电器处，右手食指轻触电键。 ③不可有空白剌激反应即不能有超前反应，否则实验无效，要重作。 ④共 4 单元，每单元作 20 次，单元间隔 1 分钟。 ⑤四组剌激安排：光——声——声——光。 ⑥请被试者在感觉到剌激时，尽快松电键，现在实验开始。 4）实验数据与处理： 全体实验数据（见下表） ： a) 平均数：

工业与艺术设计学院人机工程学作业I——人体测量班级浦艺设1004姓名李菁学号 P1701100306完成日期 2011年 9 月 17 日一、问答题（电子格式）1、请给出人体测量学的定义。

答：体质人类学的一个分支，通过对人类骨骼、牙齿、活体的观察与测量获取人类生物学特征的基本数据。

研究人体静态和动态的几何尺寸、关节活动度各部分比例及各种变量间相互影响的学科。

2、影响人体测量个体与群体数据差异的主要因素有？答：种族差异、时代差异、年龄差异、性别差异、地域差异、职业差异3、人体测量数据的种类有哪些？答：1、静态尺寸和动态尺寸。

静态尺寸即人体构造上的尺寸；动态尺寸即人体功能上的尺寸(包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸) 2、人体重量 3、人体推拉力其中静态尺寸指人体构造上的尺寸；动态尺寸是指人体功能上的尺寸4、人体测量的主要方法有哪些？：答：人体测量主要分为两种方法，其一是直接测量人体，并在相关部位加放一定的放松量，获得数据；其二是查阅服装规格数据表或通过裁剪制图公式计算，获得数据。

5、人体数据百分位概念？答：大部分的人体测量数据是按百分位表达的，把研究对象分成一百份，根据一些指定的人体尺寸项目（如身高），从最小到最大顺序排列，进行分段，每一段的截至点即为一个百分位。

6、在设计中人体数据百分位选择的原则有哪些？答:常见设计和人体数据百分位选择原则归纳如下：（1）凡间距类设计，一般取较高百分位数据，常取第95百分位的人体数据。

（2）凡净空高度类设计，一般取高百分位数据，常取第99百分位的人体数据以尽可能适应100%的人。

（3）凡属于可及距离类设计，一般应使用低百分位数据。

如涉及到伸手够物、立姿侧向手握距离、坐姿垂直手握高度等设计皆属此类问题。

百分位的人体数据。

因为如果（4）座面高度类设计，一般取低百分位数据，常取第5百分位的人体数据。

因为如果座面太高，大腿会受压使人感到不舒服。

（5）隔断类设计，如果设计目的是为了保证隔断后面人的秘密性，应使用第95或更高百分位数据；反之，如果是为了监视隔断后的情况，则应使用低百分位（第5百分位或更低百分位）数据。

人机工程学人体测量与数据应用大学生座椅靠背的宽度设计中的重要人体尺寸肩宽定义使用者母体大学生18-25岁设计时采用的原则大尺寸设计原则适合的母体百分比95％该母体适用的人体计测资料尺寸404 考虑特殊状况给予适当裕度衣物修正量为13考虑肩部和躯体的活动可取420以上控制台台面的高度设计中的重要人体尺寸坐姿肘高定义使用者母体成年人18-60岁设计时采用的原则平均值原则适合的母体百分比P50 该母体适用的人体计测资料尺寸257 考虑特殊状况给予适当裕度衣物修正量为7动态修正量取负值10普通工作座椅椅面高度为450此尺寸可取710 23 数据处理与应用 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 23 数据处理与应用合并至第五章授课 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 24 实例介绍商船床铺设计设计原则设计床铺的形状与尺寸时所采用的人体各部分的基准尺寸应以相应的国家人体测量尺寸标准中的有关数据为基准同时还采用了部分实验数据和相关的参考资料由于对床铺尺寸要求不是特别精确因而有关的人体尺寸相近的国家商船中亦可适用该设计仅为商船的一般船员使用的单人床不要求考虑船长级和高级船员使用的双人床和加宽单人床船员一般为男性所以采用的人体尺寸均为成年男性的人体尺寸 24 实例介绍商船床铺设计 1．确定床铺长度确定床铺长度因船员的作业环境较为特殊必须保证其休息环境的舒适性因而所设计的床铺尺寸应有较高的满足度并选用P95作为尺寸上限值的依据床的最佳长度和最小长度的确定如图 a所示是以P95人体身高测量值加上三项裕量来确定的 24 实例介绍商船床铺设计床铺长度具体计算方法 24 实例介绍商船床铺设计 2．确定床铺宽度图 b是确定床铺宽度尺寸示意图床的最佳宽度和最小宽度是由平卧的肩宽P95的尺寸加上实验测得的侧卧时膝部突出尺寸所组成可由下表计算得出床铺宽度具体计算方法 24 实例介绍商船床铺设计人的熟睡程度与床的宽度有密切关系狭的床熟睡程度就差如从人机工程学的角度考虑床的最佳宽度应是900mm 为了定出人可以忍受的床的最小宽度进行了简单的实验实验的结果表明由于人的习性即使在睡眠时身体一碰到什么东西便会无意识地卷缩起来而且船上的床大多数一面靠墙壁一面敞开故侧卧时膝盖弯曲后的突出尺寸在面向墙壁侧卧时可只考虑为85mm在面向敞开的一面侧卧时膝盖能伸出床沿故可不予考虑同样被子的折叠尺寸亦只需考虑一边取为25mm综合考虑可以认为睡眠时必需的最小宽度应取790mm 如果加上裕量10mm则最小宽度取为800mm 24 实例介绍商船床铺设计 3．确定床铺高度床的高度按有无抽屉抽屉的层数以及船舶设备规范的要求分别确定如下l 无抽屉并兼作沙发用床的高度从人机工程学角度其最适合的高度是人的小腿加足高的测量值再加上穿鞋的修正量为供不同身材的人使用应平均地取小腿加足高的P50为设计依据查表得P50为413mm 着鞋修正量为25mm 所以床高应为438mm 选用450mm 如图 a所示 2 有一层抽屉的床的高度如果考虑这类床铺坐的功能则其高度应与无抽屉床铺高度相同即为450mm 但其存放衣物的空间较小考虑到船上放衣物的地方少需增加存放衣物空间故有一层抽屉的床的高度常常增加到550mm 见图 b从人机工程学角度分析较高的床铺其坐的舒适性较差 24 实例介绍商船床铺设计 3 有两层抽屉的床的高度是根据实际存放衣物高度来确定而完全不考虑坐的功能因此从地面到床垫表面为 700 mm 24 实例介绍商船床铺设计 4 双层床的高度最佳高度及最小高度确定见图cd 从地面到下铺床垫下表面的高度按船舶设备规范规定应在300mm 以上该高度再加上垫子的厚度150mm 正好是人机工程学角度所确定的最佳高度450mm 上铺与下铺的间距以及上铺到天花板的高度按船舶设备规范规定应在750mm 以上但从人机工程学角度考虑最合适的高度查表可知P95的人体直正坐时的坐高为899mm 实验测得在曲背随便坐时的坐高则为812mm 左右现取实验结果的平均值832mm 再考虑人坐时地垫子下陷20-30mm 的裕度那么从人机工程学角度看来上下铺间距以及从上铺到天花板的最佳高度应为 930 mm 最小高度应为 800mm左右 24 实例介绍商船床铺设计 4．挡板与床栏尺寸适当考虑了人的胸厚和肩厚挡板和床栏在床垫表面以上的高度取150mm 可以认为是最合适的挡板中部的下凹部分应低于床垫上表面通常可取挡板下凹部分到床垫上表面高度为30mm 左右如果挡板下凹部分高于床垫上表面则在上下床或坐在床上时会触及身体而产生痛感挡板下凹可防止碰痛而两头较高的挡板和床栏可防止人体或被子下滑习题试分析公用电话亭设计中应当考虑的人机关系设计出相关的尺寸并绘出三视图其中涉及到人体测量学的项目恰当选取百分位并且依据《GB 10000-88中国成年人人体尺寸》及《GB／T 1354792工作空间人体尺寸》恰当取值第二章复习题 1 在人机工程学中平均人是否存在请详述理由不存在人体测量百分位值针对的是群体中实际个体的一个也仅是一项身体尺寸人体测量值的第50百分位的数值可以说已经相当接近于某一组人体尺寸的平均值但绝不能误解为有平均人这样一个人体尺寸的个体因为第50百分位仅是一个理论性统计概念只表示某一项身体尺寸取值都在第50百分位而不表示它所对应的被测者的所有身体尺寸都处在第50百分位相关研究验证结果表明没有人的所有身体尺寸都处在平均值上甚至极少几项身体尺寸同时处于平均值的情况也极少 2 请标注图中的测量项目名称并分析各项目的应用条件百分位选择及注意事项教材表2-9P32-P35 3 请标注图中的测量项目名称并分析各项目的应用条件百分位选择及注意事项 4 如何确定图中大学生座椅靠背的宽度大学生座椅靠背的宽度设计中的重要人体尺寸肩宽定义使用者母体大学生18-25岁设计时采用的原则极端值原则适合的母体百分比男性P99 该母体适用的人体计测资料尺寸415 考虑特殊状况给予适当裕度衣物修正量为13考虑肩部和躯体的活动可取430以上 5 如何确定图中控制台台面的高度控制台台面的高度设计中的重要人体尺寸坐姿肘高定义使用者母体成年人18-60岁设计时采用的原则平均值原则适合的母体百分比P50 该母体适用的人体计测资料尺寸257 考虑特殊状况给予适当裕度衣物修正量为7动态修正量取负值10普通工作座椅椅面高度为450此尺寸可取710 6 人体尺寸百分位值的应用原则与方法教材P29及课件相关理论实例案例及习题汽车驾驶员的可调式座椅的调节范围设计设计门的高度床的长度确定工作场所采用的栅栏结构网孔结构或孔板结构的栅栏间距网孔直径门的把手或锁孔离地面的高度开关在房间墙壁上离地面的高度设计座位宽维修孔道双人沙发宽度操作者与开关的距离饮料瓶的宽度超级市场的柜台高度办公桌的高度商船床铺设计寝室床铺设计中应当考虑的人机关系其中涉及到人体测量学的项目恰当选取百分位 7 试分析公用电话亭设计中应当考虑的人机关系设计出相关的尺寸并绘出三视图第一章PPT33-34 第二章PPT46-50 8 定义与概念人体测量学立姿坐姿百分位符合人体测量学的一般设计方法与步骤PPT28 尺寸修正PPT26 人机工程学 E R GN O M I C S 授课龙海曌第2章人体尺度与数据处理第1章概论第2章人体尺度与数据处理第3章人机界面设计第4章作业空间布局与工位设计第5章作业工具与座椅设计第6章人机系统与作业环境第7章制造系统的人机工程第8章计算机辅助人机工程设计人机工程学 ERGNOMICS 第2章人体测量与数据应用 21 人体测量学22 人体测量尺寸的统计特性23 数据的处理与应用24 实例介绍 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学一人体测量学及其术语人体测量学anthropometry 人体测量学通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别的一门学科用以研究人的形态特征使设计更适于人 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章形态测量人体体形尺寸体积重量表面积人体测量数据的种类运动测量人体的活动过程和活动范围的大小动作范围动作过程形体变化皮肤变化生理测量人体出力范围人体感觉反应人体疲劳 1 人体测量的主要方法 a 普通测量法 b摄影法 c三维数学测量法非接触式人体测量技术 BOSS-SP HandScan FootScan 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学人体的功能尺寸形态数据类型静态尺寸人体的构造尺寸动态尺寸人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸人在使用产品的时候常常处于静态和动态两种状态交替之中因此设计的产品不但要符合人体的静态尺寸也要符合人体的动态尺寸22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学 1图中是否考虑到了人的静态尺寸和动态尺寸 2请你找出生活中类似的情况并提出改进的方案 2人体测量的基本术语 a被测者姿势 b测量基准面 c基本术语 d基本测点与测量项目参见国标GB3975－88中的规定 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学测点头部测点 16个躯干和四肢部位测点 22个测量项目头部测量项目 12项躯干和四肢部位测量项目69项 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学 com comkg com com com com com com com com高 com com高常用的人体测量数据 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学 com com椎点高 com高 com高 com高 com腿厚 com高 com足高 com com距 com下肢长 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学常用的人体测量数据 com com com com宽 comcom宽 com肘间宽 com com com 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学常用的人体测量数据 com com com com位指关节宽 com位指关节宽 com com 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 21 人体测量学常用的人体测量数据请标出图中所示人体尺寸的名称 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章练习题常用的人体测量数据 21 人体测量学二人体尺度的差异性 1因年龄引起的差异 2因性别引起的差异 3因种族引起的差异 4职业差异 5其它因素引起的差异 1798 1761 1739 1667 1596 1576 1533 1815 1776 1755 1683 1608 1588 1545 com 99 95 90 50 10 5 1 99 95 90 50 10 5 1 36～60岁 26～35岁 1830 1789 1764 1686 1611 1591 1554 1814 1775 1754 1678 1604 1583 1543 com 99 95 90 50 10 5 1 99 95 90 50 10 5 1 18～25岁 18～60岁表人体主要尺寸男 1830 1789 1764 1686 1611 1591 1554 1814 1775 1754 1678 1604 1583 1543 com 99 95 90 50 10 5 1 99 95 90 50 10 5 1 18～25岁 18～60岁男性 1709 1667 1647 1580 1512 1494 1457 1697 1659 1640 1570 1503 1484 1449 com 99 95 90 50 10 5 1 99 95 90 50 10 5 1 18～25岁 18～55岁女性表人体主要尺寸男性与女性对比三种基本体型这种体型的差异可能发生在个体内部也可能是个体之间 22 人体测量尺寸的统计特性 1 均值 2方差 3标准差 4抽样误差抽样误差标准误差全部样本均值的标准差使用群体使用所设计的产品的全部人员抽样方法群体数量大群体不确定潜在群体个体差别 5百分位值PK 百分位数是一种位置指标一个界限将群体或样本的全部测量值分成两部分有K的测量值等于和小于它有 100-K 的测量值小于它 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 1以18-60岁男性身高值为例第90百分位P90值为1754mm 有90％的18-60岁男性的身高低于或等于1754mm 有10％的18-60岁男性的身高高于1754mm 2确定座椅深度时应选用女性第5百分位P5的坐深尺寸作为设计依据值为表2-2 401mm 有5％的18-60岁女性的坐深值低于或等于401mm 有95％的18-60岁女性的坐深值高于401mm 第5或10百分位代表小身材即只有5％或10的数值低于此下限值第90或95百分位代表大身材即只有10或5％的数值高于此上限值第50百分位代表适中身材即有50％的数值高于和低于此值接近平均值 22 人体测量尺寸的统计特性 5百分位值PK 使用百分位值时应当注意 A百分位是针对特定群体对象的男性女性样本年龄地域 B人体测量百分位值指表示某个某一项人体尺寸身高肩高坐高 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性阅读教材并回答以下问题在人机工程学中平均人是否存在请详述理由习题第50百分位数值与平均值非平均人设计原则在人机工程学中不存在平均人人体测量百分位值针对的是群体中实际个体的一个也仅是一项身体尺寸人体测量值的第50百分位的数值可以说已经相当接近于某一组人体尺寸的平均值但绝不能误解为有平均人这样一个人体尺寸的个体因为第50百分位仅是一个理论性统计概念只表示某一项身体尺寸取值都在第50百分位而不表示它所对应的被测者的所有身体尺寸都处在第50百分位相关研究验证结果表明没有人的所有身体尺寸都处在平均值上甚至极少几项身体尺寸同时处于平均值的情况也极少 1人体尺寸百分位值的应用原则与方法 1 双限值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2 单限值设计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大尺寸设计需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值的依据小尺寸设计需要一个人体尺寸百分位数作为尺寸下限值的依据3 平均尺寸设计需要第50百分位数 P50 作为产品尺寸设计的依据22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性产品尺寸设计举例 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章双限值设计 22 人体测量尺寸的统计特性汽车驾驶员的可调式座椅的调节范围设计在汽车驾驶员的可调式座椅的调节范围设计时为了使驾驶员的眼睛位于最佳位置获得良好的视野以及方便地操纵驾驶盘及踩刹车高身材驾驶员可将座椅调低和调后低身材驾驶员可将座椅谓高和调前因此对于座椅的高低调节范围的确定需要取眼高的P95和P5为上下限值的依据对于座椅的前后调节范围的确定需要取臀膝距的P95和P5为上下限值的依据产品尺寸设计举例大尺寸设计取P90或P95或P99 例在设计门的高度床的长度时只要考虑到高身材的人的需要那么对低身材的人使用时必然不会产生生问题所以应取身高的P90为上限值的依据小尺寸设计取P10或P5或P1例在确定工作场所采用的栅栏结构网孔结构或孔板结构的栅栏间距网孔直径应取人的相应肢体部位的厚度的几为下限值的依据 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性产品尺寸设计举例平均尺寸设计取P50例1门的把手或锁孔离地面的高度开关在房间墙壁上离地面的高度设计时都分别只确定一个高度供不同身高的人使用所以应平均地取肘高的P50为产品尺寸设计的依据例2当工厂由于生产能力有限对本来应采用尺寸系列的产品只能生产其中一个尺寸规格时也取相应人体尺寸的P50为设计依据 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性习题请问以下产品的尺寸在人体尺寸选择上应当采用何种设计原则参考的人体尺寸是哪个座位宽维修孔道宽双人沙发宽度操作者与开关的距离饮料瓶的宽度超级市场的柜台高度办公桌高度大尺寸设计大尺寸设计大尺寸设计小尺寸设计平均尺寸设计平均尺寸设计双限制设计坐姿臀宽最大肩宽最大肩宽上肢前伸长坐姿或立姿手掌长立姿肘高坐姿肘高和坐姿眼高 2223 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性尺寸修正修正的因素操作活动的性质频度困难程度以及操作活动所要求的灵活性和活动范围执行操作时人体所处的位置和姿势着装障碍物等造成的影响同时进行多个互相干扰的操作的影响修正量功能修正量姿势修正量和着装修正量心理修正量产品功能尺寸的确定最小功能尺寸＝人体尺寸的分位数＋功能修正量最佳功能尺寸＝人体尺寸的分位数＋功能修正量＋心理修正量 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性尺寸修正例汽车室内功能尺寸与人体尺寸的关系坐高坐姿肩高坐姿臀宽小腿加足高坐姿腰高坐姿腹部厚坐深坐姿大腿厚 2设计中运用人体测量数据的系统方法符合人体测量学的一般设计方法与步骤决定设计中的重要人体尺寸限制因素定义使用者母体老人小学生一般民众女士等决定设计时采用的原则双限制单限制平均值决定要适合的母体百分比查出该母体适用的人体计测资料尺寸考虑特殊状况厚衣装备等给予适当裕度进行尺寸修正 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性门的高度设计中的重要人体尺寸身高定义使用者母体一般民众设计时采用的原则大尺寸设计原则适合的母体百分比P99 该母体适用的人体计测资料尺寸1830 考虑特殊状况给予适当裕度鞋跟高度修正量为2538同时需要考虑到心理因素避免门过低造成心理压抑一般门高取为2米 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性门窗的高度设计中的重要人体尺寸立姿眼高定义使用者母体一般民众设计时采用的原则小尺寸设计原则适合的母体百分比P5 该母体适用的人体计测资料尺寸1371 考虑特殊状况给予适当裕度鞋跟高度修正量为36可取1400 22 23 24 21 第1章第2章第3章第4章第5章第6章第7章第8章 22 人体测量尺寸的统计特性大如何确定学生座椅靠背的宽度如何确定途中控制台台面的高度习题。

人机工程学课外作业人体测量与测量数据的应用1. 人体尺寸的测量分为哪两类？各自特点和用途如何？2. 什么叫百分位数？为什么在国家标准的人体主要尺寸（附表A－1）中要标出百分位数？这样做有什么实际意义？3. 已知某地区17岁高中男生身高统计指标为：均值为166.05㎝，标准差SD=4.90㎝，根据以上数据，分析确定：⑴某男生身高测量值为178㎝，该生身材在群体中所属位置指标（即百分位数）如何？该生为“高大”、“中等”或“矮小”身材？⑵请按单限值设计法则、以90%的满意度给出适宜此学生群体使用的课桌、座椅的设计高度（注意修正值）。

人体感知与运动输出1.以中枢神经系统为最高层，用方框图方式画出人体分级结构关系图。

2.影响人的信息处理过程和处理能力的主要原因有哪些？3.感觉特征包括哪些？试解释视觉的颜色对比和颜色常性两种现象。

4.视力、视敏度和视角三者是什么关系？5.知觉信息加工过程主要处理哪两类几种关系？知觉的特征表现有哪些？6.人体的运动系统包括哪些组成部分？各部分的作用是什么？7.反应时间的定义是什么？什么是简单反应时间和选择反应时间？8.人们常说的气质和性格有何特征？人的气质类型有主要哪些？试解释其职业适应性。

9.解释注意在人的信息处理中的作用。

显示器的人因学设计1.指针设计的人机学问题，主要从哪几个方面考虑？2.指针式仪表设计有哪些细部设计？归纳起来，在整个设计中所要考虑的人机学参数主要有哪些？3.仪表盘总体布置原则是什么？有哪几种布置方式，各有什么特点？4.如何确定仪表盘的最佳认读区域？若视距L为1000mm，计算最佳视区（Ⅰ区）尺寸。

5.某圆形仪表的刻度数为100，在观察距离为50cm时，试问其直径最小应为多少？若刻度数增加为300，观察距离仍为50cm，其直径又为多少？若刻度数不变（100），改变观察距离，其直径又如何变化？6.试根据下面四种表盘与指针的不同情况，正确设计表盘上的标度数字（要求作图，标度的上限值和下限值由自己确定）：（1.）指针运动，表盘固定的圆形度盘（2.）指针固定，表盘运动的圆形度盘（3.）开窗式圆形度盘（4.）指针运动的水平直线形度盘7.荧光屏显示效率的影响因素有哪些？8.影响信号灯和警告灯传信效率的人的因素有哪些？9.听觉显示器设计的基本要求是什么及应遵循的原则？操纵控制器的人因学设计1.作图表示控制器与显示器的最佳布置范围，并作必要说明。

1.1.3.2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。
2.1.3.2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。 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 节能达到的距离和可能转动的角度进行测量。
2.2常用人体尺寸数据
2.2.1我国成年的人体结构尺寸
我国1989年7月1日实施的GB 10000—88《中国成年人人体尺寸》， 适用于工业产品、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造设备更新 及劳动安全保护。标准中所列数值，代表从事工业生产的法定中国成 年人（男18～60岁，女18～55岁）。 标准中共列出47项我国成年人体尺寸基础数据，按男女性别分开， 且分三个年龄段： 18 ～ 25 （男、女）， 26 ～ 35 （男、女）， 36 ～ 60 （男）、55（女），且分别给出这些年龄段的各项人体尺寸数值，为 了方便使用，各类数据表中的各项人体尺寸数值均列出其相应的百分 位数。现将GB 10000—88中的人体主要测量项目及尺寸摘录于图1—4 及表1—1中，可在实际设计时查阅。
219 233 239 260 289 299 319 159 170 176 199 230 239 260 304 320 328 351 371 377 387 347 363 371 397 428 438 458 275 290 296 317 340 346 360 295 310 318 344 374 382 400 326 348 360 404 460 478 509