人机工程----人体测量.doc

人体测量 第一节人体测量简介 人体测量（Anthropometry） 为使各种与人体尺寸有关的设计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之中，就必须在设计中充分考虑人体的各种尺度。因此，设计者必须了解有关人体测量学方面的知识，并能熟悉有关设计所必须考虑的人体测量基本数据、性质和使用条件。人体测量是指对人类身体各方面特征数据的度量，特别是人体的尺寸、形状和耐力；以及这些数据在设计中的应用。它通过测量人体各部位的尺寸，来确定个体和群体在人体尺寸上的共性及特性，以及个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，从而研究人的形态特征，为工业设计和工程设计提供依据。 例如，在各种机动车辆的设计中，方向盘、控制手柄及脚踏装置位置都必须安排在人的肢体活动所能达到的范围内，操作的用力也应该处在人的肢体用力的适宜范围之内。人机工程学范畴内的人体测量数据可分为人体构造尺寸和人体功能尺寸，构造尺寸指静态尺寸；功能尺寸指动态尺寸，它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。 在设备和工作台的设计中，必须利用人体测量的统计数据，使设备和工作台适合使用者。其最基本的要求是设备和工作台的物理尺寸要和人体相匹配。对生产企业来说，首要的问题就是要提高生产率和降低成本。生产设备是生产企业中最重要的部分，生产设备设计的合适与否直接影响效率和工人的身体健康，直接影响工人的出勤率及工伤。所以企业设计或使用合理的生产工具是非常重要的。 人体尺寸与工作台设计 人体测量的统计结果称作为人体尺寸，这些度量结果对于设计特定设备或环境有很重要的作用。例如，在椅子的设计中，必须考虑到使用者小腿的长度，如果椅子太高，则会因足部不能得到地面的支撑，而导致大腿下侧受压而感到不适。 在实际工作中，经常采用数种指标来评价使用者和工作设备之间相匹配的程度，常用的指标有舒适性、安全性、效率等，它们可依重要性称为较高、一般和基本的要求。 如在椅子设计中舒适性是最基本的指标时，设计者必须考虑使用者的小腿长度。如果椅子太高，使用者会感觉不舒服。由此便产生了设计的准则：座位的高度应当小于或等于小腿的长度。 在应用人体结构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设备或产品的尺寸。例如，应用人体测量设计工作台时可以遵循以下步骤： 分析任务，确定与工作有关的功能要求； 设立调查表找出与工作台有关的其它人机工程问题； 确定使用者和相应的数据：如性别、种族、使用者年龄等。 确定适应人群所占的比例，即工作台要使多大比例的使用者满意； 确定基本的人体测量指标，如小腿高、坐高等； 确定与指标相关的工作台尺寸有哪些； 确定人体尺寸； 利用人体测量的数据计算工作台的尺寸； 建立实体模型 进行合适度实验 人体测量的方法 被测者姿势 1、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，是两足大致成45o夹角，体重均匀分布于两足。 2、坐姿 被测者挺胸坐在被调节至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，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手放在大腿上。 测量基准面 人体测量基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴，纵轴和横轴）来决定的。人体测量中设定的轴线和基准面如图所示。矢状面 通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的所有平面都称为矢状面。正中矢状面 在矢状面中，把通过人体正中线的矢状面称为正中矢状面。正中矢状面将人体分成左对称的两部分。冠状面 通过铅垂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、后两部分水平面 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。眼平面 通过左、右耳屏点及眼眶下点的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面。 测量方向 在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。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。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。对于上肢，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。对于下肢，将胫骨侧称为侧，将腓骨侧称为腓侧。 支承面和衣着 立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣(例如只穿内裤和汗背心)测量，在后者情况下，在测量胸围时，男性应撩起汗背心，性应松开胸罩后进行测量。 体测量的主要仪器 在人体尺寸参数的测量中，所采用的人体测量仪器有：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、软卷尺以及医用磅秤等。我国对人体