【安全课件】人体参数

第二章人体参数制作：孟现柱[e-mail]第二章人体参数内容第一节人体尺寸测量第二节人体的人机学参数计算第三节人体测量数据的应用第一节人体尺寸测量人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。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。本节主要介绍人体测量的基础知识。应该掌握“测量基准面”、“静态测量”和“动态测量”等一些基本概念。一、人体尺寸测量的基础人机工程学使用的成年人和青少年的人体测量术语由国标GB/T5703-1999规定。该标准还规定，只有在被测者姿势、测量基准面、测量方向、测点等符合下列5项要求的前提下，测量数据才有效。1．被测者姿势的要求1）立姿2）坐姿指被测者挺胸直立，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，自然伸直膝部，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈45o夹角，体重均匀分布于两足。1．被测者姿势的要求1）立姿2）坐姿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，膝弯屈大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。2．测量基准面的要求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、横轴）定的。1）矢状面2）正中矢状面3）冠状面4）水平面5）眼耳平面2．测量基准面的要求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、横轴）定的。1）矢状面2）正中矢状面3）冠状面4）水平面5）眼耳平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。2．测量基准面的要求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、横轴）定的。1）矢状面2）正中矢状面3）冠状面4）水平面5）眼耳平面在矢状面中，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为左右对称的两部分。2．测量基准面的要求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、横轴）定的。1）矢状面2）正中矢状面3）冠状面4）水平面5）眼耳平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。2．测量基准面的要求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、横轴）定的。1）矢状面2）正中矢状面3）冠状面4）水平面5）眼耳平面与矢状面和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。2．测量基准面的要求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、横轴）定的。1）矢状面2）正中矢状面3）冠状面4）水平面5）眼耳平面通过左、右耳屏点及右眼眶下点的水平面称为眼耳平面。3．测量方向的要求1）头侧端，足侧端。2）内侧，外侧。3）近位，远位。4）挠侧，尺侧。5）胫侧，腓侧。在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。3．测量方向的要求1）头侧端，足侧端。2）内侧，外侧。3）近位，远位。4）挠侧，尺侧。5）胫侧，腓侧。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．测量方向的要求1）头侧端，足侧端。2）内侧，外侧。3）近位，远位。4）挠侧，尺侧。5）胫侧，腓侧。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。3．测量方向的要求1）头侧端，足侧端。2）内侧，外侧。3）近位，远位。4）挠侧，尺侧。5）胫侧，腓侧。在上肢上，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。3．测量方向的要求1）头侧端，足侧端。2）内侧，外侧。3）近位，远位。4）挠侧，尺侧。5）胫侧，腓侧。在下肢上，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。4．支承面和衣着的要求立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应该是水平、稳固、不可压缩的。要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣测量。5．基本测点及测量项目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。此外，测量时，必须按照标准规定的测量仪器和方法进行测量，其测量结果方为有效。二、人体测量的主要仪器(1)、直脚规(2)、弯脚规(3)、人体测高仪由固定直脚、活动直脚、主尺和尺框等组成。固定直脚与活动直脚的一端扁平呈鸭嘴形，主要用于测量活体；另一端尖锐，主要用于测量骨骼。直脚规可测量200毫米范围以内的直线距离。二、人体测量的主要仪器(1)、直脚规(2)、弯脚规(3)、人体测高仪由左弯脚、右弯脚、主尺和尺框构成。可用于测量活体和骨骼。弯脚规可测量300毫米范围以内的直线距离。二、人体测量的主要仪器(1)、直脚规(2)、弯脚规(3)、人体测高仪又称为马丁测高仪。由主尺杆5、固定尺座2、活动尺座3、底座6、两支直尺1和两支弯尺4构成。主尺杆由3～4节金属管相互套接而成，测量范围是0～2000毫米。可测量身高、坐高和体部的各种高度。二、人体测量的主要仪器(1)、直脚规(2)、弯脚规(3)、人体测高仪当它的第一节金属管的固定尺座与活动尺座各插一支直尺时，可作为大型活动直脚规使用。可测活体的肩宽、胸宽等，也可测骨骼的股骨体长等。二、人体测量的主要仪器(1)、直脚规(2)、弯脚规(3)、人体测高仪在活动尺座和固定尺座各插一支弯脚时，可作为大型弯脚规使用，用于测量胸部矢状径等。三、常用统计函数在人体测量中，有两个重要的统计量：均值和标准差。前者表示分布的集中趋势；后者表示分布的离中趋势。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。对有n个样本的测量值：x1，x2，…xn，其均值为：niinxnnxxxx12112．方差描述测量数据在中心位置（均值）上下波动程度差异的值叫均方差，通常称为方差。对于均值为的n个样本测量值：x1，x2，…xn，其方差S2的定义为：)(11)(11212122xnxnxxnSniinii3．标准差由方差的计算公式可知，方差的量纲是测量值量纲的平方，为使其量纲和均值相一致，则取其均方根差值，即标准差来说明测量值对均值的波动情况。所以方差的平方根S称为标准差。21212)](11[xnxnSnii4．抽样误差抽样误差又称为标准误差，即全部样本均值的标准差。抽样误差数值大，表明样本均值与总体均值的差别大，反之说明其差别小，即均值的可靠性高。当样本数据列的标准差为S，样本容量为n时，则抽样误差的计算式为：nSSx/5．百分位数人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用有：第5%百分位数第50%百分位数第95%百分位数第5百分位数是代表“小”身材，是指有5%的人群身材尺寸小于此值，95%的人群身材尺寸大于此值。5．百分位数人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用有：第5%百分位数第50%百分位数第95%百分位数第50百分位数表示“中”身材，是指大于和小于此人群身材尺寸的各为50%。5．百分位数人体测量的数据常以百分位数来表示人体尺寸等级，最常用有：第5%百分位数第50%百分位数第95%百分位数第95百分位数代表“大”身材，是指有95%的人群身材尺寸均小于此值，5%的人群身材尺寸大于此值。其它百分位数的含义可以此类推。求百分位数值当已知某项人体测量尺寸的均值为，标准差为S，求某一百分位的人体测量尺寸xa时，可用下式计算：当求1～50%之间的数据时，式中取“－”号；当求50～99%之间的数据时，式中取“+号。式中K为变换系数，设计中常用百分比值与换算系数K的关系见表。Skxxa百分比（%）K百分比（%）K0.52.576700.5241.02.326750.6742.51.960800.84251.645851.036101.282901.282151.036951.645200.84297.51.960250.67499.02.326300.52499.52.576四、常用人体测量数据1、我国成年人的人体结构尺寸人体测量数据的种类分两类：人体结构尺寸指静态尺寸；人体功能尺寸指动态尺寸。静态测量是指被测者在确定的静止状态下，如立姿或坐姿，利用人体测量仪器进行的测量。具体测量时，应首先确定测点的位置和所需要测量的项目以及正确的测量方法。可参考国际GB3975-83《人体测量术语》和GB5703-85《人体测量方法》。1.1人体主要尺寸包括：身高、体重、上臂长、前臂长、大腿长、小腿长。身高上臂长前臂长大腿长小腿长测量项目男性女性均值标准差均值标准差身高167859.93157052.12体重596.66526.06上臂长31314.5528413.33前臂长23712.7321312.12大腿长46522.4243821.82小腿长36918.7934418.79人体主要尺寸1.2立姿人体尺寸包括：眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高、胫骨点高。眼高1.2立姿人体尺寸包括：眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高、胫骨点高。肩高1.2立姿人体尺寸包括：眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高、胫骨点高。肘高1.2立姿人体尺寸包括：眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高、胫骨点高。手功能高1.2立姿人体尺寸包括：眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高、胫骨点高。会阴高1.2立姿人体尺寸包括：眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高、胫骨点高。胫骨点高测量项目男性女性均值标准差均值标准差立姿眼高156859.99145450.30立姿肩高136752.12127146.06立姿肘高102442.4296036.97手功能高74136.9770437.37立姿会阴高79037.5873336.36立姿胫骨点高44421.2141020.00立姿人体尺寸1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。坐高1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。坐姿颈椎点高1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。坐姿眼高1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。坐姿肩高1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。坐姿肘高1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。坐姿大腿厚1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。坐姿膝高1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。小腿加足高1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。1.3坐姿人体尺寸包括：坐高、坐姿颈椎点高、坐姿眼高、坐姿肩高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢长。测量项目男性女性均值标准差均值标准差坐高90830.3085527.88坐姿眼高79