120517人体测量数据及应用

矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人因工程第13章人体测量和作业空间矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]13.3.1上节回顾1.GB3975－83《人体测量术语》和GB5703－85《用于技术设计的人体测量基础项目》被GB/T5703－1999《用于技术设计的人体测量基础项目》替代2.人体测量的主要国家标准1)静态尺寸-国标GB10000-88《中国成年人人体尺寸》2)动态尺寸-GB/T13547-92《工作空间人体尺寸》矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]5703－1999注意:1）裸体或穿少量内衣测量，不穿鞋2）测量时立姿要求3）测量时坐姿要求挺胸坐、眼睛平视前方、膝弯曲大致成直角矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体测量的主要国家标准人体测量数据是正态分布人体测量数据常以百分位数Pk作为一种位置指标、一个界值。一个百分位数将群体或样本的全部观测值分为两个部分，有k%的观测值等于和小于它，有（100-k)%的观测值大于它。人体尺寸用百分位数表示时，称人体尺寸百分位数。概念：百分位数Pk矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]2人体测量的主要国家标准1）重要概念：百分位数Pk人体测量数据常以百分位数Pk作为一种位置指标、一个界值。一个百分位数将群体或样本的全部观测值分为两个部分，有k%的观测值等于和小于它，有（100-k)%的观测值大于它。人体尺寸用百分位数表示时，称人体尺寸百分位数。人体测量数据是正态分布矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体百分位数和人体尺寸的换算1.已知人体测量尺寸的均值为，标准差为S，求pi对应的人体测量尺寸Pv解法：根据i查百分比与变换系数表，得到KPv=±（SXK）当1≤i≤50时，式中取“—”号；当50≤i≤99时，式中取“＋”号。矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]百分比与变换系数表百分比（%）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矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]例1：设计适用于90%华北男性使用的Ⅰ型产品，应按怎样的身高范围设计？解：查表得=1693mm、S=56.6mm.要适合90%的人，故以第5、第95百分位查表得第5、第95百分位K=1.645第5百分位Pv=1693-（56.6×1.645）=1600mm，第95百分位Pv=1693+（56.6×1.645）=1786mm按身高1600～1786mm设计矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]2.已知某项人体测量尺寸为，其均值为，标准差为S时，需要求该尺寸所处的百分位P解法：计算计算出Z，据Z值在正态分布表中查出对应概率数p，则百分位：P=0.5±p。sxxZiix矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]正态分布表矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]例2：已知男性A身高1720mm，试求有百分之多少的西北男性超过其身高。解：由表得=1684mm，S=53.7mm，故由Z查表得p=0.2486（取近似值0.249）故P=0.5+0.249=0.749超过A身高的西北男性为25.1%0.67053.716841720Z矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体测量的主要国家标准1)GB10000-88(1)人体尺寸数据及部位-42177(2)六个区域的身高、胸围、体重的均值和标准差-12613年龄划分百分位性别地域姿态、部位矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体主要尺寸矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]坐姿尺寸立姿尺寸矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]头部尺寸水平尺寸矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]手部尺寸足部尺寸矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]2)国标GB10000-88(2)六个区域的身高、胸围、体重的均值和标准差-12613。矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体测量的主要国家标准2)GB/T13547-92-42175(a)4个年龄段(b)2种性别：男、女(c)1个地域：全国(d)7个百分位：1％、5％、10％、50％、90％、95％、99％(e)5大尺寸：立、跪、坐、俯、爬姿活动空间矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]立姿的活动空间矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]3人体主要参数的计算（1）人体各部分尺寸与身高H的相关计算（2）人体体重与身高的相关计算（3）人体体积和表面面积的计算（4）人体生物力学参数的计算公式（5）男性与女性人体尺寸的换算（6）知道均值和标准差条件下，百分位和人体尺寸的换算2020/1/1520矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体各部分尺寸与身高H的相关计算21矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]2020/1/1522一般人体的体重与身高之间存在下述关系：正常体重WE=H—110（kg）理想体重WL=H—100（kg）式中：H——身高（cm）。如果人体的体重经常低于或高于正常体重的10%以上，则属于不正常状态。体重与身高的相关计算矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]2020/1/1523人体体积计算公式V=1.015W—4.937式中V:（L）；W:（kg）人体表面面积计算公式a、由身高计算人体表面面积男性B=100H女性B=77H式中B:（cm2）H:（cm)b、由身高和体重计算人体表面面积B=0.0061H+0.0128W—0.1529或B=0.02350xH0.42246xW0.51456式中B:（m2）;W:（kg）;H:（cm）。人体体积和表面面积的计算矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]男性到女性人体尺寸的换算2020/1/1524部位系数（%）部位系数（%）部位系数（%）身长95形态面高92前臂围92上肢长93头周98大腿围102下肢长94颈围90腿肚围98两臂展开宽93胸围90手宽94足长94腰围89足宽93躯干长96臀围102头长92上臂围96矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]13.3人体测量数据的应用13.3.1人体测量的主要国家标准13.3.2人体测量数据的应用方法目标：掌握人体测量数据的应用方法重点：应用步骤和方法难点：百分位的选取矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]上节回顾人体测量的主要国家标准1)静-国标GB10000-88《中国成年人人体尺寸》2)动-GB/T13547-92《工作空间人体尺寸》矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体测量的主要国家标准人体测量数据是正态分布人体测量数据常以百分位数Pk作为一种位置指标、一个界值。一个百分位数将群体或样本的全部观测值分为两个部分，有k%的观测值等于和小于它，有（100-k)%的观测值大于它。人体尺寸用百分位数表示时，称人体尺寸百分位数。概念：百分位数Pk矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体测量的主要国家标准1)GB10000-88(1)人体尺寸数据及部位-42177(2)六个区域的身高、胸围、体重的均值和标准差-12613年龄划分百分位性别地域姿态、部位矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体测量的主要国家标准2)GB/T13547-92-42175(a)4个年龄段(b)2种性别：男、女(c)1个地域：全国(d)7个百分位：1％、5％、10％、50％、90％、95％、99％(e)5大尺寸：立、跪、坐、俯、爬姿活动空间矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]13.3.2人体测量数据的应用方法教材上的应用人体测量数据的步骤：1.确定产品类型:Ⅰ型产品Ⅱ型产品ⅡA型产品ⅡB型产品Ⅲ型产品2.确定使用者群体、满足度，选择百分位3.确定功能修正量:着装修正量和姿态修正量4.确定心理修正量5.确定产品功能尺寸：最小功能尺寸最佳功能尺寸矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]确定所设计产品的类型1）Ⅰ型产品定义：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说明：双限值设计举例：矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]确定所设计产品的类型2）Ⅱ型产品定义：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说明：单限值设计分类：a)ⅡA型产品b)ⅡB型产品矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]确定所设计产品的类型a)ⅡA型产品（大尺寸设计）定义：只需要一个百分位数作为尺寸上限值的依据举例：总结：容纳空间一般属于ⅡA型产品矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]确定所设计产品的类型b)ⅡB型产品（小尺寸设计）定义：只需要一个百分位数作为尺寸下限值的依据举例：总结：保护网栅的栅格间距可及空间用于工作矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]确定所设计产品的类型3）Ⅲ型产品（平均尺寸设计）定义：只需P50作为尺寸设计的依据举例：对系列化产品只能生产其中一个尺寸规格时矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]确定使用者群体1）确定使用者年龄范围a）要考虑人的身体尺寸一辈子随年龄变化b)要考虑代际因素2）确定使用者性别确定：男性、女性、男女通用3）确定使用者地域矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]选择百分位a）根据产品类型、产品是否涉及人的健康、安全和满足度选择相应的人体百分位。b）概念：满足度（satisfaction)指所设计产品在尺寸上能满足多少人使用，以合适使用的人占使用者群体的百分比表示。矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]选择满足度a）涉及健康、安全的产品-较大的满足度b）一般工业产品-较小的满足度c)可调尺寸-(P1、P5、P10~P90、P95、P99)规则满足度百分位紧急出口99%P99至危险源的有效半径99%P99使用者与紧急制动器的距离99%P1矿业学院工业工程系E-mail:[e-mail]人体百分位数的选择产品类型产品等级百分位数选择满足度%Ⅰ型涉及健康、安全P99、P1作上、下限98一般工业产品P95、P5作上、下限90ⅡA型涉及健康、安全P99、P95作上限99或95一般工业产品P90作上限90ⅡB型涉及健康、安全P1、P5作下限99或95一