第11章人體測量

1、 第十一章 人體測量第一節(jié)第一節(jié) 人體測量概述人體測量概述 第二節(jié)第二節(jié) 常用的人體測量數(shù)據(jù)常用的人體測量數(shù)據(jù) 第三節(jié)第三節(jié) 人體測量數(shù)據(jù)的應用人體測量數(shù)據(jù)的應用第一節(jié)第一節(jié) 人體測量概述人體測量概述 人體測量學是一門新興的學科，它是人體測量學是一門新興的學科，它是通過通過測量人體各部位尺寸測量人體各部位尺寸來確定個體之來確定個體之間和群體之間在人體尺寸上的間和群體之間在人體尺寸上的差別差別，用，用以研究人的以研究人的形態(tài)特征形態(tài)特征，從而為各種，從而為各種工業(yè)工業(yè)設計和工程設計設計和工程設計提供人體測量提供人體測量數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)。一、人體測量的基本術語一、人體測量的基本術語（一）基本姿勢（一）基本

2、姿勢 立姿立姿 指被測者指被測者，頭部以，頭部以定位，定位，眼睛眼睛，手指輕貼，手指輕貼，左、右足，左、右足，前端分開，使兩足，前端分開，使兩足大致呈大致呈，于兩足。于兩足。 坐姿坐姿 指被測者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到指被測者挺胸坐在被調(diào)節(jié)到的的平面上，頭部以平面上，頭部以定位，眼睛定位，眼睛，左、右左、右，在地面上，在地面上，在大腿上。在大腿上。 一、人體測量的基本術語、人體測量的基本術語（二）測量基準面，（二）測量基準面，如圖11-1所示 1.矢狀面矢狀面 通過鉛垂軸和縱軸的平面及與其平行的通過鉛垂軸和縱軸的平面及與其平行的所有平面都稱為矢狀面。所有平面都稱為矢狀面。 正中矢狀面正中矢狀面 在矢狀

3、面中，把通過人體正中線的矢在矢狀面中，把通過人體正中線的矢狀面稱為正中矢狀面。正中矢狀面將人體分成左、狀面稱為正中矢狀面。正中矢狀面將人體分成左、右對稱的兩部分。右對稱的兩部分。 2.冠狀面冠狀面 通過鉛垂軸和橫軸的平面及與其平行的通過鉛垂軸和橫軸的平面及與其平行的所有平面都稱為冠狀面。冠狀面將人體分成前、后所有平面都稱為冠狀面。冠狀面將人體分成前、后兩部分兩部分。 3.水平面水平面 與矢狀面及冠狀面同時垂直的所有與矢狀面及冠狀面同時垂直的所有平面都稱為水平面。水平面將人體分成上、平面都稱為水平面。水平面將人體分成上、下兩部分。下兩部分。4.眼耳平面眼耳平面 通過通過的水平面稱為眼耳平面或法蘭

4、克福平面。的水平面稱為眼耳平面或法蘭克福平面。（二）測量基準面（二）測量基準面一、人體測量的基本術語一、人體測量的基本術語 （三）測量方向（三）測量方向 （1）在人體）在人體上、下方上、下方向上，將上方稱為向上，將上方稱為頭側頭側端，端，下方稱為下方稱為足側足側端。端。 （2）在人體）在人體左、右方左、右方向上，將靠近正中矢狀面的方向上，將靠近正中矢狀面的方向稱為向稱為內(nèi)側內(nèi)側，遠離正中矢狀面的方向稱為，遠離正中矢狀面的方向稱為外側外側。 （3）在四肢上，將靠近四肢附著部位的稱為）在四肢上，將靠近四肢附著部位的稱為近位近位，遠離四肢附著部位的稱為遠離四肢附著部位的稱為遠位遠位。 （4）對于上肢

5、，將橈骨側稱為）對于上肢，將橈骨側稱為橈側橈側，尺骨側稱為，尺骨側稱為尺尺側。側。 （5）對于下肢，將脛骨側稱為）對于下肢，將脛骨側稱為脛側脛側，腓骨側稱為，腓骨側稱為腓腓側。側。一、人體測量的基本術語一、人體測量的基本術語（四）支承面、衣著和測量精確度（四）支承面、衣著和測量精確度 支撐面支撐面。立姿時站立的地面或平臺以及坐姿時的椅平面應是。 衣著衣著。要求被測量者(例如只穿內(nèi)褲和汗背心)測量，在后者情況下，測量胸圍時，男性應撩起汗背心，女性應松開胸罩后進行測量。 測量值讀數(shù)精度測量值讀數(shù)精度。線性測量項目測量值讀數(shù)精確度為，體重讀數(shù)精確度為。二、人體尺寸測量分類二、人體尺寸測量分類 人體測

6、量學：通過測量人體各部位尺寸來人體測量學：通過測量人體各部位尺寸來 確定確定個體之間和群體之間在人體尺寸上的個體之間和群體之間在人體尺寸上的 差別差別，用以研究人的形態(tài)特征，使設計更，用以研究人的形態(tài)特征，使設計更 適于人。適于人。 測量數(shù)據(jù)：測量數(shù)據(jù)： 1 1、靜態(tài)靜態(tài)人體尺寸測量，見圖人體尺寸測量，見圖11-211-2 2 2、動態(tài)動態(tài)人體尺寸測量，見圖人體尺寸測量，見圖11-311-3三、人體測量方法三、人體測量方法(一一) 測量儀器測量儀器 1. 人體測高儀，見圖；人體測高儀，見圖； 2. 人體測量用直腳規(guī)，見圖；人體測量用直腳規(guī)，見圖； 3. 人體測量用彎腳規(guī)，見圖；人體測量用彎腳規(guī)

7、，見圖； 此外，還有人體測量用三腳平行規(guī)，坐高椅，量此外，還有人體測量用三腳平行規(guī)，坐高椅，量足儀，軟卷尺以及醫(yī)用磅秤等。足儀，軟卷尺以及醫(yī)用磅秤等。三、人體測量方法三、人體測量方法（二）測量方法（二）測量方法 測量時應在測量時應在呼氣與吸氣的中間呼氣與吸氣的中間進行。其次序為進行。其次序為從頭向下到腳從頭向下到腳；從身體的；從身體的前面前面，經(jīng)過，經(jīng)過側面?zhèn)让?，再，再到到后面后面。測量時只許。測量時只許輕觸測點輕觸測點，不可緊壓皮膚，不可緊壓皮膚，以免影響測量的準確性。身體某些長度的測量，以免影響測量的準確性。身體某些長度的測量，既可用既可用直接直接測量法，也可用測量法，也可用間接間接測量法

8、測量法兩兩種尺寸相加減。另外，測量項目應根據(jù)實際需種尺寸相加減。另外，測量項目應根據(jù)實際需要確定，具體測量方法詳見要確定，具體測量方法詳見GB/T 57031999用于技術設計的人體測量基礎項目用于技術設計的人體測量基礎項目的有關規(guī)定。的有關規(guī)定。第二節(jié)第二節(jié) 常用的人體測量數(shù)據(jù)常用的人體測量數(shù)據(jù) 一、一、 我國成年人人體結構我國成年人人體結構(靜態(tài)靜態(tài))尺寸尺寸 參閱參閱GB1000088我國成年人人體尺寸國家我國成年人人體尺寸國家標準，主要包括：標準，主要包括： (一一) 人體主要尺寸人體主要尺寸, 見圖見圖11-4和表和表11-1 (二二) 立姿人體尺寸，見圖立姿人體尺寸，見圖11-5和

9、表和表11-2 (三三) 坐姿人體尺寸，見圖坐姿人體尺寸，見圖11-6和表和表11-3 (四四) 人體水平尺寸，見圖人體水平尺寸，見圖11-7和表和表11-4 第二節(jié)第二節(jié) 常用的人體測量數(shù)據(jù)常用的人體測量數(shù)據(jù)二、我國成年人人體功能二、我國成年人人體功能(動態(tài)動態(tài))尺寸尺寸 動態(tài)人體測量通常是動態(tài)人體測量通常是對手、上肢、下肢、對手、上肢、下肢、腳所及的范圍腳所及的范圍以及以及各關節(jié)能達到的距離各關節(jié)能達到的距離和能轉動的角度和能轉動的角度進行測量。由于人主要進行測量。由于人主要依靠上肢從事各項操作活動，因此本節(jié)依靠上肢從事各項操作活動，因此本節(jié)只給出上肢功能只給出上肢功能(動態(tài)動態(tài))尺寸，見

10、表尺寸，見表11-6 第三節(jié)第三節(jié) 人體測量數(shù)據(jù)的應用人體測量數(shù)據(jù)的應用一、人體測量中的主要統(tǒng)計指標人體測量中的主要統(tǒng)計指標 在人體測量中所得到的測量值都是在人體測量中所得到的測量值都是離散離散的隨機變量的隨機變量，因而可根據(jù)概率論與數(shù)理統(tǒng)，因而可根據(jù)概率論與數(shù)理統(tǒng)計理論對測量數(shù)據(jù)進行計理論對測量數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析統(tǒng)計分析，從而獲，從而獲得所需群體尺寸的得所需群體尺寸的統(tǒng)計規(guī)律和特征參數(shù)統(tǒng)計規(guī)律和特征參數(shù)。一、人體測量中的主要統(tǒng)計指標1. 平均值平均值niixnx11一、人體測量中的主要統(tǒng)計指標2.2.標準差標準差2/112211niiDxnxns一、人體測量中的主要統(tǒng)計指標 3.3.百分位數(shù)百

11、分位數(shù) 在設計中，當需要得到任一百分位在設計中，當需要得到任一百分位的的數(shù)值時數(shù)值時 ，則可按下式進行計算，則可按下式進行計算 KSXXDK為百分比變換系數(shù)，見為百分比變換系數(shù)，見表表11-7例例11-1 設計適用于設計適用于90東南區(qū)男性使用的產(chǎn)品，東南區(qū)男性使用的產(chǎn)品，試問應按怎樣的身高范圍設計該產(chǎn)品尺寸試問應按怎樣的身高范圍設計該產(chǎn)品尺寸?解：由解：由表表11-5查得東南區(qū)男性身高平均值查得東南區(qū)男性身高平均值 1686mm，標準差標準差55.2mm。要求產(chǎn)品適用于。要求產(chǎn)品適用于90的人群，故應的人群，故應以第以第5百分位數(shù)為下限，第百分位數(shù)為下限，第95百分位數(shù)為上限進行設百分位數(shù)為

12、上限進行設計，由計，由表表11-7查得，查得，5%與與95%的變換系數(shù)的變換系數(shù)K1.645。 由此可求得第由此可求得第5百分位數(shù)為百分位數(shù)為 168655.21.645=1595.2（mm） 第第95百分位數(shù)值為百分位數(shù)值為 168655.21.645=1776.8（mm） 結論：按身高結論：按身高1595.21776.8mm設計產(chǎn)品尺寸，將設計產(chǎn)品尺寸，將適用于適用于90的東南區(qū)男性。的東南區(qū)男性。 人體測量尺寸對應的百分率人體測量尺寸對應的百分率 P=0.5s 式中式中S為概率數(shù)值，可根據(jù)為概率數(shù)值，可根據(jù) 值，在表值，在表11-8中查取中查取DiSXXZ例例11-2 已知女性已知女性A

13、身高身高1610mm，試求有百分，試求有百分之幾的東北女性超過其高度？之幾的東北女性超過其高度？解：由解：由表表11-5查得東北女性身高平均值查得東北女性身高平均值 =1586mm,標準差標準差SD=51.8mm。則。則 根據(jù)根據(jù)Z 值查表值查表11-8得得s=0.1772(取近似值取近似值0.177)，由式（，由式（11-5）求得）求得P值為值為 P=0.50.177=0.677 結論：身高在結論：身高在1610mm以下的東北女性為以下的東北女性為67.7%，超過女性，超過女性A身高的東北女性則為身高的東北女性則為32.3%。X463. 08 .51248 .5115861610Z二、人體尺

14、寸數(shù)據(jù)的應用二、人體尺寸數(shù)據(jù)的應用(一一)人體測量數(shù)據(jù)的運用準則人體測量數(shù)據(jù)的運用準則 （1）最大最小準則）最大最小準則 （2）可調(diào)性準則）可調(diào)性準則 （3）平均性準則）平均性準則 （4）使用最新人體數(shù)據(jù)準則）使用最新人體數(shù)據(jù)準則 （5）地域性準則）地域性準則 （6）功能修正與最小心理空間相結合準則）功能修正與最小心理空間相結合準則 最小功能尺寸最小功能尺寸 Xmin=Xf 最佳功能尺寸最佳功能尺寸 Xopm=X f p（7）姿勢與身材相關聯(lián)準則）姿勢與身材相關聯(lián)準則坐姿和蹲姿寬度坐姿和蹲姿寬度 （8）合理選擇百分位和適用度準則）合理選擇百分位和適用度準則n間距類，第間距類，第95百分位百分位

15、n凈空高度，第凈空高度，第99百分位百分位n可及距離，低百分位可及距離，低百分位n坐面高度，第坐面高度，第5百分位百分位n隔斷類，保密，第隔斷類，保密，第95百分位；監(jiān)視，第百分位；監(jiān)視，第5百分位百分位n公共工作臺，肘部，第公共工作臺，肘部，第5百分位百分位 例11-3 試設計適用于中國人使用的車船臥鋪上試設計適用于中國人使用的車船臥鋪上下鋪凈空高度下鋪凈空高度 解：中國男子坐姿高解：中國男子坐姿高 第第99百分位數(shù)，查表百分位數(shù)，查表11-3，X979mm。 衣褲厚度衣褲厚度(功能功能)修正量取修正量取25mm， 人頭頂無壓迫感最小高度人頭頂無壓迫感最小高度(心理修正量心理修正量)為為11

16、5mm Xmin= Xf979十十251004mm Xopm= Xfp979十十25十十115=1119mm例例11-4 試確定適合中國男人使用的固定座椅座試確定適合中國男人使用的固定座椅座面高度面高度 解：第解：第5百分位百分位 “小腿加足高小腿加足高” 查表查表11-3，X38.3cm 功能修正功能修正 一是鞋跟高的修正量，取一是鞋跟高的修正量，取2.5cm； 另一方面是著裝另一方面是著裝(褲厚褲厚)修正量，一般為修正量，一般為0.3cm。即。即f2.5十十0.32.8cm 不需考慮心理修正量，即不需考慮心理修正量，即p=0。 Xopm= Xfp38.3十十2.8十十0=41.141.0

17、cm二、人體尺寸數(shù)據(jù)的應用二、人體尺寸數(shù)據(jù)的應用(二二)人體各部分結構參數(shù)的計算人體各部分結構參數(shù)的計算 由身高計算由身高計算各部分尺寸各部分尺寸，見圖，見圖11-8 由體重計算由體重計算體積和表面積體積和表面積 V=1.015W4.937 式中：式中：V為人體體積為人體體積(L)；W為人體體重為人體體重(kg) 人體表面積可參照第八章人體表面積人體表面積可參照第八章人體表面積計算公式計算公式 二、人體尺寸數(shù)據(jù)的應用二、人體尺寸數(shù)據(jù)的應用( (三三) )人體身高在設計中的應用人體身高在設計中的應用 以身高為基準的設備和用具尺寸推算方法見以身高為基準的設備和用具尺寸推算方法見 圖圖11-9，圖中

18、有關尺寸定義參閱表，圖中有關尺寸定義參閱表11-10。復習思考題復習思考題 1.我國成年人身體尺寸分成西北、東南、華中、華南、西我國成年人身體尺寸分成西北、東南、華中、華南、西南、東北等六個區(qū)域，這對產(chǎn)品設計有何影響南、東北等六個區(qū)域，這對產(chǎn)品設計有何影響? 2.某地區(qū)人體測量的均值某地區(qū)人體測量的均值 1650mm，標準差，標準差 57.1mm，求該地區(qū)第，求該地區(qū)第95、90及第及第80的百分位數(shù)。的百分位數(shù)。 3.巳知某地區(qū)人的足長均值巳知某地區(qū)人的足長均值264.0mm，標準差，標準差SD45.6mm，求適用該地區(qū)，求適用該地區(qū)90%的人們穿的鞋子長度值。的人們穿的鞋子長度值。 4.為

19、什么說人體測量參數(shù)是一切設計的基礎為什么說人體測量參數(shù)是一切設計的基礎? 5.如何選擇百分位和適用度如何選擇百分位和適用度? 6.為什么要進行功能修正量和心理修正量的確定為什么要進行功能修正量和心理修正量的確定?怎樣確定怎樣確定?XDS圖11-1返回圖11-2返回圖11-3返回返回返回返回圖11-4返回圖11-5返回返回圖11-6返回圖11-7返回圖11-8圖11-9返回4/37/68/71/133/3411/1210/116/73/43/5返回返回 年齡年齡 分組分組 百分百分 測量測量 位位數(shù)數(shù)項目項目男（男（1860歲）歲）女（女（1855歲）歲）15105090959915105090

20、95991.1 身高身高/mm154315831604167817541775181414491484150315701640165916971.2 體重體重/kg44485059707583394244526366711.3 上臂長上臂長/mm2792892943133333383492522622672843033023191.4 前臂長前臂長/mm2062162202372532582681851931982132292342421.5 大腿長大腿長/mm4134284364654965055233874024104384674764941.6 小腿長小腿長/mm324338344369

21、396403419300313319344370375390表表11-111-1 人體主要尺寸人體主要尺寸返回返回2返回 年齡分組年齡分組 百分百分測量測量 位數(shù)位數(shù)項目項目男（男（1860歲）歲）女（女（1855歲）歲）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 992.1 眼高眼高1436 1474 1495 1568 1643 1664 17051337 1371 1388 1454 1522 1541 15792.2 肩高肩高1244 1281 1299 1367 1435 1455 14941166 1195 1211 1271 1333 1350 13852

22、.3 肘高肘高925 954 968 1024 1079 1096 1128873 899 913 960 1009 1023 10502.4 手功能高手功能高206 216 220 237 253 258 268185 193 198 213 229 234 2422.5 會陰高會陰高413 428 436 465 496 505 523387 402 410 438 467 476 4942.6 脛骨點高脛骨點高324 338 344 369 396 403 419300 313 319 344 370 375 390表表11-211-2 立姿人體尺寸立姿人體尺寸 單位：單位：mmmm 年

23、齡分年齡分組組 百分百分測量測量 位數(shù)位數(shù)項目項目 男（男（1860歲）歲）女（女（1855歲）歲）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 993.1 坐高坐高836 858 870 908 947 958 979789 809 819 855 891 901 9203.2 坐姿頸椎點高坐姿頸椎點高599 615 624 657 691 701 719563 579 587 617 648 657 6753.3 坐姿眼高坐姿眼高729 749 761 798 836 847 868678 695 704 739 773 783 8033.4 坐姿肩高坐姿肩高539

24、557 566 598 631 641 659504 518 526 556 585 594 6093.5 坐姿肘高坐姿肘高214 228 235 263 291 298 312201 215 223 251 277 284 2993.6 坐姿大腿厚坐姿大腿厚103 112 116 130 146 151 160107 113 117 130 146 151 1603.7 坐姿膝高坐姿膝高441 456 461 493 523 532 549410 424 431 458 485 493 5073.8 小腿加足高小腿加足高372 383 389 413 439 448 463331 342 3

25、50 382 399 405 4173.9 坐深坐深407 421 429 457 486 494 510388 401 408 433 461 469 4853.10 臀膝距臀膝距499 515 524 554 585 595 613481 495 502 529 561 570 5873.11 坐姿下肢長坐姿下肢長892 921 937 992 1046 1063 1096826 851 865 912 960 975 1005返回表表11-311-3 坐姿人體尺寸坐姿人體尺寸 單位：單位：mm mm 年齡分組年齡分組 百分百分測量測量 位數(shù)位數(shù)項目項目 男（男（1860歲）歲）女（女（1

26、855歲）歲）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 994.1胸寬胸寬242 253 259 280 307 315 331219 233 239 260 289 299 3194.2胸厚胸厚176 186 191 212 237 245 261159 170 176 199 230 239 2604.3肩寬肩寬330 344 351 375 397 403 415304 320 328 351 371 377 3874.4最大肩寬最大肩寬383 398 405 431 460 469 486347 363 371 397 428 438 4584.5臀寬臀寬27

27、3 282 288 306 327 334 346275 290 296 317 340 346 3604.6坐姿臀寬坐姿臀寬284 295 300 321 347 355 369295 310 318 344 374 382 4004.7坐姿兩肘間寬坐姿兩肘間寬353 371 381 422 473 489 518326 348 360 404 460 478 509 4.8胸圍胸圍762 791 806 867 944 970 1018717 745 760 825 919 949 10054.9腰圍腰圍620 650 665 735 859 895 960622 659 680 772

28、904 950 10254.10臀圍臀圍780 805 820 875 948 970 1009795 824 840 900 975 1000 1044返回表表11-411-4 人體水平尺寸人體水平尺寸 單位：單位：mmmm返回項目項目東北、華北東北、華北區(qū)區(qū)西北區(qū)西北區(qū)東南區(qū)東南區(qū)華中區(qū)華中區(qū)華南區(qū)華南區(qū)西南區(qū)西南區(qū)平均平均值值標準標準差差平均平均值值標準標準差差平均平均值值標準標準差差平均平均值值標準標準差差平均平均值值標準標準差差平均平均值值標準標準差差體體 重重kg男男648.2607.6597.7576.9566.9556.8女女557.7527.1517.1506.8496.5506.9身高身高/mm男男169356.6168453.7168655.2166956.3165057.1164756.7女女158651.8157551.9157550.8156050.7154949.7154653.9胸胸 圍圍/mm男男88855.588051.586552.085349.285148.985548.3女女84866.483755.983159.882055.881957.680958.8表表1