第11章人体测量概要

1、 第十一章 人体测量第一节第一节 人体测量概述人体测量概述 第二节第二节 常用的人体测量数据常用的人体测量数据 第三节第三节 人体测量数据的应用人体测量数据的应用第一节第一节 人体测量概述人体测量概述 人体测量学是一门新兴的学科，它是人体测量学是一门新兴的学科，它是通过通过测量人体各部位尺寸测量人体各部位尺寸来确定个体之来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的间和群体之间在人体尺寸上的差别差别，用，用以研究人的以研究人的形态特征形态特征，从而为各种，从而为各种工业工业设计和工程设计设计和工程设计提供人体测量提供人体测量数据数据。一、人体测量的基本术语一、人体测量的基本术语（一）基本姿势（一）基本

2、姿势 立姿立姿 指被测者指被测者，头部以，头部以定位，定位，眼睛眼睛，手指轻贴，手指轻贴，左、右足，左、右足，前端分开，使两足，前端分开，使两足大致呈大致呈，于两足。于两足。 坐姿坐姿 指被测者挺胸坐在被调节到指被测者挺胸坐在被调节到的的平面上，头部以平面上，头部以定位，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、人体测量的基本术语、人体测量的基本术语（二）测量基准面，（二）测量基准面，如图11-1所示 1.矢状面矢状面 通过铅垂轴和纵轴的平面及与其平行的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。所有平面都称为矢状面。 正中矢状面正中矢状面 在矢状

3、面中，把通过人体正中线的矢在矢状面中，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、状面称为正中矢状面。正中矢状面将人体分成左、右对称的两部分。右对称的两部分。 2.冠状面冠状面 通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的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、后所有平面都称为冠状面。冠状面将人体分成前、后两部分两部分。 3.水平面水平面 与矢状面及冠状面同时垂直的所有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、平面都称为水平面。水平面将人体分成上、下两部分。下两部分。4.眼耳平面眼耳平面 通过通过的水平面称为眼耳平面或法兰

4、克福平面。的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面。（二）测量基准面（二）测量基准面一、人体测量的基本术语一、人体测量的基本术语 （三）测量方向（三）测量方向 （1）在人体）在人体上、下方上、下方向上，将上方称为向上，将上方称为头侧头侧端，端，下方称为下方称为足侧足侧端。端。 （2）在人体）在人体左、右方左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向上，将靠近正中矢状面的方向称为向称为内侧内侧，远离正中矢状面的方向称为，远离正中矢状面的方向称为外侧外侧。 （3）在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为）在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位近位，远离四肢附着部位的称为远离四肢附着部位的称为远位远位。 （4）对于上肢

5、，将桡骨侧称为）对于上肢，将桡骨侧称为桡侧桡侧，尺骨侧称为，尺骨侧称为尺尺侧。侧。 （5）对于下肢，将胫骨侧称为）对于下肢，将胫骨侧称为胫侧胫侧，腓骨侧称为，腓骨侧称为腓腓侧。侧。一、人体测量的基本术语一、人体测量的基本术语（四）支承面、衣着和测量精确度（四）支承面、衣着和测量精确度 支撑面支撑面。立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是。 衣着衣着。要求被测量者(例如只穿内裤和汗背心)测量，在后者情况下，测量胸围时，男性应撩起汗背心，女性应松开胸罩后进行测量。 测量值读数精度测量值读数精度。线性测量项目测量值读数精确度为，体重读数精确度为。二、人体尺寸测量分类二、人体尺寸测量分类 人体测

6、量学：通过测量人体各部位尺寸来人体测量学：通过测量人体各部位尺寸来 确定确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的个体之间和群体之间在人体尺寸上的 差别差别，用以研究人的形态特征，使设计更，用以研究人的形态特征，使设计更 适于人。适于人。 测量数据：测量数据： 1 1、静态静态人体尺寸测量，见图人体尺寸测量，见图11-211-2 2 2、动态动态人体尺寸测量，见图人体尺寸测量，见图11-311-3三、人体测量方法三、人体测量方法(一一) 测量仪器测量仪器 1. 人体测高仪，见图；人体测高仪，见图； 2. 人体测量用直脚规，见图；人体测量用直脚规，见图； 3. 人体测量用弯脚规，见图；人体测量用弯脚规

7、，见图； 此外，还有人体测量用三脚平行规，坐高椅，量此外，还有人体测量用三脚平行规，坐高椅，量足仪，软卷尺以及医用磅秤等。足仪，软卷尺以及医用磅秤等。三、人体测量方法三、人体测量方法（二）测量方法（二）测量方法 测量时应在测量时应在呼气与吸气的中间呼气与吸气的中间进行。其次序为进行。其次序为从头向下到脚从头向下到脚；从身体的；从身体的前面前面，经过，经过侧面侧面，再，再到到后面后面。测量时只许。测量时只许轻触测点轻触测点，不可紧压皮肤，不可紧压皮肤，以免影响测量的准确性。身体某些长度的测量，以免影响测量的准确性。身体某些长度的测量，既可用既可用直接直接测量法，也可用测量法，也可用间接间接测量法

8、测量法两两种尺寸相加减。另外，测量项目应根据实际需种尺寸相加减。另外，测量项目应根据实际需要确定，具体测量方法详见要确定，具体测量方法详见GB/T 57031999用于技术设计的人体测量基础项目用于技术设计的人体测量基础项目的有关规定。的有关规定。第二节第二节 常用的人体测量数据常用的人体测量数据 一、一、 我国成年人人体结构我国成年人人体结构(静态静态)尺寸尺寸 参阅参阅GB1000088我国成年人人体尺寸国家我国成年人人体尺寸国家标准，主要包括：标准，主要包括： (一一) 人体主要尺寸人体主要尺寸, 见图见图11-4和表和表11-1 (二二) 立姿人体尺寸，见图立姿人体尺寸，见图11-5和

9、表和表11-2 (三三) 坐姿人体尺寸，见图坐姿人体尺寸，见图11-6和表和表11-3 (四四) 人体水平尺寸，见图人体水平尺寸，见图11-7和表和表11-4 第二节第二节 常用的人体测量数据常用的人体测量数据二、我国成年人人体功能二、我国成年人人体功能(动态动态)尺寸尺寸 动态人体测量通常是动态人体测量通常是对手、上肢、下肢、对手、上肢、下肢、脚所及的范围脚所及的范围以及以及各关节能达到的距离各关节能达到的距离和能转动的角度和能转动的角度进行测量。由于人主要进行测量。由于人主要依靠上肢从事各项操作活动，因此本节依靠上肢从事各项操作活动，因此本节只给出上肢功能只给出上肢功能(动态动态)尺寸，见

10、表尺寸，见表11-6 第三节第三节 人体测量数据的应用人体测量数据的应用一、人体测量中的主要统计指标人体测量中的主要统计指标 在人体测量中所得到的测量值都是在人体测量中所得到的测量值都是离散离散的随机变量的随机变量，因而可根据概率论与数理统，因而可根据概率论与数理统计理论对测量数据进行计理论对测量数据进行统计分析统计分析，从而获，从而获得所需群体尺寸的得所需群体尺寸的统计规律和特征参数统计规律和特征参数。一、人体测量中的主要统计指标1. 平均值平均值niixnx11一、人体测量中的主要统计指标2.2.标准差标准差2/112211niiDxnxns一、人体测量中的主要统计指标 3.3.百分位数百

11、分位数 在设计中，当需要得到任一百分位在设计中，当需要得到任一百分位的的数值时数值时 ，则可按下式进行计算，则可按下式进行计算 KSXXDK为百分比变换系数，见为百分比变换系数，见表表11-7例例11-1 设计适用于设计适用于90东南区男性使用的产品，东南区男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸?解：由解：由表表11-5查得东南区男性身高平均值查得东南区男性身高平均值 1686mm，标准差标准差55.2mm。要求产品适用于。要求产品适用于90的人群，故应的人群，故应以第以第5百分位数为下限，第百分位数为下限，第95百分位数为上限进行设百分位数为

12、上限进行设计，由计，由表表11-7查得，查得，5%与与95%的变换系数的变换系数K1.645。 由此可求得第由此可求得第5百分位数为百分位数为 168655.21.645=1595.2（mm） 第第95百分位数值为百分位数值为 168655.21.645=1776.8（mm） 结论：按身高结论：按身高1595.21776.8mm设计产品尺寸，将设计产品尺寸，将适用于适用于90的东南区男性。的东南区男性。 人体测量尺寸对应的百分率人体测量尺寸对应的百分率 P=0.5s 式中式中S为概率数值，可根据为概率数值，可根据 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，试求有百分，试求有百分之几的东北女性超过其高度？之几的东北女性超过其高度？解：由解：由表表11-5查得东北女性身高平均值查得东北女性身高平均值 =1586mm,标准差标准差SD=51.8mm。则。则 根据根据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值为值为 P=0.50.177=0.677 结论：身高在结论：身高在1610mm以下的东北女性为以下的东北女性为67.7%，超过女性，超过女性A身高的东北女性则为身高的东北女性则为32.3%。X463. 08 .51248 .5115861610Z二、人体尺

14、寸数据的应用二、人体尺寸数据的应用(一一)人体测量数据的运用准则人体测量数据的运用准则 （1）最大最小准则）最大最小准则 （2）可调性准则）可调性准则 （3）平均性准则）平均性准则 （4）使用最新人体数据准则）使用最新人体数据准则 （5）地域性准则）地域性准则 （6）功能修正与最小心理空间相结合准则）功能修正与最小心理空间相结合准则 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）姿势与身材相关联准则）姿势与身材相关联准则坐姿和蹲姿宽度坐姿和蹲姿宽度 （8）合理选择百分位和适用度准则）合理选择百分位和适用度准则n间距类，第间距类，第95百分位百分位

15、n净空高度，第净空高度，第99百分位百分位n可及距离，低百分位可及距离，低百分位n坐面高度，第坐面高度，第5百分位百分位n隔断类，保密，第隔断类，保密，第95百分位；监视，第百分位；监视，第5百分位百分位n公共工作台，肘部，第公共工作台，肘部，第5百分位百分位 例11-3 试设计适用于中国人使用的车船卧铺上试设计适用于中国人使用的车船卧铺上下铺净空高度下铺净空高度 解：中国男子坐姿高解：中国男子坐姿高 第第99百分位数，查表百分位数，查表11-3，X979mm。 衣裤厚度衣裤厚度(功能功能)修正量取修正量取25mm， 人头顶无压迫感最小高度人头顶无压迫感最小高度(心理修正量心理修正量)为为11

16、5mm Xmin= Xf979十十251004mm Xopm= Xfp979十十25十十115=1119mm例例11-4 试确定适合中国男人使用的固定座椅座试确定适合中国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； 另一方面是着装另一方面是着装(裤厚裤厚)修正量，一般为修正量，一般为0.3cm。即。即f2.5十十0.32.8cm 不需考虑心理修正量，即不需考虑心理修正量，即p=0。 Xopm= Xfp38.3十十2.8十十0=41.141.0

17、cm二、人体尺寸数据的应用二、人体尺寸数据的应用(二二)人体各部分结构参数的计算人体各部分结构参数的计算 由身高计算由身高计算各部分尺寸各部分尺寸，见图，见图11-8 由体重计算由体重计算体积和表面积体积和表面积 V=1.015W4.937 式中：式中：V为人体体积为人体体积(L)；W为人体体重为人体体重(kg) 人体表面积可参照第八章人体表面积人体表面积可参照第八章人体表面积计算公式计算公式 二、人体尺寸数据的应用二、人体尺寸数据的应用( (三三) )人体身高在设计中的应用人体身高在设计中的应用 以身高为基准的设备和用具尺寸推算方法见以身高为基准的设备和用具尺寸推算方法见 图图11-9，图中

18、有关尺寸定义参阅表，图中有关尺寸定义参阅表11-10。复习思考题复习思考题 1.我国成年人身体尺寸分成西北、东南、华中、华南、西我国成年人身体尺寸分成西北、东南、华中、华南、西南、东北等六个区域，这对产品设计有何影响南、东北等六个区域，这对产品设计有何影响? 2.某地区人体测量的均值某地区人体测量的均值 1650mm，标准差，标准差 57.1mm，求该地区第，求该地区第95、90及第及第80的百分位数。的百分位数。 3.巳知某地区人的足长均值巳知某地区人的足长均值264.0mm，标准差，标准差SD45.6mm，求适用该地区，求适用该地区90%的人们穿的鞋子长度值。的人们穿的鞋子长度值。 4.为

19、什么说人体测量参数是一切设计的基础为什么说人体测量参数是一切设计的基础? 5.如何选择百分位和适用度如何选择百分位和适用度? 6.为什么要进行功能修正量和心理修正量的确定为什么要进行功能修正量和心理修正量的确定?怎样确定怎样确定?XDS图11-1返回图11-2返回图11-3返回返回返回返回图11-4返回图11-5返回返回图11-6返回图11-7返回图11-8图11-9返回4/37/68/71/133/3411/1210/116/73/43/5返回返回 年龄年龄 分组分组 百分百分 测量测量 位位数数项目项目男（男（1860岁）岁）女（女（1855岁）岁）15105090959915105090

20、95991.1 身高身高/mm154315831604167817541775181414491484150315701640165916971.2 体重体重/kg44485059707583394244526366711.3 上臂长上臂长/mm2792892943133333383492522622672843033023191.4 前臂长前臂长/mm2062162202372532582681851931982132292342421.5 大腿长大腿长/mm4134284364654965055233874024104384674764941.6 小腿长小腿长/mm324338344369

21、396403419300313319344370375390表表11-111-1 人体主要尺寸人体主要尺寸返回返回2返回 年龄分组年龄分组 百分百分测量测量 位数位数项目项目男（男（1860岁）岁）女（女（1855岁）岁）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 会阴高会阴高413 428 436 465 496 505 523387 402 410 438 467 476 4942.6 胫骨点高胫骨点高324 338 344 369 396 403 419300 313 319 344 370 375 390表表11-211-2 立姿人体尺寸立姿人体尺寸 单位：单位：mmmm 年

23、龄分年龄分组组 百分百分测量测量 位数位数项目项目 男（男（1860岁）岁）女（女（1855岁）岁）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 坐姿颈椎点高坐姿颈椎点高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 坐姿下肢长坐姿下肢长892 921 937 992 1046 1063 1096826 851 865 912 960 975 1005返回表表11-311-3 坐姿人体尺寸坐姿人体尺寸 单位：单位：mm mm 年龄分组年龄分组 百分百分测量测量 位数位数项目项目 男（男（1860岁）岁）女（女（1

26、855岁）岁）1 5 10 50 90 95 991 5 10 50 90 95 994.1胸宽胸宽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肩宽肩宽330 344 351 375 397 403 415304 320 328 351 371 377 3874.4最大肩宽最大肩宽383 398 405 431 460 469 486347 363 371 397 428 438 4584.5臀宽臀宽27

27、3 282 288 306 327 334 346275 290 296 317 340 346 3604.6坐姿臀宽坐姿臀宽284 295 300 321 347 355 369295 310 318 344 374 382 4004.7坐姿两肘间宽坐姿两肘间宽353 371 381 422 473 489 518326 348 360 404 460 478 509 4.8胸围胸围762 791 806 867 944 970 1018717 745 760 825 919 949 10054.9腰围腰围620 650 665 735 859 895 960622 659 680 772

28、904 950 10254.10臀围臀围780 805 820 875 948 970 1009795 824 840 900 975 1000 1044返回表表11-411-4 人体水平尺寸人体水平尺寸 单位：单位：mmmm返回项目项目东北、华北东北、华北区区西北区西北区东南区东南区华中区华中区华南区华南区西南区西南区平均平均值值标准标准差差平均平均值值标准标准差差平均平均值值标准标准差差平均平均值值标准标准差差平均平均值值标准标准差差平均平均值值标准标准差差体体 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 围围/mm男男88855.588051.586552.085349.285148.985548.3女女84866.483755.983159.882055.881957.680958.8表表1