《鞋类人机工程基础》第二单元1

鞋类人机工程基础汇报人：第一PPT鞋类设计与工艺专业第二单元人体尺寸及其应用方法（一）人机工程学形成、发展演变的过程课程回顾四个阶段人机学的孕育人机学的诞生人机学的发展和成熟人机学的更高阶段——人适应机器——机器适应人——相互适应——天人合一，四维和谐统一人机系统与人机界面课程回顾人机系统特指人与机（器）组成的系统一般把机器上实现人与机器互相交流

沟通的显示器、控制器称为人机界面；

机器上与人的操作有关的实体部分，

也是机器的人机界面。人体尺寸概述人体尺寸测量方法本次课内容引言人体尺寸指的是人体各个部位的尺寸。与之相对应的学科是人体测量学。引言我国传统医学四大经典著作之一医学典籍《内经·灵枢》中的《骨度篇》，已有人体测量的记载阐述。人体测量简史

意大利文艺复兴的先驱达·芬奇（1452—1519）著名的人体比例图。

文艺复兴巨匠米开朗琪罗（1475—1564）创作的著名雕塑《大卫》。古代对人体尺寸、形态的关注，主要着眼于建筑、雕塑、文化。达·芬奇《大卫》人体比例图人体测量简史比利时人奎特莱特1870年出版《人体测量学》。20世纪初建立了人体测量统一的国际标准。德国人类学家马丁的《人类学教科书》1914年出版，为沿用至今的各国人体尺寸测量方法奠定了基础。1919年，美国进行了10万退伍军人的多项人体测量工作，所得数据用于军服的设计制作。二战后，美、英两国又进行了大规模的海空军人体测量，1946年提出研究报告《航空部队人体尺寸和人员装备》,这是人体尺寸用于人机工程设计的重要文献。现在世界各先进国家都有本国的人体尺寸国家标准。我国于1988年发布了相应的国家标准——GB/T10000—1988《中国成年人人体尺寸》。人体测量简史一、概念与标准人体测量——是人机工程学的重要组成部分。进行产品设计时，为使人与产品相互协调，必须对产品同人相关的各种装置作适合于人体形态、生理以及心理特点的设计，让人在使用过程中，处于舒适的状态以及方便地使用产品。因此设计师应了解人体测量学，生物力学方面的基本知识，并熟悉有关设计所必需的人体测量基本数据的性质、应用方法和使用条件。人体尺寸数据的科学性主要是可比性、适用性两方面。

可比性

指国际、国内测量方法严格统一。

适用性

指测量的项目、数据是设计等实用中所需要的。

为此,

ISO/TC159/SC3制定了标准ISO7250：1996。

与此国际标准等效的我国的相应国家标准是：

GB/T5703—1999《用于技术设计的人体测量基础项目》

GB/T5706.1-5704.4—1985《人体测量仪器》形态测量人体体形尺寸体积重量表面积人体测量数据的种类运动测量

人体的活动过程和活动范围的大小

动作范围动作过程形体变化皮肤变化生理测量人体出力范围人体感觉反应人体疲劳二、人体数据测量种类及方法形态数据类型静态尺寸人体的构造尺寸动态尺寸

人体的功能尺寸1．构造尺寸：是指静态的人体尺寸，它是人体处于固定的标准状态下测量的。可以测量许多不同的标准状态和不同部位，如手臂长度、腿长度、坐高等。它对与人体有直接关系的物体有较大关系，如家具、服装和手动工具等。主要为人体各种装具设备提供数据。

2．功能尺寸：是指动态的人体尺寸，是人在进行某种功能活动时肢体所能达到的空间范围。

图示说明车辆驾驶室设计中采用静态尺寸和动态尺寸的不同。采用静态尺寸时，人们的注意力集中在人体尺寸与周围边界间的净空。而采用动态尺寸时，则人们将注意力集中到所包括的操作功能上去。

人体测量仪器人体测量用直脚规

人体测高仪主要用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。主要用来测量两点间的直线距离，特别适宜测量距离较短的不规则部位的宽度或直径。如耳、脸、手、足。人体测量用角度计

人体测量用软尺人体测量用弯脚规用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。三、人体测量条件国家标准GB/T5702—1999的规定如下。1．衣着和支撑面被测者不穿鞋袜，只穿单薄内衣（背心裤衩）。

立姿测量站立在地面或平台；

坐姿测量座椅面为水平面、稳固、不可压缩。2．测量基准和基准面①测量基准面矢状面、冠状面、水平面、眼耳平面②测量基准轴铅垂轴、矢状轴、冠状轴。

人体尺寸测量均在测量基准面内、沿基准轴的方向进行。（1）矢状面人体测量基准面的定位是由三个互相垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。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。（2）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平面。正中矢状平面将人体分成左、右对称的两个部分。（3）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、后两个部分。（4）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、下两个部分。（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或法兰克福平面（OAE）。

（1）在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。（2）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）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。（4）在上肢上，将桡骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。（5）在下肢上，将胫[jìng]骨侧称为胫侧，将腓[féi]骨侧称为腓侧。

3．测量姿势（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，使两足大致成45°夹角，体重均匀分布于两足。为确保直立姿势正确，被测者应使足后跟、臀部和后背部与同一铅垂面相接触。立姿

（2）坐姿：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。为确保坐姿正确，被测者的臀部、后背部应同时靠在同一铅垂面上。坐姿4．测量项目及定义测量项目（56项）立姿测量项目（12项，含体重）坐姿测量项目（17项）特定体部测量项目（14项，含手、足、头）功能测量项目（13项，含颈、胸、腰、腕、腿等围度）《国标GB/T5703—1999用于技术设计的人体测量基础项目》共列出56个人体测量项目GB/T5703—1999对56个项目都做了定义、测量方法、测量仪器的说明。

选摘两个示例如下。*肩高：从地面到肩峰点的铅垂距离。测量方法：被测者足跟并拢，身体挺直站立，肩部放松，上臂自然下垂。测量仪器：人体测高仪。*手宽：在第Ⅰ到第Ⅴ掌骨头水平处，掌面桡尺两侧间的投影距离。测量方法：前臂水平，手伸直，四指并拢，掌心朝上。测量仪器：人体测量直角规。人体尺测量方法的示例人体测量图例

a）上臂长b）前臂长

c）头长的测量d）容貌耳长

e）两眼内宽f）两眼外宽

g）头围h）髋关节外展活动

I）掌侧屈j）尺侧偏k）足背屈四、人体尺寸数据的部分特性技术标准中的人体尺寸数据人体尺寸有个体的和群体的两种。工业产品或公共设施，是为所有公众或特定人群设计的。

例如过街天桥的防护栏杆，间距和高度设计，必须考虑所有公众的情况。所以，人机工程学技术标准所提供的，是群体的人体尺寸数据。

为掌握某群体的人体尺寸，采用随机抽样的方法，从该群体中抽取出若干（例如n个）个体，得到一个容量为n的样本，测量样本中每个个体的人体尺寸，得到一组样本观察值。

然后依照数理统计理论，从样本观察值推断出该群体的人体尺寸数据。20世纪80年代中后期，为制定国标GB/T10000—1988《中国成年人人体尺寸》，抽取的男性、女性样本量分别为11170人和11151人之多，每一个人又有多个测量项目，是一项繁重、艰巨的工作。（1）群体的人体尺寸数据近似服从正态分布规律

①中等尺寸的人数最多；

对中等尺寸偏离值越大，人数越来越少；

②人体尺寸的中值就是它的平均值，等等。

以中国成年男子（18～60周岁）的身高为例中国成年人身高数据服从正态分布规律

中值1678mm是中国男子身高的平均值，接近此身高的人数密集；身高与1678mm差得越多人数越少，且身高高于和低于这一数值的人数大体相等。一般来说，成年人的人体尺寸之间存在一定的比例关系，对比例关系的研究，可以简化人体测量的复杂过程，只要量出身高，就可推算出其他的尺寸。不同种属的人的人体比例系数不同。白人、黑人、黄种人不同。（2）人体尺寸间一般具有线性相关性身高、体重、手长等是基本人体尺寸数据。

取基本人体尺寸之一作自变量，其他人体尺寸一般是该自变量的线性函数：

Y=aX+b式中Y——某一人体尺寸数据

X——某一基本人体尺寸

a，b——（对特定人体尺寸函数）常数

即人体尺寸的线性关系Y=aX+b，所有种族都适用；但式中的系数a和b，随不同种族而不同。新中国成立初期