2019/10/6 人 机 工 程 学 Ergonomics 主讲教师：李 明 13504413507 lim.cn@163.com.

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1 2019/10/6 人 机 工 程 学 Ergonomics 主讲教师：李 明

2 第二章 人体尺寸及其应用方法 第一节 人体尺寸概述 第二节 中国成年人的人体尺寸 第三节 其他国家的人体尺寸 人体各部分尺寸的比例
第二章 人体尺寸及其应用方法 第一节 人体尺寸概述 第二节 中国成年人的人体尺寸 第三节 其他国家的人体尺寸 人体各部分尺寸的比例 第四节 产品设计中人体尺寸数据的应用方法 第五节 设施器物的人体尺寸适应性与动态人体尺寸 Page 2 2019/10/6

3 古代对人体尺寸、形态的关注，主要着眼于建筑、雕塑、文化。
第一节 人体尺寸概述 一、人体测量简史 祖国医学典籍《内经·灵枢》中的《骨度篇》，已有人体测量的记载阐述。 意大利文艺复兴的先驱达·芬奇（ ）著名的人体比例图。 文艺复兴巨匠米开朗琪罗（ ）创作的著名雕塑《大卫》。 图2-1 达·芬奇 图2-2 人体比例图 图2-3《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。 Page 3 2019/10/6

4 一、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/T 《中国成年人人体尺寸 》。 Page 4 2019/10/6

5 第一节 人体尺寸概述 二、人体测量方法简介 人体测量的3个方面： 人体尺寸数据的科学性主要是可比性、适用性两方面。
第一节 人体尺寸概述 二、人体测量方法简介 人体测量的3个方面： ①形态测量: 人体尺寸、体重体型、体积表面积等； ②生理测量: 知觉反映、肢力、体能、疲劳及生理节律等； ③运动测量： 动作范围、各种运动特性等。 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 ISO 7250：1996。 与此国际标准等效的我国的相应国家标准是： GB/T 《用于技术设计的人体测量基础项目》 GB/T ~ 《人体测量仪器》。 Page 5 2019/10/6

6 二、人体测量方法简介 （一）人体测量仪器 图2-6 人体测量用弯脚规 图2-5 人体测量用直脚规 图2-7 人体测量用角度计
图2-6 人体测量用弯脚规 图2-5 人体测量用直脚规 图2-7 人体测量用角度计 图2-8 人体测量用软尺 图2-4 人体测高仪 Page 6 2019/10/6

7 二、人体测量方法简介 （二）人体测量的条件简介 简介GB/T 5703-1999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。 图2-9 人体测量 基准面和基准轴 Page 7 2019/10/6

8 （二）人体测量的条件简介 3．测量姿势 基本测量姿势为直立姿势（立姿）和正直坐姿（坐姿）。
立姿 挺胸直立，头部以眼耳平面定位，平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，手伸直。手掌朝向体侧，手指轻贴大腿外侧，腰部自然伸直，两足后跟并拢、前端分开约成45°角。被测者足后跟、臀部和后背部与同一铅垂面相接触。 坐姿 挺胸端坐在腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，平视前方，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手轻放在大腿上。被测者臀部和后背部靠在同一铅垂面上。 Page 8 2019/10/6

9 二、人体测量方法简介 （三）测量项目及其定义 国标GB/T 5703-1999共列出56个人体测量项目，分别为
立姿12项（含体重） 坐姿17项、 特定体部14项（含手、足、头等） 功能项目13项（含颈、胸、腰、腕、腿等围度） GB/T 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。 Page 9 2019/10/6

10 二、人体测量方法简介 （四）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 Page 10 2019/10/6 图 人体尺寸测量方法的示例

11 第一节 人体尺寸概述 三、人体尺寸数据的部分特性 1．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。
第一节 人体尺寸概述 三、人体尺寸数据的部分特性 1．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/T 《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。 Page 11 2019/10/6

12 三、人体尺寸数据的部分特性 2．人体尺寸数据的部分特性 （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（图2-11） 图2-11 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。 Page 12 2019/10/6

13 2．人体尺寸数据的部分特性 Page 13 2019/10/6

14 2．人体尺寸数据的部分特性 Page 14 2019/10/6

15 第二节 中国成年人的人体尺寸 一、GB/T10000-1988《中国成年人人体尺寸》简介 1．GB/T 10000-1988 的适用范围
第二节 中国成年人的人体尺寸 一、GB/T 《中国成年人人体尺寸》简介 1．GB/T 的适用范围 此标准提供了我国法定成年人（男18～60岁，女18～55岁）人体尺寸的基础数据，适用于工业产品、建筑设计、军事工业以及工业的技术改造设备更新及劳动安全保护。 对于每项人体尺寸，按男、女各4个年龄段给出数据： 男 18～60岁， 18～25岁， 26～35岁， 36～60岁 女 18～55岁， 18～25岁， 26～35岁， 36～55岁 2．人体尺寸的项目 国标列出7组、47项静态人体尺寸数据，分别是： 人体主要尺寸 6项 立姿人体尺寸 6项 坐姿人体尺寸 11项 人体水平尺寸 10项 人体头部尺寸 7项 人体手部尺寸 5项 人体足部尺寸 2项 Page 15 2019/10/6

16 一、GB/T10000-1988《中国成年人人体尺寸》简介
3．人体尺寸分布状况的描述 人们高矮胖瘦很不相同；任何一项人体尺寸，人们都有大、中、小的差异。要全面完整地显示中国成年人人体尺寸情况，应描述清楚对于每一项人体尺寸，具有某一数值的人占多大的比例，这就叫人体尺寸的“分布状况”。GB/T 用两种方法描述人体尺寸的分布状况。 Page 16 2019/10/6

17 3．人体尺寸分布状况的描述 （1）每项人体尺寸都给出7个百分位数的数据
这7个百分位数分别是：1、5、10、50、90、95和99百分位数。用符号P1、P5、P10、P50、P90、P95、P99来分别表示它们。 前3个叫小百分位数，后3个叫大百分位数，50百分位数称为中百分位数。 百分位数是一种位置指标，K百分位数PK将群体或样本的全部观测值分为两部分，有K%的观测值等于和小于它，有（100-K）%的观测值大于它。 例1 从表2-1可查得，中国成年男子（18～60岁）身高的95百分位数是 P95 = 1775mm，这就表示：中国成年男子（18～60岁）中有95%的人身高等于和小于1775mm，有（100-95）% = 5%的人身高大于1775mm。 Page 17 2019/10/6

18 3．人体尺寸分布状况的描述 Page 18 2019/10/6

19 第二节 中国成年人的人体尺寸 二、常用人体尺寸数据摘录及简要分析 图2-12 人体主要尺寸
第二节 中国成年人的人体尺寸 二、常用人体尺寸数据摘录及简要分析 在7组人体尺寸中选摘5组，男、女各一个年龄段（男18～60岁、女18～55岁）的数据作简介如下。 1．人体主要尺寸 表2-1 人体主要尺寸 （单位 mm） 思考两个问题： ①为什么表中的6项尺寸被列为“主要人体尺寸”？ ②中国成年男、女的平均身高是1678mm和1570mm，是否觉得矮了一点？ 图2-12 人体主要尺寸 Page 19 2019/10/6

20 二、常用人体尺寸数据摘录及简要分析 2．立姿人体尺寸和坐姿人体尺寸 表2-2 立姿人体尺寸 （单位mm） 图2-13 立姿人体尺寸
图 立姿人体尺寸 Page 20 2019/10/6

21 二、常用人体尺寸数据摘录及简要分析 2．立姿人体尺寸和坐姿人体尺寸 图2-14 坐姿人体尺寸 表2-3 坐姿人体尺寸 （单位mm）
图 坐姿人体尺寸 Page 21 2019/10/6

22 表2-4 国标中部分人体尺寸项目的应用场合举例
二、常用人体尺寸数据摘录及简要分析 2．立姿人体尺寸和坐姿人体尺寸 国标表列的这些人体尺寸项目，对工作、劳动、器物设计都比较重要。表2-4中举例简要说明其应用场合。 表 国标中部分人体尺寸项目的应用场合举例 人体尺寸项目 应用场合举例 2.1 立姿眼高 立姿下需要视线通过或需要隔断视线的场合，例如病房、监护室、值班岗亭门上玻璃窗的高度、一般屏风及开敞式大办公室隔板的高度等，商品陈列橱窗、展台展板及广告布置等 2.3 立姿肘高 立姿下，上臂下垂、前臂大体举平时，手的高度略低于肘高，这是立姿下手操作工作的最适宜高度，因此设计中非常重要。轮船驾驶，机床操作，厨房里洗菜、切菜、炒菜，教室讲台高度等都要考虑它 2.4立姿手功能高 这是立姿下不需要弯腰的最低操作件高度；手提包、手提箱不拖到地面上等要求，均与这一人体尺寸有关 2.5 立姿会阴高 草坪的防护栏杆是否容易跨越、男性公厕中小便接斗的高度、自行车车座与脚踏的距离等都与它有关 Page 22 2019/10/6

23 表2-4 国标中部分人体尺寸项目的应用场合举例（续）
表 国标中部分人体尺寸项目的应用场合举例（续） 人体尺寸项目 应用场合举例 3.1 坐高 双层床、客轮双层铺、火车卧铺的设计，复式跃层住宅的空间利用等与它有关 3.3 坐姿眼高 坐姿下需要视线通过、或需要隔断视线的场合，影剧院、阶梯教室的坡度设计，汽车驾驶的视野分析，需要避免视觉干扰的窗户高度，计算机、电视机屏幕的放置高度，其他坐着观察的对象的合理排布等 3.5 坐姿肘高 座椅扶手高度设计，与坐姿工作、坐姿操作有关的各种机器与器物，例如坐姿操作生产线工作台的高度，书桌、餐桌的高度设计等 3.6 坐姿大腿厚 椅面之上、桌面抽屉下面的空间，是否容得下大腿、或允许大腿有一些活动余地 3.8 小腿加足高 很重要，座椅椅面高度设计的依据 3.9 坐深 座椅、沙发座深设计的依据 Page 23 2019/10/6

24 二、常用人体尺寸数据摘录及简要分析 3．人体水平尺寸 表2-5 人体水平尺寸 （单位mm） 图2-15 人体水平尺寸 Page 24
图 人体水平尺寸 Page 24 2019/10/6

25 4．人体头部尺寸 二、常用人体尺寸数据摘录及简要分析 图 2-16 人体头部尺寸 表2-6 人体头部尺寸 （单位mm） Page 25
图 人体头部尺寸 表2-6 人体头部尺寸 （单位mm） Page 25 2019/10/6

26 第二节 中国成年人的人体尺寸 三、人体尺寸的地区差异和时代差异 1.地区差异 人体尺寸因种族、气候、饮食结构等方面的长期影响而存在差异。
第二节 中国成年人的人体尺寸 三、人体尺寸的地区差异和时代差异 1.地区差异 人体尺寸因种族、气候、饮食结构等方面的长期影响而存在差异。 GB/T 给出了全国6个地区人群体重、身高和胸围3种人体尺寸的数据。 表 中国6地区成年人的体重、身高、胸围 我国华北、东北地区人群的身材较为高大，下面依次是西北、东南、中南、华南4个地区，而西南地区人群的身材较为矮小。 以身高均值的差距为例： 华北、东北地区与西南地区 男子相差 （1693－1647）mm＝46mm。 女子相差 （1586－1549）mm＝37mm。 项 目 东北、华北区 西北区 东南区 华中区 华南区 西南区 均值 标准差 男 （18～60岁） 体重/kg 64 8.2 60 7.6 59 7.7 57 69 56 6.9 55 6.8 身高/mm 1693 56.6 1684 53.7 1686 55.2 1669 56.3 1650 57.1 1647 56.7 胸围/mm 888 55.5 880 51.5 865 52.0 853 49.2 851 48.9 855 48.3 女 （18～55岁） 52 7.1 51 7.2 50 49 6.5 1586 51.8 1575 51.9 50.8 1560 50.7 149 49.7 1546 53.9 848 66.4 837 55.9 831 59.8 820 55.8 819 57.6 809 58.8 Page 26 2019/10/6

27 表2-8 由均值和标准差计算百分位数的转换系数
三、人体尺寸的地区差异和时代差异 表2-8 由均值和标准差计算百分位数的转换系数 百分位数 转换系数K 0.5 2.567 20 0.842 70 0.524 97.5 1.960 1.0 2.326 25 0.674 75 98 2.05 2.5 30 80 99 5 1.645 40 0.25 85 1.036 99.5 10 1.282 50 0.00 90 15 60 95 Page 27 2019/10/6

28 1.地区差异 Page 28 2019/10/6

29 三、人体尺寸的地区差异和时代差异 2．时代差异 在社会经济发展快的时期体现较为明显。 （1）成年人人体尺寸的时代差异
欧美国家，20世纪初开始明显；日本发生在20世纪后半叶。 中国20世纪70年代末以来经济发展快。如今子女们身材大多超过了父母。 国标GB/T 根据20世纪80年代中期的数据制定，部分数据如男、女平均身高1678mm、1570mm，对比当代大学生明显偏低了。 据报道：1997年中国男子平均身高达1692mm，比国标数据高14mm 。平均身高约10年内增加14mm，属超常的快速增长。 生活水平提高引起的人体尺寸增加，一般会延续几十年，接着趋于稳定。欧美在20世纪后半叶，日本在近十几年，身高增加已很缓慢。欧美国家在世纪之交的年代，身高已趋稳定，体重还有小幅度的增加。 Page 29 2019/10/6

30 2．时代差异 （2）青少年人体尺寸的时代差异 由营养改善导致的人体尺寸增加，青少年还因为发育年龄的提前而比成年人更显著。
20世纪末上海高校的上海籍新生，与50年代学生相比，平均身高增加100～120mm之多。远高于同期成年人身高的差异，原因是现今学生的身高在中学时期多已长成，而在50年前，上大学后继续长身高的学生为数不少。 2002年一份文献指出，1995～2002年的7年间，我国12～17岁的男生增高69mm，加重5.5kg；女生增高55mm，加重4.5kg。 可见，设计中用青少年人体尺寸数据时，更要注意数据由来的年代。 Page 30 2019/10/6

31 第三节 其他国家的人体尺寸 人体各部分尺寸的比例
第三节 其他国家的人体尺寸 人体各部分尺寸的比例 一、其他几个国家的成年人人体尺寸 表 部分其他国家成年人的身高数据 （单位mm） 序 号 国 家 性 别 均值 标 准 差 百 分 位 数 1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 99 日本(市民) 男 1657 52 1529 1584 1607 1624 1638 1651 1664 1678 1895 1718 1773 2 女 1544 1429 1481 1502 1518 1532 1556 1570 1586 1659 3 日本(飞行员) 1639 48 1557 1629 1644 1669 1681 1694 1709 1730 1781 4 美国(市民) 1755 72 1587 1662 1691 1717 1737 1793 1816 1848 1923 5 1618 62 1474 1539 1566 1585 1602 1634 1670 1697 1762 6 美国(军人) 1611 1676 1703 1723 1740 1771 1788 1807 1835 1900 7 英国 1780 61 1702 1729 1748 1765 1795 1812 1831 1858 1932 8 法国 1690 1548 1612 1658 1675 1705 1722 1741 1768 1832 9 1599 45 1485 1552 156 1579 1590 1601 1614 1628 1648 1695 意大利 1680 66 1526 1596 1625 1645 1663 1696 1715 1735 1764 1834 11 1560 71 1394 1469 1500 1522 1542 1578 1591 1620 1726 12 非洲 77 1501 1581 1515 1661 1699 1721 1745 1779 1859 13 1465 1512 1546 1559 1594 1608 14 马来西亚 1540 1386 1456 1505 1523 1575 1595 15 1440 51 1321 1375 1397 1413 1427 1453 1467 Page 31 2019/10/6

32 第三节 其他国家的人体尺寸 人体各部分尺寸的比例
第三节 其他国家的人体尺寸 人体各部分尺寸的比例 二、人体各部分尺寸的比例 体态正常者，人体各部分静态尺寸之间，有近似的比例关系。 序 号 名 称 立 姿 男 女 亚洲人 欧美人 1 眼 高 0.933H 0.937H 2 肩 高 0.844H 0.833H 3 肘 高 0.600H 0.625H 4 脐 高 5 臂 高 0.467H 0.458H 6 膝 高 0.267H 0.313H 7 腕－腕距 0.800H 0.813H 8 肩－肩距 0.222H 0.250H 0.213H 0.200H 9 胸 深 0.178H 0.167H 0.133~0.177H 0.125~0.166H 10 前臂长（包括手） 11 肩－指距 0.438H 12 双手展宽 1.000H 13 手举起最高点 1.278H 1.259H 坐 姿 14 座 高 15 头顶－座距 0.533H 0.531H 16 眼－座距 17 0.292H 18 头顶高 0.733H 0.781H 19 0.700H 0.708H 20 0.567H 0.583H 21 0.356H 0.406H 22 腿 高 0.300H 0.333H 23 座 深 0.275H 图2-17 部分人体尺寸的标号（对应表2-10） 人种不同，比例关系也不同，表2-10给出了亚洲人和欧美人人体各部分尺寸的两种比例数据。 Page 32 2019/10/6

33 第四节 产品设计中人体尺寸数据的应用方法 人体尺寸数据应用的两个问题： 第一，生活中要穿鞋袜衣裤、又要全身自然放松，与人体测量条件不一致，人体尺寸数据能用吗？怎么用？ 第二，人有高矮胖瘦，公用产品、公共设施设计时，该以什么样的人体尺寸为依据呢？ ？？？？？ 国家标准 GB/T 《在产品设计中应用人体百分位的通则》对上述两个问题给出了处理的原则。 打虎武松 矮脚虎王英 相扑运动员 苗条女郎 图 高矮胖瘦不同，依据谁来设计？ Page 33 2019/10/6

34 一、尺寸修正量 第四节 产品设计中人体尺寸数据的应用方法 解决第一个问题的方法:引进人体尺寸修正量。 尺寸修正量 功能修正量 穿着修正量
第四节 产品设计中人体尺寸数据的应用方法 一、尺寸修正量 解决第一个问题的方法:引进人体尺寸修正量。 尺寸修正量 功能修正量 穿着修正量 姿势修正量 操作修正量 心理修正量 Page 34 2019/10/6

35 （一）功能修正量 1．穿着修正量 功能修正量包含以下3部分。
穿鞋修正量 立姿身高、眼高、肩高、肘高、手功能高、会阴高等，男子：＋25mm，女子：＋20 mm。 着衣着裤修正量 坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等＋6 mm；肩宽、臀宽等＋13 mm；胸厚＋18 mm；臀膝距＋20mm。 注意 戴帽子、手套，穿马靴等情况下怎么办？——自己研究解决! GB/T 提供的数据适合于工作时穿平跟鞋、穿夹衣夹裤的“一般情况”。非“一般情况”，如女性穿高跟，冬季穿厚衣裤等情况下怎么办？ ——自己研究解决! Page 35 2019/10/6

36 （一）功能修正量 2. 姿势修正量 全身取自然放松姿势引起的人体尺寸变化。 3.操作修正量（即实现产品功能所需的修正量）
立姿身高、眼高、肩高、肘高等，-10 mm； 坐姿坐高、眼高、肩高、肘高等， -44 mm。 3.操作修正量（即实现产品功能所需的修正量） 上肢前展操作，对于“前展长： 按按钮：-12 mm；操作扳钮开关：-25 mm；取卡片：-20 mm等。 注意 手脚操作动作多得很、复杂得很，怎么办？——自己研究解决! Page 36 2019/10/6

37 一、尺寸修正量 （二）心理修正量 尺寸修正量＝功能修正量＋心理修正量 ＝（穿着修正量＋姿势修正量＋操作修正量）＋心理修正量
为了消除空间压抑感、恐惧感或为了美观等心理因素而加的尺寸修正量。 例如 高平台上的护栏高度；工程机械驾驶室、岗站岗亭、坦克舱室的内空间；为造型美观把鞋加长等，增加的都是心理修正量。 心理修正量应根据实际需要和条件许可两个因素来研究确定。——同学们试着举出几个例子来吧！ 尺寸修正量有正负值，总修正量是各修正量的代数和。 尺寸修正量＝功能修正量＋心理修正量 ＝（穿着修正量＋姿势修正量＋操作修正量）＋心理修正量 Page 37 2019/10/6

38 第四节 产品设计中人体尺寸数据的应用方法 二、 人体尺寸百分位数的选择 （一）产品尺寸设计的类型
第四节 产品设计中人体尺寸数据的应用方法 二、 人体尺寸百分位数的选择 解决第二个问题的方法：先确定产品尺寸设计的类型，再选择采用的百分位数。 （一）产品尺寸设计的类型 分为以下3类4种 1．Ⅰ型产品尺寸设计（又称“大尺寸设计”） 需要大个子和小个子两个人体尺寸作为产品尺寸设计的依据。 例如 汽车驾驶室的座椅，自行车座的位置，腰带和手表表带的长短，落地式或台式麦克风话筒的高度等。 Page 38 2019/10/6

39 （一）产品尺寸设计的类型 2．Ⅱ型产品尺寸设计又分为以下两种 （1）ⅡA型产品尺寸设计 （又称“大尺寸设计”）
只需要按大个子的人体尺寸作为产品尺寸设计的依据。 若产品尺寸只要能适合大个子的需要，就必能适合小个子，因此只需要选择大百分位数的人体尺寸作为设计的依据者，属于ⅡA型产品尺寸设计。 （2）ⅡB型产品尺寸设计 （又称“小尺寸设计”） 只需要按小个子的人体尺寸作为产品尺寸设计的依据。 若产品尺寸只要能适合小个子的需要，就必能适合大个子，因此只需要选择小百分位数的人体尺寸作为设计的依据者，属于ⅡB型产品尺寸设计。 Page 39 2019/10/6

40 （一）产品尺寸设计的类型 3．Ⅲ型产品尺寸设计 （又称“平均尺寸设计”） 公用产品应按大个子还是小个子的需要来设计？
可参照中等身材，采用50百分位数的人体尺寸（P50）作为设计的依据。 产品尺寸与使用者身材的关联较弱，分别适应又会带来其他不宜，就采用50百分位数的人体尺寸作为设计的依据者，属于Ⅲ型产品尺寸设计。 公用产品应按大个子还是小个子的需要来设计？ 初听觉得很难回答，如今看来基本理出头绪了。 那么，是否所有实际问题都能如此单纯地进行归类呢？ Page 40 2019/10/6

41 二、 人体尺寸百分位数的选择 （二）人体尺寸百分位数的选择 问题 设计产品的时候， 大百分位数人体尺寸该用P90、P95、P99中的哪一个？
问题 设计产品的时候， 大百分位数人体尺寸该用P90、P95、P99中的哪一个？ 小百分位数人体尺寸又该用P10、P5、P1中的哪一个呢？ 满足度 产品尺寸适合的使用人群占总使用人群的百分比。 一般而言，产品设计希望达到较大的满足度；但并非满足度越大越好，过大的满足度，必然带来其他方面的不合理。 产品设计中选择人体尺寸百分位数的一般原则如下： ①一般产品，大、小百分位数常分别选 P95 和 P5 ，或酌情选P90和P10 。 ②涉及健康、安全的产品，选 P99 和 P1 ，或酌情选P95和P5 。 ③成年男女通用的产品，大百分位数选用男性的P90、P95、P99 ；小百分位数选用女性的P10、P5、P1 ；Ⅲ型产品选男、女50百分位数人体尺寸的平均值（P50男＋P50女）/2 。 Page 41 2019/10/6

42 表2-11 人体尺寸百分位数的选择和产品的满足度
（二）人体尺寸百分位数的选择 表 人体尺寸百分位数的选择和产品的满足度 产品类型 产品性质 人体尺寸百分位数 满足度 Ⅰ型 涉及安全健康的产品 一般工业产品 上限值 P99 ，下限值 P1 上限值 P95 ，下限值 P5 98﹪ 90﹪ ⅡA型 P99 或 P95 （上限值） P90（上限值） 99﹪或95﹪ 90﹪ ⅡB型 P1 或 P5 （下限值） P10（下限值） Ⅲ型 一般工业产品 P50 男女通用Ⅰ型 男女通用Ⅱ型 各种产品 上限值 P99男 、P95男 、P90男 下限值 P1女 、P5女、 P10女 男女通用Ⅲ型 （P50男 ＋P50女）/2 Page 42 2019/10/6

43 例4 设计计算公共汽车顶棚扶手横杆的高度，并对比“抓的住”与“不碰头”两个要求是否相容。如互不相容，设法解决。
例4 设计计算公共汽车顶棚扶手横杆的高度，并对比“抓的住”与“不碰头”两个要求是否相容。如互不相容，设法解决。 Page 43 2019/10/6

44 第四节 产品设计中人体尺寸数据的应用方法 三、 产品功能尺寸的设定 最小功能尺寸＝相应百分位数的人体尺寸＋功能修正量
第四节 产品设计中人体尺寸数据的应用方法 三、 产品功能尺寸的设定 功能尺寸 保证产品实现某项功能所确定的基本尺寸。 功能尺寸指人机工程中与人体尺寸有关的尺寸，有别于加工图纸上的尺寸。 例如沙发座面、枕头高度的功能尺寸，均指使用中受压变形后的尺寸。产品功能尺寸又分为两种：产品最小功能尺寸和产品最佳功能尺寸。 最小功能尺寸＝相应百分位数的人体尺寸＋功能修正量 最佳功能尺寸＝产品最小功能尺寸＋心理修正量 Page 44 2019/10/6

45 例5 确定客轮层高功能尺寸的最小值G最小 和最佳值G最佳 。
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46 第五节 设施器物的人体尺寸适应性与二维人体模板
一、设施与器物的人体尺寸适应性示例 示例1：自行车与大型挖掘机的脚踏板尺寸差不多，巨型客机操纵杆把手与自行车把手的尺寸也差不多。 示例2：小、中、大型机床尺寸悬殊，但操纵装置都安置在近胸的高度。 示例3：某仪表控制台， 图 小、中、大型机床，操作件的安置高度相近 监视器放得这么高，得踩着凳子 上去看,不是跟咱过不去吗？ Page 46 2019/10/6

47 示例4：厨房清洗台适宜高度的研究（图2-22）：测定肌肉的活动程度。
上臂自然下垂、 前臂接近水平、 操作点略低于肘高， 最佳！ 图 用背肌活动度 测定适宜操作位置 怎么样， 高度合适吗？ Page 47 2019/10/6

48 第五节 设施器物的人体尺寸适应性与动态人体尺寸
第五节 设施器物的人体尺寸适应性与动态人体尺寸 二、动态人体尺寸与二维人体模板 1．动态人体尺寸 动态人体尺寸 人在各种姿势、做各种动作时的人体尺寸。 表 成人蹲姿、跪姿、 卧姿的最小占用空间（单位mm） 尺寸代号 （见图） 工作姿势及空间尺寸性质 最小值 选取值 穿御寒衣时 A 蹲坐工作 高 度 1200 — 1300 B 宽 度 7000 920 1000 C 屈膝工作宽度 900 1020 1100 D 跪姿工作 E 1450 ­— 1500 F 手距地面高度 700 G 爬着工作 800 950 H 长 度 1600 I 俯仰工作 （腹朝下） 450 500 600 J 2450 K （腹朝上） 650 L 1900 1950 2000 图 成人蹲姿、跪姿、卧姿的最小占用空间 Page 48 2019/10/6

49 二、动态人体尺寸与二维人体模板 2．二维人体模板及其应用 二维人体模板 密实板材制作，尺寸比例和关节活动度，符合人体国标。
二维人体模板 密实板材制作，尺寸比例和关节活动度，符合人体国标。 二维人体模板作为设计工具供设计师购置应用，已有几十年历史。 随着计算机仿真技术及相关软件的发展和普及，人体模板辅助设计的作用将逐渐降低，并最终淡出历史舞台。 GB/T 《坐姿人体模板功能设计要求》简介。 Page 49 2019/10/6

50 2．二维人体模板及其应用 （1）坐姿人体模板的性别和视图方向 两个性别：成年男性、成年女性。
三个视图方向：侧视（图2-24）、俯视（图2-25）、正视（图2-26）。 图2-24 侧视坐姿人体模板 图2-25 俯视坐姿人体模板 图2-26 正视坐姿人体模板 Page 50 2019/10/6

51 2．二维人体模板及其应用 表2-13 坐姿人体模板关节角度的调节范围 （2）坐姿人体模板的尺寸等级和尺寸比例
男、女各3个尺寸等级，共6个尺寸类别： 按男、女5、50、95百分位数的人体尺寸分、加上穿鞋修正量。 通用比例为 1/10 ；也可用 1/5 和 1/1 的比例。 （3）坐姿人体模板的基准线和关节角度调节范围 人体模板肢体上标有基准线，用来确定关节调节的角度。 表2-13 坐姿人体模板关节角度的调节范围 身体关节 调 节 范 围① 侧视图 俯视图 正视图 S1，D1，V1腕关节 α1 140°~200° β1 γ1 S2，D2，V2肘关节 α2 60°~180° β2 γ2 S3，D3，V3头/颈关节 α3 55°~125° β3 γ3 155°~205° S4，D4，V4肩关节 α4 0°~135° β4 0°~110° γ4 0°~120° S5，D5，V5腰关节② α5 168°~195° β5 50°~130° γ5 S6，D6，V6髋关节 α6 65°~120° β6 86°~115° γ6 75°~120° S7，D7膝关节③ α7 75°~180° β7 90°~104° γ7 — S8，D8，V8踝关节 α8 70°~125° β8 90° γ8 165°~200° 注：①关节角度调节范围的图样是按照功能技术测量系统绘出的。 ②模板腰部的设计仅表现一种协调关系，并不体现它的生理意义上可能有的活动范围。 ③模板的正视图取消了膝关节，此时小腿的运动将围绕髋关节进行。 Page 51 2019/10/6

52 2．二维人体模板及其应用 （4）坐姿人体模板的应用 用于人机工程辅助设计，示例见图2-27~图2-30。 图2-27 用于小
图 用于小 汽车驾驶室设计 图 用于拖 拉机驾驶室设计 图2-30 用于坐、立姿两用工作台设计 Page 52 2019/10/6

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