人体测量应用优秀PPT.ppt
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1、人体测量应用第1页,本讲稿共46页一、人体测量的基本知识一、人体测量的基本知识Foudamentals of Anthropometry 1 1、定义:、定义:人体测量学是一门用测量方法研究人体的人体测量学是一门用测量方法研究人体的体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺体格特征的科学。它是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工差别,用以研究人的形态特征,从而为各种工业设计和工程设计提供人体测量数据。业设计和工程设计提供人体测量数据。(如图(如图21)第2页,本讲稿共46页第3页,本讲稿共46
2、页一、人体测量学的基本知识一、人体测量学的基本知识2 2、人体测量数据的种类:、人体测量数据的种类:类型类型静态尺寸静态尺寸动态尺寸动态尺寸人体构造上的尺寸人体构造上的尺寸人体功能上的尺寸人体功能上的尺寸(包括人在工作姿势下或在某(包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的尺寸)种操作活动状态下测量的尺寸)第4页,本讲稿共46页二、人体测量的基本术语二、人体测量的基本术语Terminology of Anthropometry1 1、被测者姿势:、被测者姿势:(1 1)立姿:)立姿:挺胸直立,头部以眼耳平面定挺胸直立,头部以眼耳平面定位,眼睛平视前方,肩部放松,上位,眼睛平视前方,肩部放松
3、,上肢自然下垂,手伸直,手掌朝向体肢自然下垂,手伸直,手掌朝向体侧,手指轻贴大腿侧面,自然伸直,侧,手指轻贴大腿侧面,自然伸直,左、右足后跟并拢,前端分开,使左、右足后跟并拢,前端分开,使两足大致呈两足大致呈4545角,体重均匀分布于角,体重均匀分布于两足。两足。见图见图2 26 6。第5页,本讲稿共46页(2)坐姿:)坐姿:挺胸坐在被调节到腓骨挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上,头部以眼头高度的平面上,头部以眼耳平面定位,眼睛平视前方,耳平面定位,眼睛平视前方,左右大腿大致平行,膝弯曲左右大腿大致平行,膝弯曲大致成直角,足平放在地面大致成直角,足平放在地面上,手轻放在大腿上。上,手轻放在大腿
4、上。见图见图27。第6页,本讲稿共46页2 2、测量基准面、测量基准面 人体基准面的定位是人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴由三个互为垂直的轴(铅垂轴、纵轴和横轴)(铅垂轴、纵轴和横轴)来决定的。人体测量中来决定的。人体测量中设定的轴线和基准面设定的轴线和基准面如如图图22。矢状面;正中矢状面;矢状面;正中矢状面;冠状面;水平面;冠状面;水平面;眼耳平面。眼耳平面。第7页,本讲稿共46页3 3、测量方向、测量方向(1)在人体上、下方向在人体上、下方向上,将上方称为上,将上方称为头侧头侧端,端,将下方称为将下方称为足侧足侧端。端。(2)在人体左、右方向在人体左、右方向上,将靠近正中矢状上,将靠
5、近正中矢状面的方向称为面的方向称为内侧内侧,将远离正中矢状面的将远离正中矢状面的方向称为方向称为外侧。外侧。第8页,本讲稿共46页3 3、测量方向、测量方向(3)在四肢上,将靠近在四肢上,将靠近四肢附着部位的称为四肢附着部位的称为近近位位,将远离四肢附着部,将远离四肢附着部位的称为位的称为远位。远位。(4)对于上肢,将挠骨)对于上肢,将挠骨侧称为侧称为挠侧挠侧,将尺骨侧,将尺骨侧称为称为尺侧尺侧。(5)对于下肢,将胫骨)对于下肢,将胫骨侧称为侧称为胫侧胫侧,将腓骨侧,将腓骨侧称为称为腓侧腓侧。第9页,本讲稿共46页4 4、支承面和衣着、支承面和衣着 立姿时站立的地面或平立姿时站立的地面或平台以
6、及坐姿时的椅平面应是台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩水平的、稳固的、不可压缩的。的。第10页,本讲稿共46页5 5、基本测点及测量项目、基本测点及测量项目(GB397583)(GB397585测量方法)测量方法)测测点点头部测点头部测点(16个)个)躯干和四肢部位躯干和四肢部位测点测点(22个)个)测测量量项项目目头部测量项目头部测量项目(12项)项)躯干和四肢躯干和四肢部位测量项部位测量项目目(69项)项)第11页,本讲稿共46页6 6、人体测量的主要仪器、人体测量的主要仪器 (1)(1)人体测高仪人体测高仪:主要用来测量身高、坐高、立主要用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高
7、以及伸手向上所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及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。部位高度尺寸。(2 2)人体测量用直角规:)人体测量用直角规:主要用来测量两点间的直线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、不规则部位的宽度或直径。如耳、脸、手、足。脸、手、足。第12页,本讲稿共46页6 6、人体测量的、人体测量的主要仪器主要仪器(3)用于不能直)用于不能直接以直尺测量的两接以直尺测量的两点间距离的测量,点间距离的测量,如测量肩宽、胸厚如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。等部位的尺寸。第13页,本讲稿
8、共46页7 7、人体测量中的主要统计函数、人体测量中的主要统计函数(术语)(术语)总体、样本总体、样本均值、标准差均值、标准差术语术语适应域适应域百分位百分位百分位数百分位数第14页,本讲稿共46页总总体体 统计学中,把所要研究的全体对象统计学中,把所要研究的全体对象的集合称为的集合称为“总体总体”。人体尺寸测量。人体尺寸测量中,总体是按一定特征被划分的人群。中,总体是按一定特征被划分的人群。因此,设计产品时必须了解总体的特性,因此,设计产品时必须了解总体的特性,并且对该总体命名,例如,中国成年人、并且对该总体命名,例如,中国成年人、中国飞行员等。中国飞行员等。样样本本 统计学中,把从总体取出
9、的许多个统计学中,把从总体取出的许多个体的全部称为体的全部称为“样本样本”。各种人体尺。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本,寸手册中的数据就是来自这些样本,因此,设计人员必须了解样本的特点因此,设计人员必须了解样本的特点及其表达的总体。及其表达的总体。第15页,本讲稿共46页均均值值 描述一个分布,必须用两个重要的统描述一个分布,必须用两个重要的统计量:均值和标准差。前者表示分布的集计量:均值和标准差。前者表示分布的集中趋势;后者表示分布的离中趋势。中趋势;后者表示分布的离中趋势。均值的计算公式为:均值的计算公式为:标标准准差差标准差的计算公式为:标准差的计算公式为:为相加,为相加,N为
10、测量次为测量次数,数,为各单独测量为各单独测量值,值,M为均值。为均值。S为标准差,其为标准差,其他符号与(他符号与(1)相同。相同。第16页,本讲稿共46页适应域适应域 一个设计只能取一一个设计只能取一定的人体尺寸范围,定的人体尺寸范围,只考虑整个分布的一只考虑整个分布的一部分部分“面积面积”,称为,称为“适应域适应域”,适应域,适应域是相对设计而言的,对是相对设计而言的,对应统计学的置信区间的应统计学的置信区间的概念。概念。适应域可分为:对称适应适应域可分为:对称适应域、偏适应域。对称适应域域、偏适应域。对称适应域对称于均值;偏适应域通常对称于均值;偏适应域通常是整个分布的某一边。是整个分
11、布的某一边。第17页,本讲稿共46页百分位百分位百分位由百分比表示,称为百分位由百分比表示,称为“第几百第几百分位分位”。例如,。例如,50%称为第称为第50百分百分位。位。百分位数百分位数百分位数是百分位对应的数值。百分位数是百分位对应的数值。例如,身高分布的第例如,身高分布的第5百分位数百分位数为为1543,则表示有,则表示有5%的人的身的人的身高将低于这个高度。高将低于这个高度。在人体测量资料中,常常给出的是第在人体测量资料中,常常给出的是第5、第、第50和第和第95百分位数值。在设计中,当需要得到任一百分位数值。在设计中,当需要得到任一百分位数值时,则可按下式求出:百分位数值时,则可按
12、下式求出:1%-50%之间的数值:之间的数值:P=M-(SK)50%-99%之间的数值:之间的数值:P=M+(SK)M为标准值;为标准值;S为为标准差;标准差;K为百分为百分比变换系数。比变换系数。第18页,本讲稿共46页人体尺寸的区域划分人体尺寸的区域划分东北、华北区东北、华北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黑黑龙江龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山东、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北京、天津、河北。北京、天津、河北。甘肃、青海、陕西、山西、西藏、甘肃、青海、陕西、山西、西藏、宁夏、河南、新疆。宁夏、河南、新疆。安徽、江苏、上海、浙江。安徽、江苏、上海、浙江。湖南、湖北、
13、江西。湖南、湖北、江西。广东、广西、福建。广东、广西、福建。贵州、四川、云南。贵州、四川、云南。第19页,本讲稿共46页东北、华北区东北、华北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各地区身高、体重的各地区身高、体重的M、S值值身高身高:M=1693(1586););S=56.6(51.8)体重体重:M=64(55););S=8.2(7.7)身高身高:M=1684(1575);S=53.7(51.9)体重体重:M=60(52);S=7.6(7.1)身高身高:M=1686(1575);S=55.2(50.8)体重体重:M=59(51);S=7.7(7.2)身高身高:M=16
14、69(1560);S=56.3(50.7)体重体重:M=57(50);S=6.9(6.8)身高身高:M=1650(1549);S=57.1(49.1)体重体重:M=56(49);S=6.9(6.5)身高身高:M=1647(1546);S=56.7(53.9)体重体重:M=55(50);S=6.8(6.9)第20页,本讲稿共46页百分比对应的变换系数百分比对应的变换系数K 5%1.64510%1.28220%0.84225%0.67450%0.00075%0.67480%0.84290%1.28295%1.645第21页,本讲稿共46页例例1设计适用于设计适用于90%华北男性使用的产品,试华北男
15、性使用的产品,试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸?问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸?解:解:由表查知由表查知华北男性身高平均值华北男性身高平均值M=1693mm,标准差,标准差S=56.6mm.要求产品适用于要求产品适用于90%的人,故以第的人,故以第5百分位和第百分位和第95百分位确定尺寸的界限百分位确定尺寸的界限值,由表查得变换系数值,由表查得变换系数K=1.645;即第即第5百分位数为:百分位数为:P=1693-(56.6*1.645)=1600mm第第95百分位数为:百分位数为:P=1693+(56.6*1.645)=1786mm结论:结论:按身高按身高1600-1786mm设计产
16、品尺寸,将适应用于设计产品尺寸,将适应用于90%的华北男性。的华北男性。讨论:讨论:平均值是作为设计的基本尺寸,而标准差是作平均值是作为设计的基本尺寸,而标准差是作为设计的调整量的。为设计的调整量的。第22页,本讲稿共46页注意:注意:例中被排除的例中被排除的10%的人,是的人,是10%的矮小者还是高大者或者大小各排除的矮小者还是高大者或者大小各排除5%即取中间值,取决于排除后对使用即取中间值,取决于排除后对使用者的影响和经济效果。者的影响和经济效果。当需要得到某项人体测量尺寸当需要得到某项人体测量尺寸M M1 1所处所处的百分率的百分率P P时,可按下列步骤及公式求时,可按下列步骤及公式求得
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