(二)静态测量
1.静态测量方法
人体尺寸的静态测量属于传统的测量方法,用途很广。静态人体测量可采取不同的姿势,主要有立姿、坐姿、跪姿和卧姿等几种。制作衣服时人体尺寸的测量是常见的人体静态测量的方法,这种测量是在被测量者静态地站着或坐着的姿势下进行的。静态测量数据是报考测量的基础,是设计人机系统不可缺少的参数。
人体测量的数据是指人体不同部位的尺寸,在设计不同的设备或产品时,会涉及到人体不同部位的尺寸。不同的人给出的人体测量的定义可能略有出入。1986年Pheasant给出了较权威的各种人体测量数据及其图示,见图l-7。关于该图的有关解释可参照表1-3。
表1—3 静态的主要人体尺寸说明
编号 |
名称 |
概念及用途 |
1 |
身高 |
从地面到头顶的垂直距离(高度) |
2 |
眼高 |
从地面到眼角的高度 |
3 |
肩高 |
从地面到肩峰的高度 |
4 |
肘高 |
从地面到肘关节的高度,用以决定工作台的高度 |
5 |
臀高 |
指人体站立时,从地面到臀部关节的高度 |
6 |
指节高 |
作为栏杆和手柄的参考 |
7 |
指尖高 |
与手指操作控件的最低可接受水平有关 |
8 |
坐高 |
从坐的平面到头顶的高度 |
9 |
坐眼高 |
指人体处于坐姿时,从坐立面到眼角的高度 |
10 |
坐肩高 |
指人体处于坐姿时,从坐立面到肩关节的高度 |
11 |
坐肘高 |
从座位的平面到肘下侧的高度;涉及扶手、桌面、键盘的高度设计 |
12 |
大腿厚 |
与座位和桌面之间的空间有关 |
13 |
臀一膝长 |
与座位之间的行距有关 |
14 |
臀一腿弯度 |
与座位的深度有关 |
15 |
膝盖高 |
与桌子下面的空间有关 |
16 |
腿弯高 |
从地面到膝盖底下弯角的垂直距离,与椅子的最大的可接受的高度有关 |
17 |
肩宽 |
肩部的最大水平宽度,与肩部的水平空间有关 |
18 |
肩宽 |
指人体肩关节之间的距离,与服装设计有关 |
19 |
臀宽 |
用于设计座位的宽度 |
20 |
胸部厚 |
从垂直的背部到前胸的最大水平距离,与座位的靠背和障碍物之间的空间设计有关 |
21 |
腹部厚 |
标准坐姿垂直背部到腹部最大水平距离,与座位靠背和障碍物间空间设计有关 |
22 |
肩一肘长 |
在标准的坐姿中,从肩峰到肘下部的距离 |
23 |
肘一指尖长 |
在标准的坐姿中,从肘后到中指尖的距离,涉及前臂延伸的区域,用来定义正常的工作区域,胳膊的伸展区域 |
24 |
上肢长 |
在肘和腕都伸直的状态下,从肩峰到指尖的距离 |
25 |
手心长 |
手臂伸直,从肩峰到手中所握物体中心的距离,表示上肢的功能长度,用来确定使人感到方便的伸展区域 |
26 |
头部厚 |
脸部的眉间到后脑部的距离,可作为眼部位置的参考数据 |
27 |
头部宽 |
头部两耳上面的最大宽度 |
28 |
手长 |
在手保持僵直的状态下,从腕部的皱痕到中指尖的距离 |
29 |
手的宽度 |
通过手掌的最大宽度,在掌骨的末梢,与把手、控制杆的设计有关 |
30 |
脚长 |
从脚后跟到最长的脚趾尖的距离,平行于脚的轴心,用于脚的空间以及踏板的设计 |
31 |
脚宽 |
脚的最大水平宽度,与脚的轴线垂直,用于脚的空间以及踏板占据的空间设计 |
32 |
跨度 |
当两只手都向两边伸直时,两手指尖的最大水平距离(横向伸展开) |
33 |
肘部跨度 |
当上臂向两边伸展,肘部弯曲使指尖触胸时,两肘尖的距离 |
34 |
站立手掌握点 |
人体站立时,胳膊向上举起时手掌可以握住的最高的圆棒中心 |
35 |
标准坐姿手掌握点 |
人体在保持坐姿时,手掌的最高握点 |
2.影响人体测量数据的因素
人体的结构尺寸随着区域、民族、性别、年龄和生活状况等因素的不同而有差异。
(1)民族因素。每个民族都有自己的人体数据,一般不能套用其他民族的测量结果来设计本民族的设备。例如,美国空军的驾驶舱在美国本土的适应范围在第5百分位和第95百分位之间,也就是说,适应90%的美国人;其对于法国人降为80%,对意大利人为69%,日本人为43%,泰国人为24%,越南人为14%。因此,不同民族具有不同的人体尺寸,在设计汽车、飞机等时,亦应参考使用者民族的统计数据。
(2)性别、年龄因素。统计资料显示,男性的平均身高比女性高100mm。同时,人的体形也随着年龄的增长而变化,最为显著的是儿童期和青年期。一般而言,在22岁以前身高呈上升趋势,30岁以后呈下降趋势。男性在其20岁左右身体尺寸发展到最高点,女性这一点大约在17岁。随着年龄的增长,人的身高在40岁时开始缩减,并且随年龄的增加这一过程也在加速(主要发生在脊柱)。而人的体重和某些宽度和周长尺寸却随着年龄的增长而增加。因此,在设计工作装置时,须了解所设计的工作装置是否适合于特定的年龄组使用。在使用人体尺寸数据时,也应明确作为这些数据来源的年龄组。
(3)职业因素。从大量的劳动科学和医学调查中可知,不同职业的人在体型和人体尺寸上存在着较大的差异。由于长期的职业活动,使他们身体的某些部分得到了特别锻炼及适应而改变了体型。体力劳动者和脑力劳动者在体型和身体的某些尺寸方面就有较大的差别。除了在身高和躯干与腿的比例上有差别外,在头部、腹部、身体各部分的周长以及全身脂肪的分布上也有差别。如运动员在身体尺寸和形态上都较一般人有不同。另外,一些职业对于雇员的体型会有一些特定的要求:例如飞行员、消防队员、模特、警察等。