(二)靜態(tài)測量

　　1.靜態(tài)測量方法

　　人體尺寸的靜態(tài)測量屬于傳統(tǒng)的測量方法，用途根廣。靜態(tài)人體測量可采取不同的姿勢，主要有立姿、坐姿、跪姿和臥姿等幾種。制作衣服時人體尺寸的測量是常見的人體靜態(tài)測量的方法，這種測量是在被測量者靜態(tài)地站著或坐著的姿勢下進(jìn)行的。靜態(tài)測量數(shù)據(jù)是動態(tài)測量的基礎(chǔ)，是設(shè)計人機(jī)系統(tǒng)不可缺少的參數(shù)。

　　人體測量的數(shù)據(jù)是指人體不同部位的尺寸，在設(shè)計不同的設(shè)備或產(chǎn)品時，會涉及到人體不同部位的尺寸。不同的人給出的人體測量的定義可能略有出人。

　　2.影響人體測量數(shù)據(jù)的因素

　　(1)民族因素。

　　(2)性別、年齡因素。統(tǒng)計資料顯示，男性的平均身高比女性高lOOmm。同時.人的體形也隨著年齡的增長而變化，最為顯著的是兒童期和青年期。一般而言.在22歲以前身高呈上升趨勢，30歲以后呈下降趨勢。男性在其20歲左右身體尺寸發(fā)展到最高點(diǎn)，女性這一點(diǎn)大約在17歲。隨著年齡的增長，人的身高在40歲時開始縮減，并且隨年齡的增加這一過程也在加速(主要發(fā)生在脊柱)。而人的體重和某些寬度和周長尺寸卻隨著年齡的增長而增加。因此，在設(shè)計工作裝置時，須了解所設(shè)計的工作裴置是否適合于特定的年齡組使用。在使用人體尺寸數(shù)據(jù)時。也應(yīng)明確作為這些數(shù)據(jù)來源的年齡組。

　　(3)職業(yè)因素。從大量的勞動科學(xué)和醫(yī)學(xué)調(diào)查中可知，不同職業(yè)的人在體型和人體尺寸上存在著較大的差異。由于長期的職業(yè)活動，使他們身體的某些部分得到了特別鍛煉及適應(yīng)而改變了體型。體力勞動者和腦力勞動者在體型和身體的某些恩寸方面就有較大的差別。除了在身高和軀干與腿的比例上有差別外.在頭部、腹部、身體各部分的周長以及全身脂肪的分布上也有差別。如運(yùn)動員在身體尺寸和形態(tài)上都較一般人有不同。另外，一些職業(yè)對于雇員的體型會有一些特定的要求：例如飛行員、消防隊員、模特、警察等。

　　(三)動態(tài)測量

　　1.活動空間

　　要完成一項(xiàng)非常簡單的任務(wù)，人體也需要某些部位運(yùn)動，這就要求有足夠的空間.即活動空間。人在勞動或運(yùn)動時，人體空間位置與尺寸時刻在變化，這種變化是動態(tài)變化。動態(tài)測量就是測定人體動態(tài)變化時的數(shù)值。靜態(tài)測量的數(shù)據(jù).雖可解決許多產(chǎn)品設(shè)計問題，但人在勞動時，姿勢和體位會頻繁變化，就需用動態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行衡量。

　　活動空間的分配依賴于許多因素：使用的人群，任務(wù)，衣物，設(shè)備爰作業(yè)性質(zhì)等。所以一般沒有固定的規(guī)則或模式。例如，一名消防隊員在特定寬度的通道攀梯時，就要考慮他的衣服的不同、攜帶設(shè)備的不同，以及通道內(nèi)是否還有另外的物體.如燈、其他儀器。在不同的情境要求下，需要不同尺寸的活動空間。

　　2.伸展域

　　人在各種狀況下工作時都需要有足夠的活動空間。在工作中人常取站、坐、跪等作業(yè)姿勢;立姿時人的活動空間不僅取決于身體的尺寸，而且也取決于保持身體平衡的微小平衡動作和肌肉。人在站立并保持腳的站立面不變時，手臂的活動空間用舒適伸展域來表示。伸展域可從立視圖和平面圖兩個方面來看;主要有：通過肩部關(guān)節(jié)的正中矢狀面的垂直部分;通過關(guān)節(jié)的橫斷面的水平部分;通過肩關(guān)節(jié)的沿著冠狀縫平面的垂直部分。

　　設(shè)計人員更為關(guān)心的是人在工作時所涉及的區(qū)域;1963年Barnes提出了此種情況的正常區(qū)域和最大區(qū)域的概念。下面以前臂伸展域?yàn)槔M(jìn)行說明。

　　(1)正常區(qū)域。將上肢輕松地垂直于體側(cè)，曲肘，以肘關(guān)節(jié)為中心，前臂和手能自由到達(dá)的區(qū)域，在該范圍內(nèi)，人操作時能舒適、輕快地工作，即前臂活動正常范圍。正常作業(yè)范圍的大小、舒適度與工作臺的高度、操作者的性別、民族因素、手的活動特征和運(yùn)動方向等因素有關(guān)。

　　(2)最大區(qū)域。例如完全伸展整個上臂所能涉及的區(qū)域。手臂向外伸直，以肩關(guān)節(jié)為中心，臂的長度(半徑不包括手長)所劃過的弧形軌跡在水平面上的投影。在最大作業(yè)范圍內(nèi)操作時，靜力負(fù)荷較大，長時間處于這種狀態(tài)下操作.最容易引起疲勞。

　　除了手的水平作業(yè)范圍之外，還有腳的偉業(yè)范圈。由于腳的生理特征.其作業(yè)范圍不可能很大，其作業(yè)范圍是以水平方向可能移動的尺寸來確定的。腳的舒適作業(yè)范圍.要根據(jù)腳的出力、動作頻率、操作姿勢、機(jī)械作業(yè)的形式、柞業(yè)內(nèi)容等綜哈分析的結(jié)果來確定。

　　(四)人體測量數(shù)據(jù)的運(yùn)用準(zhǔn)則

　　在運(yùn)用人體測量數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計時，應(yīng)遵循以下幾個準(zhǔn)則：

　　1.最大最小準(zhǔn)則。該準(zhǔn)則要求根據(jù)具體設(shè)計目的選用最小或最大人體參數(shù)。如人體身高常用于通道和門的最小高度設(shè)計，為盡可能使所有人(99%以上)通過時不致發(fā)生撞頭事件，通道和門的最小高度設(shè)計應(yīng)使用高百分位身高數(shù)據(jù);而操作力設(shè)計則應(yīng)按最小操縱力準(zhǔn)則設(shè)計。

　　2可調(diào)性準(zhǔn)則。對與健康安全關(guān)系密切或減輕作業(yè)疲勞的設(shè)計應(yīng)遵循可調(diào)性準(zhǔn)則，在使用對象群體的5%一95%可調(diào)。如汽車座椅應(yīng)在高度、靠背傾角、前后距離等尺度方向上可調(diào)。

　　3.平均準(zhǔn)則。雖然平均這個概念在有關(guān)人使用的產(chǎn)品、用具設(shè)計中不太合理，但諸如門拉手高、錘子和刀的手柄等，常用平均值進(jìn)行設(shè)計更合理。同理，對于肘部平放高度設(shè)計數(shù)而言，由于主要是能使手臂得到舒適的休息，故選用第50百分位數(shù)據(jù)較合理，對于中國人而育，這個高度在14—27.9cm之間。

　　4.使用最新人體數(shù)據(jù)準(zhǔn)則。所有國家的人體尺度都會隨著年代、社會經(jīng)濟(jì)的變化而不同。因此，應(yīng)使用最新的人體數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計。

　　5.地域性準(zhǔn)則。一個國家的人體參數(shù)與地理區(qū)域分布、民族等因索有關(guān)，設(shè)計時必須考慮實(shí)際服務(wù)的區(qū)域和民族分布等因素。

　　6.功能修正與最小心理空間相結(jié)合準(zhǔn)則。國家標(biāo)準(zhǔn)公布的有關(guān)人體數(shù)據(jù)是在裸體或穿單薄內(nèi)衣的條件下測得的，測量時不穿鞋。而設(shè)計中所涉及的人體尺度是在穿衣服、穿鞋甚至戴帽條件下的人體尺寸。因此，考慮有關(guān)人體尺寸時，必須給衣服、鞋、帽留下適當(dāng)?shù)挠嗔浚簿褪菓?yīng)在人體尺寸上增加適當(dāng)?shù)闹b修正量。所有這些修正量總計為功能修正量。于是，產(chǎn)品的最小功能尺寸可由式1—8確定：

　　Smin =Ra+Δf(1—8)

　　式中Smin——最小功能尺寸;

　　Ra——第a百分位人體尺寸數(shù)據(jù);

　　Δf——功能修正量。

　　功能修正量隨產(chǎn)品不同而異，通常為正值，但有時也可能為負(fù)值。通常用實(shí)驗(yàn)方法求得功能修正量，但也可以通過統(tǒng)計數(shù)據(jù)獲得。對于著裝和穿鞋修正量可參照表1—4中的數(shù)據(jù)確定。對姿勢修正量的常用數(shù)據(jù)是：立姿時的身高、眼高減10 mm;坐姿時的坐高、眼高減44 mm。考慮操作功能修正量時，應(yīng)以上肢前展長為依據(jù)，而上肢前屜長是后背至中指尖點(diǎn)的距離，因而對操作不同功能的控制器應(yīng)作不同的修正。如對按鈕開關(guān)可減12 mm;對推滑板推鈕、扳動扳鈕開關(guān)則減25 mm。

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