安全人机工程(全套课件529P).ppt

1、Safety Ergonomics 课课 程程 简简 介介u安全人机工程学是从安全的角度研究人与机的关系, 运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。其立足点放在安全上面，对在活动（含生产活动、生活活动、生存活动）过程中的人实行保护为目的，主要阐述人与机保持什么样的关系，才能保证人的安全。它作为人机工程学的一个应用学科的分支，以安全为目标、以工效为条件，并与以安全为前提、以工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，而成为安全工程学的一个重要分支学科。 一、课程的定位，目的一、课程的定位，目的u本课程是安全工程专业的专业基础必修课程之一。u该课程从解决“人”与“物”之间界面关

2、系的角度，研究导致活动者伤亡病害等不利的因素作用机理和预防与消除方法的依据等，同时为工程技术设计者提供人体的数据与要求，以这些数据和要求指导工程技术人员进行具体工程设计，从而在实现生产效率的同时确保劳动者的安全，通过课程学习培养学生进行安全人机系统设计、人机系统安全分析与评价的基本能力。 u人机工程学人机工程学 丁玉兰丁玉兰 主编主编 北京理工大学出版社北京理工大学出版社u普通人机工程学普通人机工程学 杨君顺杨君顺 主编主编 陕西科技大学陕西科技大学u安全人机工程学安全人机工程学 欧阳文昭欧阳文昭 廖可兵廖可兵 主编主编 煤炭工业出版社煤炭工业出版社u安全人机工程学安全人机工程学 李红杰李红杰

3、 主编主编 中国地质大学出版社中国地质大学出版社u工业设计应用人类工程学工业设计应用人类工程学 周美玉周美玉 主编主编 中国轻工出版社中国轻工出版社u安全人机工程学安全人机工程学王宝国王宝国 编著编著 机械工业出版社机械工业出版社u安全人机工程学安全人机工程学张力张力 编著编著 中国劳动社会保障出版社中国劳动社会保障出版社uHuman Factors in Engineering and Design 清华大学出版社清华大学出版社参参 考考 文文 献献 第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论u教 学 内 容u1.1 人机工程学的起源和发展u1.2 人机工程学科命名与定义u1.3 人

4、机工程学的研究内容与方法u1.4 人机工程学学科体系及其应用领域u1.5 安全人机工程学格雷夫斯为意大利阿勒西公司设计了一系列具有后现代特色的金属餐具，这是1985年设计的水壶，实用、美观。 第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论基 本 要 求u1 了解人机工程学的发展历史，安全人机工程学的学科特点；u2 明确安全人机工程学的研究任务、研究对象及其研究范围，安全人机工程学的基本研究方法本章重难点u重点：安全人机工程学的任务、研究对象以及研究范围；安全人机工程学的研究方法。 第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论1.1 1.1 人机工程学的起源和发展人机工程学的起源和发展

5、经验人经验人机工程机工程学学科学人科学人机工程学机工程学现代人现代人机工程机工程学学早期历史二次世界大战之前早期历史二次世界大战之前发展史1945194519601960年年 1960年年现在现在 第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论H:D=8 : 1历史早期案例帕提农神庙帕提农神庙 石头打制工具历史早期案例第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 16世纪8世纪历史早期案例第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 历史早期案例第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 历史早期案例第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 FrankFran

6、k,Lillian Gilbreth,Lillian Gilbreth（人机学研究的先躯）：动作研（人机学研究的先躯）：动作研究和车间管理研究；熟练操作与疲劳；工作时间的设计和残疾究和车间管理研究；熟练操作与疲劳；工作时间的设计和残疾人使用设备的设计。人使用设备的设计。肌肉疲劳试验肌肉疲劳试验（1884年，德国莫索年，德国莫索A.Mosso）：通过电信号测试人体的疲劳程度）：通过电信号测试人体的疲劳程度泰罗铁锹试验泰罗铁锹试验（1898年，美国泰勒年，美国泰勒F.W.Taylor） ：5、10（最佳）、17、30kg吉尔伯勒斯的砌砖试验吉尔伯勒斯的砌砖试验（1911年，美国吉尔伯勒斯年，美国吉

7、尔伯勒斯F.B.Gilbreth） ： 动作研究：动作研究：1818个减少为个减少为5 5个个 效率：效率：120120块块/ /h h增加到增加到 350 350块块/ /h h学科名称：应用实验心理学学科名称：应用实验心理学经验人机工程学萌芽阶段（人适应机器人适应机器）第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论返返回回 科学人机工程学形成阶段（机器适应人）第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 1945年美国军方成立年美国军方成立工程心理实验室工程心理实验室；1949年人机工程研究会在英国成立，第一本有关人机的书年人机工程研究会在英国成立，第一本有关人机的书应应用经验心

8、理学：工程设计中的人因学用经验心理学：工程设计中的人因学出版；出版；1950年英国成立了世界上第一个人类工效学会；年英国成立了世界上第一个人类工效学会；1957年年9月美国政府出版周刊月美国政府出版周刊人的因素学会人的因素学会；1961年国际人机工程协会成立。年国际人机工程协会成立。学科名称：工程心理学学科名称：工程心理学第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论返返回回 现代人机工程学快速发展、科学系统研究阶段 到到6060年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事年代，美国的人机工程学基本集中在复杂的军事工业的应用上，随着航天技术的发展，人机工程学迅速工业的应用上，随着航天技术的发

9、展，人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。随后，人机工程学迅速成为航天工业的一个重要部分。随后，人机工程学迅速发展，开始在军事和航天工业以外的领域得以应用，包发展，开始在军事和航天工业以外的领域得以应用，包括医药公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。括医药公司、计算机公司、汽车公司和其他消费公司。工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方工厂也开始意识到人机工程学在工作场地和产品设计方面的重要性。面的重要性。19601980年年（仍然不为普通人所了解）（仍然不为普通人所了解）第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 19791979年年Three MileThree M

10、ile岛上的核电站事故；岛上的核电站事故；19841984年年1212月月4 4日日Union CarbideUnion Carbide杀虫剂工厂有毒物质泄漏，杀虫剂工厂有毒物质泄漏，40004000人死亡，人死亡，2000020000人受伤；人受伤；19861986年苏联年苏联ChernobylChernobyl核电站事故核电站事故,300,300人死亡；人死亡；19891989年年Phillips PetroleumPhillips Petroleum塑料工厂在一场爆炸中夷为塑料工厂在一场爆炸中夷为平地。平地。1980198019901990年年（人机工程学的重要性）（人机工程学的重要性）

11、第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 人类空间站的建立；人类空间站的建立；计算机和计算机工程的应用；计算机和计算机工程的应用；药物器械设计和老年人产品设计；药物器械设计和老年人产品设计；人的生活和工作质量设计。人的生活和工作质量设计。19901990年以后年以后（人（人机机环境系统的建立）环境系统的建立）第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 我国人机发展进程我国人机发展进程19611961年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。年在瑞典斯得哥尔摩举行首次国际人机工程会议。19821982年在日本东京举行第八次国际人机工程会议，我国第一次派人年在日本东京举行第八次

12、国际人机工程会议，我国第一次派人参加。参加。国际标准化组织（国际标准化组织（ISOISO）19751975年成立了国际人机工程标准委员会年成立了国际人机工程标准委员会（TC159TC159）。19811981年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。年我国相应成立中国人类工效学标准技术委员会。19891989年成立年成立中国人类工效学学会中国人类工效学学会19911991年年1 1月成为月成为国际人类工效学协会国际人类工效学协会正式成员正式成员第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 1.2 1.2 人机工程学科命名与定义人机工程学科命名与定义1 1、学科的命名学科的命名美国美国：

13、Human Engineering; Human Factors EngineeringHuman Engineering; Human Factors Engineering人类工人类工程学或人类因素工程学。程学或人类因素工程学。欧洲欧洲：Ergonomics Ergonomics 人类工程学或工效学。已被国际标准化组织人类工程学或工效学。已被国际标准化组织正式采纳，本义：劳动的规律。正式采纳，本义：劳动的规律。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 其他其他：工程心理学（：工程心理学（前苏联前苏联）；人间工学（）；人间工学（日本日本）；人）；人 体工程学；人机工程学；人类工效学

14、；人机控制学；宜人学体工程学；人机工程学；人类工效学；人机控制学；宜人学等。等。我国我国： 人机工程学，人机工程、人机工程设计，人人机工程学，人机工程、人机工程设计，人- -机机- -环环境系统工程，人体工程学、人类工效学，人类工程学、工程境系统工程，人体工程学、人类工效学，人类工程学、工程心理学、宜人学、人的因素等。心理学、宜人学、人的因素等。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 2 2、人机工程学的定义、人机工程学的定义 International Ergonomics Association：Ergonomics (or human factors) is the scie

15、ntific discipline concerned with the understanding of interactions among humans and other elements of a system, and the profession that applies theory, principles, data and methods to design in order to optimize human well-being and overall system performance. Ergonomists contribute to the design an

16、d evaluation of tasks, jobs, products, environments and systems in order to make them compatible with the needs, abilities and limitations of people. (一一)第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 国际人机工程学会（国际人机工程学会（International Ergonomics AssociationInternational Ergonomics Association，IEAIEA）：研究人与：研究人与系统系统中其他因素之间的

17、相互作用，以及应用相关中其他因素之间的相互作用，以及应用相关理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和理论、原理、数据和方法来设计以达到优化人类和系统系统效能的学科。效能的学科。（2000.82000.8） 人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、环境和系统，人机工程学专家旨在设计和优化任务、工作、产品、环境和系统，使之满足人们的使之满足人们的需要、能力和限度。需要、能力和限度。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 (二二) 中国企业管理百科全书中国企业管理百科全书将人机工程学定义为：研究将人机工程学定义为：研究人和机器、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器人和机器、

18、环境的相互作用及其合理结合，使设计的机器与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提与环境系统适合人的生理、心理等特点，达到在生产中提高效率、安全、健康和舒适的目的。高效率、安全、健康和舒适的目的。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 (三三) 一般定义：人机工程学是以人的生理、心理特性一般定义：人机工程学是以人的生理、心理特性为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、为依据，应用系统工程的观点，分析研究人与产品、人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操人与环境以及产品与环境之间的相互作用，为设计操作简便省力、安全、舒适，人作简便省力、安全、舒适，人机机环境的配合

19、达到环境的配合达到最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。最佳状态的工程系统提供理论和方法的学科。人机工程学：按照人的特性设计和改善人机工程学：按照人的特性设计和改善人人机机环境系统的科学。环境系统的科学。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 人机工程学人机工程学研究的对象研究的对象是产品设计中与人有关的问题，是产品设计中与人有关的问题，将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。将人的需求和能力置于设计技术体系的核心位置。 目的目的为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学为产品、系统和环境的设计提供与人相关的科学数据。追求实现人类和技术完美和谐融合的目标。数据。追求实现人类和

20、技术完美和谐融合的目标。 人机工程学是使技术人性化的科学。人机工程学是使技术人性化的科学。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 人人机机环境系统环境系统 人机环境系统是指由共处于同一时间和空间的人与其所使用的机以及他们周围的环境所构成的系统，简称人机系统，在人机系统中，人、机、环境相互依存、相互作用、相互制约完成某一特定的工作或生活过程。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 机机环境环境人人人机环境系统汽汽车车的的设设计计第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 人人: :是指操作者是指操作者 或使用者。或使用者。机机: :泛指人可操作与可使泛指人可操作与

21、可使用的物，可以是机器，用的物，可以是机器，也可以是用具或生活用也可以是用具或生活用品、设施、计算机软件品、设施、计算机软件等各种与人发生关系的等各种与人发生关系的一切事物。一切事物。 环境环境: :环境是人与机共处的环境，如作业环境是人与机共处的环境，如作业场所和作业空间，自然环境和社会环境等。场所和作业空间，自然环境和社会环境等。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 1.3 1.3 人机工程学的研究内容与方法人机工程学的研究内容与方法1 1、人机工程学的研究内容人机工程学的研究内容理论、应用：总体趋势在于应用 各国人机工程研究的基本状况各国人机工程研究的基本状况由于各国学科和

22、工业基础不同由于各国学科和工业基础不同, ,各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同，例如各国人机工程的研究方向和侧重点也有所不同，例如: :美国侧重工程和人机关系美国侧重工程和人机关系；法国侧重劳动生理学法国侧重劳动生理学；前苏联注重工程心理学前苏联注重工程心理学；保加利亚偏重人体测量保加利亚偏重人体测量；捷克、印度等注重劳动卫生学捷克、印度等注重劳动卫生学第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 （1）人体特性的研究人体特性的研究 自然人、社会人（2 2）人机系统的总体设计）人机系统的总体设计(分工和信息交流）（3 3）工作场所和信息传递装置的设计）工作场所和信息传递装置的设计（

23、4 4）环境控制和安全保护设计）环境控制和安全保护设计 第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 人人与与机机的的特特性性比比较较第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 目前人机工程学的前沿领域研究包括：目前人机工程学的前沿领域研究包括： 人机关系；人与环境关系；人与生态；人的特性模型；人机系统的定量描述；人际关系、直至团体行为、组织行为、心理状态等方面的研究。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 2 2、人机工程学的研究方法人机工程学的研究方法研究方法研究方法观察法观察法实测法实测法实验法实验法计算机数值仿真法计算机数值仿真法调查研究法调查研究法分析法分析

24、法模拟和模型试验法模拟和模型试验法第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 研究宇航员生理、心理能力测量装置框图研究宇航员生理、心理能力测量装置框图返回第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 驾驶员眼动规律实验装置驾驶员眼动规律实验装置返回第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 研究车辆碰撞的人机系统的模拟与模型第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 控制面板模拟器控制面板模拟器波士顿爱迪生公司波士顿爱迪生公司（Boston Edison Boston Edison CompanyCompany）的）的”神秘神秘6 6号号”（Mystic #6My

25、stic #6）电厂的控制板电厂的控制板MITRE开发开发返回第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 人体动作分析仿真图形输出人体动作分析仿真图形输出第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 1.4 1.4 人机工程学学科体系及其应用领域人机工程学学科体系及其应用领域1 1、人机工程学的学科体系、人机工程学的学科体系第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 人机工程学人机工程学人体科学人体科学 技术科学技术科学环境科学环境科学生理学生理学心理学心理学劳动卫生学劳动卫生学人体测量学人体测量学人体力学人体力学环境卫生学环境卫生学环境医学环境医学环境心理学环境心理学环

26、境保护学环境保护学环境检测学环境检测学工业设计工业设计工程设计工程设计安全工程安全工程系统工程系统工程机械工程机械工程管理工程管理工程 第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 2 2、人机工程学的应用、人机工程学的应用从铅笔到航天飞机第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 （1）、日常用品）、日常用品（2）、家具）、家具（3）、服装）、服装（4）、各种手工工具）、各种手工工具（5）、各种装备）、各种装备（6）、建筑）、建筑（7）、交通工具）、交通工具（8）、有人参与的太空设备）、有人参与的太空设备第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 1.5 1.5 安全人

27、机工程学安全人机工程学1 1、安全人机工程学的定义、安全人机工程学的定义 安全人机工程学是从安全的角度出发，运用人机工程学的原理和方法去解决人机安全人机工程学是从安全的角度出发，运用人机工程学的原理和方法去解决人机结合面的安全问题的一门新兴学科。它作为人机工程学的一个应用学科分支，以结合面的安全问题的一门新兴学科。它作为人机工程学的一个应用学科分支，以安全为目标、以工效为条件，将与以安全为前提、工效为目标的工效人机工程学安全为目标、以工效为条件，将与以安全为前提、工效为目标的工效人机工程学并驾齐驱，并成为安全工程学的一个重要分支学科。并驾齐驱，并成为安全工程学的一个重要分支学科。2 2、安全人

28、机工程学的研究对象、安全人机工程学的研究对象 研究对象：人、机、和人机结合面研究对象：人、机、和人机结合面 人机结合面：人和机在信息交换和功能上接触或相互影响的领域（或称人机结合面：人和机在信息交换和功能上接触或相互影响的领域（或称“界面界面”） 目标：研究以保证工作（包括各种活动）效率为必要条件和以追求实现人安全目标：研究以保证工作（包括各种活动）效率为必要条件和以追求实现人安全（包括健康）为目标，研究实现这一要求所需要的人机学理论、方法、手段和采（包括健康）为目标，研究实现这一要求所需要的人机学理论、方法、手段和采取安全设备工程或其它工程措施的依据。取安全设备工程或其它工程措施的依据。第一

29、章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 1.5 1.5 安全人机工程学安全人机工程学3 3、安全人机工程学的研究目的、安全人机工程学的研究目的 安全人机工程学的研究目的：更好地在人机之间合理分配功能，使人和机有机结安全人机工程学的研究目的：更好地在人机之间合理分配功能，使人和机有机结合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保合，有效地发挥人的作用，最大限度地为人提供安全卫生和舒适的环境，达到保障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率。障人的健康、舒适、愉快地活动的目的，同时提高活动效率。4 4、安全人机工程学的研究内容和方法、安全人机工程学的研究

30、内容和方法 研究内容：研究内容： 除人机工程学所研究的内容外，还研究人机结合面的安全标准依据、除人机工程学所研究的内容外，还研究人机结合面的安全标准依据、人机系统的安全设计等问题。人机系统的安全设计等问题。 研究方法：与人机工程学研究方法基本相同，但侧重于研究人机结合面。研究方法：与人机工程学研究方法基本相同，但侧重于研究人机结合面。第一章第一章 安全人机工程学概论安全人机工程学概论 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性教 学 内 容u2.1 人的物理特性u2.2 人的生理特性u2.3 人的心理特性 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性基 本 要 求

31、u1 正确理解人的基本特性，熟练掌握人体几何参数的测量方法；u2 掌握人的生物力学特性、生理特性；u3 掌握测量基准面、静态测量和动态测量的基本概念。本章重难点u重点：人体几何参数的测量方法；人的生物力学特性、生理特性；测量基准面、静态测量和动态测量等基本概念。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性2.1 2.1 人的物理特性人的物理特性人的物理特性主要包括几何特征、力学特征、热学特性、电学特性、声学特性以及其他物理特性。是人-机-环境系统工程中必须要熟悉与掌握的人机学基本数据之一。 1 1、人的几何特性人的几何特性（又称人体测量数据又称人体测量数据）第二章第二章 人机系

32、统中人的基本特性人机系统中人的基本特性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包括人在工作姿势下或在某种操作活动状态下测量的某种操作活动状态下测量的尺寸尺寸）（如人体的长度、宽、高、如人体的长度、宽、高、围等围等） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性（1 1）、）、人体测量的基本术语人体测量的基本术语1)1)被测者姿势：被测者姿势：（1 1）立姿：）立姿： 挺胸直立，头部以眼耳平面定位，挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，上肢自眼睛平视前方，肩部放松，上肢自然下垂，

33、手伸直，手掌朝向体侧，然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、手指轻贴大腿侧面，自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足右足后跟并拢，前端分开，使两足大致呈大致呈4545角，体重均匀分布于两足。角，体重均匀分布于两足。见图见图2121。 （2）坐姿：）坐姿：第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性 挺胸坐在被调节到腓骨头挺胸坐在被调节到腓骨头高度的平面上，头部以眼耳高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，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。

34、上，手轻放在大腿上。见图见图2222。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性2 2）测量基准面测量基准面 人体基准面的定位是由三人体基准面的定位是由三个互为垂直的轴（铅垂轴、个互为垂直的轴（铅垂轴、纵轴和横轴）来决定的。人纵轴和横轴）来决定的。人体测量中设定的轴线和基准体测量中设定的轴线和基准面面如右图。如右图。正中矢状面；冠状面；水平正中矢状面；冠状面；水平面；面； 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性3) 3)测量方向测量方向(1)(1)在人体上、下方向上，在人体上、下方向上，将上方称为将上方称为头侧端，头侧端，将下将下方称为方称为足侧端。足侧端

35、。(2)(2)在人体左、右方向上，在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向将靠近正中矢状面的方向称为称为内侧内侧，将远离正中矢，将远离正中矢状面的方向称为状面的方向称为外侧。外侧。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性3) 3)测量方向测量方向 (3)在四肢上，将靠近四肢附在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为着部位的称为近位近位，将远离四，将远离四肢附着部位的称为肢附着部位的称为远位。远位。（4）对于上肢，将挠骨侧称）对于上肢，将挠骨侧称为为挠侧挠侧，将尺骨侧称为，将尺骨侧称为尺侧尺侧。（5）对于下肢，将胫骨侧称）对于下肢，将胫骨侧称为为胫侧胫侧，将腓骨侧称为，将腓骨侧称

36、为腓侧腓侧。 4 4）支承面和衣着支承面和衣着立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。赤身或贴身内衣。水平的、稳固的、不可压缩的。赤身或贴身内衣。线性测量项目的测量值读书精度线性测量项目的测量值读书精度1mm。第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5 5）基本测点及测量项目基本测点及测量项目（GB397583GB397583）（GB397585GB397585测量方法）测量方法） 5 5）基本测点及测量项目基本测点及测量项目（GB397583GB397583）（）（GB397585GB397585测

37、量方法）测量方法）第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性测点测点头部测点头部测点（16个）个）躯干和四肢部躯干和四肢部位测点位测点（22个）个）测量项目测量项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） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（立姿）基本测点及测量项目（立姿1） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（立姿）基本测点及测量项目（立姿2） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（立姿

38、）基本测点及测量项目（立姿3） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（立姿）基本测点及测量项目（立姿4） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（立姿）基本测点及测量项目（立姿5） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（立姿）基本测点及测量项目（立姿6） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（坐姿）基本测点及测量项目（坐姿1） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（坐姿）基本测点

39、及测量项目（坐姿2） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（坐姿）基本测点及测量项目（坐姿3） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（坐姿）基本测点及测量项目（坐姿4） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性5）基本测点及测量项目（坐姿）基本测点及测量项目（坐姿5） 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性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、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所

40、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距离，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、位的宽度或直径。如耳、脸、手、足。足。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性（3）用于不能直接以直用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。部位的尺寸。 7 7）人体测量中的主要统计函数（术

41、语）人体测量中的主要统计函数（术语）第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性总体、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 总体总体第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性 统计学中，把所要研究的全体对象的集合称统计学中，把所要研究的全体对象的集合称为为“总体总体”。人体尺寸测量中，总体是按一定。人体尺寸测量中，总体是按一定特征被划分的人群。因此，设计产品时必须了特征被划分的人群。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，中解总体的特性，并且对该总体命名，例如，中国成年人、中国飞行员等。国成年人

42、、中国飞行员等。样本样本 统计学中，把从总体取出的许多个体的全统计学中，把从总体取出的许多个体的全部称为部称为“样本样本”。各种人体尺寸手册中的数据。各种人体尺寸手册中的数据就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解就是来自这些样本，因此，设计人员必须了解样本的特点及其表达的总体。样本的特点及其表达的总体。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性 描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均值和描述一个分布，必须用两个重要的统计量：均值和标准差。前者表示分布的集中趋势；后者表示分布的离标准差。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。均值均值标准差标准差均值的计算公

43、式为：均值的计算公式为：NXMNKk1KX为相加，为相加，N为测量次为测量次数，数， 为各单独测量为各单独测量值，值，M为均值。为均值。标准差的计算公式为：标准差的计算公式为：S为标准差，其为标准差，其他符号与（他符号与（1）相同。相同。1)12NMXSnKK 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性适应域适应域 一个设计只能取一定一个设计只能取一定的人体尺寸范围，只考虑的人体尺寸范围，只考虑整个分布的一部分整个分布的一部分“面面积积”，称为，称为“适应域适应域”，适应域是相对设计而言的，适应域是相对设计而言的，对应统计学的置信区间的对应统计学的置信区间的概念。概念。 适应域

44、可分为：对称适应域、适应域可分为：对称适应域、偏适应域。对称适应域对称于偏适应域。对称适应域对称于均值；偏适应域通常是整个分均值；偏适应域通常是整个分布的某一边。布的某一边。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性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。例百分位数是百分位对应的数值。例如，身高分布的第如，身高分布的第5百分位数为百分位数为1543，则表示有，则表示有5%的人的身高的人的身高将低于这个高度。将低于这个高度。 在人体测量资

45、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，则可按下式求出：第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性P=M+（SK）M为标准值；为标准值；S为标准差；为标准差；K为百分比变换系数。为百分比变换系数。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性（2 2）、）、人体静态几何特征人体静态几何特征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、华北区黑黑龙江龙江、吉林、辽宁、内蒙古、山、吉林、辽宁、内蒙古、山东、北

46、京、天津、河北。东、北京、天津、河北。西北区西北区甘肃、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。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性东南区东南区安徽、江苏、上海、浙江。安徽、江苏、上海、浙江。华中区华中区湖南、湖北、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。华南区华南区西南区西南区 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性各地区身高、体重的各地区身高、体重的M、S值值见见P29表表3-2 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性人体

47、静态测量参数的应用人体静态测量参数的应用例1：设计适用于90%华北男性使用的产品，试问应按怎样的身高范围设计该产品尺寸？u解：由表查知华北男性身高平均值解：由表查知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5百分位百分位和第和第95百分位确定尺寸的界限值，由表查得变换系数百分位确定尺寸的界限值，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）=1786mmu结论：按身

48、高结论：按身高1600-1786mm设计产品尺寸，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。u讨论：平均值是作为设计的基本尺寸，而标准差是作为设计讨论：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。的调整量的。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性注意：例中被排除的10%的人，是10%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者的影响和经济效果。u 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M1所处的百分率所处的百分率P时，时，可按下列步骤及公式求得：可按下列步骤及公式求得：Z=（M1-M）/Su然后根据

49、然后根据Z值查表得小值查表得小p的值，再按下列公式求百分率的值，再按下列公式求百分率P；即即P=0.5+pu以下列例题说明：以下列例题说明： 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性例2已知男性A身高1720mm,试求有百分之多少的西北男性超过其高度？u解：由表查得西北男性身高平均值解：由表查得西北男性身高平均值M=1684mm，标准差标准差S=53.7mm那么那么uZ=（1720-1684）/53.7=0.670u再根据再根据Z=0.670查表得查表得p=0.2486(0.249)即即P=0.5+0.249=0.749u 结论：身高在结论：身高在1720mm以下的西北男性为

50、以下的西北男性为74.9%，超过男性超过男性A身高的西北男性则为身高的西北男性则为25.1%。 第二章第二章 人机系统中人的基本特性人机系统中人的基本特性影响人体测量数据差异的因素：影响人体测量数据差异的因素：年龄年龄性别性别地区与种族地区与种族职业职业年代年代 年年 龄龄注意：注意：在采用人体尺寸时，必须判断对象适在采用人体尺寸时，必须判断对象适合那些年龄组，要注意不同年龄组尺寸数据合那些年龄组，要注意不同年龄组尺寸数据的差异。的差异。例如：例如：人体尺寸增长过程：人体尺寸增长过程：男男2020岁、女岁、女18 18岁。岁。（结束）（结束）手的尺寸：手的尺寸：男男15岁、女岁、女13岁。岁。