(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(shí)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(dòng)態(tài)測量的基礎(chǔ)，是設(shè)計(jì)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(jì)不同的設(shè)備或產(chǎn)品時(shí)，會(huì)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(jì)資料顯示，男性的平均身高比女性高lOOmm。同時(shí).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(shí)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(jì)工作裝置時(shí)，須了解所設(shè)計(jì)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(shí)。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(dòng)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(dòng)，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(dòng)者和腦力勞動(dòng)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(dòng)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(duì)于雇員的體型會(huì)有一些特定的要求：例如飛行員、消防隊(duì)員、模特、警察等。

　　(三)動(dòng)態(tài)測量

　　1.活動(dòng)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(dòng)，這就要求有足夠的空間.即活動(dòng)空間。人在勞動(dòng)或運(yùn)動(dòng)時(shí)，人體空間位置與尺寸時(shí)刻在變化，這種變化是動(dòng)態(tài)變化。動(dòng)態(tài)測量就是測定人體動(dòng)態(tài)變化時(shí)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(jì)問題，但人在勞動(dòng)時(shí)，姿勢和體位會(huì)頻繁變化，就需用動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行衡量。

　　活動(dòng)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(duì)員在特定寬度的通道攀梯時(shí)，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(dòng)空間。

　　2.伸展域

　　人在各種狀況下工作時(shí)都需要有足夠的活動(dòng)空間。在工作中人常取站、坐、跪等作業(yè)姿勢;立姿時(shí)人的活動(dòng)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(dòng)作和肌肉。人在站立并保持腳的站立面不變時(shí)，手臂的活動(dòng)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(gè)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(jì)人員更為關(guān)心的是人在工作時(shí)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(shí)能舒適、輕快地工作，即前臂活動(dòng)正常范圍。正常作業(yè)范圍的大小、舒適度與工作臺(tái)的高度、操作者的性別、民族因素、手的活動(dòng)特征和運(yùn)動(dòng)方向等因素有關(guān)。

　　(2)最大區(qū)域。例如完全伸展整個(gè)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(shí)，靜力負(fù)荷較大，長時(shí)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(dòng)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(dòng)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(jì)時(shí)，應(yīng)遵循以下幾個(gè)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(jì)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(jì)，為盡可能使所有人(99%以上)通過時(shí)不致發(fā)生撞頭事件，通道和門的最小高度設(shè)計(jì)應(yīng)使用高百分位身高數(shù)據(jù);而操作力設(shè)計(jì)則應(yīng)按最小操縱力準(zhǔn)則設(shè)計(jì)。

　　2可調(diào)性準(zhǔn)則。對(duì)與健康安全關(guān)系密切或減輕作業(yè)疲勞的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循可調(diào)性準(zhǔn)則，在使用對(duì)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(gè)概念在有關(guān)人使用的產(chǎn)品、用具設(shè)計(jì)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(jì)更合理。同理，對(duì)于肘部平放高度設(shè)計(jì)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(duì)于中國人而育，這個(gè)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(huì)隨著年代、社會(huì)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(jì)。

　　5.地域性準(zhǔn)則。一個(gè)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(jì)時(shí)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(shí)不穿鞋。而設(shè)計(jì)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(shí)，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(jì)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(shí)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(jì)數(shù)據(jù)獲得。對(duì)于著裝和穿鞋修正量可參照表1—4中的數(shù)據(jù)確定。對(duì)姿勢修正量的常用數(shù)據(jù)是：立姿時(shí)的身高、眼高減10 mm;坐姿時(shí)的坐高、眼高減44 mm。考慮操作功能修正量時(shí)，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(duì)操作不同功能的控制器應(yīng)作不同的修正。如對(duì)按鈕開關(guān)可減12 mm;對(duì)推滑板推鈕、扳動(dòng)扳鈕開關(guān)則減25 mm。

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