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人的特性 (1). 人机系统是根据系统的目的和性质设计的。设计新的系统应先根据人的形态特征设计作业空间;再根据人的功能特性决定作业条件 。. 人的特性可分为:: 人的基本特性-------形态特性 功能特性 人的复杂特性-------人为失误 模糊性
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人机系统是根据系统的目的和性质设计的。设计新的系统应先根据人的形态特征设计作业空间;再根据人的功能特性决定作业条件。 • 人的特性可分为:: • 人的基本特性-------形态特性 功能特性 • 人的复杂特性-------人为失误 模糊性 情绪
例:笔杆的粗细与长度取决与人手的形状,其特定的结构则出于对人的功能作用特点的考虑。例:笔杆的粗细与长度取决与人手的形状,其特定的结构则出于对人的功能作用特点的考虑。
2.1 人体测量学概述 概述 人体测量学(anthropometry)是研究用何种精密仪器与方法,测量产品设计时所需的人体各有关参量。以研究人的形态特征,确定个体之间和群体之间的差异,以及如何将这些人体参数应用于产品设计的学科。 人体参量包括:人体尺寸、体表面积、肢体容积、肢体重量与重心等 人体尺寸测量是借助人体各部分的尺寸和比例来研究人体的方法,是人机工程学的基础。
工程人体测量 其总体是按一定特征而被划分的人群。 • 不同的总体在体质上会有差异。设计人员必须知道自己所要研究的总体是什么,才能保证所测量的总体与所设计产品的未来使用者是“同一”的。也才能保证所设计的产品在尺寸上与使用者总体的人体尺寸相匹配。
世界上已有九十多个大规模的人体测量数据库 CASER(Civilian American and European Survey of Anthropometry Research)人体测量研究计划; 日本HQL协会(Research Institute of Human Engineering for Quality Life)提出了人体测量和增进人类福址计划; 英国3D电子商务中心(The Centre for 3D Electronic Commerce)在网上开展了三维人体数据方面的商务活动。
1. 分类 静态尺寸(构造尺寸) 人体的形态特征主要用静态尺寸表示
动态尺寸(功能尺寸) 人在工作姿势下或在某种操作活动下测量的尺寸,也可在非连续动作条件下测得。
从实用角度来看,人体测量内容一般有以下三类:从实用角度来看,人体测量内容一般有以下三类: 形态的测量: 主要有人体长度测定;人体体型测定;人体体积和重量的测定;人体表面积测 生理的测定 主要内容有人体出力测定;人体触觉反应测定;任意疲劳测定等。 运动的测定 主要内容有动作范围测定;动作过程测定;体型变化测定;皮肤变化测定等。
德雷夫斯(Henry Dreyfuss)发表的《人的测量》一书
2. 被测者姿势 立姿 坐姿 特定姿势
3. 测量基准面 矢状面 冠状面 水平面
5. 人体测量技术 从技术发展来看,人体测量技术可以分为 普通测量技术 三维数字化人体测量技术
(1)普通测量技术 普通人体测量仪器可以采用一般的人体生理测量的有关仪器,包括人体测高仪、直角规、弯角规、三脚平行规、软尺、测齿规、立方定颅器、平行定点仪等,其数据处理采用人工处理或者人工输入与计算机处理相结合的方式。
(2)三维数字化人体测量技术 从仪器本体的原理来讲,三维数字化人体测量分为手动接触式、手动非接触式、自动接触式、自动非接触式等;最终可以根据所需速度、精度和造价确定合适的方式。
手动接触式 美国佛罗里达Faro技术公司的FaroArm 非接触式(no contact)三维数字化测量仪 典型的是英国的LASS(Loughborough Anthropometric Shadow Scanner)技术和美国TC2开发的白光相位测量技术(Phase Measurement Profilometry)
2.2 人体尺寸的基本概念 分布:分布就是指测量项目的各个值按照一定的频率出现。 分布曲线:以人体测量值为横坐标,以出现频率为纵坐标,得到的曲线就是分布曲线。
如果分布曲线左右对称,像一个倒“U”,这样的分布就叫正态分布。人体尺寸数据因随机测量,基本符合或接近于正态分布;如果分布曲线左右对称,像一个倒“U”,这样的分布就叫正态分布。人体尺寸数据因随机测量,基本符合或接近于正态分布; • 正态分布:
适应域 一个设计只能取一定的人体尺寸范围,这部分人只占整个分布的一部分“域”,称为适应域。 适应域可分为: 对称适应域,对称于均值 偏适应域,通常是整个分布的某一边
人机工程学的几个统计函数: (1)均值:就是算术平均值。 M=ΣX/N 均值表示测量数据集中趋向某个值。 (2)标准差:事物离散趋势的统计量 б=√∑(X-M)2/(N-1) 表示测量的数据相对于平均值的波动状态。 标准差和均值相反,它表示测量数据分离于某值 。
(3)抽样误差 又称标准误差,即全部样本均值的标准差。 因样本数远小于总体数,相对与总体样本平均值存在误差
(4)百分位 百分位就是分布的横坐标用百分比来表示所得到的位置。 适应域也可用百分位来表示,如适应域90%就是指百分位5%--95%之间的范围。百分位由百分比表示,称为“第x百分位”。如50%称为第50百分位。
(5)百分位数 一种位置指标,一个界限值,以符号:PK表示 一个百分位数将总体或样本的全部观测值分为两部分:有K%的观测值等于和小于它,有(100-K)%的观测值大于它。
百分位数是百分位对应的数值,人体尺寸中就是测量值。例如身高分布的第5百分位数为1543mm,有5%的人身高低于这个高度。百分位数是百分位对应的数值,人体尺寸中就是测量值。例如身高分布的第5百分位数为1543mm,有5%的人身高低于这个高度。
Pk=L+i/fk(k*n/100-C) PK------第K个百分位数; L---- PK所在组的下限值; i-----组距; fK-----PK所在组的向上累计的频数。