第2章人体的人机学参数-安全人机工程学课程课件.ppt
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1、安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 1 页页第二章第二章 人体的人机学参数人体的人机学参数内内 容容第一节第一节 人体尺寸及其测量人体尺寸及其测量 第二节第二节 人体的人机学参数人体的人机学参数第三节第三节 疲劳的测定疲劳的测定第四节第四节 人体测量数据的应用人体测量数据的应用10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 2 页页一、人体测量的基本术语人体测量的基本术语 被测者姿势被测者姿势(立姿立姿 、坐姿坐姿)测量基准面测量基准面(见图1)测量方向测量方向 支承面和着装支承面和着装 基本测点及测量项目基本测点及测量项目(见图2、图3)第
2、一节第一节 人体尺寸及其测量人体尺寸及其测量继继 续续10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 3 页页图图1 人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 4 页页图图1-b 人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 图图1-a 人体测量基准面和基准轴人体测量基准面和基准轴 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 5 页页图图2-2-a a 测量项目测量项目-立姿立姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系
3、第第 6 页页图图2-2-b b 测量项目测量项目-立姿立姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 7 页页图图2-2-c c 测量项目测量项目-立姿立姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 8 页页图图2-2-d d 测量项目测量项目-立姿立姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 9 页页图图2-2-e e 测量项目测量项目-立姿立姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 10 页页图图2-2-f f 测量项目测量项目-立姿立姿10/24
4、/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 11 页页图图3-3-a a 测量项目测量项目-坐姿坐姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 12 页页图图3-3-b b 测量项目测量项目-坐姿坐姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 13 页页图图3-3-c c 测量项目测量项目-坐姿坐姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 14 页页图图3-3-d d 测量项目测量项目-坐姿坐姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第
5、第 15 页页图图3-3-e e 测量项目测量项目-坐姿坐姿10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 16 页页 在人体尺寸测量中所采用的人体测量仪器有:人体测高仪、人体测量用直脚规、人体测量用弯脚规、人体测量用三脚平行规、坐高椅、量足仪、角度计、软卷尺以及医用磅秤等。人体测高仪人体测高仪 直脚规直脚规 直脚规直脚规(参见图4-a 见图4-b 见图见图4-c)继继 续续二、人体尺寸测量用的主要仪器人体尺寸测量用的主要仪器10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 17 页页图4-a 人体测高仪 10/24/2022安全人机工
6、程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 18 页页图4-b 人体测量用直脚规 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 19 页页图图2-4 2-4 人体测量用弯脚规(4-c)10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 20 页页三、人体测量中的主要统计函数人体测量中的主要统计函数 均值 方差 21_2)(11niixxnsniixnxns1_22)(11niinxnnxxxx1211.10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 21 页页三、人体测量中的主要统计函数人体测量中的主要
7、统计函数 标准差标准差 抽样误差抽样误差 百分位数和适应度百分位数和适应度 nssxskxx_21_)(11niixxns10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 22 页页百分比(百分比(%)K百分比(百分比(%)K0.52.576700.5241.02.326750.6742.51.960800.84251.645851.036101.282901.282151.036951.645200.84297.51.960250.67499.02.326300.52499.52.576表表2-1 百分比与变换系数 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环
8、境工程系安全与环境工程系第第 23 页页四、常用人体测量数据常用人体测量数据1 1、我国成年人的人体结构尺寸我国成年人的人体结构尺寸 图图2-5 2-5 立姿人体尺寸立姿人体尺寸 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 24 页页图图2-6 坐姿人体尺寸坐姿人体尺寸 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 25 页页图图2-7 2-7 人体水平尺寸人体水平尺寸 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 26 页页表表22 人体主要尺寸人体主要尺寸 (单位:单位:mm)mm)10/24
9、/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 27 页页 表表2-3 立姿人体尺寸立姿人体尺寸 (单位:单位:mm)10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 28 页页 表表2-4 坐姿人体尺寸坐姿人体尺寸 (单位:单位:mm)10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 29 页页表表2-5 人体水平尺寸人体水平尺寸 (单位:mm)10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 30 页页表表2-6 各区域的体重、身高和胸围三项参数的均值和标准差各区域的体重、身高和胸围三项
10、参数的均值和标准差(单位:mm)10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 31 页页2 我国成年人人体动态尺度我国成年人人体动态尺度 (1)肢体活动角度范围)肢体活动角度范围 图图2-8 人体肢体活动角度范围人体肢体活动角度范围 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 32 页页图图2-9 2-9 人体上部及上肢固定姿势活动角度范围人体上部及上肢固定姿势活动角度范围 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 33 页页图图2-10 立姿上身及手的可及范围、坐姿上身及手的可及范围立姿上身
11、及手的可及范围、坐姿上身及手的可及范围(2)不同姿势时手能及的空间不同姿势时手能及的空间 范围范围10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 34 页页图图2-112-11单腿跪姿上身及手的可及范围单腿跪姿上身及手的可及范围10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 35 页页图图2-12 2-12 仰卧姿势手及腿的活动空间仰卧姿势手及腿的活动空间 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 36 页页3、常用人体功能尺寸测量区域、常用人体功能尺寸测量区域 10/24/2022安全人机工程学第
12、二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 37 页页五、手、脚作业域测量五、手、脚作业域测量1、手的测量手的测量 图图214 214 手的测量手的测量10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 38 页页(1)水平作业域 图图2-15 手在水平面的正常作业阈和最大作业域(手在水平面的正常作业阈和最大作业域(cm)10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 39 页页图图2-16 2-16 坐姿抓握作业域(坐姿抓握作业域(cmcm)10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 40 页页(2)垂直
13、作业域 图图2-17 立姿双臂垂直作业域图立姿双臂垂直作业域图 2-18 立姿双臂垂直作业域立姿双臂垂直作业域 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 41 页页图图2-19 身高与摸高的关系身高与摸高的关系 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 42 页页2、脚的测量 图图220 脚的测量脚的测量 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 43 页页3、脚作业空间脚作业空间 图图2-21 脚的作业区域脚的作业区域 第一节结束第一节结束10/24/2022安全人机工程学第二章安全与
14、环境工程系安全与环境工程系第第 44 页页一、人体体部指数及有关人机学参数计算一、人体体部指数及有关人机学参数计算 可根据人体的身高、体重等基础测量数据,可根据人体的身高、体重等基础测量数据,利用一些经验公式计算出所需的其它各部分数据。利用一些经验公式计算出所需的其它各部分数据。1 1、人体的体部指数人体的体部指数 (参参见教材见教材P34P34公式公式2-72-11)2 2、用人体身高尺寸计算人体各部分尺寸用人体身高尺寸计算人体各部分尺寸 (见见图图2-22、图图2-23及及表表2-9)第二节第二节 人体的人机学参数人体的人机学参数10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全
15、与环境工程系第第 45 页页图图2-22 坐姿静态尺寸编号图坐姿静态尺寸编号图 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 46 页页图图223 立姿静态尺寸图立姿静态尺寸图 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 47 页页名名 称称计算式计算式名名 称称计算式计算式坐 高0.523H肘与肘间宽0.256H膝 高0.311H臀部宽0.203H坐姿臀高0.249H肩 宽0.229H座到肘高0.135H手前伸长度0.462H大腿厚0.086H坐位眼高0.454H臀部到膝高0.342H两手恻平伸长度1.032H臀部到小腿长0.
16、280H坐面至举手指尖高0.795H表表 2-9 静坐时人体尺寸与身高的关系 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 48 页页3 3、用人体体重计算人体体积和表面积用人体体重计算人体体积和表面积 (1 1)人体体积人体体积 (2 2)体表面积体表面积4 4、用身高、体重、表面积求有关人机学参数用身高、体重、表面积求有关人机学参数 (见表见表2-10 )937.4015.1WV725.0425.0HWKSR1529.00128.00061.0WHS051456.00422460235.0WHS 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与
17、环境工程系第第 49 页页表表2-10 人体有关人机学参数计算公式人体有关人机学参数计算公式 10/24/2022安全人机工程学第二章安全与环境工程系安全与环境工程系第第 50 页页二、二、人体生理学参数及测量人体生理学参数及测量 1、最大耗氧量、最大耗氧量(Vo2max)及氧债能力及氧债能力(见图2-24)2、最大心率、最大心率3、搏出量与最大心脏输出、搏出量与最大心脏输出 4 4、肌电图、肌电图5、呼吸量的测定、呼吸量的测定 6、脉搏数的测定、脉搏数的测定 7、发汗的测定、发汗的测定 8、血液成份变化的测定、血液成份变化的测定 9、脑电图、脑电图(见表212)第二节结束第二节结束10/24
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