第12讲 人体测量

满足人们“求美”、“求奇”等心理需求，需要在产品最小功能尺寸上附加一项增量，即心理修正量。

最小功能尺寸=人体尺寸百份位数+功能修正量 最佳功能尺寸=最小功能尺寸+心理修正量

3．产品尺寸设计的分类

从人机工程学的角度出发，设计人员为了使自己设计的产品或工程系统能适合于使用者，必须以特定使用者群体的有关人体尺寸测量数据作为设计的依据。按照所使用的人体尺寸的设计界限值的不同情况，可将产品尺寸设计任务分为三种基本类型。

（1）I型产品尺寸设计

需要同时利用两个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值和下限值的依据之设计任务，称为I型产品尺寸设计，又称双限值设计。

例如，汽车驾驶座椅设计就是一种典型的I型产品尺寸设计。为了使驾驶员的眼睛处于最佳位置以获得良好的视野，驾驶员的手和脚能够很方便地操作方向盘、变速杆、加速踏板、离合器踏板、制动踏板等操纵装置；以及使驾驶员头部与驾驶室顶部之间保持适当的距离以防止汽车在路况较差的道路上行驶时，由于过分颠簸

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而发生头部与顶篷碰撞的事故，通常将座椅上下、前后方向的位置设计成可调式，让高身材驾驶员乘坐时，把座椅调低、调后，低身材驾驶员乘坐时，把座椅调高、调前。这样，在确定调节范围时，就需要两个设计界限值—一上限值和下限值。确定座椅的高低调节范围宜取坐姿眼高的第90、10或第95、5百分位尺寸数据作为上、下限值的依据，确定座椅的前后调节范围宜取坐姿臀膝距的第90、10或第95、5百分位尺寸数据作为上、下限值的依据。 （2）II型产品尺寸设计

只需要利用一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值或下限值的依据之设计任务，称为II型产品尺寸设计，又称单限值设计。II型产品尺寸设计任务，又分为两类；

①IIA型产品尺寸设计 只需要利用一个人体尺寸百分位数作为尺寸上限值的依据之设计任务，称为IIA型产品尺寸设计，也称大尺寸设计。

例如，设计公共汽车的车厢高度时，为了确保站立的乘客在汽车行驶中不会由于汽车颠簸而导致头与车厢顶篷相碰撞，只需考虑到高身材的人的需要，可取身高的第95或第90百分位尺寸数据作为上限值的依据。又如设计防护装置的可伸达危险点的安全距离，宜取人的相应肢体部位的可达距离的第95或第90百分位尺寸数据作为上限值的依据。

②IIB型产品尺寸设计 只需要利用一个人体尺寸百分位数作为尺寸下限值的依据之设计任务，称为IIB型产品尺寸设计，也称小尺寸设计。

例如，设计工作场所的栅栏结构、网孔结构或孔板结构等安全防护装置时，为了防止人的手指、手或手臂进入危险区，栅栏间距、网孔直径宜取人的相应肢体部位厚度的第10百分位尺寸数据作为下限位的依据。 （3）III型产品尺寸设计

只需要人体尺寸的第50百分位尺寸数据作为产品尺寸设计的依据之设计任务，称为III型产品尺寸设计，也称折中设计。

例如．门的把手或锁孔离地面的高度、电灯开关在房间墙壁上的安装位置离地面的高度设计，都只需确定一个高度以供各种不同身高的人使用，所以宜平均地取立姿肘高的第50百分位尺寸数据作为设计依据。又如，当工厂由于生产能力有限，本来应采用尺寸系列的产品，目前只能生产其中一个尺寸规格时，一般也宜取相应人体尺寸的第50百分位尺寸数据作为设计依据。

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设计人员进行产品或工程系统设计时，首先必须正确判断设计任务应属于哪一种类型，然后恰当选取作为尺寸设汁依据的人体相应部位的百分位数。例如，要是按n型产品尺寸设计的要求来设计公共汽车的车厢高度，则只有身高小于第50百分位尺寸数据纳人才适合乘坐这种公共汽车，而占人群相当大比例的身高大于第50百分位尺寸数据的人们，乘坐这种公共汽车时，就会感到非常不舒适、不满意，这显然属于严重的设计错误。 （4）满足度

所设计的产品或工程系统，在尺寸上能满足的适合使用者的人数，占特定使用者群体的百分率，称为满足度。

这是产品或工程系统设计中有关人机工程方面的一项设计目标。满足度的取值应根据设计该产品或工程系统所依据的使用者群体的人体尺寸的变异性、生产该产品或实现该工程系统的技术可能性以及经济上的合理性等因素进行综合权衡。

基于人体尺寸变异性大的特点，设计人员应当充分认识到，他所设计的产品或工程系统，决不是仅供中等身材的人使用的，而是为满足占特定使用者群体中相当大百分率的人使用而设计的。不同的人体测量项目的尺寸变异性往往差别很大，有的变化范围很大，有的变化范围较小。对于变化范围小的，可用一个尺寸规格的产品去覆盖整个变化范围，而对于变化范围大的，则需要用几个尺寸规格的产品去覆盖整个变化范围。当然，设计人员也可以通过制造产品的材料的选择或产品的结构设计来解决后一个问题，例如，为了使驾驶员的座椅能够适合高身材和低身材的使用者，可将驾驶座待设计成高度方向和前后方向都可调节的结构。

设计人员当然希望所设计的产品或工程系统能够满足特定使用者群体中所有的人使用，但是要想达到100％的满足度，技术上或经济上往往是不可能实现，或者是不合理的，因此、在实际设计中，通常均以满足度达到90％作为设计目标。例如，在设计汽车车厢高度时，取90％满足度较为合适，因为要是为了满足其余10％的人(即身材特别高的人)的需要而将车厢设计得更高些，虽然技术上是可行的，但经济上却是不合算的。类似的问题在军用飞机或坦克的设计中显得更加突出，因为要是为了高身材驾驶员的需要而将飞机驾驶舱或坦克驾驶舱的高度设计得更高一些，则不仅经济上不合算，而且为战术要求所不容许，从技术角度看也不可取。作为一个弥补的办法是，在选拔军用飞机或坦克驾驶员时，将人员身高的录取标准严格限制在一定的身高尺寸范围内，从而使驾驶员的身高同飞机或坦克驾驶舱的尺寸得到很

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好的匹配。

4．设计界限值的选择

设计界限值的选择是与设计目标(即满足度)的取值密切相关的。

对于I型产品尺寸设计，如果产品或工程的设计不仅涉及到使用方便和舒适，而且涉及到使用者的安全和健康，则应将满足度取为98％，于是应选用第99百分位和第1百分位的人体尺寸数据作为尺寸设计上、下限值的依据。如果产品或工程的设计只涉及到使用方便和舒适，而不涉及到使用者的安全和健康，则通常可将满足度取为90％，于是应选用第95百分位和第5百分位的人体尺寸数据作为尺寸设计上、下限值的依据。

对厂II型产品尺寸设计，如果产品或工程的设计不仅涉及到使用方便和舒适，而且涉及到使用者的安全和健康。则应将满足度取为98呢或95％，于是应选用第98百分位或第95百分位的人体尺寸数据作为尺寸设汁上限值的依据。如果产品或工程的设计只涉及到使用方便和舒适，而不涉及到使用者的安全和健康，则通常可将满足度取为90％，于是应选用第90百分位的人体尺寸数据作为尺寸设计上限值的依据。

对于II B型产品尺寸设计，如果产品或工程的设计不仅涉及到使用方便和舒适，而且涉及到使用者的安全和健康，则应将满足度取为98％或95％，于是应选用第2百分位或第5百分位的人体尺寸数据作为尺寸设计下限值的依据。如果产品或工程的设计只涉及到使用方便和舒适，而不涉及到使用者的安全和健康．则通常可将满足度取为90％，于是应选用第10百分位的人体尺寸数据作为尺寸

对于III型产品尺寸设计，必须以第50百分位的人体尺寸数据为依据。 对于军用装备及某些特种产品或系统，如果基于功能要求、技术可行性、经济合理性等方面的综合考虑，对操作人员的选拔规定了人体尺寸(通常主要是身高相性别)上的严格限制，则其满足度的取值和设计界限值的选择，须作相应的特殊论证确定。

5．立姿人体尺才数据的应用

立姿身高常用来确定建筑物高度，设备高度，车厢、帆船、船舱高度，立姿使用的用具高度，危区防护栏高度，床的长度，服装的长度等。立姿身高也是计算人体各部分相关尺寸与设备高度的基础。

立姿眼高常用来确定立姿操作时机械仪表的高度，数控机床控制显示屏幕的高

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