实验一 人体的人机学参数测量
一、实验目的
通过该实验掌握人体测量的基本方法,能运用数理统计方法对测量数据进行处理与分析,从而获得人体静态测量参数及群体统计参数特征值。
二、实验原理
人体尺寸基本是呈正态分布的,为了获得所需的群体人体尺寸,通常是用测量的方法对该群体中的部分个体样本进行测量,其测量数据为离散的随机变量,根据个体参数测量数据,利用数理统计分析知识以获得群体参数分布状况。通常以平均值x、标准偏差s来反映该群体的特征及差异程度。
人体的人机学参数测量实验是用测量的方法来研究人体静态的特征,并得出有关数据,以分析评价人在生活、生产中所处空间环境的舒适范围和安全限度。
三、实验装置与测试仪器
1.身高坐高计 2.电子体重秤
四、实验内容
1.体重测量
把(电子)体重称放在平坦的地面上,校对仪器,将指针调整至零点。受试者只能穿内衣,轻踏上体重称,立于中间,测试者待受试者站稳后,记录显示屏的数据于表2-1中。
2.身高测量
将身高坐高计放置在平坦靠墙的地方,立柱的刻度尺向着光源。受试者脱鞋,足跟并拢,足尖分开成60°,以立正姿势背靠立柱站在身高计的底板上,上肢自然下垂,躯干挺直,足跟、骶骨及两肩胛间与立柱保持接触,头部摆正,不必紧靠立柱,两眼平视前方。测试者站在受试者一侧,用手将水平压板轻轻下滑,轻压受试者头顶即可读数。测试者读数时两眼视线与受试者的身高保持在同一水平,并记录在下表2-1中。
3.坐高测量
让被测者坐在身高坐高计的平板上,使骶骨部、两肩胛间紧靠支持,躯干自然挺直,头部正直、两眼平视前方,以保持耳屏上缘与眼眶下缘呈同一水平,两腿并拢,大腿与地面平行,小腿尽可能与大腿呈直角,上肢自然下垂,但不得撑坐板,双足踏在地面上(或垫板上)。测试人员站在被测者的一侧,将水平压板轻轻沿立柱下滑,轻压被测者头顶即可读数。测试人员两腿与水平压板呈水平进行读数并记录在下表2-1中。
五、数据整理与分析
1.测量数据
表2.1 人体身高、坐高、体重测量项目数据统计表 序号 测量项目 身高 坐高 体重 备注 1 2 3 …… n 1n平均值 x??Xi ni?1标准差 s?2.数据分析
① 计算平均值、标准偏差
??xi?1ni?x?/?n?1? 2 平均值表示测量数据分布的集中趋势,标准偏差表示一系列变数距平均值的分布状况或离中程度。标准差大,表示各变量分布广,远离平均值;反之则表示各变量接近平均值。
② 计算第5、50和95百分位数
设计时如果要用到人体尺寸的某个百分位数,则可由相应人体尺寸的均值和标准差直接推算得到,公式为:
式中
——人体尺寸的K百分位数; ——相应人体尺寸的均值; ——相应人体尺寸的标准差; ——转换系数,参见教材。
当求第1~第50百分位之间的百分位数时,式中取“-”号;
当求第50~第99百分位之间的百分位数时,式中取“+”号。
六、注意事项
1.选用测量仪器必须经过校准;
2.测量时按照规定的身体姿势并找准测量点;
3. 身高、坐高测试误差不得超过0.5cm;体重测量误差少于0.1kg。精确度0.1cm、0.01kg;
七、思考题:
1.哪些行业需要人体测量数据? 2.汽车座椅设计涉及哪些人体参数?