安全工程师《生产技术》第一章讲师讲解：第8节

安全工程师《安全生产技术》第一章讲师讲解：第8节

第八节　人的特性

　　一、人体测量
　　为了使各种与人有关的机械、设备、产品等能够在安全的前提下高效工作，就须实现人一机的最优结合，并使人在使用时处于安全、舒适的状态和无害、宜人的环境之中；现代设计就必须充分考虑人体的各种人机学参数。
　　(一)人体尺寸测量基础
　　人体测量所涉及的是一个特定的群体而非个人。因而选择样本必须考虑代表性的群体，测量的结果要经过数理统计处理，以反映该群体的形态特征与差异程度。人体测量是通过测量人体各部位尺寸来确定个体之间和群体之间在人体尺寸上的差别，用以研究人的形态特征，从而为各种安全设计、工业设计和工程设计提供人体测量数据。
　　1．被测者姿势
　　(1)直立姿势。被测者挺胸直立，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，肩部放松，
　　上肢自然下垂，手伸直，手掌朝向体侧，手指轻贴大腿侧面，膝部自然伸直，左、右足后跟并拢，前端分开，使两足大致成45°夹角，体重均匀分布于两足。
　　(2)坐姿。被测者挺胸坐在被调节至腓骨头高度的平面上，头部以眼耳平面定位，眼睛平视前方，左右大腿大致平行，膝弯曲大致成直角，足平放在地面上，手放在大腿上。
　　2．测量基准面
　　人体测量基准面的定位是由三个互相垂直的轴(铅垂轴，纵轴和横轴)来决定的。
　　(1)矢状面。按前后方向将人体纵切为左、右两部分的所有断面，都可称为矢状面。
　　(2)正中矢状面。将人体分为左、右对等的两半的断面称作正中矢状面。
　　(3)冠状面。通过铅垂轴和横轴的平面及与其平行的所有平面都称为冠状面。
　　(4)水平面。与矢状面及冠状面同时垂直的所有平面都称为水平面。水平面将人体分成上、下两部分。
　　(5)眼耳平面。通过左、右耳屏点及眼眶下点的水平面称为眼耳平面或法兰克福平面。
　　3．测量方向
　　(1)在人体上、下方向上，将上方称为头侧端，将下方称为足侧端。
　　(2)在人体左、右方向上，将靠近正中矢状面的方向称为内侧，将远离正中矢状面的方向称为外侧。
　　(3)在四肢上，将靠近四肢附着部位的称为近位，将远离四肢附着部位的称为远位。
　　(4)对于上肢，将挠骨侧称为挠侧，将尺骨侧称为尺侧。
　　(5)对于下肢，将胫骨侧称为胫侧，将腓骨侧称为腓侧。
　　4．支承面和衣着
　　立姿时站立的地面或平台以及坐姿时的椅平面应是水平的、稳固的、不可压缩的。要求被测量者裸体或穿着尽量少的内衣(例如只穿内裤和汗背心)测量，在后者情况下，在测量胸围时，男性应撩起汗背心，女性应松开胸罩后进行测量。
　　5．人体测量的主要仪器
　　在人体尺寸参数的测量中，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。我国对人体尺寸测量专用仪器已制定了标准，而通用的人体测量仪器可采用一般的人体生理测量的有关仪器。
　　(1)人体测高仪。主要是用来测量身高、坐高、立姿和坐姿的眼高以及伸手向上所及的高度等立姿和坐姿的人体各部位高度尺寸。
　　(2)人体测量用直脚规。主要是用来测量两点间的直线距离，特别适宜测量距离较短的不规则部位的宽度或直径，如测量耳、脸、手、足等部位的尺寸。
　　(3)人体测量用弯脚规。常常用于不能直接以直尺测量的两点间距离的测量，如测量肩宽、胸厚等部位的尺寸。
　　6．人体测量主要统计函数
　　(1)平均数。常用统计指标平均数亦称均值，
　　对于n个样本的测量值x₁，x₂……x_n，其平均值如式1——1所示：
　　
　　(2)方差。方差又叫均方差，一般用S²表示，是描述测量数据在平均值上下波动程度大小的值。方差表明样本的测量值是变量，既趋向均值而又在一定范围内波动。对于n个样本的测量值x₁，x₂……x_n，方差的计算式为：
　　
　　
　　(3)标准差。为统一量纲，人们常用标准差s来表示样本相对平均值的波动情况，即测量值集中与离散的程度。对于n个样本的测量值x₁，x₂……x_n，标准差的计算式为：
　　
　　(4)标准误差。标准误差又称抽样误差。由抽样的统计值来推测总体的统计值，而一般情况下，抽样与总体的统计值不可能完全相同，这种差别就是由抽样引起的，被称为标准误差或抽样误差。标准误差的一般计算式为：
　　
　　(5)百分位数。即百分位，是人体测量常用概念。表示某一测量数值所标志的群体数量与整个群体的百分比关系，最常用第5、第50、第95三种百分数位。以人的身高尺寸为例，第5百分位数是指有5%的人群身材尺寸小于此值，而有95%的人群身材大于此值；第50百分位数是指大于或小于此人群身材尺寸的各为50%；第95百分位数是指有95%的人群身材尺寸小于此值，而有5%的人群身材大于此值。一般认为，人体尺寸统计数据基本符合正态分布规律，因此可用平均值和标准差Js来计算某一百分位所对应的人体尺寸数值P₁。
　　
　　式中K为变换系数。在求第1百分位数～第50百分位数据时，取负号；求第50百分位数～第99百分位数据时，取正号。常用的百分位和变换系数的关系见表1—2。第50百分位数即中位数。
　　表1－－2百分位和变换系数

　　利用正态分布理论，还可以求出某一测量数据所属的百分位数P，即：
　　P＝0．5＋P(1－6)
　　根据在正态分布概率数值表上的z值可查得对应概率数值P，其中