1、人体工程学简介一、何为人体工程学？人体工程学是上世纪 50 年代发展起来的一门新学科。它以 人机 关系为研究的对象，以实测、统计、分析为基本的研究方法，是一种描述如何塑造适宜人的 工作环境 的科学。具体到产品开发，就是在产品的设计和制造方面要按照人体的生理解剖功能量身定做，更加适合于人体的工作效能。 “人 ”指的是在所研究的系统中参与系统过程的人 ; “机 ”则泛指一切与人处于同一系统中并与人交换着信息、物质和能量的、供人使用的物 ; “工作环境 ”指的是 “人 ”、 “机 ”共处的、对“人 ”和 “机 ”有直接或间接影响的周围外部条件。在我国，本学科处于初创阶段，名称尚不统一，有 “人机工程
2、学 ”， “人类工效学 ”、 “人体工程学 ”和“工效学 ”等不同提法。统一称为 “人机工程学 ”。二、人机工程学的研究对象人机工程学的研究对象是人 -机 -环境系统简称人机系统。人机工程学既要研究人 -机 -环境系统的各个组成部分的属性 ,更要着重研究人 -机 -环境系统的总体属性 ,以及人、机、环境之间的相互关系的规律。三、人机工程学的研究内容 人的特性的研究（ 1）人体尺寸及人体测量技术（ 2）人体的力学性能（ 3）人的劳动生理功能（ 4）劳动中人的心理过程（ 5）人的信息传递能力（ 6）人的可靠性（ 7）人员的选拔和培训（ 8）人的动作时间研究（ 9）人体模型 机的特性的研究 环境特性
3、的研究 人 -机关系的研究 人 -环境关系的研究 机 -环境关系的研究 人 -机 -环境系统总体性能的研究四、汽车人体工程学今天的汽车要追求 “人车合一 ”。所谓 “人车合一 ”，就是设计汽车的目标要以人为本，围绕人的需求而建造。要使人乘驾汽车感到舒适、方便和不容易疲劳，这就是汽车人体工程学的目的。 汽车设计的基础。 驾驶区空间如何确定？ 驾驶员座椅如何设计？ 仪表盘如何设计与布置？ 操纵杆、脚踏板等如何布置？ 前风挡玻璃（雨刮器）有何要求？ 后视镜大小、位置如何确定？ 车高（车长等）如何设定？ 汽车如何降噪？ 汽车照明设备有何要求？ 汽车的安全设备（安全带、气囊等）应满足何种要求？本课程主要
4、研究对象：轿车。轿车作为通勤交通工具的功能比率将渐趋下降，而用于休闲娱乐的功能比率将渐趋提高 , 轿车的行驶速度也许不再是最主要的使用性能要求了，而人们对轿车的 宜人性、乘坐舒适性 的要求却会比现在高得多 , 轿车作为一个活动的家，将要求车内空间增大，内部装饰更具有家庭的温馨气氛。第一章 汽车设计与试验用人体模型常用人体模型来代替真人。人体模型应有人真人的某些特性。汽车设计与试验用人体模型视用途不同种类也不一。主要包括车身设计及校核用的 H 点人体模型、撞车试验用的人体模型 (假人 )、仪表板及转向操纵系统冲击吸收性能试验用的头部和胸部模型及振动试验用的两自由度 (或多自由度 )振动模型等。(
5、2)确定出 H 点的位置 (以加速踏板踵点为基准，兼顾座垫、靠背的压缩量 );（如何确定？）(3)将第 95 百分位人体样板的 H 点与刚才确定的 H 点相重合 ;(4)按选定的 舒适坐姿角 确定人体样板在图纸上的位置 ;(5)选定 H 点的水平及垂直行程 (即座椅的水平及垂直调节量 )。水平行程范围一般为 100 一 160mm，垂直行程一般应大于 80mm。(6)画出座椅调节至中间位置、最前最高位置以及最后最低位置时的H 点。(7)将第 95 百分位的人休样板的 H 点与图纸上最后最低位置的 H 点相重合，根据样板背部曲线形状、靠背压缩量与厚度，确定驾驶舱的最后界限。(8)将第 50、第
6、10 百分位的人体样板的 H 点分别与图纸上座椅调节到中间位置及最前最高位置的 H 点相重合，以加速踏板踵点为固定点，观察 舒适坐姿角（除 a 外） 的变化及坐姿位置的变化，决定 H 点高度 Hz及行程大小是否合适。 (9)画出三种位置时上述三种百分位人体样板腿部轮廓线，供设计仲腿空间用。(10)轿车后排座的布置方法与上述相仿。(11)按第三章中 “头廓包络线 ”中所述方法决定头顶空间。或按下述决定头顶空间的高度尺寸，见图 1一 7。由驾驶员或乘员头顶部 F 垂直向上 100-135 mm 为车顶内饰线。车顶厚度一般可取巧 15-25mm，考虑到驾驶员头顶处的车高并非是车体的最大高度，从而再增
7、加 20-40mm 作为车体总高的设计参考值。对于载货车，万点至车顶内饰线之间的距离在沿 8 度倾斜线上量，一般不应小于 1000mm。&1-4 其它人体模型头部及胸部模型：评价仪表板或座椅靠背后部等的冲击性能等。两自由度振动人体模型：汽车平顺性试验等。车辆碰撞仿真分析用人体模型注意： 今天的汽车设计都采用计算机辅助设计，用专门软件来测定轿车的设计是否符合人体工程学。由于设计师对人体标准模型的取舍不同，就出现了欧美车空间比较宽大，日韩车空间比较狭小的现象。东亚人的平均身高和手臂长度都要逊于欧美人，但由于市场全球化，汽车设计也倾向于大空间。通过加大座椅、方向盘角度的多级调整来平衡各地区的人种身材
8、的差异。 第二章 驾驶员眼椭圆、头廓包络线、 H 点位置线、膝部及胃部包络线如何进行车室设计？汽车驾驶员的眼睛、头部、胯部、膝部及胃腹部上一些与车身设计有关的特殊点称为驾驶员的 人体特征点 。驾驶员以自己的意愿将座椅调整到适意位置、并以正常驾驶姿势入座后，人体上的这些特征点在车内坐标系中的位置可以通过摄影法测得。测得的位置数据经数理统计处理后，便可得到各种百分位身材男女驾驶员的 人体特征点的分布图形 (图 2 一 l)。它们包括驾驶员眼椭圆 (图中 D)、头廓包络线 (图中 E)、左右膝包络线 (图中 C 和 S)、 H 点位置线 (图中 A)、胃部包络线 (图中 F 等 )。将图形制成样板可作为车室设计的工具，因此上述图形亦称为车室设计用工具性图形。&2-1 汽车驾驶员眼椭圆一、 何为眼椭圆？汽车驾驶员眼椭圆是指不同身材的驾驶员按自己的意愿将座椅调整到适意位置、并以正常的驾驶姿势入座后，他们眼睛位置在车内坐标系中的统计分布图形。
