犐犆犛１３．１８０

犃２５

中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)

犌犅／犜２３７０２．１—２００９／犐犛犗１５５３６１：２００５

人類工效學(xué)計算機人體模型和人體模板

第１部分：一般要求

犈狉犵狅狀狅犿犻犮狊—犆狅犿狆狌狋犲狉犿犪狀犻犽犻狀狊犪狀犱犫狅犱狔狋犲犿狆犾犪狋犲狊—

犘犪狉狋１：犌犲狀犲狉犪犾狉犲狇狌犻狉犲犿犲狀狋狊

（ＩＳＯ１５５３６１：２００５，ＩＤＴ）

２００９０５０６發(fā)布２００９１１０１實施

中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局

發(fā)布

中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

書

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目次

前言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅰ

引言!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!Ⅱ

１范圍!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

２規(guī)范性引用文件!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

３術(shù)語和定義!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１

４準(zhǔn)確度!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

５可用性!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!２

６文檔!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!３

附錄Ａ（資料性附錄）影響人體模型人體測量準(zhǔn)確度和基于其得到的分析、測定結(jié)果準(zhǔn)確度

的因素!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!６

參考文獻(xiàn)!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!１０

表１原始數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)位置的人體模型直接測量值之間的比較!!!!!!!!!!!!!!!!４

書

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前言

ＧＢ／Ｔ２３７０２《人類工效學(xué)計算機人體模型和人體模板》分為兩個部分：

———第１部分：一般要求；

———第２部分：計算機人體模型系統(tǒng)的功能校驗和尺寸驗證。

本部分是ＧＢ／Ｔ２３７０２的第１部分。

本部分等同采用ＩＳＯ１５５３６１：２００５《人類工效學(xué)計算機人體模型和人體模板第１部分：一般要

求》（英文版）。

本部分的附錄Ａ為資料性附錄。

本部分由全國人類工效學(xué)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會提出并歸口。

本部分起草單位：中國標(biāo)準(zhǔn)化研究院、清華大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、北京服裝學(xué)院、航天醫(yī)學(xué)工程

研究所、航空醫(yī)學(xué)研究所。

本部分主要起草人：張欣、李志忠、周前詳、冉令華、王黎靜、鄭嶸、肖惠、劉太杰、郭小朝。

Ⅰ

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引言

機械安全標(biāo)準(zhǔn)可分為以下三類：

ａ）Ａ類標(biāo)準(zhǔn)（基本安全標(biāo)準(zhǔn)）：給出適用于所有機械的基本概念、設(shè)計原則和一般特征。

ｂ）Ｂ類標(biāo)準(zhǔn)（通用安全標(biāo)準(zhǔn)）：涉及機械的一種安全特征或使用范圍較寬的一類安全防護(hù)裝置：

———Ｂ１類，特定的安全特征（如安全距離、表面溫度、噪聲）標(biāo)準(zhǔn)；

———Ｂ２類，安全裝置（如雙手操縱裝置、聯(lián)鎖裝置、壓敏裝置、防護(hù)裝置）標(biāo)準(zhǔn)。

ｃ）Ｃ類標(biāo)準(zhǔn)（機器安全標(biāo)準(zhǔn)）：對一種特定的機器或一組機器規(guī)定出詳細(xì)的安全要求的標(biāo)準(zhǔn)。

本部分屬于Ｂ類標(biāo)準(zhǔn)。

對依據(jù)Ｃ類標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計和制造的機器而言，當(dāng)Ｃ類標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容偏離Ａ類或Ｂ類標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)定時，

以Ｃ類標(biāo)準(zhǔn)為準(zhǔn)。

本部分的規(guī)定在很大程度上獨立于當(dāng)前快速發(fā)展的計算機人體模型技術(shù)和人體模板技術(shù)，也獨立

于是否有詳細(xì)、代表性的最新人體測量數(shù)據(jù)。

人體的物理特性是空間、家具、機械及其他設(shè)備的設(shè)計出發(fā)點之一。計算機技術(shù)的快速發(fā)展使得可

以通過構(gòu)造計算機人體模型來模擬人體和人體活動。例如，基于人體測量得到的精確計算機模型和人

體模板可用于顯示人與物理環(huán)境間的幾何關(guān)系。人體模型和人體模型系統(tǒng)還可集成多種評估功能，如

可達(dá)域的表示、視域的可視化、所需力量的生物力學(xué)計算和運動仿真。

計算機人體模型旨在降低用真人做測試以及用物理模型和物理原型做評估的需求。但是，真人不

僅可以提供真實的物理尺寸，還可提供各種不同的感覺和感知，以及他們對任務(wù)難易度、舒適度和其他

設(shè)計特性的評價（見ＩＳＯ１５５３７）［３］。

利用計算機人體模型能夠快速、方便、及早地發(fā)現(xiàn)可能存在的尺寸缺陷問題，可以快速確定與身體

尺寸相關(guān)的限制操作的關(guān)鍵尺寸，如：在限定空間中的匹配問題、可達(dá)性問題。否則，確定這些關(guān)鍵尺寸

需要對大量的真人進(jìn)行測試。

在使用人體模型時，需在同一測試條件下考慮一些工效學(xué)方面的問題（例如人體測量、姿勢、視覺、

力和動態(tài)特性）。在既沒有現(xiàn)成可用的尺寸數(shù)據(jù)，也沒有可用于全尺寸評估的參照條件時，人體模型作

為通用設(shè)計工具，對于全新的設(shè)計非常有用。在設(shè)計過程中，使用計算機人體模型可使不同專家和用戶

之間的信息交流與協(xié)作變得更為容易。

若使用得當(dāng)，計算機人體模型可加快整個設(shè)計過程，降低設(shè)計成本。工效學(xué)設(shè)計過程在ＥＮ６１４１

《機械安全人類工效學(xué)設(shè)計原則第１部分：術(shù)語和一般原則》中被作為一個整體提出。

計算機人體模型的使用并不能自動保證產(chǎn)生適當(dāng)?shù)脑O(shè)計方案，有時甚至?xí)徽`用。設(shè)計者有可能

使用不當(dāng)，例如：讓模型擺出難以做到的姿勢，或者提供太小的活動空間。這可能是因為設(shè)計者并不清

楚計算機人體模型在人體測量、姿勢和生物力學(xué)方面固有的局限性。隨著人體模型系統(tǒng)復(fù)雜性的增加，

它與人體特性數(shù)據(jù)間的聯(lián)系也變得困難，或無法追蹤。

迄今為止，可用的人體模型和人體模型系統(tǒng)，隨著其準(zhǔn)確性和可用性，以及所能提供的功能和特性

的不同而各異。在當(dāng)前發(fā)展階段，復(fù)雜的人體模型系統(tǒng)需要強大的硬件支持和經(jīng)過專門訓(xùn)練的用戶，這

對于許多設(shè)計者來說可能是無法做到的。最簡單的系統(tǒng)可能容易使用，但是對設(shè)計而言其價值有限。

這些系統(tǒng)也有不同的側(cè)重點，如人體測量的準(zhǔn)確性、生物力學(xué)性能、圖形可視化、幾何設(shè)計、仿真和動畫

等。在很大程度上，人體模型和相關(guān)設(shè)計系統(tǒng)的選擇就是對這些不同特性的權(quán)衡。

選擇和使用人體模型系統(tǒng)，需要廣泛的專業(yè)知識和豐富的實踐經(jīng)驗。不過，要控制其他外部參數(shù)的

影響，復(fù)雜的人體模型系統(tǒng)可能是一種較好的選擇。

Ⅱ

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人類工效學(xué)計算機人體模型和人體模板

第１部分：一般要求

１范圍

ＧＢ／Ｔ２３７０２的本部分規(guī)定了設(shè)計和開發(fā)計算機人體模型、人體模板以及人體模型系統(tǒng)的一般要

求?？紤]到它們在結(jié)構(gòu)復(fù)雜性和功能多樣性方面的可用性和局限性，本部分給出了它們的人體測量特

性和生物力學(xué)特性。本部分也可作為人體模型及其系統(tǒng)的選擇指南，以及針對特定應(yīng)用，評估其準(zhǔn)確度

和可用性的指南。

本部分對描述人體模型特性、人體模型系統(tǒng)特性及其預(yù)期應(yīng)用的文檔進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，這些文檔可

用于指導(dǎo)它們的用戶。

本部分給出了有效方法，以確保用于工作空間設(shè)計的計算機人體模型和人體模板在人體測量學(xué)和

生物力學(xué)方面具有較好的準(zhǔn)確性和可靠性。

本部分旨在確保人體模型用戶能夠為特定的設(shè)計任務(wù)選擇合適的人體模型系統(tǒng)，并正確使用它。

本部分僅對人體模型的靜態(tài)準(zhǔn)確度做出要求，并對使用中影響分析與測定準(zhǔn)確度的其他因素給出

了相關(guān)建議。

本部分的應(yīng)用宜通過真人的實際測試進(jìn)行確認(rèn)。

２規(guī)范性引用文件

下列文件中的條款通過ＧＢ／Ｔ２３７０２的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文

件，其隨后所有的修改單（不包括勘誤的內(nèi)容）或修訂版均不適用于本部分，然而，鼓勵根據(jù)本部分達(dá)成