3. Антропометрична характеристика людини

Наведено короткі відомості про поняття антропометрії людини, яка допомагає в конструюванні тим, що б промислові вироби, обладнання, органи управління та інші прилади відповідали фізіологічним особливостям людини, яка буде їх обслуговувати.

Антропометрія – один з методів дослідження в антропології, науці про людину, яка основана на вимірах різних частин людського тіла. Форма і розміри людської фігури є відправною точкою в тих випадках, коли необхідно раціонально сконструювати робоче місце. Складність проектування систем „машина-людина” полягає в тім, що не можливо встановити єдине правило в співвідношенні розмірів окремих частин тіла людини тому, що всі люди дуже різні. Але в результаті співставлення антропометричних даних визначені середні розміри і пропорції тіла, які здебільшого змінюються за законом Гаусса.

Антропометричні дані отримують, вимірюючи тіло людини в нерухомому статичному положенні. Для того щоб отримати мінімум антропометричних даних необхідно виміряти: зріст, вагу, зріст стояти і сидячи, розміри грудної клітини, силу м’язів, пальці рук та інше. Лінійні виміри тіла проводяться між двома визначеними точками, які називаються антропометричними. Нижче наведені малюнки основних розмірів людського тіла (рис. 5, 6) і дані табличні значення цих розмірів (табл. 1).

Рис. 4. Основні розміри людського тіла (наведені в табл.1.)	Рис. 5. Робоча зона, для маніпулювання органами управління: А – функціональний простір; В – простір зручний для маніпулювання органами управляння; С – оптимальна робоча зона

Таблиця 1

Антропометричні данні

Позначення розміру на рис. 2.	Найменування розміру	Чоловіки				Жінки
		m-2s	m	m+2s	%	m-2s	m	m+2s	%
A	Висота стоячої фігури (без взуття)	163	175	187	100	153	165	177	100
B	Висота рівня очей стоячої людини	153	164	176	94	143	154	165	93
C	Висота плеча стоячої людини	134	144	154	82	124	134	144	81
D	Висота ліктя над підлогою у стоячої людини	101	108	116	62	95	103	110	62
E	Висота коліна у стоячої людини	47	51	54	29	46	49	53	30
F	Розмах рук	173	186	198	106	153	165	177	100
G	Відстань від кінчиків пальців витягнутої руки до спини	80	86	92	49	66	71	76	43
H	Довжина передпліччя та кісті зігнутої руки	44	48	51	27	40	43	46	26
I	Ширина плеч	42	46	49	26	37	40	42	24
K	Товщина тули	21	23	24	13	23	25	27	15
L	Ширина стегна	29	32	34	18	32	34	37	21
M	Висота голови над сидінням	83	90	95	51	78	84	90	51
N	Рівень очей над сидінням	73	79	84	45	68	73	78	44
O	Висота пліч над сидінням	55	60	63	34	50	54	58	33
P	Висота ліктя над сидінням	21	23	24	13	20	21,5	23	13
R	Відстань від коліна сидячої людини до сідниць	57	61	65	36	52	56	60	34
S	Довжина сидіння (нижня частина стегна)	44	48	51	27	43	46	49	28
T	Висота сидіння над підлогою	42	45	49	26	40	43	46	25
U	Висота стегна сидячої людини	12	13	14	7,5	13	14	15	8,5
V	Довжина стопи	25	27	29	15,5	23	25	27	15
X	Ширина стопи	9,5	10	10,5	5,7	8,5	9	9,5	5,5
Y	Довжина кісті	18	19	21	11	16	17,5	18,5	10,5
Z	Висота кісті	9	9,5	10,5	5,5	7,5	8	8,5	4,8

Примітка. m – середнє значення зросту людини, які зайняті в промисловості (для чоловіків це 175 см., для жінок – 165 см); s – середнє квадратичне відхилення, (становить 2,5 % або 6 см)

Різні види одягу змінюють вагу і основні розміри людини, тому цю обставину необхідно враховувати на початковій стадії конструювання. При чому при конструюванні обладнання з врахуванням розмірів людини в одязі необхідно також вносити поправки на складки і нерівності спецодягу в місцях згинання, а також на особливі пристосування, які дуже часто бувають на одязі.

Зріст вимірюють за допомогою спеціального обладнання зрістометра з точністю виміру – 0,5 см. Окружність тіла (грудну клітину, шию, талію, плеча, передпліччя, голені) вимірюють сантиметровою стрічкою. Діаметри тіла (ширину пліч, ширину таза) вимірюють циркулем. Розміри кінцівок і розмах рук визначають антропометром або стійкою зрістометра.

Методи антропометричної оцінки

Мета антропометричної оцінки полягає у встановленні відповідності розмірів робочого місця розмірам тіла людини.

Одним із найбільш істотних елементів пристосування праці до людини – це компоновка простору робочого місця. Неправильне положення тіла на робочому місці призводить до виникнення передчасної втоми, помилок в роботі, а також до необоротних патологічних змін в організмі.

Існує три методи, які дозволяють використовувати антропометричні дані при проектуванні робочого місця:

- моделювання в натуральну величину – при цьому методі виготовляють в масштабі 1:1 експериментальний макет робочого місця, в якому всі елементи які впливають на працездатність і стан людини можна переміщувати в любих площинах;

- метод манекенів – складається в використанні плоских моделей людини, які споряджаються шарнірами, що дозволяє надавати їм необхідні положення для моделювання поз людини при виконанні робіт (масштаб манекенів може бути 1:1, 1:5, 1:10);

- метод накладення – при цьому методі на креслення проектованих робочих місць наклюдуються схеми нормальних і максимальних робочих зон.

Для оцінки фактичного робочого місця оператора необхідно зробити:

• ескіз пульта управління;

• - уточнити відповідність пульта об’єму приміщення, вказати висоту і ширину панелей, зону огляду, порівняти з ергономічними вимогами;

• - оцінити робочу позу, сидіння оператора, визначити сфери захвату.

Завдання

Отримання і оцінка антропометричних даних. Студенти повинні, керуючись рис. 5 і табл. 1, користуючись антропометричними інструментами (зрістометром, сантиметровою стрічкою та іншими) провести вимір людського тіла і отримані дані занести в табл. 2 згідно груп розмірів. Поправки до розмірів людського тіла заносяться в табл. 3. Рухомість частин тіла оцінюють нанесенням на кординаційні сітки (рис. 7).

Таблиця 2

Антропометричні данні

Найменування розміру	Розмір, см
Висота стоячої фігури
Висота очей над рівнем підлоги
Зона бокового досягнення руки
Зона вертикального досягнення руки
Зона переднього досягнення руки
Висота плеча стоячої людини
Висота ліктя над підлогою у стоячої людини
Ширина голови
Довжина голови
Висота голови
Довжина кісті
Ширина кісті
Ширина пліч
Відстань від кінчиків пальців витягнутої руки до спини
Довжина передпліччя та кісті зігнутої руки
Висота стегна сидячої людини
Довжина стопи
Ширина стопи

Таблиця 3

Розмір, мм	Поправка до розміру людини в одязі, мм
Зріст
Зона вертикального досягнення руки
Довжина кісті
Довжина голови в головному уборі
Ширина пліч

Рис. 7. Кординаційні сітки для нанесення кривої рухомості тіла:

а) при ручному управлінні; б) при управлінні ногами