Существенная методическая особенность антропометрических исследований в эргономике заключается в использовании дополнительных точек, вводимых для решения эргономических задач. Исследуются также и особые позы и положения тела человека.
Основанием классификации признаков в классической антропологии выступают их морфологические свойства. Например, признаки, характеризующие пропорции частей тела, составляют группу продольных размеров.
Признаки, характеризующие общую величину тела – его длину, массу, поверхность, объем, окружность грудной клетки (обхват груди), составляют группу тотальных размеров. Помимо этих групп выделяют системы признаков, характеризующих форму отдельных частей тела, например, осанку. Из указанных групп признаков наибольшее применение в эргономике имеют продольные размеры и системы признаков, характеризующих тело человека в различных позах.
В эргономических исследованиях основой классификации выступает четко выраженная функциональная направленность использования антропометрических данных. С учетом этого антропометрические признаки подразделяются на пять основных групп: статические, функционально-динамические, габаритные, гониометрические, перисоматические.
Статические признаки характеризуют особенности взаимного расположения тела человека и технических средств деятельности. Следует иметь в виду, что все антропометрические признаки измеряются при условии сохранения неизменной позы, поэтому название «статические» условное, оно лишь отграничивает группу динамических признаков. Используются они при оценке функционально-композиционной структуры и внешней формы проектируемого объекта, для определения его конструктивных параметров, масштабных соотношений частей и целого. Например, высота локтевой точки учитывается при определении высоты рабочей поверхности оборудования, расстояние от спинки сиденья до подколенного угла – при расчете глубины сиденья.
Группа функционально-динамических признаков включает собственно динамические и функциональные признаки.
Динамические признаки характеризуют изменение одного и того же размера при перемещении части тела в пространстве. С их помощью определяются объем движений, размеры моторного пространства, учитываемые при рациональной планировке и компоновке оборудования основных функциональных зон и подзон. Например, досягаемость руки, определенная для разных положений и поз, служит основой для расчета высоты и глубины расположения органов управления.
Функциональные признаки характеризуют функциональные возможности и особенности человека. В эргономических исследованиях наибольше применение имеют динамометрические (сила мышц), гониметрические (подвижность в суставах) и физиометрические (жизненная емкость легких) признаки.
К группе габаритных признаков относятся наибольшие и наименьшие размеры тела человека в различных его положениях и позах, ориентированные в разных плоскостях. Эти признаки используются при расчете максимального и минимального пространства, занимаемого телом человека, при определении величины и конфигурации подходов, люков, замкнутых объемов. Например, размах рук, согнутых в локтевых суставах, задает минимальную ширину прохода, наибольшая ширина таза – ширину кресла.
Гониометрические признаки характеризуют подвижность в суставах. Учет их позволяет оптимально расположить ручные и ножные органы управления, рассчитать их размеры, определить оптимальные размеры рабочего пространства.
Перисоматические признаки, характеризующие внесоматическую сферу человека, представляют собой расстояния от точек или поверхностей тела человека до поверхностей машин, оборудования, органов управления и т. д. Например, расстояния от пальцевой точки до пола, от передней поверхности туловища до рабочей поверхности стола, от верхушечной точки до потолка кабины учитываются при определении конструктивных параметров оборудования и размеров рабочего пространства.
С анатомической точки зрения, различают общесоматические признаки – всего тела и признаки отдельных его частей (головы, кисти, стопы, груди). Получение точных и сравнимых результатов в антропометрических исследованиях зависит также от соблюдений определенных исходных положений тела. В эргономической практике наряду с основными положениями тела – стоя, сидя и лежа – исследуются их модификации.
На рис. 10. представлены основные антропометрические точки человека в положении стоя. Измеряемый сохраняет выпрямленное положение тела без напряжения, голова фиксируется в глазнично-ушной горизонтали, руки опущены вдоль туловища, пальцы выпрямлены, ноги прямые, пятки соединены, носки разведены под углом 45°. Модификации этого положения используются при определении специальных признаков. Габаритные размеры и размеры досягаемости рук определяются с помощью стенда, стенки которого служат ограничительными плоскостями.
Рис. 10. Антропометрические точки в положении стоя
Верхушечная (vertex, ve) – наиболее высокая точка головы при установке ее в глазнично-ушной горизонтали.
Внутренний угол глаза (entocanthion, en) – точка внутреннего угла глаза в месте смыкания верхнего и нижнего века.
Ротовая (stomion, st) – точка смыкания губ, лежащая на срединной линии. Рот должен быть закрыт без напряжения.
Надплечевая (supraacromiale, sa) – точка на верхней поверхности акромиального конца ключицы. Определяется сверху у края трапециевидной мышцы.
Дельтоидная (deltoideum, de) – наиболее выступающая кнаружи точка на латеральной поверхности дельтовидной мышцы.
Акромиальная (acromion, ac) – наиболее выступающая кнаружи точка на наружном крае акромиального от ростка лопатки. Необходимо следить за положением руки.
Точка линии талии (Т) расположена на середине расстояния между верхним краем подвздошного гребня и нижним краем ребер на вертикальной линии по середине боковой поверхности туловища. Обозначается с двух сторон.
Передняя подвздошно-остистая (iliospinale anterior, is) – наиболее низко расположенная точка на верхней передней подвздошной ости. Отмечается самый нижний, наиболее выступающий вперед край ости.
Фаланговая III (phalangion III, ph III) – наиболее выступающая кверху точка головки проксимальной фаланги пальца III. Определяется по средней линии с дорзальной стороны кисти.
Пальцевая III (dactilion III, da III) – наиболее дистальная точка мякоти ногтевой фаланги пальца III.
На рис. 11 представлены антропометрические признаки в положении стоя.
Рис. 11. Антропометрические признаки в положении стоя
1. Высота верхушечной точки над полом (B-vertex) – вертикальное расстояние от пола до верхушечной точки.
2. Высота ротовой точки над полом (B-stomion) – вертикальное расстояние от пола до ротовой точки.
3. Высота плеча над полом верхушечной точки над сиденьем (B-supra-acromiale) – вертикальное расстояние от пола до над плечевой точки. Линейка антропометра накладывается на мягкие ткани акромиального конца края дельтовидной мышцы.
4. Высота передней подвздошно-остистой точки над полом (B-iliospinale anterior) – вертикальное расстояние от пола до передней подвздошно-остистой точки.
5. Высота фаланговой точки (B-phalangion III) – вертикальное расстояние от пола до фаланговой точки III.
На рис. 12 представлены антропометрические точки в положении сидя. Измеряемый сидит на специальном стуле с плоским горизонтальным сиденьем и высокой плоской спинкой. Корпус выпрямлен, голова фиксируется в глазнично-ушной горизонтали, руки лежат на бедрах, ноги согнуты в коленных суставах под прямым углом. Могут быть модификации этого положения для измерения отдельных признаков, например досягаемости руки. При измерении используются антропометр, широтомер. При измерении признаков в положении сидя используется специальный стул с прямой спинкой и регулируемой высотой сиденья. Ориентиром для определения высоты стула служит высота подколенного угла над полом, когда бедро и голень согнуты под прямым углом.
Рис. 12. Антропометрические точки в положении сидя
Локтевая (cubitale, cu) – наиболее выступающая кнаружи точка на латеральной поверхности локтевого сустава.
Бедренная верхняя (femorale superior, fe s) – наиболее выступающая вверх точка на вентральной поверхности бедра.
Бедренная дистальная (femorale distalis, fe d) – наиболее выступающая вверх точка на дистальном конце бедра.
Подколенный угол (angulus popliteus, a p) – угол, образованный мягкими тканями на дорзальных поверхностях бедра и голени при сгибании их под прямым углом.
Точка надколенника (patellare, pat) – наиболее выступающая вперед точка на коленной чашке. Наружная точка колена – наиболее выступающая кнаружи точка на латеральной поверхности колена.
Пяточная подошвенная (calxale, cx) – наиболее выступающая вперед точка на подошвенной поверхности пятки.
На рис. 13. представлены антропометрические признаки в положении сидя.
Рис. 13. Антропометрические признаки в положении сидя.
1. Высота верхушечной точки над сиденьем (Bs-vertex) – вертикальное расстояние от сиденья до верхушечной точки.
2. Высота затылочной точки над сиденьем (Bs-opisthokranion) – вертикальное расстояние от сиденья до затылочной точки.
3. Высота шейной точки над сиденьем (Bs-cervicale) – вертикальное расстояние от сиденья до шейной точки.
4. Высота плеча над сиденьем (Bs-supraacromiale) – вертикальное расстояние от сиденья до надплечевой точки. Линейка антропометра накладывается на мягкие ткани акромиального конца ключицы у края дельтовидной мышцы.
5. Высота акромиальной точки над сиденьем (Bs-acromion) – вертикальное расстояние от сиденья до акромиальной точки.
6. Высота локтя над сиденьем (Bs-olecranon) – вертикальное расстояние от сиденья до точки олекранон. Плечо прижато к туловищу, предплечье располагается горизонтально и образует с плечом прямой угол.
7. Высота бедра над сиденьем (Bs-femorale superior) – вертикальное расстояние от сиденья до бедренной верхней точки.
8. Высота подколенного угла над полом (B-angulus popliteus) – вертикальное расстояние от пола до вершины подколенного угла.
9. Высота колена над полом (B-femorale distalis) – вертикальное расстояние от пола до бедренной дистальной точки (но не по верхнему краю надколенника).
Разработан унифицированный перечень антропометрических признаков[36], который представляет собой программу антропометрического исследования справочного типа. При разработке конкретного объекта должны формироваться специальные программы исследований[37].
Выбор признаков для практических целей требует анализа трудовой деятельности. Анатомический анализ положений или движений тела человека включает следующие этапы:
1. Описание рабочего положения (или движения) тела человека.
2. Определение биомеханических условий выполнения данного положения (или движения).
3. Описание работы опорно-двигательного аппарата.
4. Определение общего влияния данного положения (или движения).
Вначале изучается рабочая поза, длительность ее удержания, поза отдыха, характер перемещений и движений, выполняемых по ходу деятельности. Рассматривается положение звеньев тела.
На следующем этапе определяются биомеханические условия выполнения рабочих движений или положений тела – рассматриваются площадь опоры, проекция общего центра тяжести, условия сохранения равновесия и возможности перемещения человека. Затем выявляются вид опоры, положение звеньев тела.
На основании биомеханических условий положения или движения человека дается характеристика работы основных мышечных групп. При этом отмечается характер работы мышц (статический, динамический). Выявляются мышечные группы, на которые падает основная нагрузка.
Наконец, определяется общее влияние на организм человека данной позы и выполняемых движений, особенности механизма дыхания и положения внутренних органов.
Метод анатомического анализа существенно дополняет антропометрический метод, позволяет дать полную анатомическую характеристику положений тела человека при выполнении различных двигательных операций.
На основании проведенного анатомического анализа выявляются благоприятные позы и движения, неблагоприятные и допустимые при условии нечастого использования.
Удобные позы и движения характеризуются устойчивым равновесием, равномерным распределением мышечной нагрузки, оптимальным положением позвоночника и других внутренних органов. В целом их выполнение не вызывает трудностей, значительных усилий, затруднения дыхания и т. д.
Неблагоприятные позы и движения характеризуются неустойчивым равновесием, их выполнение требует значительных мышечных усилий, может быть также выявлено нарушение со стороны внутренних органов (сдавленная грудная клетка, затрудненное дыхание, сдавливание сосудов, нервов и т. д.).
Допустимые позы характеризуются отдельными затруднениями в их выполнении, которые, однако, допустимы при условии нечастого пользования или недлительного применения.
Помимо анатомо-физиологической характеристики деятельности определяется ряд специфических особенностей взаимодействия человека с объектом: для каких операций необходим зрительный контроль, какие операции удобно выполнять правой, а какие левой рукой, какие действия предпочтительно осуществлять в данной зоне и т. д. Затем определяются параметры объекта, с которыми будут соотнесены антропометрические показатели.
Как правило, в программу исследований включаются антропометрические признаки, методические основы определения которых к настоящему времени унифицированы. При включении неизученных признаков необходимо установить ориентиры для их определения и обосновать методику измерения.
В эргономике реализуются преимущественно комплексные программы антропометрических исследований, в которых используются признаки нескольких систем: продольные, поперечные, передне-задние размеры тела, размеры кисти, гониометрические размеры и т. д. Число признаков одной системы может быть различно, в зависимости от решаемых задач. По мере уточнения и переосмысления практических задач, согласования с требованиями проектирования происходит корректировка перечня эргономических признаков, подлежащих учету при проектировании.
Общие требования к программам антропометрических исследований сводятся к следующему:
• соответствие содержания программы задачам исследования;
• включение в программу тотальных размеров тела для получения общей характеристики группы;
• ограничение числа признаков, с тем чтобы общее время измерения в одной позе не превышало 20 мин;
• соблюдение последовательности в детализации системы признаков.
4. Инструменты и приспособления для антропометрических измерений
5. Особенности определения антропометрических данных для проектирования изделий культурно-бытового назначения
Основанием классификации признаков в классической антропологии выступают их морфологические свойства. Например, признаки, характеризующие пропорции частей тела, составляют группу продольных размеров.
Признаки, характеризующие общую величину тела – его длину, массу, поверхность, объем, окружность грудной клетки (обхват груди), составляют группу тотальных размеров. Помимо этих групп выделяют системы признаков, характеризующих форму отдельных частей тела, например, осанку. Из указанных групп признаков наибольшее применение в эргономике имеют продольные размеры и системы признаков, характеризующих тело человека в различных позах.
В эргономических исследованиях основой классификации выступает четко выраженная функциональная направленность использования антропометрических данных. С учетом этого антропометрические признаки подразделяются на пять основных групп: статические, функционально-динамические, габаритные, гониометрические, перисоматические.
Статические признаки характеризуют особенности взаимного расположения тела человека и технических средств деятельности. Следует иметь в виду, что все антропометрические признаки измеряются при условии сохранения неизменной позы, поэтому название «статические» условное, оно лишь отграничивает группу динамических признаков. Используются они при оценке функционально-композиционной структуры и внешней формы проектируемого объекта, для определения его конструктивных параметров, масштабных соотношений частей и целого. Например, высота локтевой точки учитывается при определении высоты рабочей поверхности оборудования, расстояние от спинки сиденья до подколенного угла – при расчете глубины сиденья.
Группа функционально-динамических признаков включает собственно динамические и функциональные признаки.
Динамические признаки характеризуют изменение одного и того же размера при перемещении части тела в пространстве. С их помощью определяются объем движений, размеры моторного пространства, учитываемые при рациональной планировке и компоновке оборудования основных функциональных зон и подзон. Например, досягаемость руки, определенная для разных положений и поз, служит основой для расчета высоты и глубины расположения органов управления.
Функциональные признаки характеризуют функциональные возможности и особенности человека. В эргономических исследованиях наибольше применение имеют динамометрические (сила мышц), гониметрические (подвижность в суставах) и физиометрические (жизненная емкость легких) признаки.
К группе габаритных признаков относятся наибольшие и наименьшие размеры тела человека в различных его положениях и позах, ориентированные в разных плоскостях. Эти признаки используются при расчете максимального и минимального пространства, занимаемого телом человека, при определении величины и конфигурации подходов, люков, замкнутых объемов. Например, размах рук, согнутых в локтевых суставах, задает минимальную ширину прохода, наибольшая ширина таза – ширину кресла.
Гониометрические признаки характеризуют подвижность в суставах. Учет их позволяет оптимально расположить ручные и ножные органы управления, рассчитать их размеры, определить оптимальные размеры рабочего пространства.
Перисоматические признаки, характеризующие внесоматическую сферу человека, представляют собой расстояния от точек или поверхностей тела человека до поверхностей машин, оборудования, органов управления и т. д. Например, расстояния от пальцевой точки до пола, от передней поверхности туловища до рабочей поверхности стола, от верхушечной точки до потолка кабины учитываются при определении конструктивных параметров оборудования и размеров рабочего пространства.
С анатомической точки зрения, различают общесоматические признаки – всего тела и признаки отдельных его частей (головы, кисти, стопы, груди). Получение точных и сравнимых результатов в антропометрических исследованиях зависит также от соблюдений определенных исходных положений тела. В эргономической практике наряду с основными положениями тела – стоя, сидя и лежа – исследуются их модификации.
На рис. 10. представлены основные антропометрические точки человека в положении стоя. Измеряемый сохраняет выпрямленное положение тела без напряжения, голова фиксируется в глазнично-ушной горизонтали, руки опущены вдоль туловища, пальцы выпрямлены, ноги прямые, пятки соединены, носки разведены под углом 45°. Модификации этого положения используются при определении специальных признаков. Габаритные размеры и размеры досягаемости рук определяются с помощью стенда, стенки которого служат ограничительными плоскостями.
Рис. 10. Антропометрические точки в положении стоя
Верхушечная (vertex, ve) – наиболее высокая точка головы при установке ее в глазнично-ушной горизонтали.
Внутренний угол глаза (entocanthion, en) – точка внутреннего угла глаза в месте смыкания верхнего и нижнего века.
Ротовая (stomion, st) – точка смыкания губ, лежащая на срединной линии. Рот должен быть закрыт без напряжения.
Надплечевая (supraacromiale, sa) – точка на верхней поверхности акромиального конца ключицы. Определяется сверху у края трапециевидной мышцы.
Дельтоидная (deltoideum, de) – наиболее выступающая кнаружи точка на латеральной поверхности дельтовидной мышцы.
Акромиальная (acromion, ac) – наиболее выступающая кнаружи точка на наружном крае акромиального от ростка лопатки. Необходимо следить за положением руки.
Точка линии талии (Т) расположена на середине расстояния между верхним краем подвздошного гребня и нижним краем ребер на вертикальной линии по середине боковой поверхности туловища. Обозначается с двух сторон.
Передняя подвздошно-остистая (iliospinale anterior, is) – наиболее низко расположенная точка на верхней передней подвздошной ости. Отмечается самый нижний, наиболее выступающий вперед край ости.
Фаланговая III (phalangion III, ph III) – наиболее выступающая кверху точка головки проксимальной фаланги пальца III. Определяется по средней линии с дорзальной стороны кисти.
Пальцевая III (dactilion III, da III) – наиболее дистальная точка мякоти ногтевой фаланги пальца III.
На рис. 11 представлены антропометрические признаки в положении стоя.
Рис. 11. Антропометрические признаки в положении стоя
1. Высота верхушечной точки над полом (B-vertex) – вертикальное расстояние от пола до верхушечной точки.
2. Высота ротовой точки над полом (B-stomion) – вертикальное расстояние от пола до ротовой точки.
3. Высота плеча над полом верхушечной точки над сиденьем (B-supra-acromiale) – вертикальное расстояние от пола до над плечевой точки. Линейка антропометра накладывается на мягкие ткани акромиального конца края дельтовидной мышцы.
4. Высота передней подвздошно-остистой точки над полом (B-iliospinale anterior) – вертикальное расстояние от пола до передней подвздошно-остистой точки.
5. Высота фаланговой точки (B-phalangion III) – вертикальное расстояние от пола до фаланговой точки III.
На рис. 12 представлены антропометрические точки в положении сидя. Измеряемый сидит на специальном стуле с плоским горизонтальным сиденьем и высокой плоской спинкой. Корпус выпрямлен, голова фиксируется в глазнично-ушной горизонтали, руки лежат на бедрах, ноги согнуты в коленных суставах под прямым углом. Могут быть модификации этого положения для измерения отдельных признаков, например досягаемости руки. При измерении используются антропометр, широтомер. При измерении признаков в положении сидя используется специальный стул с прямой спинкой и регулируемой высотой сиденья. Ориентиром для определения высоты стула служит высота подколенного угла над полом, когда бедро и голень согнуты под прямым углом.
Рис. 12. Антропометрические точки в положении сидя
Локтевая (cubitale, cu) – наиболее выступающая кнаружи точка на латеральной поверхности локтевого сустава.
Бедренная верхняя (femorale superior, fe s) – наиболее выступающая вверх точка на вентральной поверхности бедра.
Бедренная дистальная (femorale distalis, fe d) – наиболее выступающая вверх точка на дистальном конце бедра.
Подколенный угол (angulus popliteus, a p) – угол, образованный мягкими тканями на дорзальных поверхностях бедра и голени при сгибании их под прямым углом.
Точка надколенника (patellare, pat) – наиболее выступающая вперед точка на коленной чашке. Наружная точка колена – наиболее выступающая кнаружи точка на латеральной поверхности колена.
Пяточная подошвенная (calxale, cx) – наиболее выступающая вперед точка на подошвенной поверхности пятки.
На рис. 13. представлены антропометрические признаки в положении сидя.
Рис. 13. Антропометрические признаки в положении сидя.
1. Высота верхушечной точки над сиденьем (Bs-vertex) – вертикальное расстояние от сиденья до верхушечной точки.
2. Высота затылочной точки над сиденьем (Bs-opisthokranion) – вертикальное расстояние от сиденья до затылочной точки.
3. Высота шейной точки над сиденьем (Bs-cervicale) – вертикальное расстояние от сиденья до шейной точки.
4. Высота плеча над сиденьем (Bs-supraacromiale) – вертикальное расстояние от сиденья до надплечевой точки. Линейка антропометра накладывается на мягкие ткани акромиального конца ключицы у края дельтовидной мышцы.
5. Высота акромиальной точки над сиденьем (Bs-acromion) – вертикальное расстояние от сиденья до акромиальной точки.
6. Высота локтя над сиденьем (Bs-olecranon) – вертикальное расстояние от сиденья до точки олекранон. Плечо прижато к туловищу, предплечье располагается горизонтально и образует с плечом прямой угол.
7. Высота бедра над сиденьем (Bs-femorale superior) – вертикальное расстояние от сиденья до бедренной верхней точки.
8. Высота подколенного угла над полом (B-angulus popliteus) – вертикальное расстояние от пола до вершины подколенного угла.
9. Высота колена над полом (B-femorale distalis) – вертикальное расстояние от пола до бедренной дистальной точки (но не по верхнему краю надколенника).
Разработан унифицированный перечень антропометрических признаков[36], который представляет собой программу антропометрического исследования справочного типа. При разработке конкретного объекта должны формироваться специальные программы исследований[37].
Выбор признаков для практических целей требует анализа трудовой деятельности. Анатомический анализ положений или движений тела человека включает следующие этапы:
1. Описание рабочего положения (или движения) тела человека.
2. Определение биомеханических условий выполнения данного положения (или движения).
3. Описание работы опорно-двигательного аппарата.
4. Определение общего влияния данного положения (или движения).
Вначале изучается рабочая поза, длительность ее удержания, поза отдыха, характер перемещений и движений, выполняемых по ходу деятельности. Рассматривается положение звеньев тела.
На следующем этапе определяются биомеханические условия выполнения рабочих движений или положений тела – рассматриваются площадь опоры, проекция общего центра тяжести, условия сохранения равновесия и возможности перемещения человека. Затем выявляются вид опоры, положение звеньев тела.
На основании биомеханических условий положения или движения человека дается характеристика работы основных мышечных групп. При этом отмечается характер работы мышц (статический, динамический). Выявляются мышечные группы, на которые падает основная нагрузка.
Наконец, определяется общее влияние на организм человека данной позы и выполняемых движений, особенности механизма дыхания и положения внутренних органов.
Метод анатомического анализа существенно дополняет антропометрический метод, позволяет дать полную анатомическую характеристику положений тела человека при выполнении различных двигательных операций.
На основании проведенного анатомического анализа выявляются благоприятные позы и движения, неблагоприятные и допустимые при условии нечастого использования.
Удобные позы и движения характеризуются устойчивым равновесием, равномерным распределением мышечной нагрузки, оптимальным положением позвоночника и других внутренних органов. В целом их выполнение не вызывает трудностей, значительных усилий, затруднения дыхания и т. д.
Неблагоприятные позы и движения характеризуются неустойчивым равновесием, их выполнение требует значительных мышечных усилий, может быть также выявлено нарушение со стороны внутренних органов (сдавленная грудная клетка, затрудненное дыхание, сдавливание сосудов, нервов и т. д.).
Допустимые позы характеризуются отдельными затруднениями в их выполнении, которые, однако, допустимы при условии нечастого пользования или недлительного применения.
Помимо анатомо-физиологической характеристики деятельности определяется ряд специфических особенностей взаимодействия человека с объектом: для каких операций необходим зрительный контроль, какие операции удобно выполнять правой, а какие левой рукой, какие действия предпочтительно осуществлять в данной зоне и т. д. Затем определяются параметры объекта, с которыми будут соотнесены антропометрические показатели.
Как правило, в программу исследований включаются антропометрические признаки, методические основы определения которых к настоящему времени унифицированы. При включении неизученных признаков необходимо установить ориентиры для их определения и обосновать методику измерения.
В эргономике реализуются преимущественно комплексные программы антропометрических исследований, в которых используются признаки нескольких систем: продольные, поперечные, передне-задние размеры тела, размеры кисти, гониометрические размеры и т. д. Число признаков одной системы может быть различно, в зависимости от решаемых задач. По мере уточнения и переосмысления практических задач, согласования с требованиями проектирования происходит корректировка перечня эргономических признаков, подлежащих учету при проектировании.
Общие требования к программам антропометрических исследований сводятся к следующему:
• соответствие содержания программы задачам исследования;
• включение в программу тотальных размеров тела для получения общей характеристики группы;
• ограничение числа признаков, с тем чтобы общее время измерения в одной позе не превышало 20 мин;
• соблюдение последовательности в детализации системы признаков.
4. Инструменты и приспособления для антропометрических измерений
При проведении антропометрических исследований используются следующие инструменты.
• металлический штанговый антропометр системы Мартина;
• скользящий циркуль;
• большой и малый толстотные циркули;
• измерительные ленты (полотняные или прорезиненные);
• медицинские весы;
• кистевой и становой динамометры;
• гониометры разной конструкции.
Антропометр системы Мартина (рис. 14) позволяет определять продольные размеры тела (длину тела, плеча, предплечья, конечностей и их звеньев – бедра, голени и т. п.) с точностью до 2 мм. Верхняя штанга антропометра, дополненная горизонтальной линейкой, используется как широметр.
Рис. 14. Антропометр системы Мартина
Скользящий циркуль (рис. 15) используется при измерении головы, кисти и стопы и позволяет измерять расстояния до 25 см.
Рис. 15. Штангенциркуль
Толстотный циркуль (рис. 16) применяется для определения сквозных размеров между точками тела, которые лежат глубже, чем окружающие ткани, и не могут фиксироваться прямыми линейками скользящего циркуля. Малый толстотный циркуль рассчитан на 25 см, большой – на 45 см.
Рис. 16. Толстотный циркуль
С помощью измерительных лент определяются обхваты тела и его частей. Следует иметь в виду, что полотняные ленты вытягиваются во время измерения, деления их быстро стираются, становятся нечеткими, поэтому они требуют постоянной проверки и замены.
Вес тела определяется на специальных медицинских весах с точностью измерения 50 г. Перед взвешиванием следует проверять точность установки весов.
Гониометры, или угломеры, используются для определения подвижности в суставах.
Динамометры служат для измерения силы мышц: кистевой – сгибателей кисти, становой – разгибателей спины. При определении показателей отдельных мышечных групп испытуемый развивает по сигналу исследователя максимальное мышечное усилие изучаемой группы. Записывается лучшее показание из 2–3 попыток.
Измерение антропометрических признаков в положении сидя проводится на стуле с плоским горизонтальным сиденьем и плоской высокой спинкой (рис. 17). Спинка составляет с плоскостью сиденья угол 90°. Основные размеры стула (мм): диапазон регулировки высоты сиденья – 300–500, шаг регулировки – 5-10, ширина сиденья – 600, глубина сиденья – 400, высота спинки – 750, ширина спинки – 400. Ориентиром для определения высоты стула служит высота подколенного угла испытуемого над полом, когда бедро и голень составляют угол 90°.
Рис. 17. Стул для измерения человека в положении сидя
Наряду с названными инструментами используются специальные стенды, экраны, на которые нанесены деления в виде сетки. Размеры стенда должны быть не менее 240x240 см, так как отдельные габаритные размеры в положении стоя, например вертикальная досягаемость или размах рук, превышают 2 м. Стенд конструкции ВНИИТЭ, состоящий из четырех масштабных экранов в виде буквы П, позволяет измерять человека в разнообразных позах и положениях (рис. 18). В полевых условиях масштабную сетку можно наносить на миллиметровую бумагу. В этом случае необходимо, чтобы стены, на которые прикрепляется бумага, были ровные, плоские и перпендикулярные по отношению к полу и друг другу.
Рис. 18. Стенд для измерения габаритных размеров
Для измерения обхватов пальцев используются измерительные конусы.
Все инструменты и приспособления, используемые для антропометрических измерений, должны систематически проверяться. Антропометры, циркули и ленты проверяются с помощью контрольной металлической линейки, медицинские весы и динамометры – путем контрольного взвешивания стандартных грузов.
• металлический штанговый антропометр системы Мартина;
• скользящий циркуль;
• большой и малый толстотные циркули;
• измерительные ленты (полотняные или прорезиненные);
• медицинские весы;
• кистевой и становой динамометры;
• гониометры разной конструкции.
Антропометр системы Мартина (рис. 14) позволяет определять продольные размеры тела (длину тела, плеча, предплечья, конечностей и их звеньев – бедра, голени и т. п.) с точностью до 2 мм. Верхняя штанга антропометра, дополненная горизонтальной линейкой, используется как широметр.
Рис. 14. Антропометр системы Мартина
Скользящий циркуль (рис. 15) используется при измерении головы, кисти и стопы и позволяет измерять расстояния до 25 см.
Рис. 15. Штангенциркуль
Толстотный циркуль (рис. 16) применяется для определения сквозных размеров между точками тела, которые лежат глубже, чем окружающие ткани, и не могут фиксироваться прямыми линейками скользящего циркуля. Малый толстотный циркуль рассчитан на 25 см, большой – на 45 см.
Рис. 16. Толстотный циркуль
С помощью измерительных лент определяются обхваты тела и его частей. Следует иметь в виду, что полотняные ленты вытягиваются во время измерения, деления их быстро стираются, становятся нечеткими, поэтому они требуют постоянной проверки и замены.
Вес тела определяется на специальных медицинских весах с точностью измерения 50 г. Перед взвешиванием следует проверять точность установки весов.
Гониометры, или угломеры, используются для определения подвижности в суставах.
Динамометры служат для измерения силы мышц: кистевой – сгибателей кисти, становой – разгибателей спины. При определении показателей отдельных мышечных групп испытуемый развивает по сигналу исследователя максимальное мышечное усилие изучаемой группы. Записывается лучшее показание из 2–3 попыток.
Измерение антропометрических признаков в положении сидя проводится на стуле с плоским горизонтальным сиденьем и плоской высокой спинкой (рис. 17). Спинка составляет с плоскостью сиденья угол 90°. Основные размеры стула (мм): диапазон регулировки высоты сиденья – 300–500, шаг регулировки – 5-10, ширина сиденья – 600, глубина сиденья – 400, высота спинки – 750, ширина спинки – 400. Ориентиром для определения высоты стула служит высота подколенного угла испытуемого над полом, когда бедро и голень составляют угол 90°.
Рис. 17. Стул для измерения человека в положении сидя
Наряду с названными инструментами используются специальные стенды, экраны, на которые нанесены деления в виде сетки. Размеры стенда должны быть не менее 240x240 см, так как отдельные габаритные размеры в положении стоя, например вертикальная досягаемость или размах рук, превышают 2 м. Стенд конструкции ВНИИТЭ, состоящий из четырех масштабных экранов в виде буквы П, позволяет измерять человека в разнообразных позах и положениях (рис. 18). В полевых условиях масштабную сетку можно наносить на миллиметровую бумагу. В этом случае необходимо, чтобы стены, на которые прикрепляется бумага, были ровные, плоские и перпендикулярные по отношению к полу и друг другу.
Рис. 18. Стенд для измерения габаритных размеров
Для измерения обхватов пальцев используются измерительные конусы.
Все инструменты и приспособления, используемые для антропометрических измерений, должны систематически проверяться. Антропометры, циркули и ленты проверяются с помощью контрольной металлической линейки, медицинские весы и динамометры – путем контрольного взвешивания стандартных грузов.
5. Особенности определения антропометрических данных для проектирования изделий культурно-бытового назначения
Антропометрические исследования в целях эргономической оценки изделий культурно-бытового назначения ведутся с позиции основных положений, принятых в классической антропометрии, при обязательном учете особенностей деятельности в быту[38]. Совокупность методических приемов может быть разной, в зависимости от типа изделий. Так, при определении параметров пылесоса учитываются длительность работы с ним, удобство использования для широкого контингента лиц, что требует привлечения дополнительно анатомических и биомеханических методов исследования. При оценке качества электробритв, фенов основная задача заключается в установлении соответствия параметров приборов значениям антропометрических показателей, для чего могут быть использованы только антропометрические методы.
Конец бесплатного ознакомительного фрагмента