2.4.4 Антропометрические характеристики человека
Для снижения утомления, повышения производительности и предотвращения патологических изменений в организме человека важно учитывать особенности строения и размеры тела человека при проектировании системы «Человек-машина».
Размеры и пропорции тела человека определяются полом, расой, возрастом, местом жительства и другими факторами. Антропометрические характеристики включают различные размер тела человека. Антропометрические характеристики делятся на статические и динамические.
К статическим характеристикам относятся размеры головы, рук, туловища и др. Они используются для определения размеров конструктивных параметров рабочего места оператора или изделия (высота, ширина, глубина и др.), определения диапазона изменения размеров в случае их регулировки, а также при проведении инженерно-психологической оценки рабочих мест операторов и конструировании манекенов.
Наиболее часто используемые при организации рабочего места и проведении его инженерно-психологической оценки антропометрические характеристики (размеры частей туловища человека) приведены на рис. 9.7 и в табл. 9.1./Pict 9-09/ и /Pict 9-10/
Рис. 9.7 Антропометрические характеристики человека
Таблица 9.1 Антропометрические характеристики взрослого населения
К динамическим характеристикам относятся амплитуды движения головы, рук, ног. Они используются для определения пространства рабочих движений, зон досягаемости и видимости. По ним рассчитывается пространственная организация рабочего места оператора, размеры пультов управления, биомеханические модели и манекены (рис. 9.8) , (рис. 9.9) и (табл. 9.2). /Pict 9-11/–/Pict 9-13/
Рис. 9.8 Зоны досягаемости рук человека:
а– в вертикальной плоскости (1,3,6 – зоны максимальной досягаемости; 2,4,8 – зоны допустимой досягаемости); б – в горизонтальной плоскости (1,7 – зоны максимальной досягаемости; 2, 6 – зоны допустимой досягаемости; 3,5 – зоны оптимальной досягаемости)
Таблица 9.2 Размеры зон досягаемости человека, мм
Рис. 9.9 Основные размеры пульта и стула при сидячей рабочей позе оператора
При пользовании приведенными антропометрическими характеристиками следует учитывать ряд правил.
Данные характеристики могут использоваться либо непосредственно, если размер части тела по своей ориентации соответствует параметру оборудования, либо путем пересчетов, если рабочая поза оператора не соответствует той, которая принята при антропометрических измерениях. Например, как следует из рис. 9.10 /Pict 9-14/
m=b sinα, m1=d cosγ;
h=b cosα, h1=d sinγ.
Рис. 9.10 Положение человека: а – при антропометрических измерениях; б – в процессе работы
Приведенные характеристики получены для обнаженного тела. При использовании их на практике необходимо учитывать поправки на одежду и обувь, которые в зависимости от вида антропометрических характеристик могут составлять 5–30 мм для легкой одежды и 10–50мм для тяжелой одежды.
При практическом использовании антропометрических характеристик необходимо учитывать маскирующие антропометрические признаки. Например, за счет расслабления или легкого приподнятия тела происходит уменьшение или соответственно увеличение роста оператора на 40–50 мм; легкий наклон корпуса без напряжения на 2–10° вперед и в сторону при работе сидя и стоя способствует уменьшению расстояния до органов управления на 100–120 мм; небольшой шаг в сторону или перенос центра тяжести с одной ступни на другую позволяет уменьшить расстояние до боковых элементов управления на 150–200 мм и т. д.
Порядок использования на практике рассмотренных антропометрических характеристик заключается в следующем:
– определяется контингент людей, для которых предназначено данное оборудование;
– выбираются антропометрические характеристики, которые являются основными для определения размеров оборудования и необходимого рабочего пространства;
– устанавливается, какому проценту работающих должно удовлетворять данное оборудование, и находятся соответствующие ему значения антропометрических характеристик;
– учитываются соответствующие поправки на одежду и обувь (экипировку оператора).