2010-10-24

1

Antropometria w ergonomii

1

Plan wystąpienia:

•

Wstęp

•

Kierunki

rozwoju

antropometrii

klasycznej

i

ergonomicznej

•

Atlas antropometryczny jako

narzędzie projektowania

stanowisk pracy

•

Wykorzystanie

antropometrii

w

kształtowaniu

struktury przestrzennej stanowisk pracy

•

Znaczenie

wiedzy

antropometrycznej

w

projektowaniu ergonomicznym

układu człowiek -

maszyna

•

Podsumowanie

2

3

Nazwa antropometria wywodzi się od greckich słów

anthropos – człowiek, metron – miara.

Znany francuski antropolog J. Papillault (1863-
1934)

zadania

antropometrii

określił jako

„przetłumaczenie rozmiarów i kształtów ciała
ludzkiego na liczby i określone stosunki ilościowe”.

4

Kanon egipski:

•Wysokość ciała wyrażała wartość długości
6 stóp, zaś w okresie ptolomejskim 7;

•Późniejsze kanony modułu ustanawiały
długość środkowego palca;

•Ładna sylwetka powinna zawierać 19
takich modułów ( później 18 lub 20
modułów długości palca).

2010-10-24

2

5

Kanon grecki:
•Kurosa
•Polikleta
•Praksytelesa

Podział ciała na części

dziesiętne i osiem głów
(kanon Kurosa)

Głowa mieści się 8 razy we
wzroście, klatka piersiowa
przechodzi w płaszczyznę
brzucha z podkreśleniem
cylindrycznego kształtu bioder.

6

Homo quadratus

/ Poliklet/

7

Proporcje ciała odpowiadające stosunkom złotego środka oraz funkcji

złotego cięcia ( podział na odcinki, w których część mniejsza ma się tak do

większej, jak ta do całej wielkości).

8

Mężczyzna wpisany w
kwadrat (kanon rzymski

)

Witruwiusz (I w.n.e.),
wykorzystując źródła greckie,
wysokość ciała i zasięg wpisał w
czworobok. W sztuce rzymskiej
postaci ludzkie mają budowę
atletyczną.

2010-10-24

3

9

Renesans

–

Leonardo da Vinci

proponuje odejście od

ideału do obrazu rzeczywistej budowy ciała i jej zmienności.
Studiuje rozwój proporcji ciała człowieka od dziecka do
dorosłego.

Botticelli Cennino Cennini

(Rzecz o malarstwie – 1437)

pomijał kobiety, „gdyż ciało ich nie ma żadnego doskonałego
wymiaru”. Twierdził, że „tak wysoki jest człowiek, jak szeroko
ramiona rozłożyć może.”

Albrecht Durer

przedstawił próby konstruowania postaci za

pomocą cyrkla i linii oraz zaproponował 13 typów postaci
mężczyzn i tyleż kobiet.

10

Osiągnięcia XX wieku w zakresie antropometrii:

•Pomiary czaszki ( podstawy kranioskopii),

•Ustanowienie pierwszych wskaźników antropometrycznych,

•Budowa licznych przyrządów pomiarowych,

•Zastosowanie metod statystycznych

11

Płaszczyzna strzałkowa pośrodkowa – PSM

Płaszczyzna czołowa – PF

Płaszczyzna pozioma – planum transferum

Płaszczyzna
pozioma
frankfurcka -
PHF

12

Antropometr

– stosowany

głównie do pomiarów
wysokościowych

2010-10-24

4

13

Cyrkiel kabłąkowy

mały służy do pomiarów

odległości

między

dwoma

punktami

na

powierzchniach sferycznych, głównie głowy lub
czaszki.

14

Goniometr ortopedyczny

służy do pomiarów zakresu ruchów

różnych stawów.

15

Kąty maksymalnego
pochylenia stopy w
górę i w dół mierzone
od osi podudzia

Kąty maksymalnego
pochylenia stopy w
górę i w dół mierzone
od płaszczyzny
stycznej do przedniej
części podudzia

Różnice w wyborze układu odniesienia w antropometrii klasycznej
i ergonomicznej

Atlas antropometryczny jako narzędzie projektowania

stanowisk pracy

• Zawiera charakterystyki centylowe dorosłej ludności

Polski dla obu

płci ( 200 cech):

 cechy somatyczne

(wysokości, szerokości, długości,

obwody),

 cechy funkcjonalne (zakresy

kątowe i dystanse

ruchów),

• Centyle oblicza się z próbki losowej, przy czym 5 i 95

centyl, nazywa

się odpowiednio dolnym C

5

i

górnym

C

95

a 50 centyl

medianą C

50

,

• C

5

, C

95

– wymiary progowe

16

2010-10-24

5

17

Interpretacja graficzna centyli

liczebność

50% populacji

wymiar

95% populacji

5% populacji

5% populacji

50% populacji

95% populacji

wymiar

liczebność

C

5

C

50

C

95

Pozycja siedząca

18

Zapis weryfikacyjny

K < [158 ♀ 5]

19

Numer cechy

Centyl

♂ , ♀

- oznaczenie płci

Wymiar
konstrukcyjny

„Człowiek przeciętny”

20

4065

zbadanych osób

1052

(25,9% całości)

przeciętny

wzrost

302

(z 1052 osób)

(7,4% całości)

przeciętny

obwód klatki piersiowej

143

(z 302 osób)

(3,5% całości)

przeciętna

długość ramienia

2

osoby miały 9 cech antropometrycznych

„przeciętnych”,

ani jedna osoba

nie miała 10 cech „przeciętnych”

2010-10-24

6

21

Cecha 96

Maksymalny
górny zasięg ręki

Cecha 159

Maksymalny
zasięg dolny ręki

22

Cecha 134

Maksymalny
zasięg przedni
ręki

Cecha 129

Wysokość
kolana w
pozycji
siedzącej

23

Wykorzystanie antropometrii w kształtowaniu

struktury przestrzennej stanowisk pracy

 Biomechanika – kątowe zakresy ruchu, siły, masa ciała;

 Przestrzeń pracy – przestrzeń widzenia, przestrzeń pracy

rąk, pozycje robocze,

 Wymiary bezpieczeństwa – wymiary dostępu, ochrony

oczu i twarzy, ochrony głowy, ochrony słuchu, ochrony
układu oddechowego, ochrony rąk, stóp oraz całego ciała

24

Optymalne zakresy kątowe ruchów części ciała (obejmują wartości określane jako
komfortowe lub łatwe, uwzględniające możliwości ponad 95% całej populacji –
łącznie kobiet i mężczyzn)

2010-10-24

7

25

26

27

-50

-40

-30

-20

-10

0

20

10

28

2010-10-24

8

29

Przestrzeń pracy rąk: zasięgi
maksymalne mężczyzn

( w przekrojach poziomych oraz
w płaszczyźnie strzałkowej
przechodzącej przez bark)

Bazy odniesienia miar:

•pł. pozioma

O

– na wysokości

wyrostka barkowego,

•pł. pionowa

BP

– czołowa tylna,

styczna do pleców,

•pł. pionowa

BA

– czołowa

przednia do określania
funkcjonalnych miar dystansu

30

Ochrony oczu i
twarzy: osłony
nahełmowe

Nahełmowe
osłony twarzy

Przyłbice
spawalnicze

(Średnie i maksymalne naddatki do wymiarów głowy oraz wymiary osłon i
przyłbic)

31

32

Metoda fantomów ( manekinów)

Metoda makiet

Metoda schematów obszaru pracy

Metoda fantomów komputerowych

Metoda bezpośrednia

Znaczenie wiedzy antropometrycznej w

projektowaniu ergonomicznym układu

człowiek - maszyna

2010-10-24

9

33

Metoda fantomów

a

- wysokość łokciowa w pozycji stojącej,

b

- wysokość łokciowa w

pozycji siedzącej

, c-

wysokość podkolanowa w pozycji siedzącej

34

Funkcjonalne -
normalne i
maksymalne zasięgi
kończyn górnych
mężczyzn (w
liczniku) i kobiet (w
mianowniku) dla 5
centyla

Metoda
schematów
obszarów pracy

( w 3 płaszczyznach)

35

Metoda schematów obszaru pracy

(

określenie stref zasięgu ruchów na płaszczyźnie pracy)

1

- optymalna strefa

zasięgu obu
kończyn górnych,

2

– maksymalna

strefa zasięgu obu
kończyn górnych,

3

- optymalna strefa

zasięgu jednej
kończyny górnej,

4

– maksymalna

strefa zasięgu
jednej kończyny
górnej,

36

Metoda fantomów
komputerowych

Program SAMMIE

Miejsce kierowcy w

samochodzie osobowym

Przykładowe programy: APOLINEX, JACK, ANTHROPOS, RAMSIS, DIANA,
HEINER, COMBIMAN, SAMMIE, CATIA ( forma pakietu CAD)

2010-10-24

10

37

Program

SAMMIE

Stanowisko

pracy

operatora

kolei

podziemnej

38

COMBIMAN

–stanowiska pilotów helicoptera

39

Koncepcja pulpitu projektowanego
w programie

Apolinex

40

Model człowieka z programu

ANTROPHOS

2010-10-24

11

41

/

Petr Šmalec

/

42