3人体感知与运动输出3

南京理工大学设计艺术系段齐骏人的感知与运动输出Sensation&MotionErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt23.8运动系统的机能及其特征•骨—运动的杠杆•关节—运动的枢纽•肌肉—运动的动力ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt33.8.1骨的功能和骨杠杆（1）支撑人体（2）保护内脏（3）运动的杠杆（4）造血（5）储备矿物盐：主要是磷和钙等。1.骨的功能ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt4根据支点，力点（动力点）、重点（阻力点）三者不同的位置分布，分为：见图3-26（1）平衡杠杆（2）省力杠杆（3）速度杠杆：用力大，但运动速度快•由等功原理，得之于力则失之于幅度，反之亦然。因此，最大的力量与最大的运动范围两者是相矛盾的。2.骨杠杆ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt5DifferentleversErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt6关节的活动范围有一定的限度，人体处于舒适时，关节必然处在一定的舒适调节范围内，参阅表3-5。3.8.2主要关节的活动范围ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt7表3-5重要活动范围和身体各部舒适姿势的调节范围10.下摆、上摆ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt8表3-5（续）重要活动范围和身体各部舒适姿势的调节范围ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt9Typesofbodymovements•Flexion(弯曲):Amovementofasegment(部分)ofthebodycausingadecreaseintheangleatthejoint,suchasbeingthearmattheelbow(肘).•Extension:Amovementintheoppositedirectionofflexionwhichcausesanincreaseintheangleatthejoint,suchasstraighteningtheelbow.ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt10•Abduction:Amovementofabodysegmentinalateralplaneawayfromthemidlineofthebody,suchasraisingthearmsideways.•Adduction:Amovementofabodysegmenttowardthemidlineaswhenmovingthearmfromtheoutwardhorizontalpositiondownwardtotheverticalposition.ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt11•Rotation:Amovementofasegmentarounditsownlongitudinalaxis.•Circumduction:Acircularorconelikemovementofabodysegment,suchasaswingingthearminacircularmovementabouttheshoulder.ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt12人体各部分的活动范围ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt13人体上部及上肢固定姿势活动角度范围ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt14ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt15ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt16ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt173.8.3肢体的出力范围•肌力：肌肉的力量来自肌肉收缩，肌肉收缩时产生的力称为肌肉力。人的一条肌纤维所发挥的力量约为0.01～0.02N，肌力是多条肌纤维的收缩力总和。人体肌肉的生理特征。见表3-6•操作力：在作业中，为了达到操作效果，操作者有关部位（手、脚、躯干等）所施出的一定大小的力。•决定因素：肌力、施力的姿势、部位、方式和方向。ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt18表3—6身体主要部位肌肉所产生的力（单位：N，20～30岁）返回结论：女性的肌力比男性低20%～30%，右手比左手强10%，而习惯有左手的人，其左手的肌力比右手强6%～7%。ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt19•在直立姿势下弯臂时，不同角度时的力量分布；如图3-26和图T2•在直立姿势下臂伸直时，不同角度位置上拉力和推力的分布；如图3-27•在坐姿下手臂在不同角度和方向上的推力和拉力；如图T1，如表3-7•坐姿时，下肢不同位置上的蹬力大小。如图3—28(a)和3-28(b)•注:肢体所施力量的大小，与持续时间有关.如图T3和图T4ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt20图3-26立姿弯臂时的力量分布180°图T2返回ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt21立姿直臂时的拉力与推力分布图最大拉力(pull)产生在180°；而最大推力(push)产生在0°位置上。返回ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt22图T1坐姿时手臂的操纵力的测试方位返回ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt23表3—7手臂在坐姿下对不同角度和方向的操纵力（单位：N）返回ErgonomicsNanjingUniversityofScience&Technology@2005NanjingUniversityofScience&Technology.SchoolofMechanicEngineering.DepartmentofDesignArt24坐姿时下肢不同位置上的蹬力大小图最大蹬力一般在膝部弯曲160°时产生。脚产生的蹬力也与体位有关，蹬力的大小与下肢离开人体中心对称线向外偏转的角度大小有关，下肢向外偏转约10°时的蹬力最大。应该注意的是：肢体所有力量的大小，都与持续时间有关。随着持续时间延长，人的力