ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ВВЕДЕНИЕ. Данные о строении тела человека, его форме, размерах, их вариабельности и различиях в зависимости от пола

Данные о строении тела человека, его форме, размерах, их вариабельности и различиях в зависимости от пола, возраста, этнотерриториальных особенностей, рода занятий, принадлежности городу или селу и других факторов необходимы для конструирования технических средств деятельности (станков, подъемно-транспортных машин, медицинского оборудования, мебели, изделий культурно-бытового назначения, спортивного инвентаря и т.п.), средств коллективной и индивидуальной защиты, одежды и обуви; при аттестации и паспортизации рабочих мест; при эргономической экспертизе готовой продукции.

Обязательный и корректный учет размеров тела позволяет создать в значительной степени оптимальные условия для поддержания рациональной рабочей позы и выполнения рабочих движений, а именно: рассчитать границы досягаемости для рук и ног, рассчитать параметры безопасных рабочих пространств и доступов к узлам монтажа, наладки и ремонта, безопасных расстояний, проходов, аварийных выходов, лестниц, оградительных устройств, площадок, временных вспомогательных сооружений и т. п.

Эргономические размеры тела — это прежде всего инструмент проектирования (организации) рабочей позы путем расчета на их основе эргономических параметров элементов рабочих мест и их пространственной организации. Среди последних особого внимания заслуживают опорные поверхности (поверхность сиденья, спинки, подлокотников, рабочая поверхность и подставка для ног), которые постоянно и непосредственно соприкасаются с телом работающего и являются исходными при расчетах других материальных и пространственных параметров рабочего места.

Антропометрические признаки — соматические характеристики человека, отражающие его внутривидовые вариации строения и закономерности развития (линейные, периметровые, угловые размеры тела, сила мышц, форма головы, грудной клетки и др.) и выраженные количественно (мм, град, кг, баллы и т.п.). Подчиняясь общебиологической закономерности роста и развития, они характеризуются значительной вариабельностью, обусловленной полом и возрастом, индивидуальными особенностями, воздействием этнотерриториальных, профессиональных, социальных и других факторов.

Применительно к задачам эргономики и конструирования выделяются эргономические антропометрические признаки, или эргономические размеры тела. Они отличаются от классических размеров тела тем, что внешне ориентированы в пространстве так же, как и рабочие движения и позы, а следовательно, соответствуют ориентации параметров производственного оборудования (высота, ширина, глубина). Кроме того, эргономические размеры тела отличны по структуре, базам отсчета, способам измерений и т.п. Они измеряются в положении стоя, сидя и лежа, а также в переходных положениях тела.

Эргономические размеры тела по методам измерений и практическому значению делятся на две группы: статические и динамические.

Статические антропометрические признаки — это размеры тела, измеренные однократно в статическом положении испытуемого в условной и постоянной позе и положении тела (рис. 11.1 и 11.2). В свою очередь они делятся на габаритные размеры и размеры отдельных частей тела

 

Рис. 11.1. Эргономические размеры тела в положении стоя: а — продольные размеры отдельных частей тела; б, в, г — габаритные размеры тела (продольные, поперечные, переднезадние)

 

Рис. 11.2. Эргономические размеры тела в положении сидя: а, б — продольные и поперечные размеры тела; в — переднезадние размеры тела

Габаритные размеры — наибольшие размеры тела в разных его положениях и позах, ориентированные в разных плоскостях (размах рук, наибольший поперечный диаметр тела, горизонтальная и вертикальная досягаемость рук и т.п.). Они измеряются по наиболее удаленным точкам тела и используются для расчетов параметров пространства, занимаемого телом человека в разных положениях и позах, проходов, проемов, лестниц, люков, лазов, безопасных расстояний и т. п., а также для расчетов максимальных и минимальных границ досягаемостей рук и ног.

Среди размеров отдельных частей тела различают размеры конечностей и корпуса, размеры кисти, стопы и головы. Они необходимы для расчетов габаритных и свободных параметров элементов рабочего места.

И габаритные размеры, и размеры отдельных частей тела делятся на продольные, поперечные и переднезадние, а также на проекционные и прямые.

Эргономические антропометрические признаки по биологическим законам изменчивости не выделяются в особую группу, отличную от классических. От последних они отличаются в основном по ориентации в пространстве.

Динамические размеры — размеры тела, изменяющие свою величину при перемещении всего тела или его части в пространстве. Они характеризуются линейными и угловыми перемещениями. Изменения могут быть выражены непосредственно в виде каждого нового измерения одного и того же размера в абсолютных величинах, например изменения длины руки при ее движении в сторону, вперед, вверх. Такие размеры дают представление о максимальных и минимальных границах досягаемости в моторном пространстве. Кроме того, они могут выражаться в виде приростов (эффект движения тела), а именно: максимального увеличения или уменьшения одного и того же размера при перемещении части тела или всего тела в пространстве (см. рис. 11.3). Например, на 2 — 3 см увеличиваются наибольшая ширина таза, наибольший переднезадний диаметр тела, передняя досягаемость руки при переходе из положения стоя в положение сидя, при переходе из положения стоя в положение лежа длина тела увеличивается также на 2 — 3 см и т.п.

 

Рис. 11.3. Динамические размеры тела: а — передняя досягаемость руки: траектории (А, В, С) перемещения III фаланговой точки в горизонтальных плоскостях, расположенных на различной высоте от сиденья. База отсчета — точка посередине прямой, соединяющей правую и левую плечевые точки; б — углы сгибания и разгибания кисти в лучепястном суставе. Пальцы охватывают рукоятку рычага

Изучение динамических антропометрических признаков необходимо для решения нескольких эргономических задач:

Ø для определения параметров моторного пространства, его границ и функциональной структуры, что желательно сочетать с физиологическими и психологическими исследованиями деятельности;

Ø для определения размаха движений приводных элементов органов управления, особенно рычагов и педалей;

Ø для уточнения границ зон обзорности.