ГОСТ Р ИСО 15536-1—2010
Приложение А
(справочное)
Факторы, влияющие на антропометрическую точность манекенов, результатов анализа
и вычислений, выполняемых с использованием манекенов
А.1 Общая информация
В данном приложении описаны типичные свойства манекенов и систем моделирования манекенов в отноше
нии точности результатов анализа на их основе и рассмотрены области их применения.
А.2 Геометрическое представление
А.2.1 Двухмерные модели человека
Двухмерные (2D) модели тела человека представляют собой физическую модель человека, используемую
для оценки конструкции окружающей человека среды. Двухмерный компьютерный манекен является простейшим
типом компьютерного манекена, пригодным для использования при двухмерном проектировании. Двухмерными
моделями человека легко манипулировать, и они не требуют компьютера с большой производительностью. Двух
мерные манекены подходят для создания схем и могут быть использованы для изучения поз и движений, но только в
одной плоскости.
А.2.2 Трехмерные модели человека
С помощью трехмерных (3D) компьютерных манекенов могут быть смоделированы разнообразные позы и
движения. Их геометрическая сложность изменяется от простых реберных моделей, грубо учитывающих особен
ности скелета человека, и каркасных моделей, частично отображающих поверхность тела, до более реалистичного
моделирования внутренних структур тела человека. Реберные модели могут быть полезны, если производитель
ности компьютера недостаточно для более сложных программных средств, осуществляющих сложное моделиро
вание в реальном времени и биомеханические вычисления. Детализированная и четкая поверхность обеспечивает
более реалистичный внешний вид тепа человека.
Трехмерные манекены могут создать некоторые трудности в восприятии поз и управлении движениями. Кро
ме того, построение трехмерной окружающей среды требует много времени. Таким образом, трехмерные манеке
ны менее пригодны для предварительного проектирования, но эффективны для визуализации и оценки
более разработанных конструкций.
А.З Структурные свойства
А.3.1 Количество сегментов и суставов
большое количество сегментов тела и движущихся суставов обеспечивает более естественные и многосто
ронние движения тела, особенно в экстремальных позах туловища и шеи. При определении пространственных раз
меров для обычных лоз стоя и сидя достаточно небольшого количества сегментов. Двухмерные манекены обычно
имеют от 6 до 11 подвижныхсуставов, давая возможность сравнительно легко управлятьих лозой. Трехмерные мо
дели могут иметь от 15до 70суставов в тех случаях, когда в функциональных анатомических деталях должны быть
представлены пальцы и компоненты позвоночника.
А.3.2 Степени свободы движения сустава
Каждый сустав имеет степени свободы (оси вращения), количество которых изменяется от одной в суставе
пальца до трех ипи более а позвоночнике для переднего/заднего и бокового сгибания и вращения. Плечевой сустав
является многоосным, и центр его вращения подвижен в пределах довольно большой области. На практике для
простоты управления позой некоторые направления движения суставов могут быть ограничены.
А.3.3 Структура суставов
Если в компьютерном манекене применены бопее простые-соединения и суставы, чем в теле человека, могут
появиться ошибки. Например, если плечевой пояс смоделирован без подвижной лопаточной кости, а только с про
стым шаровым соединением и соединительной муфтой для плечевого сустава, то естественные движения руки при
вытягивании ее вперед не могут быть смоделированы.
А.3.4 Угловые ограничения
Каждый сустав может иметь угловые ограничения, определяемые движениями сустава. Эти ограничения
охватывают весь диапазон возможных движений, описанный динамическими антропометрическими данными. Они
также могут выделять границы удобных движений совокупности пользователей, определенных для некоторой дея
тельности. например сборки ипи рулевого управления транспортным средством, или ограничения для оценки тру
довой деятельности, связанной с оборудованием.
А.4 Функциональные свойства
А.4.1 Позы
Манекены должны быть способны имитировать множество естественных поз человека. Изменение позы за
висит от числа степеней свободы движений в суставах и может вызвать проблемы. Поэтому обычно нужен набор
заранее установленных (стандартных) основных поз (например, позы стоя. сидя, сутулая поза).
7