Ergonomie-Grundlagen: Anthropometrie: Unterschied zwischen den Versionen

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<div align="center">[http://tu-dresden.de/die_tu_dresden/fakultaeten/fakultaet_maschinenwesen/itla/arbeitswissenschaft '''Autor: Dr.-Ing. Christiane Kamusella''']</div>




=== Begriff Anthropometrie ===
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(griech.):


:''Anthropos:'' Mensch
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:''metron:'' Maß ''metrein:'' Ermittlung oder Bestimmung


'''Lehre von der Messung und den Maßverhältnissen des menschlichen Körpers'''


gemäß DIN EN ISO 15535:2008-05:
<big>'''Gliederung'''</big>
 
* [[Anthropometrie:_Begriff_und_Gestaltungswege|Begriff Anthropometrie und Wege anthropometrischer Gestaltung]]
   
   
Untersuchung und Messung der physischen Maße und der Masse des menschlichen Körpers und seiner
* [[Anthropometrie:_Ordnungsschema_Koerpermasze_und_Koerpermaszverteilung|Ordnungsschema für Körpermaße und Körpermaßverteilung]]
(äußeren) Einzelelemente
 
 
* Quantitative Erfassung und Beschreibung einzelner Körpermaße (anthropometrischer Daten) des Körpers (wie z. B. Dimension und Proportion) sowie demographischer Daten (z. B. Geschlecht, Alter, Wohnsitz, Beruf)
* Messung von Körpermerkmalen und statistische Aufbereitung von Daten
* Betrachtung von Maßentwicklungen zum Vergleich verschiedener Gruppen und Populationen
* Bereitsstellung von Maßen für eine Nutzerpopulation
* Teilgebiet (Messmethode) der Anthropologie
 
;Population
:Gruppe von Menschen, die Eigenschaften gemeinsam haben, die ihre anthropometrischen Verteilungen beeinflussen
;Nutzpopulation
:Bevölkerungsgruppe, für die eine technische Gestaltung vorgesehen ist (gemäß DIN EN ISO 15535:2008-05)
 
'''Anwendung:'''
* Bekleidungsindustrie (modische Kleidung, berufsgruppenspezifsche Bekleidung, Sicherheitsbekleidung und -ausrüstung)
* Ergonomie (maßliche Auslegung von Arbeitsplätzen, technischen Arbeitsmitteln, Verbraucherprodukten)
 
 
=== Ordnungsschema für Körpermaße ===
----
<div align="center">[[Bild:Ordnungsschema_Körpermaße.gif| ]]</div>
 
=== Wege anthropometrischer Gestaltung ===
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1. Bildung von Körpergrößenklassen (klein, mittel, groß
:Produkte unterschiedlicher Größenabstufungen (z. B. Wechselgriffe an Handwerkszeugen, Fahrräder in unterschiedlichen Rahmengrößen, Computermäuse für große und kleine Hände)
 
2.Verstellbarkeit von Abmessungen an Gegenständen für die Nutzergruppe (z. B. Höhenverstellbarkeit von Tischen, Stühlen)
 
3. Hinzufügen von Anpassungshilfen bei wirtschaftlichen und technischen Zwängen (z. B. Fußstützen, Sitztiefenverlängerung über ausklappbare Auflagen)
 
4. Maßgerechte individuelle Auslegung von Produkten und Arbeitsplätzen (z. B. für kleinwüchsige Personen; wenn Nutzer bekannt ist; maßgerechte Küche)
 
 
=== Körpermaßverteilung - Körpergrößenklassen ===
----
Körperlängenmaße: Einzelwerte symmetrisch um Mittelwert verteilt &rArr; Normalverteilung
Breiten-, Tiefen-, Körperumfangsmaße: Einzelwerte folgen keiner Normalverteilung
Verwendung von verteilungsunabhängigen statistischen Größen:
Berechnung von Häufigkeitswerten, d.h. von empirischen Perzentilwerten 
 
<div align="center">[[Bild:Körpermaßverteilung.gif| ]]</div>
 
;Perzentil
:lat. „Hundertstelwerte“ &rArr; Prozentränge
:Perzentilwert = relative Summenhäufigkeit einer Gruppe
:Zerlegung der Verteilung in 100 gleich große Teile (n=100) mit 1%-Segmenten
:Perzentil = besondere Form des Quantils
:p-Quantil Qp: Merkmalswert, unterhalb dessen ein vorgegebener Anteil p aller Fälle der Verteilung liegt
:p: Unterschreitungsanteil
:z.B. Quantil Q69 = Perzentil P69
::unterhalb dieses Punktes liegen 69% aller Fälle der Verteilung
::Prozentrang von 50 = 50. Perzentil: = 0,5-Quantil: Median (Zentralwert)
Perzentilwerte geben für ein Körpermaß an, wie hoch der prozentuale Anteil der Personen einer Bevölkerungsstichprobe
ist, die kleiner sind als das angegebene Perzentil oder anders gesagt:
Sie zeigen jeweils den Messwert an, der von einem definierten Prozentsatz der gemessenen Menschen maximal erreicht wird:
5. Perzentil bedeutet z. B.: 5% sind in dem Maß kleiner oder so groß, wie hierdurch festgelegt
[[Bild:Perzentil.gif| ]]
 
Die größte Verteilungsdichte der Individualwerte eines Körpermaßes liegt in der Mitte der
Verteilungskurve.
 
Bei Normalverteilung gilt näherungsweise:
*68,3% aller Messwerte haben eine Abweichung von höchstens 1xStandardabweichung vom Mittelwert,
*95,4% aller Messwerte haben eine Abweichung von höchstens 2xStandardabweichung vom Mittelwert,
*99,7% aller Messwerte haben eine Abweichung von höchstens 3xStandardabweichung vom Mittelwert.
 
[[Bild:Verteilungsfunktion.gif| ]]
 
 
'''Kumulative Häufigkeit der normalverteilten Körperhöhe in %:'''
[[Bild:Kumul_Häufigk_1.gif|left]]
 
 
 
 
;im 1 cm-Bereich von 160 cm bis 161 cm
   
   
:bei Frauen: Anteil: 6,5%
* [[Anthropometrie:_Perzentilberechnung_und_Datenbanken|Perzentilberechnung normalverteilter Körpermaße und Datenbanken]]
:bei Männern: Anteil: 0,9%
 
* [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze|Einflussfaktoren auf die Variation von Körpermaßen]]
** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Geschlecht|Geschlecht]]
** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Alter|Alter]]
** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Saekulare_Akzeleration|Säkulare Akzeleration]]
** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Bevoelkerungsunterschiede|Bevoelkerungsunterschiede]]
** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Proportionale_Unterschiede|Proportionale Unterschiede]]
** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Koerperbautypologien|Körperbautypologien]]
** [[Anthropometrie:_Einflussfaktoren_auf_Koerpermasze#Weitere_Einflussfaktoren|Weitere Einflussfaktoren]]


[[Bild:Kumul_Häufigk_2.gif|left]]
* [[Anthropometrie:_Ableitung_von_Gestaltungsmaszen_aus_Koerpermaszen|Ableitung von Gestaltungsmaßen aus Körpermaßen]]  
 
 
 
 
;im 5 cm-Bereich von 175 cm bis 180 cm
:bei Frauen: Anteil: 2,4%
:bei Männern: Anteil: 26,7%
 
 
[[Bild:Kumul_Häufigk_3.gif|left]]
 
 
 
 
;Körperhöhe größer als  170 cm:
:Anteil jüngerer Frauen gegenüber älteren doppelt so  hoch
;Körperhöhe kleiner als 170 cm:
:Anteil jüngerer Männer gegenüber älteren weniger als die Hälfte
 
 
 
 
Quelle: H. Greil: Wachstum und Variabilität im Körperbau und ihre Berücksichtigung bei
industriellen Größensystemen. In: Brandenburgische Umwelt Berichte (BUB) 10 S. 62-76 (2001)
 
=== Perzentilberechnung normalverteilter Körpermaße ===
----
 
Standardnormalverteilung mit den statistischen Größen Mittelwert und Standardabweichung
 
 
'''<center><math>K_{Perzentil}=\bar{x}\cdot s</math></center>'''
 
K<sub>Perzentil</sub>: gesuchtes Perzentil
 
<math>\overline x</math>: Körpermaßmittelwert
 
z<sub>Perzentil</sub>: z-Wert aus Tabelle der Standardnormalverteilung
 
s: Körpermaßstandardabweichung
 
<center><math>z_{Perzentil}=|\frac{K_{Perzentil}-\bar{x}}{s}|</math></center>
 
'''z-Werte für die Berechnung einiger Perzentile:'''
 
1.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;-&nbsp;2,33s
 
2.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;-&nbsp;1,88s
 
5.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;-&nbsp;1,65s
 
10.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;-&nbsp;1,28s
 
20.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;-&nbsp;0,84s
 
25.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;-&nbsp;0,67s
 
50.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>
 
75.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;+&nbsp;0,67s
 
80.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;+&nbsp;0,84s
 
90.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;+&nbsp;1,28s
 
95.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;+&nbsp;1,65s
 
97.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;+&nbsp;1,88s
 
99.Perzentil&nbsp;=&nbsp; <math>\overline x</math>&nbsp;+&nbsp;2,33s
 
Quelle: W.Lange; A. Windel: Kleine ergonomische Datensammlung.Tüv Media;Auflage 13., aktualisierte Auflage. (September 2009)
   
   
 
* [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion|Arbeitsplatzgrundtypen im Büro- und Produktionsbereich]]
'''Beispiel: Hauptmaße der Führerräume von Schienenfahrzeugen nach DIN 5566-02:2006-09'''
** [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion#Sitzarbeitsplaetze|Sitzarbeitsplätze]]
Höhe in jedem aufrecht beschrittenen Punkt
** [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion#Steharbeitsplaetze|Steharbeitsplätze]]
Vorzugsmaß: ≥2000 mm
** [[Anthropometrie:_Arbeitsplatzgrundtypen_Buero_und_Produktion#Steh-Sitzarbeitsplaetze|Steh-Sitzarbeitsplätze]]
;Überprüfung:
:entscheidendes Körpermaß: Körperhöhe
:Nutzergruppe: 25-65 Jahre
:entscheidendes Perzentil: 99.Perzentil
:entscheidendes Geschlecht, Alter: männlich (jüngere Nutzer: 25-29 Jahre, da akzelerierter)
 
Körpermaße aus B. Flügel; H.Greil; K.Sommer: Anthropologischer Atlas. Alters- und Geschlechtsvariabilität des  Menschen - Grundlagen und Daten. Verlag Minerva edition Wissen, 1986
   
   
<math>K_{99}=1755mm\dotplus2,33\cdot72mm</math>
* [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen|Hilfsmittel für die Ermittlung von Gestaltungsmaßen]]
 
** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Uebersicht|Übersicht]]
 
**[[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Gestaltungsmasze_ohne_direkte_Bezugsetzung_zum_Koerperbaumasz|Gestaltungsmaße ohne direkte Bezugsetzung zum Körperbaumaß]]
Quellen:
** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Gestaltungsmasze_mit_Bezugsetzung_zum_Koerperbaumasz|Gestaltungsmaße mit Bezugsetzung zum Körperbaumaß]]
DIN EN ISO 15535:2008-05: Allgemeine Anforderungen an die Einrichtung anthropometrischer Datenbanken (ISO 15535:2006); Deutsche Fassung EN ISO 15535:2006
** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Probleme_bei_Bestimmung_von_Gestaltungsmaszen|Probleme bei Bestimmung von Gestaltungsmaßen]]
** [[Anthropometrie:_Hilfsmittel_zur_Ermittlung_von_Gestaltungsmaszen#Menschmodelle|Menschmodelle]]

Aktuelle Version vom 16. April 2019, 12:26 Uhr