GB/T 17245-2004 成年人人体惯性参数

ICS13.180

A25荡黔

中华人民共和国国家标准

GB/T17245-2004

代替GB/T17245-1998

成年人人体惯性参数

Inertialparametersofadulthumanbody

2004-05-10发布2004-12-01实施

中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局发布

中国国家标准化管理委员会

GB/T17245-2004

目明舀

本标准是GB/T17245-1998((成年人人体质心》的修订版。

本标准代替GB/T17245-1998((成年人人体质心》。

本标准与GB/T17245-1998相比主要变化如下:

—将标准名称《成年人人体质心》改为《成年人人体惯性参数》;

—增加了“人体惯性参数、人体环节转动惯量、冠状轴、矢状轴、垂直轴”等术语;

—增加了成年人人体转动惯量的有关内容;

本标准的附录A为规范性附录。

本标准由中国标准研究中心提出。

本标准起草单位:中国标准研究中心、清华大学、北京师范大学。

本标准主要起草人:肖惠、刘静民、滑东红、郑秀缓、侯曼。

GB/T17245-2004

引言

人体惯性参数的研究及应用是人类工效学领域有关人体测量生物力学方面重要基础性研究课题。

人体惯性参数包括:人体整体及各体段的质量、质心位置及其转动惯量，是进行人体运动及运动损

伤与预防研究的基本参量，也是工效学、人类学及人体科学研究的重要组成部分，有重要的学术价值和

实用背景。人体惯性参数的应用领域十分广泛，例如在人体运动影片解析中;体操、技巧、跳水等动作设

计;战斗机弹射座椅设计;宇宙飞船专用假人设计和宇航员运动分析;安全设计;工厂厂房及载人器械和

设备的护栏设计等均需要此参数

本标准是在《成年人人体质心》国家标准的基础上又对相应技术成果进行进一步验证后编制而成

的，更加充实、完善且更便于在各领域中推广和使用，为科研成果尽快转化为生产力创造了条件，为国民

经济发展及社会进步奠定了基础。

GB/T17245-2004

成年人人体惯性参数

1范围

本标准规定了成年人人体体段划分的方法，给出了成年人人体惯性参数。

本标准适用于安全防护设备(如工业栏杆、民用阳台护栏、安全带等)的设计和形体假人、伤残人假

肢的研制。也适用于机动车辆安全保护、检测及飞机应急弹射救生、人体动作分析、运动仿真等方面。

2规范性引用文件

下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有

的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究

是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。

GB/丁5703用于技术设计的人体测量基础项目((eqvISO7250)

术语和定义

GB/T5703确立的以及下列术语和定义适用于本标准。

人体惯性参数inertialparametersofhumanbody

人体质量、质心位置及转动惯量的总称。

3.2

人体体段(人体环段)human-bodysegment

把人体按骨性标志分割成若干段，每段称人体体段。

相对质A分布distributionofrelativemass

指每个人体体段的质量占人体总质量的百分比。

质心相对位置relativepositionofmasscenter

指每个人体体段质心位置相对本体段长度的百分比。

人体体段转动惯frotationalinertiaofhuman-bodysegment

指组成人体体段的各部分质量对指定轴的转动惯量。

胸下点substernalpoint

胸骨体下缘与正中矢状面的交点

3,7

冠状轴(x)coronalaxis

指在人体呈直立姿势时，通过质心垂直于矢状面的轴，亦称二轴，轴正方向向左。

3.8

矢状轴妙)sagittalaxis

指在人体呈直立姿势时，人体矢状面上通过质心垂直于脊柱的轴，亦称v轴，轴正方向向前。

3g

垂直轴(z)verticalaxis

指通过质心垂直于冠状轴和矢状轴组成平面的轴，亦称z轴，轴正方向向下。

注:当人体姿势改变时，对各人体体段仍然沿用直立姿势的轴系.

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4人体体段划分

4.1人体体段分界点

人体体段分界点见表1，人体体段分界点位置见图1

4.2人体体段划分方法

人体体段划分以明显的骨性标志为分界点，将人体分为头颈、上躯干、下躯干、左上臂、右上臂、左前

臂、右前臂、左手、右手、左大腿、右大腿、左小腿、右小腿、左足、右足共15个部位。人体体段划分见图2,

头顶点

颈推点

肩峰点

脚下点

挠骨点

骼前上触点

挠骨茎突点会阴点

中指指尖点

胫骨点

z嚣raA

图1人体体段分界点图

头颐

上奥干

下姐千0上’

V前臂

a手

耀

风日

日唯

︺

Q

图2人体体段划分

GB/T17245-2004

表1人体体段划分分界点

体段分界点

体段质心测量起点

近侧点远侧点

头颈头顶点颈椎点头顶点

上躯干颈椎点胸下点颈椎点

下躯干胸下点会阴点胸下点

大腿骼前上棘点胫骨点胫骨点

小腿胫骨点内跺点内躁点

足内躁点足底足底

上臂肩峰点挠骨点挠骨点

前臂挠骨点挠骨茎突点挠骨茎突点

手挠骨茎突点中指指尖点中指指尖点

注:左右对称部分，如上臂、前臂、手、大腿、小腿、足各部位，其体段分界点的名称相同

5人体测1t项目及方法

确定成年人人体惯性参数需要测量下列项目:

体重、身高、坐高、颈椎点高、肩高、挠骨点高、挠骨茎突点高、胸下点高、骼前上棘点高、会阴高、胫骨

点高、内躁点高、手长、足长、手宽、足宽、头宽、肩宽、胸宽、两骼晴点间宽、胸厚、头围、颈围、胸围、腰围、

臀围、大腿围、小腿围、内踩围、上臂围、前臂围、腕围。

测量方法应符合GB/T5703的规定。

6人体惯性参数

6.1人体惯性参数

6.1.1人体各体段质f、质心位置及整体质心位置的均值与标准差

男子各体段质量、质心位置及整体质心位置的均值与标准差，见表2，女子各体段质量、质心位置及

整体质心位置的均值与标准差，见表3。计算男子各体段质量、质心位置及整体质心位置对体重、身高

的二元回归方程的系数见表A.l，多元回归方程见表A.3;计算女子各体段质量、质心位置及整体质心

位置对体重、身高的二元回归方程的系数见表A.2，多元回归方程见表A.4.

表2男子各体段质.、质心位置及整体质心位置的均值与标准差

体段名称质量或质心均值标准差

刀了5.160.21

头颈

刀了了.C117.80.4

刀之10.071.01

上躯干

刀}.c115.66.1

刀奋16.302.23

下躯干

，刀.‘177.86.8

7刀8.500.93

大腿

7刀.C254.511.5

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表2(续)

体段名称质量或质心均值标准差

爪2.200.37

小腿

刀了.亡224.112.9

”了0.890.12

足

刀i.c38.22.0

刀万1.460.18

上臂

力立.c163.39.2

刀了0.750.10

前臂

刀2c136.67.4

m0.380.07

手

尹刀一c114.21.7

刀盆26.373.04

全躯干

刀皿.C286.214.2

整体刀万‘f734.227.2

注1质心位置(m.c)是由测量起点(见表1)至体段质心的距离确定的。整体质心以头顶点为起点.

注2质量(，)单位为kg，质心(，.。)单位为mmo

注3:表中数值为全国成年男子11164人(18岁一60岁)的均值。

表3女子各体段质f、质心位ti及整体质心位置的均值与标准差

体段名称质量或质心均值标准差

刀了4.380.25

头颈

刀i.c111.82.9

刀盆8.731.11

上躯干

107.46.7

刀七。f

”左14.672.69

下躯干

刀了.f178.78.7

刀27.521.17

大腿

刀奋.f244.59.4

”万2.360.37

小腿

刃z.c197.612.2

刀之0.660.10

足

36.21.7

刀i.c

刀之1.420.28

上臂

刃了.C151.411.1

刃哥0.610.11

前臂

刀万‘f124.97.9

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表3(续)

体段名称质量或质心均值标准差

刀了0.220.04

手

刀互.c115.03.5

阴23.393.64

全躯干

刀万.乙281.413.6

整体刀s,c698.721.9

注1:质心位置(m.c)是由测量起点(见表1)至体段质心的距离确定的.整体质心是以头顶点为起点.

注2:质量(m)单位为kg，质心(m.c)单位为mm。

注3:表中数值为全国成年女子11150人((18岁一55岁)的均值。

6.1.2人体各体段转动惯f

成年人人体各体段和整体三维转动惯量的均值与标准差见表4、表5,

计算男子人体各体段及整体转动惯量的回归方程见表A.5;计算女子人体各体段及整体转动惯量

的回归方程见表A.6.

表4男子各体段和整体三维转动惯f的均值与标准差

单位为千克平方毫米(kg"_M2)

体段名称转动惯量均值标准差变异系数

1.323298450.026

头颈1,3382712920.038

1187627910.042

I114913168450.147

上躯干I,66578104730.157

I,107599152430.142

I308105549040.178

下躯干I277666468940.169

天123524265490.215

几135388187510.138

大腿1,137902191140.139

I2492656030.225

I2156632300.150

小腿I2134431820.149

儿24126510.270

I,1147818370.160

上臂11185519950.168

I1552720.046

几29135630.193

前臂I28215320.188

I7381800.244

GB/T17245-2004

表4(续)单位为千克平方毫米(kg"mM2)

体段名称转动惯量均值标准差变异系数

I,922280916953060.183

整体I,947946617653070.186

I,6379931437250.225

注1:表中提供了通过人体各体段质心的转动惯量，其中I二为绕冠状轴的转动惯量;几为绕矢状轴的转动惯

量;I二为绕垂直轴的转动惯量。

注2:变异系数反映数据的离散程度，计算公式为:变异系数=标准差/平均值.

注3;表中数值为全国成年男子11164人((18岁一60岁)的均值。

表5女子各体段和整体三维转动惯.的均值与标准差

单位为千克平方毫米((kg"mm')

体段名