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肩部运动生物力学等差异的影响。因此在设计中，一般以正坐时的手臂活动范围作为手动装置位置最远界限的依据，而以实际坐姿的舒适活动范围参数作为操作设计的标准。
左手最大范围左手平均范围舒适范围10011901500390500 图2-8 手臂平直活动范围
700750600800100200100 200 0 200 100 600 800
图2-9 不同工作面高度的舒适平面活动范围
18001400100012-40900-1000200750-780650-680600900-1000 图2-10 不同姿势的工作面高度
2、
手的运动生理特征
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（1） 手的操作力 一般成年男子的瞬时最大拉力约为700N，女子约为380N，男子瞬时的最大握力约为560N，女子约为310N。手在用力时，一般还具有下列特征：
1） 左手力小于右手，推力略小于拉力；
2） 手臂向下的力大于向上的力，而手臂处于侧面下方时推、拉力都比较弱； 3） 前后运动的推拉力大于旋转运动的力，而旋转的力大于上下运动的力； 4） 瞬时用力比持续用力大得多。
（2） 手的运动 手的运动速度变化很大，一般在5-800mm/s范围内，手的运动速度与运动习惯有密切关系，一般运动的习惯方向，也就时手运动速度快的方向。手运动的特征主要有：
1） 右手比左手快，右手向右运动比向左快；
2） 手从上往下运动比从下往上快，手在垂直面运动比在水平面快；
3） 手在水平方向的前后运动比左右运动快，手的旋转运动比直线运动快； 4） 手朝向身体方向的运动比离开身体方向的运动快，但后者准确性较高； 5） 顺时针方向的操作动作比逆时针方向动作快，且比较习惯； 6） 一般来说，手从下往上和离开身体的运动速度都比较慢。
3、
手部的生理特征
手部（包括手掌和五指）时操作控制装置的最主要人体部分，也是感知触觉信息的主要部位。在操纵中，手既要施力又要控制操纵器，同时也承担着触觉操纵的功能。因此，手操纵装置的造型必须依据手的生理特点。
（1） 手部的活动范围 成年男子手部在不同姿态下的结构尺寸如表2-6所示： 手部的最大活动范围如图2-11所示。
表2-6 手部结构尺寸 （mm） 序号 部 位 图 示 平均值 标准差 1 2 3 4 5 手部长 手分叉时拇指与小指的距离 手握时手掌宽 手握时手掌侧宽 并拢时四指宽 88.39 5.59 67.31 10.41 101.85 7.87 193.80 215.14 11.43 15.49 12
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6 7 8 9 10 分叉时食指与拇指的距离 拇指与食指握宽 拇指与中指握宽 最大扳转角度 最大握转角度
161.29 121.21 145.80 157.78 221.57 14.99 13.97 14.73 28.75 38.03 外展15上展32—60内展55—75下展75—95（a) (b)160—225140759070—115(c)(D)(e)
图2-11 手部的最大活动范围
（2） 手的握柄生理与手柄型式 人的手部握柄，如驾驶员用于握住方向把驾驶摩托车，主要
是靠手的屈肌和伸肌共同协调的动作来完成的。从手掌的生理结构来看（如图2-12所示），手掌上分布着指球肌，指骨间肌，大、小鱼际肌等肌肉。指球肌、大鱼际肌、小鱼际肌等是肌肉丰富的部位，是手部的天然减震器。指骨间肌和手指部分是神经末梢满布的部位，感觉敏感，而掌心处的肌肉最少，承受能力最差，因此，在手柄的外形设计中，尤其是摩托车的方向把握把处的外形，要避免手柄形状丝毫不差的贴合于手的握持空间，尤其是不能紧贴掌
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心，如图2-13（e）（f）所示。手柄的着力方向和震动力方向也不能集中在掌心和指骨间肌上。如果掌心长期受压，如驾驶摩托车在崎岖路上长途旅行，受极易疲劳和反应吃迟钝，操纵不准确，甚至可能引起难以治愈的痉挛。手柄的外形应使操作者在握住手柄时，其掌心处略有间隙而使掌心受力减少，让肌肉丰富的大、小鱼肌、指球肌等部位成为主要的受力部位，如图2-13（a）、(b)、(c)种手柄形式。图2-13（d）、(e)、(f)等手柄形式于掌心的贴合面较大，只宜作瞬间受力和受力不大的操作手柄。
指球肌指骨间脱小鱼际弧掌心大鱼际弧
图2-12 手掌生理结构
a b cd e f
图2-13 操纵手柄形式
三、脚生理特征与造型尺度
脚包括大、小腿及脚掌。脚的运动主要包括膝关节与脚掌的运动，如围绕膝关节的额状轴，可作小腿的屈伸运动。摩托车变速器、脚刹等装置的操纵则主要是脚掌的上下运动。
在操作过程中，手与脚的活动往往是互相配合和互补互利的，其活动动作是在动态情况下的复合运动。即在不同的姿态、不同的手活动状态下，脚的活动范围及最佳状态是不同的。在造型设计中，手和脚的复合运动及操作姿势往往要同时考虑。
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1、脚的活动范围
人在坐姿时，脚的最大与舒适活动范围如图2-14所示。 正坐时，手、脚的复合运动的活动范围如图2-15所示。 2、脚的用力
脚的出力大小，与人的姿势、用力方向、脚的位置等因素有关。人坐着用脚蹬，右脚最大用力平均可达2620N（标准差为454N）左右。一般足的蹬力约保持3.5min，2270N的蹬力约保持40s。坐姿时，脚的伸出力大于屈曲力，右脚的出力大于左脚，男士脚力大 于女士。当膝部屈曲160°时，腿的推力最大。在脚部不同屈折角的情况下，足的最大推力如图2-16所示。在设计中，只要脚操纵装置所需的最大脚力在此范围内，就能满足需要。
120—14575舒适伸展9030 30内展45 外展50(a)最大伸展160(B)? (d)
图2-14 脚的伸展活动范围
1 2 a b c d800600N最大脚力204000200桌橼02040200400 200 0 200 400 600 800座面与足蹬垂直距离 （*10mm) 1、踏板 2、
踏钮 A、脚的最佳作业域
B、指尖能及的范围 C、最大操作范围 D、最小操作范围
图2-15 手脚复合运动 图2-16 脚的推力
四、 人体的坐姿生理与造型尺度
驾乘者坐在摩托车上，其身体的大部分重力靠人的臀部和脊椎骨支撑。在颠簸的驾乘中，
要获得舒适和不易疲劳的生理反应，需适应人体的脊柱组织结构及舒适坐姿生理要求。
1、人体脊柱结构和腰曲变形
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