近年來，總裝某科研院所承擔了一項關于人機工程學領域人體特征參數需求分析研究的高科技攻關課題。幾年中，科研人員奔赴全軍各戰(zhàn)區(qū)數百個建制單位，采集了大量數據參數，構建起我軍在此領域迄今測量參數最全面、技術手段最先進的人體信息數據庫，標志我軍裝備建設發(fā)展已開始進入“量體裁衣”的新階段。日前，就這一領域相關知識本報記者對人機工程學專家丁松濤進行了專訪。

　　人機工程學離我們并不遙遠

　　記者：人機工程學作為一門新興的多領域交叉學科離我們有多遠？與人類工效學有何關系？其研究的對象和大體內容是什么？

　　丁松濤：人機工程學其實就是人類工效學，是翻譯方式帶來的不同稱呼。人機工程學雖然是一門新興交叉學科，但離我們并不遙遠，因為它研究的核心是人、機器、環(huán)境三者間的關系，可以簡稱為“人-機-環(huán)”系統(tǒng)。

　　舉個例子，人用鉛筆書寫，就是一個簡單的人-機系統(tǒng)；又如駕駛員開動汽車，則是一個較復雜的人-機系統(tǒng)。由此可見，在人機工程學研究領域中，人、機器、環(huán)境三者總是相互作用和制約的，但人始終起著主導作用。

　　再說人體測量。大家去商場購物買衣服總要有個號碼，如衣長、肩寬、胸圍等尺寸，這是通過對特定人群實際測量得到的一個均值，而消費者最理想的需求就是能夠根據自身尺寸“量體裁衣”。上升為科學研究層面，人體測量成為研究人體各項特征參數指標的一門學科，它通過測量人體各部位尺寸、各肢體力量、各關節(jié)活動角度及生理和心理特征等來確定人體差異，從而為人機工程、工業(yè)設計、工程制造、人類學研究、醫(yī)學科研等提供人體基礎性資料。所以說，人體特征參數數據是人機工程學的基礎，而“人-機-環(huán)”系統(tǒng)是達到平衡和諧的重要保證。

　　記者：作為一門科學，人體測量學是否存在國際標準？如何納入科學化、規(guī)范化的建設發(fā)展軌道？

　　丁松濤：人體測量是一項古老而新興的學科。說它古老，是因為人體測量開展很早，可追溯到兩千多年以前，最早文字記錄應為我國醫(yī)學著作《內經·靈樞》中的《骨度篇》，文中詳細而科學地闡述了活體測量；而系統(tǒng)測量方法是18世紀末西歐一些科學家所創(chuàng)立的，英國人高爾頓是人體測量學的創(chuàng)立人之一，其兩部專著《關于人的能力及其發(fā)展問題》《遺傳的自然規(guī)律》流傳于世；1912年第14屆國際史前人類學與考古會議在日內瓦召開，規(guī)定了統(tǒng)一的人體測量學方法國際標準，標志著人體測量學步入了科學化、規(guī)范化的發(fā)展軌道。

　　人體測量數據庫成為新寵

　　記者：目前，世界上有多少國家開展大規(guī)模人體測量相關研究？它們對軍隊和國防建設有何關聯(lián)與影響？

　　丁松濤：國外一直非常重視人體模型研究工作，發(fā)達國家都將本國人體測量數據庫作為核心技術嚴加保護。據悉，目前世界上已有90多個大規(guī)模人體測量數據庫，其中歐美國家占大部分，亞洲國家約10個，而日本占一半以上，典型的數據庫有歐洲人體測量數據庫（EAD）、日本HQL人體測量計劃等。其中，數1988年美軍ANSUR數據庫最為有名，該數據庫對美陸軍人員259項人體尺寸進行了手工測量，時至今日依然是全美工業(yè)設計標準數據庫。

　　時隔20年，美軍于2008年啟動了新一輪大規(guī)模人體測量，即“A2P項目”。此次測量運用了先進的三維掃描技術，項目計劃樣本約13000人，數據庫計劃于2014年建成，將成為美軍戰(zhàn)斗人員從穿戴、負重、空運、駕駛到坐騎工具和睡眠物等全部裝備的設計依據。

　　記者：我軍人體測量工作是在什么背景下開展的？目前發(fā)展水平如何？

　　丁松濤：現(xiàn)代人體測量技術進入我國時間較晚。在裝備科研建設中，雖然我軍早期部分考慮了數據差異，但由于沒有足夠的人體測量數據支撐，使裝備在實際建設實踐中出現(xiàn)了種種人機工程不協(xié)調問題。例如建國初期，從前蘇聯(lián)進口的坦克雖然性能優(yōu)良，但因體型數據等存在差異，使得操作使用中受限，讓官兵感到不適應、易疲勞。

　　1957年至1958年，我軍首次進行了局部大規(guī)模人體測量，在調查統(tǒng)計的基礎上制作出標準人頭模型，并成功研制出第一代防毒面具，成為人體測量服務我軍裝備建設的一個標志性成果。如今，我國已經制定出近20項人體測量與應用的國家和軍用標準，涉及各種人體參數與模型。經過50多年的不懈努力，目前我軍人體數據參數的標準化、準確性和可靠性3項主要指標，均已達到了世界先進水平。

　　虛擬標準模型建立獨具特色

　　記者：與國外相比，我國新近研發(fā)成功的相關人體特征參數需求分析與數據有何獨特之處？

　　丁松濤：主要體現(xiàn)在四個方面：一是測量技術先進，我們運用國際先進的三維人體掃描技術，構建起三維虛擬標準數據模型，對陸軍人員群體匹配度可達95%以上；二是測量參數全面，與國外大多純尺寸數據庫不同，本次測量除包括尺寸測量和三維形態(tài)測量外，還同時采集裝備所需的其他人體特征參數等；三是使用維護簡便，在構建起我國相關人體特征參數數據庫的基礎上，用戶可通過多種便捷方式查詢；四是通用性強，除少數兵種專用尺寸外，測量數據通用率達到90%以上。

　　三維立體制作讓生活更精彩

　　記者：科技連著未來戰(zhàn)場，請您談談人機工程學相關領域未來發(fā)展趨勢？

　　丁松濤：未來人機工程學相關領域將加速向空間化、數字化、模型化和系統(tǒng)化方向發(fā)展。

　　尤其是在軍用領域，目前軍事強國基于人體特征參數研究和人機工程學研究，紛紛啟動了“超級戰(zhàn)士”計劃。這些“超級戰(zhàn)士”又稱基于信息系統(tǒng)的數字化單兵，他們均以人機工程學原理設計，實現(xiàn)了“人-裝”一體，將以全新面貌登上未來信息化戰(zhàn)爭舞臺。

　　在民用領域，人機工程學同樣將迎來迅猛發(fā)展期。如運用三維數據模型，可直接與3D打印系統(tǒng)鏈接，實現(xiàn)邊設計邊欣賞邊制作；再如，網絡時代購物，可運用三維動態(tài)匹配技術在“虛擬試衣間”試穿采購，讓虛擬世界變?yōu)楝F(xiàn)實，令百姓生活更加豐富多彩。

　　施慈源鄭曉慧本報記者 別拓侖