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

　　人機工程學(xué)離我們并不遙遠

　　記者：人機工程學(xué)作為一門新興的多領(lǐng)域交叉學(xué)科離我們有多遠？與人類工效學(xué)有何關(guān)系？其研究的對象和大體內(nèi)容是什么？

　　丁松濤：人機工程學(xué)其實就是人類工效學(xué)，是翻譯方式帶來的不同稱呼。人機工程學(xué)雖然是一門新興交叉學(xué)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(guān)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(fù)雜的人-機系統(tǒng)。由此可見，在人機工程學(xué)研究領(lǐng)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(dǎo)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(jù)自身尺寸“量體裁衣”。上升為科學(xué)研究層面，人體測量成為研究人體各項特征參數(shù)指標的一門學(xué)科，它通過測量人體各部位尺寸、各肢體力量、各關(guān)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(shè)計、工程制造、人類學(xué)研究、醫(yī)學(xué)科研等提供人體基礎(chǔ)性資料。所以說，人體特征參數(shù)數(shù)據(jù)是人機工程學(xué)的基礎(chǔ)，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(xué)，人體測量學(xué)是否存在國際標準？如何納入科學(xué)化、規(guī)范化的建設(shè)發(fā)展軌道？

　　丁松濤：人體測量是一項古老而新興的學(xué)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(yīng)為我國醫(yī)學(xué)著作《內(nèi)經(jīng)·靈樞》中的《骨度篇》，文中詳細而科學(xué)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(xué)家所創(chuàng)立的，英國人高爾頓是人體測量學(xué)的創(chuàng)立人之一，其兩部專著《關(guān)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(xué)與考古會議在日內(nèi)瓦召開，規(guī)定了統(tǒng)一的人體測量學(xué)方法國際標準，標志著人體測量學(xué)步入了科學(xué)化、規(guī)范化的發(fā)展軌道。

　　人體測量數(shù)據(jù)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(guān)研究？它們對軍隊和國防建設(shè)有何關(guān)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(shù)據(jù)庫作為核心技術(shù)嚴加保護。據(jù)悉，目前世界上已有90多個大規(guī)模人體測量數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)庫有歐洲人體測量數(shù)據(jù)庫（EAD）、日本HQL人體測量計劃等。其中，數(shù)1988年美軍ANSUR數(shù)據(jù)庫最為有名，該數(shù)據(jù)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(shè)計標準數(shù)據(jù)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(shù)，項目計劃樣本約13000人，數(shù)據(jù)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(shè)計依據(jù)。

　　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(shù)進入我國時間較晚。在裝備科研建設(shè)中，雖然我軍早期部分考慮了數(shù)據(jù)差異，但由于沒有足夠的人體測量數(shù)據(jù)支撐，使裝備在實際建設(shè)實踐中出現(xiàn)了種種人機工程不協(xié)調(diào)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(shù)據(jù)等存在差異，使得操作使用中受限，讓官兵感到不適應(yīng)、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(diào)查統(tǒng)計的基礎(chǔ)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(wù)我軍裝備建設(shè)的一個標志性成果。如今，我國已經(jīng)制定出近20項人體測量與應(yīng)用的國家和軍用標準，涉及各種人體參數(shù)與模型。經(jīng)過50多年的不懈努力，目前我軍人體數(shù)據(jù)參數(shù)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(guān)人體特征參數(shù)需求分析與數(shù)據(jù)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(shù)先進，我們運用國際先進的三維人體掃描技術(shù)，構(gòu)建起三維虛擬標準數(shù)據(jù)模型，對陸軍人員群體匹配度可達95%以上；二是測量參數(shù)全面，與國外大多純尺寸數(shù)據(jù)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(shù)等；三是使用維護簡便，在構(gòu)建起我國相關(guān)人體特征參數(shù)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，用戶可通過多種便捷方式查詢；四是通用性強，除少數(shù)兵種專用尺寸外，測量數(shù)據(jù)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?wù)勅藱C工程學(xué)相關(guān)領(lǐng)域未來發(fā)展趨勢？

　　丁松濤：未來人機工程學(xué)相關(guān)領(lǐng)域?qū)⒓铀傧蚩臻g化、數(shù)字化、模型化和系統(tǒng)化方向發(fā)展。

　　尤其是在軍用領(lǐng)域，目前軍事強國基于人體特征參數(shù)研究和人機工程學(xué)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(shù)字化單兵，他們均以人機工程學(xué)原理設(shè)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(lǐng)域，人機工程學(xué)同樣將迎來迅猛發(fā)展期。如運用三維數(shù)據(jù)模型，可直接與3D打印系統(tǒng)鏈接，實現(xiàn)邊設(shè)計邊欣賞邊制作；再如，網(wǎng)絡(luò)時代購物，可運用三維動態(tài)匹配技術(shù)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