Informe de Antropometria

Universidad Distrital Francisco José de Caldas Ingeniería Industrial

LABORATORIO DE ERGONOMIA

Grupo 21

Practica de laboratorio N°1

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Grupo de Trabajo

INFORME DE LABORATORIO No. 01 ANTROPOMETRIA

Universidad Distrital Francisco José de Caldas Laboratorio de Ergonomía Antropometría

Fecha: Martes 16 de octubre de 2012

Docente: Ing. Agustín Vega

Presentó:

Evaluó :

Fecha de Evaluación: ____/_____/___________ ____/_____/___________ Nota: ____________________________

Actualización de formatos y contenido: __ _

Revisó: Ing.

Fecha de Revisión: ____/_____/___________ ____/_____/___________

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Versión 1 Aprobó (S/N) _______________

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Grupo 21 Grupo de Trabajo

INFORME DE LABORATORIO No. 01

Presentado por:

Presentado a:

UNIVERSIDAD DISTRITAL FRANCISCO JOSÉ DE CALDAS FACULTAD DE INGENIERÍA PROYECTO CURRICULAR DE INGENIERÍA INDUSTRIAL ERGONOMIA BOGOTÁ D.C

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INTRODUCCION

El conocimiento del cuerpo humano hace parte de las temáticas necesarias de la ergonomía puesto que su enfoque esencial va dirigido al ser humano. La antropometría cumple una función importante en el diseño industrial, en la industria de diseños de vestuario, la biomecánica y en la arquitectura, donde se emplean datos estadísticos sobre la distribución de medidas corporales de la población para optimizar los productos. El desarrollo de esta ciencia se ve evidenciado desde el redescubrimiento de las proporciones matemáticas del cuerpo humano en el siglo XV por Leonardo y otros autores, como muestra de este desarrollo se puede ver el dibujo del Hombre de Vitruvio que es la muestra más famosa, considerado como un símbolo de la simetría básica del cuerpo humano y, por extensión, del universo en su conjunto. La obtención de datos y su interpretación estadística representa la base fundamental para el diseño ergonómico. El ingeniero industrial debe ser consciente de la importancia de identificar y obtener los datos necesarios para su intervención en el análisis y diseño de puestos de trabajo y herramientas; teniendo como premisa que todo aquello que se mide se puede mejorar. En el presente, se muestra los datos obtenidos de un estudio antropométrico, su análisis y su uso en el diseño de un puesto de trabajo.

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OBJETIVOS Al finalizar la práctica de laboratorio, el estudiante deberá estar en capacidad de tomar medidas antropométricas, tabularlas, analizarlas y hacer un diagnostico de la figura humana de la figura humana en estudio, para aplicarlo al diseño del puesto de trabajo y otros usos industriales. OBJETIVOS ESPECIFICOS - Identificar las medidas antropométricas básicas para el diseño de un puesto de trabajo. - Realizar un análisis estadístico apropiado para obtener información útil de las medidas antropométricas. - Establecer las medidas de ingeniería necesarias para el diseño del puesto de trabajo teniendo como base el análisis de la información antropométrica. - Determinar las limitaciones de la experiencia de laboratorio realizada. - Evaluar los resultados.

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MARCO TEORICO ANTROPOMETRIA

La antropometría proviene del griego antropos (humano) y métricos (medida), es la disciplina que describe las diferencias cuantitativas de las medidas del cuerpo humano y estudia las dimensiones considerando como referencia las estructuras anatómicas, esto significa que ayuda a describir las características físicas de una persona o grupo de personas, y sirve de herramienta a la ergonomía con la finalidad de adaptar el entorno a las personas. La antropometría puede ser estática o dinámica, la primera es el estudio de las medidas estructurales del cuerpo humano en diferentes posiciones sin movimiento y segunda corresponde al estudio de las posiciones resultantes del movimiento y está ligada a la biomecánica. La antropometría y los campos de la biomecánica afines a ella tratan de medir las características físicas y funciones del cuerpo, incluidas las dimensiones lineales, peso, volumen, movimientos, etc., para optimizar el sistema hombre – máquina - entorno. Un principio ergonómico es adaptar la actividad a las capacidades y limitaciones de los usuarios y no a la inversa como suele ocurrir con frecuencia. La producción masiva ha estimulado el diseño de útiles y espacios de actividad ergonómicos en todos los aspectos de la vida, por lo que la aplicación sistemática de la ergonomía debe producir una adaptación conveniente de las máquinas a las personas. El uso industrial de l a antropometría es el diseño o rediseño de la estación de trabajo, de aquí la importancia de conocer las características físicas de las personas para estar en posibilidad de diseñar estaciones de trabajo ergonómicas. TIPOS DE ANTROPOMETRIA

La antropometría estática o estructural es aquella cuyo objeto es la medición de dimensiones estáticas, es decir, aquellas que se toman con el cuerpo en una posición fija y determinada (según las normas indicadas), como la talla, peso, sexo, edad, validez de las mediadas, entre otras. Sin embargo, el hombre se encuentra normalmente en movimiento, de ahí que se haya desarrollado la antropometría dinámica o funcional, cuyo fin es medir las dimensiones dinámicas que son aquellas medidas realizadas a partir del movimiento asociado a ciertas actividades. El conocimiento de las dimensiones estáticas es básico para el diseño de los puestos de trabajo y permite establecer las distancias necesarias entre el cuerpo y lo que le rodea, las dimensiones del mobiliario, herramientas, etc. Las dimensiones estructurales de los diferentes segmentos del cuerpo se toman en individuos en posturas estáticas, normalizadas bien de pie o sentado. Del cuerpo humano pueden tomarse gran número de datos antropométricos estáticos diferentes que pueden interesar, en función de lo que se esté diseñando. En la siguiente figura se pueden ver algunas de las medidas antropométricas más usadas en el diseño ergonómico de los puestos de trabajo.

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Las dimensiones dinámicas o funcionales, son las que se toman a partir de las posiciones de trabajo resultantes del movimiento asociado a ciertas actividades, es decir, tiene en cuenta el estudio de las articulaciones suministrando el conocimiento de la función y posibles movimientos de las mismas y permitiendo valorar la capacidad de la dinámica articular. Por ejemplo, el límite de alcance del brazo no se corresponde meramente con la longitud del brazo, sino que es más complejo. En realidad, al realizar un movimiento, los distintos segmentos del cuerpo no actúan independientemente, sino se actúan de forma coordinada. Así, al mover un brazo, hay que tener en cuenta además de la propia longitud del brazo, el movimiento del hombro, la posible rotación parcial del tronco, e incluso la función a realizar con la mano. Ello hace que la resolución de los problemas espaciales en los sistemas de trabajo sea un tema complejo. Por tanto, la antropometría dinámica se trata de una disciplina difícil que requiere conocimientos de biomecánica que permitan el análisis de los movimientos del trabajador en las operaciones que éste realiza. No es difícil llegar a la conclusión de que el correcto diseño de los puestos de trabajo ha de tener en cuenta tanto las dimensiones estáticas como las dinámicas. Las variables antropométricas son principalmente medidas lineales, como por ejemplo la altura, o la distancia con relación a un punto de referencia, con el sujeto en una postura tipificada; longitudes, como la distancia entre dos puntos de referencia distintos; curvas o arcos, como la distancia sobre la superficie del cuerpo entre dos puntos de referencia, y perímetros, como la medidas de curvas cerradas (perímetro del brazo, por ejemplo). También se puede medir el espesor de los pliegues de la piel, o volúmenes por inmersión en agua.

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Estas medidas antropométricas se obtienen sobre individuos desnudos, por tanto, se debe prever un incremento o tolerancia en alguna de las dimensiones para tener en cuenta el incremento en la misma debido a la ropa, calzado o equipos de protección individua que se vaya a utilizar. VARIABILIDAD HUMANA

Las distintas medidas antropométricas varían de una población a otra, de lo cual se deriva la necesidad de disponer de los datos antropométricos de la población concreta objeto de estudio. Son muchos los parámetros que influyen, aunque podemos destacar algunos tales como: - El sexo: establece diferencias en prácticamente todas las dimensiones corporales. Las dimensiones longitudinales de los varones son mayores que las de las mujeres del mismo grupo, lo que puede representar hasta un 20% de diferencia. - La raza: Las características físicas y diferencias entre los distintos grupos étnicos que están determinadas por aspectos genéticos, alimenticios y ambientales entre otros. Así, en general, los miembros de la raza negra tienen a tener piernas más largas, mientras que los orientales tienden a tener el tronco más largo. Son casos extremos la estatura de los pigmeos de África Central es de 143,8 cm, frente a 179,9 cm de los belgas. - La edad: sus efectos están relacionados con la fisiología propia del ser humano. Así, por ejemplo, se produce un acortamiento en la estatura a partir de los 50 años. También cabe resaltar que el crecimiento pleno en los hombres se alcanza en torno a los 20 años mientras que en las mujeres se alcanza unos años antes. - La alimentación (se ha demostrado que una correcta alimentación, y la ausencia de graves enfermedades en la infancia, contribuye al desarrollo del cuerpo). Existen tablas antropométricas de diferentes países y poblaciones. Es por tanto importante conocer la procedencia y composición de la muestra de la población, ya que puede no ajustarse a las necesidades establecidas. Por otra parte, se ha de tener en cuenta que también se puede hablar de variabilidad al referirse a un solo individuo. Es decir, el hecho de que un individuo pertenezca a un determinado percentil (P50 de altura, por ejemplo), no quiere decir necesariamente que sus demás medidas antropométricas vayan a pertenecer al citado percentil, puesto que no siempre se guardan las proporciones. Por ello cada dimensión debe considerarse independiente de las demás y ser aplicada en donde sea necesario. EQUIPOS Y/O INSTRUMENTOS ANTROPOMETRICOS

El material debe ser sencillo, preciso y de fácil manejo. Aunque hay que resaltar, que este material cuando es de alta calidad, no es económico, por lo que tiende a no usarse; aunque pocos modelos son de calidad y a un precio asequible. El material antropométrico más usual es el siguiente: 1. Tallímetro o estadímetro: Sirve para medir la estatura y la talla sentado. puede ser una cinta milimétrica apoyada en la pared y con un cursor deslizante para indicar la

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Medición, o bien un aparato diseñado específicamente para esta medición. La precisión debe ser de 1mm. Báscula: Sirve para medir el peso y debe tener un rango entre 1y 150kg. Podrá ser mecánica o digital, pero debería tener una precisión de al menos 100gr aunque es recomendable que tenga una precisión de 50gr. Antropómetro: Es una barra metálica con un cursor deslizante y normalmente, puede extenderse gracias a una serie de ramas desmontables, sirve para medir longitudes y tiene una precisión de 1mm, rango que va de pocos centímetros hasta 2mts. Por lo tanto, puede medir desde diámetros a longitudes y alturas. Cinta antropométrica: Servirá para medir perímetros y localizar los puntos medios de los segmentos corporales, deberá ser de un material flexible y no extensible y de una anchura máxima de 7mm. También es conveniente que la graduación no comience justo en el extremo de la misma para facilitar la medición de los perímetros. La precisión deberá ser de 1mm. Paquímetro o calibre: Sirve para medir pequeños diámetros, es suficiente una precisión de 1mm y el rango suele estar entre o y 250 mm. Existen distintos modelos de calibre, diferenciándose, sobre todo en las formas de las ramas. Plicómetro o lipómetro: Es una pinza que sirve para medir el panículo adiposo. Dependiendo del modelo puede tener una precisión de 0,2 a 1 milímetro. El rango de mediciones debería estar, al menos entre los 0 y los 48mm. Las ramas del Plicómetro deberán tener una presión constante igual a 10gr/mm2. Los modelos de Plicómetro más utilizados son los harpenden, holtain y lange, que están calibrados a 10gr/mm2. Segmómetro ó cinta Lufkin: Esta diseñado para ser una alternativa económica al antropómetro para medir directamente longitudes de segmentos corporales y algunas alturas, aunque no es apropiado para medir grandes diámetros óseos. Es una cinta metálica con dos extremos de 6 a 7 cm; una en el extremo y otra, deslizante, a lo largo de la cinta metálica. Gran compás: Se utiliza para medir los diámetros del tronco (diámetro transverso del tórax, antero posterior del tórax, biacrominal y biileocrestal) de manera cómoda. Las ramas curvas permiten adaptarse a la forma del pecho y realizar la toma cómodamente. La precisión del aparato es en milímetros. Otra solución es colocar las ramas curvas en el antropómetro. Banco antropométrico: Sirve para medir la talla de una persona sentada y para facilitar la toma de ciertas medidas al poder sentarse el sujeto en él o apoyar los pies y que, de esta forma el antropometrista no se tenga que arrodillar para realizar la medición. Se recomienda que sea una caja de 40 de alto x 50 de ancho y 30 de profundidad, aunque lo más importante es que sea horizontal, con una superficie lisa y homogénea, y de una altura conocida.

COMPORTAMIENTO DE LOS DATOS ANTROPOMETRICOS

La mayoría de las dimensiones del cuerpo humano, como la mayoría de los fenómenos naturales, se distribuyen Normalmente, es decir, según la distribución de Gauss. Muchas variables aleatorias continuas presentan una función de densidad cuya gráfica tiene forma de campana. Es de esperar que, en una población razonablemente homogénea, la distribución de cualquiera de sus dimensiones antropométricas es Normal y, por ello, las estimaciones, cálculos y, en general cualquier tratamiento estadístico, puede efectuarse según las 8




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Propiedades de esta distribución, lo que es muy conveniente dada la facilidad que el tratamiento de esta distribución supone. En este tipo de distribución, los valores más probables son aquellos cercanos a la media y conforme nos separamos de ese valor, la probabilidad va decreciendo de igual forma a derecha e izquierda, es decir, de forma simétrica. Esto quiere decir que para cualquier dimensión del cuerpo humano (por ejemplo, la estatura), la mayoría de los individuos se encuentran en torno al valor medio, existiendo pocos individuos muy bajos o muy altos. PERCENTILES

Los datos antropométricos se expresan generalmente en percentiles. Un percentil expresa el porcentaje de individuos de una población dada con una dimensión corporal igual o menor a un determinado valor. El percentil es una medida de posición. Si dividimos una distribución en 100 partes iguales y se ordenan en orden creciente de 1 a 100, cada punto indica el porcentaje de casos por debajo del valor dado. Es decir, que son valores que comprenden a un porcentaje determinado del conjunto de la distribución. Así, el percentil 25 (P25 ó P25) corresponde a un valor tal que comprende al 25% del conjunto de la población cuya distribución se considera; es decir, el 25% de los individuos de la población considerada tiene, para la variable de que se trate, un valor inferior o igual al P25 de esa variable. Como es de esperar, el P50 se corresponde con la mediana de la población. Si la distribución es Normal pura, también se corresponde con la media y la moda. El concepto de percentil es muy útil ya que nos permite simplificar cuando hablamos del porcentaje de personas que vamos a tener en cuenta para el diseño. Por ejemplo, cuando nos referimos a la talla y hablamos del P5, éste corresponde a un individuo de talla pequeña y quiere decir que sólo un 5% de la población tienen esa talla o menos. Si nos referimos al P50, lo que decimos es que por debajo de ese valor se encuentra la mitad de la población, mientras que cuando hablamos del P95, se está diciendo que por debajo de este punto está situado el 95% de la población, es decir, casi toda la población. Los percentiles más empleados en diseño ergonómico son el P5 y el P95, es decir, que se proyecta para un 90% de los usuarios. Sin embargo, cuando se trata de garantizar la seguridad del usuario, se emplean los P1 y P99 que cubren a la mayor parte de la población (sólo deja fuera un 2%).

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TOMA DE DATOS EN EL LABORATORIO Formato 1.

Medida antropométrica Edad Peso Sexo 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

Unid

Persona 1

Persona 2

Persona 3

Persona 4

Años Kg -mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm

19 57 F 1680 1605 2080 1560 1405 1060 965 875 480 345 310 150 215 715 715 660 215 100 745

20 55 F 1650 1650 2130 1540 1380 1035 960 860 480 340 330 155 195 650 760 630 195 100 710

20 70 M 1810 1780 2260 1710 1520 1130 1060 830 540 380 350 200 230 690 800 690 230 120 770

20 65 M 1790 1775 2261 1705 1515 1125 1061 825 535 385 349 198 230 700 795 692 230 125 772

Unid

Persona 1

Persona 2

Persona 3

Persona 4

mm mm mm mm mm mm mm

900 600 475 310 40 320 190

890 601 470 315 42 320 185

920 800 520 360 35 340 160

910 700 500 330 38 330 180

Persona 5

Formato 2.

Medida antropométrica 1 2 3 4 5 6 7

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Medida antropométrica 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26

Unid Persona 1 mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm mm

Persona 2

Persona 3

Persona 4

915 825 665 620 550 300 150 140 470 420 340 385 360 310 300 335 165 445 530 210 195 195 335 420 630 715

990 860 670 622 520 275 175 160 525 440 380 450 330 360 390 260 200 520 580 230 230 225 410 490 680 770

980 845 670 623 530 270 180 150 480 445 385 440 350 355 400 300 195 500 575 225 230 225 400 470 670 765

910 830 670 620 540 280 160 130 465 430 345 390 360 330 350 320 170 450 540 200 215 200 330 410 620 700

Persona 5

Formato 4.

Medida antropométrica 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Unid Persona 1 mm mm mm mm mm mm mm mm mm

Persona 2

Persona 3

Persona 4

168 95 75 66 15 12 230 82 182

190 110 80 80 17 13 260 90 220

192 115 80 75 16 13 262 93 195

165 96 70 65 15 12 222 80 180 11

Persona 5


10 11 12 13 14


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mm mm mm mm mm

150 115 575 330 370

152 116 575 332 365

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160 120 580 340 390

155 118 582 343 400

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