ISO 10068:1998

Mechanical vibration and shock — Free, mechanical impedance of the human hand-arm system at the driving point

Vibrations et chocs mécaniques — Impédance mécanique libre du système main-bras au point d'entrée

General Information

• Status: Withdrawn
• Publication Date: 09-Dec-1998
• Withdrawal Date: 09-Dec-1998
• ICS: 13.160 - Vibration and shock with respect to human beings
• Technical Committee: ISO/TC 108/SC 4 - Human exposure to mechanical vibration and shock
• Drafting Committee: ISO/TC 108/SC 4/WG 5 - Biodynamic modelling
• Current Stage: 9599 - Withdrawal of International Standard
• Completion Date: 06-Dec-2012

Relations

• Revised: ISO 10068:2012 - Mechanical vibration and shock — Mechanical impedance of the human hand-arm system at the driving point
• Effective Date: 28-Feb-2009

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 10068
First edition
1998-12-01
Mechanical vibration and shock —
Free, mechanical impedance of the human
hand-arm system at the driving point
Vibrations et chocs mécaniques — Impédance mécanique libre du système
main-bras au point d’entrée
A
Reference number
ISO 10068:1998(E)

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ISO 10068:1998(E)
Contents
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1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Definition. 2
4 Free, mechanical impedance of the hand-arm system at the
driving point .
2
5 Applicability of values of impedance. 9
Applications .
6 9
6.1 Evaluation of the transmissibility of resilient materials when
loaded by the hand-arm system . 9
6.2 Models of the hand-arm system . 9
6.3 Estimation of power absorbed in the hand-arm system . 9
Annex A (normative) Reference values for the x and z components
h h
of the free, mechanical impedance of the hand-arm system at the
driving point . 11
Annex B (informative) Tabulation of hand-arm impedance values at
one-third-octave band centre frequencies . 13
Annex C (informative) Model 1. 16
Annex D (informative) Model 2. 21
Annex E (informative) Model 3. 26
Annex F (informative) Bibliography. 31
©  ISO 1998
All rights reserved. Unless otherwise specified, no part of this publication may be reproduced
or utilized in any form or by any means, electronic or mechanical, including photocopying and
microfilm, without permission in writing from the publisher.
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Printed in Switzerland
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ISO ISO 10068:1998(E)
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide
federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of
preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which
a technical committee has been established has the right to be represented
on that committee. International organizations, governmental and non-
governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO
collaborates closely with the International Electrotechnical Commission
(IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
Draft International Standards adopted by the technical committees are
circulated to the member bodies for voting. Publication as an International
Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting
a vote.
International Standard ISO 10068 was prepared by Technical Committee
ISO/TC 108, Mechanical vibration and shock, Subcommittee SC 4, Human
exposure to mechanical vibration and shock.
Annex A is an integral part of this International Standard. Annexes B to F
are for information only.
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ISO 10068:1998(E) ISO
Introduction
The mechanical impedance of the human hand and arm describes the
motion of the hand-arm system in response to an oscillatory force
impressed upon the hand. Such oscillatory forces occur, for example,
during operation of a vibrating, hand-held power tool. The mechanical
impedance of the hand-arm system is required for the design and
development of
a) vibration-reducing and protective devices;
b) test rigs with which to measure the handle vibration of power tools.
Knowledge of this impedance permits the mechanical power transmitted to
the hands to be estimated, and assists in the description of the biodynamic
properties of the hand-arm system. The establishment of standardized
values for human hand-arm impedance will foster the development of
effective vibration-reducing and protective devices, and meaningful test
procedures.
The response of the hand-arm system when the hand grasps a vibrating
object depends on several factors. The most important of these are:
— the direction of vibration with respect to the hand-arm system;
— the geometry of the object grasped;
— the forces exerted by the hand on the object;
— posture;
— muscle tone;
— anthropometric characteristics.
The forces exerted by the hand are usually described in terms of the grip
force and feed force. The latter is often called the “thrust”, “push” or “press”
force.
In this International Standard, the free, mechanical impedance at the
driving point is employed to describe the dynamic response of the human
hand-arm system to forced motion of the hand, as a function of frequency.
The values of free impedance have been derived from the results of
impedance measurements performed on groups of live, male subjects, by
different investigators. Insufficient data are available from independent
sources to specify hand-arm impedances for females.
The unexplained differences between the mean values of impedance
reported in studies conducted independently, under nominally equivalent
conditions, has dictated the form in which the standardized male hand-arm
impedance is presented. A synthesis of measured values has been
performed (see annex F). The most probable values of impedance
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modulus and phase are defined, as a function of frequency, by upper and
lower envelopes, which encompass the mean values of all accepted data
sets at each frequency. The envelopes have been constructed from
segmental cubic spline functions, and define, at each frequency, the range
of accepted values of the male hand-arm impedance. The weighted mean
of the accepted data sets, and standard deviation of the mean, are defined
as a function of frequency, and represent the target values for all
applications of this International Standard.
No impedance modulus or phase presented as a function of frequency in
this International Standard corresponds precisely to the mean value
measured in a single investigation involving human subjects, at all
frequencies.
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INTERNATIONAL STANDARD  ISO ISO 10068:1998(E)
Mechanical vibration and shock — Free, mechanical impedance of
the human hand-arm system at the driving point
1 Scope
This International Standard describes the free, mechanical impedance of the human male hand-arm system at the
driving point. Values of the free impedance, expressed as modulus and phase, are provided for three orthogonal,
translatory directions of excitation that correspond to the x , y and z axes of the basicentric coordinate system for
h h h
the hand defined in ISO 5349 and ISO 8727. The x , y and z components of free impedance are defined as a
h h h
function of frequency, from 10 Hz to 500 Hz, for specified arm positions, grip and feed forces, handle diameters, and
intensities of excitation. The components of free impedance in the three directions are treated as being independent
(see annex F).
This International Standard may be used to define typical values of the free, mechanical impedance of the hand-arm
system at the driving point, applicable to males under the circumstances specified. For each impedance component,
the free impedance is defined at each frequency by three values, to reflect the range of values measured on male
hands. The upper and lower values define the range of most probable values of impedance. The middle value
represents an overall mean of the human data, and defines the target value for all applications. This International
Standard may be provisionally applied to females.
Reference values of the free, mechanical impedance at the driving point are provided as a function of frequency for
a specified grip and feed force in annex A. These impedance values are intended for the determination of the
transmissibility of resilient materials, when loaded by the hand-arm system.
Mathematical representations of the hand-arm system that model the values of free impedance are also provided in
annexes C to E.
2 Normative references
The following standards contain provisions which, through reference in this text, constitute provisions of this
International Standard. At the time of publication, the editions indicated were valid. All standards are subject to
revision, and parties to agreements based on this International Standard are encouraged to investigate the
possibility of applying the most recent editions of the standards indicated below. Members of IEC and ISO maintain
registers of currently valid International Standards.
ISO 5349:1986, Mechanical vibration — Guidelines for the measurement and the assessment of human exposure
to hand-transmitted vibration
ISO 8727:1997, Mechanical vibration and shock — Human exposure — Biodynamic coordinate systems
1

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ISO 10068:1998(E)
3 Definition
For the purposes of this International Standard, the following definition applies.
3.1
free impedance
complex ratio of the applied periodic excitation force at frequency f, F(f), to the resulting vibration velocity at that
frequency, v(f), with all other connection points to the system “free”, that is, having zero externally applied force (see
also ISO 2041)
Z(f) = F(f)/v(f)
NOTE 1  The free impedance is generally complex, that is, it possesses real and imaginary parts, which may be expressed as
modulus and phase.
NOTE 2  This International Standard is based on measurements in which both force and velocity were measured at the same
point, this being the point of introduction of vibration to the hand-arm system.
NOTE 3  The hand and arm are treated as a system in which translatory vibrations in the three mutually perpendicular
directions are independent.
NOTE 4  Alternative descriptions of the dynamic response of the human hand-arm system have been used in the scientific
literature (e.g. apparent mass).
4 Free, mechanical impedance of the hand-arm system at the driving point
The modulus and phase of the free, mechanical impedance of the hand-arm system at the driving point are given in
tables 1 to 3 and (for illustration) in figures 1 to 3 as a function of frequency, for three orthogonal directions of
excitation. The directions correspond to the x , y and z axes of the basicentric coordinate system according to
h h h
ISO 5349 and ISO 8727. Each table and diagram contains three values of modulus and phase at each frequency,
for each direction of motion. Numerical values are quoted up to three significant figures for the purposes of
calculation, and do not reflect the precision of knowledge of the hand-arm impedance. Linear interpolation is
permitted to obtain impedance values at frequencies other than those listed in tables 1 to 3. Impedance values for
one-third-octave band centre frequencies are given in annex B.
The upper and lower limiting values at each frequency encompass the mean values of all data sets selected, and
are shown by bold continuous curves in figures 1 to 3. The central value at each frequency, shown by dotted curves
in figures 1 to 3, provides an estimate of the weighted mean of all data sets selected, and forms the target value for
all applications. The standard deviation of the mean (target) values are also listed in tables 1 to 3.
Applications that generate/employ values of impedance between the upper and lower limits at any frequency satisfy
the requirements of this International Standard, and represent the male hand-arm mechanical impedance at that
frequency, or frequencies.
If an application only satisfies the requirements of this International Standard at certain frequencies, then those
frequencies should be stated in any description of the application.
2

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Table 1 — Values of the free, mechanical impedance of the hand-arm system at the driving
point in the x direction
h
Modulus Phase
N·s/m degrees
Frequency
Hz Standard Standard
Lower limit Mean Upper limit Lower limit Mean Upper limit
deviation deviation
 10 24 38 13 59 36 53 14 68
 15 33 50 12 69 38 53 8 70
 20 36 64 14 84 38 54 8 71
 25 43 72 19 104 38 57 12 72
 30 49 81 22 120 38 55 12 73
 35 55 88 25 137 37 53 12 73
 40 62 95 28 154 37 53 10 73
 45 68 104 29 171 37 52 10 72
 50 74 112 31 189 36 51 10 70
 60 86 132 38 223 34 50 10 67
 70 98 153 46 255 32 46 10 64
 80 109 172 54 280 29 43 11 63
 90 115 186 54 291 26 40 11 62
100 120 199 56 300 23 37 11 60
125 124 211 58 302 18 31 10 57
150 124 219 61 297 13 27 11 54
175 122 217 59 291 10 25 14 50
200 120 208 50 287 7 23 14 48
250 119 189 44 287 6 24 13 45
300 119 187 54 297 6 25 13 44
350 124 203 51 321 6 25 13 44
400 134 224 55 360 8 26 12 45
450 150 265 90 405 9 27 12 46
500 168 292 111 442 10 29 12 47
3

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Table 2 — Values of the free, mechanical impedance of the hand-arm system at the driving
point in the y direction
h
Modulus Phase
N·s/m degrees
Frequency
Hz Standard Standard
Lower limit Mean Upper limit Lower limit Mean Upper limit
deviation deviation
10 21 55 28 80 20 39 12 55
 15 26 62 23 105 11 32 17 52
 20 30 86 27 119 6 31 15 49
 25 35 96 34 128  1 23 15 44
 30 39 101 36 132 2 315 15 39
 35 43 103 33 134 2 711 15 35
 40 48 102 29 135 2 12 7 15 30
 45 51 102 26 133 2 15 3 13 26
 50 55 101 23 130 2 18 2 112 22
 60 60 93 16 119 2 21 2 411 17
 70 63 89 14 110 2 22 2 510 13
 80 64 86 12 106 2 23 2 510 10
 90 64 86 13 106 2 24 2 711 9
100 63 86 15 106 2 23 2 911 7
125 60 80 16 106 2 22 2 11 10 6
150 55 76 17 107 2 20 2 10 7 6
175 51 73 18 107 2 17 2 8 7 7
200 49 71 20 108 2 16 2 6 7 9
250 45 67 23 110 2 11 0 7 17
300 44 66 24 113 2 8 7 12 27
350 46 69 22 115 512 14 37
2
400 51 71 19 118 2 416 15 45
450 58 75 19 125 2 220 18 52
500 66 79 20 134 1 22 20 56
4

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Table 3 — Values of the free, mechanical impedance of the hand-arm system at the driving
point in the z direction
h
Modulus Phase
N·s/m degrees
Frequency
Hz Standard Standard
Lower limit Mean Upper limit Lower limit Mean Upper limit
deviation deviation
10 100 153 34 200 15 30 10 44
 15 107 175 60 235 2 25 12 41
 20 112 190 70 260 2 419 22 38
 25 116 200 70 275 2 11 15 22 34
 30 120 212 75 295 2 16 10 18 31
 35 122 219 79 304 2 21 5 16 28
 40 125 220 80 305 2 26 1 16 27
 45 126 215 72 299 2 30 2 117 25
 50 126 207 61 288 2 33 2 418 25
 60 123 186 40 257 2 38 2 623 25
 70 117 169 28 230 2 37 2 524 26
 80 109 160 30 219 2 31 2 322 28
 90 106 160 37 219 2 26 0 19 29
100 105 160 47 227 2 21 2 15 30
125 110 175 65 257 2 10 8 11 31
150 117 181 85 288 2 213 10 31
175 124 190 89 310 2 16 8 31
200 130 200 84 325 6 18 7 32
250 146 216 65 345 8 19 5 33
300 157 229 68 353 7 20 7 35
350 163 238 67 359 6 20 12 39
400 169 246 63 365 5 20 14 43
450 175 255 63 370 6 21 13 47
500 183 265 64 377 7 23 13 49
5

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ISO 10068:1998(E)
NOTE  For an explanation of the lines, see clause 4.
Figure 1 — Values of the free, mechanical impedance of the hand-arm system at the driving
point in the x direction
h
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ISO 10068:1998(E)
NOTE  For an explanation of the lines, see clause 4.
Figure 2 — Values of the free, mechanical impedance of the hand-arm system at the driving
point in the y direction
h
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ISO 10068:1998(E)
NOTE  For an explanation of the lines, see clause 4.
Figure 3 — Values of the free, mechanical impedance of the hand-arm system at the driving
point in the z direction
h
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5 Applicability of values of impedance
The values of free impedance are applicable to human males under the following conditions, all of which shall be
met. The limits of applicability approximately correspond to the range of measurement conditions over which data
were obtained.
a) The position of the arm relative to the torso falls within the ranges defined in figure 4.
b) The wrist is in the neutral position, that is, the position involving no flexion or extension (tolerance ±15°), as
shown in figure 5.
c) The hand grasps a handle which is between 19 mm and 45 mm in diameter. The values of free impedance are
applicable to handles with non-circular cross-sections, provided that the largest and smallest cross-section
dimensions are between 19 mm and 45 mm.
d) The hand grip force is between 25 N and 50 N. The feed force applied by the hand is not greater than 50 N.
NOTE 1  The impedance values are mainly based on data obtained from the right hand, and may be provisionally applied to
the left hand.
NOTE 2  The impedance values may be provisionally applied to females. Research has shown the modulus of impedance for
females to be up to 20 % less than the corresponding value for males.
NOTE 3  An increase in grip force has been repo
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 10068
Première édition
1998-12-01
Vibrations et chocs mécaniques —
Impédance mécanique libre du système
main-bras au point d’entrée
Mechanical vibration and shock — Free, mechanical impedance of the
human hand-arm system at the driving point
A
Numéro de référence
ISO 10068:1998(F)

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ISO 10068:1998(F)
Sommaire
Page
1 Domaine d’application. 1
Références normatives.
2 1
3 Définition. 2
Impédance mécanique libre du système main-bras au point
4
d’entrée. 2
5 Applicabilité des valeurs de l’impédance . 9
6 Applications . 11
6.1 Évaluation de la transmissibilité des matériaux résilients
chargés par le système main-bras . 11
6.2 Modèles de système main-bras. 11
6.3 Estimation de la puissance absorbée par le système
main-bras. 11
Annexe A (normative) Valeurs de référence des composantes
x et z de l’impédance mécanique libre du système main-bras
h h
au point d’entrée . 12
Annexe B (informative) Présentation sous forme de tableaux des
valeurs de l’impédance main-bras aux fréquences centrales des
bandes de tiers d’octave. 14
Annexe C (informative) Modèle 1. 17
Annexe D (informative) Modèle 2. 22
Annexe E (informative) Modèle 3. 27
Annexe F (informative) Bibliographie. 32
©  ISO 1998
Droits de reproduction réservés. Sauf prescription différente, aucune partie de cette publi-
cation ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun pro-
cédé, électronique ou mécanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans l'accord
écrit de l'éditeur.
Organisation internationale de normalisation
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Imprimé en Suisse
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ISO ISO 10068:1998(F)
Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération
mondiale d'organismes nationaux de normalisation (comités membres de
l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée aux
comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une
étude a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les
organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales,
en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore
étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (CEI) en
ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les projets de Normes internationales adoptés par les comités techniques
sont soumis aux comités membres pour vote. Leur publication comme
Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des
comités membres votants.
La Norme internationale ISO 10068 a été élaborée par le comité technique
ISO/TC 108, Vibrations et chocs mécaniques, sous-comité SC 4,
Exposition des individus aux vibrations et chocs mécaniques.
L’annexe A fait partie intégrante de la présente Norme internationale. Les
annexes B à F sont données uniquement à titre d'information.
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ISO 10068:1998(F) ISO
Introduction
L’impédance mécanique de la main et du bras décrit le mouvement du
système main-bras en réponse à une force d’oscillation imprimée à la
main. Ces forces d’oscillation se manifestent par exemple lors du
fonctionnement d’une machine portative vibrante. L’impédance mécanique
du système main-bras est nécessaire pour concevoir et mettre au point
a) des dispositifs de protection et de réduction des vibrations;
b) des bancs d’essai permettant de mesurer les vibrations de la poignée
des machines.
Connaître cette impédance permet d’estimer la puissance mécanique
transmise aux mains et d’aider à décrire les propriétés biodynamiques du
système main-bras. L’établissement de valeurs normalisées de
l’impédance main-bras favorisera le développement de dispositifs efficaces
de protection et de réduction des vibrations et de méthodes d’essai
valables.
Lorsque la main saisit un objet vibrant, la réponse du système main-bras
dépend de plusieurs facteurs dont voici les plus importants:
— la direction des vibrations par rapport au système main-bras;
— la géométrie de l’objet saisi;
— les forces exercées par la main sur l’objet;
— la posture;
— le tonus musculaire;
— les caractéristiques anthropométriques.
Les forces exercées par la main sont généralement décrites en termes de
force de préhension et de force de poussée, cette dernière étant souvent
appelée «poussée» ou force de «pression».
Dans la présente Norme internationale, l’expression «impédance
mécanique libre au point d’entrée» est employée pour décrire la réponse
dynamique du système main-bras à un mouvement forcé de la main en
fonction de la fréquence. Les valeurs de l’impédance libre sont dérivées
des résultats de mesurages de l’impédance effectués par différents
expérimentateurs sur des groupes d’individus vivants de sexe masculin.
Les données provenant de sources différentes sont insuffisantes pour
spécifier les impédances main-bras chez les individus de sexe féminin.
Les différences inexpliquées entre les moyennes des impédances
enregistrées lors d’études menées séparément dans des conditions
strictement équivalentes ont déterminé la forme sous laquelle est
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ISO ISO 10068:1998(F)
présentée l’impédance normalisée main-bras pour un individu de sexe
masculin. On a procédé à une synthèse des valeurs mesurées (voir
annexe F). Les valeurs les plus probables du module et de la phase de
l’impédance sont définies en fonction de la fréquence par les enveloppes
supérieure et inférieure qui englobent les valeurs moyennes de tous les
ensembles de données acceptées pour chaque fréquence. Les enveloppes
ont été élaborées à partir des fonctions d’interpolation de Spline d’ordre 3
et définissent, pour chaque fréquence, la plage des valeurs acceptées de
l’impédance main-bras pour un individu de sexe masculin. La moyenne
pondérée des ensembles de données acceptées et l’écart-type de la
moyenne sont définis en fonction de la fréquence et représentent les
valeurs cibles pour toutes les applications de la présente Norme
internationale.
Aucun module ou phase de l’impédance présenté(e) en fonction de la
fréquence dans la présente Norme internationale ne correspond
exactement à la valeur moyenne mesurée lors d’une seule recherche sur
des individus, à toutes les fréquences.
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NORME INTERNATIONALE  ISO ISO 10068:1998(F)
Vibrations et chocs mécaniques — Impédance mécanique
libre du système main-bras au point d’entrée
1 Domaine d’application
La présente Norme internationale décrit l’impédance mécanique libre du système main-bras d’un individu de sexe
masculin au point d’entrée. Les valeurs de l’impédance libre, exprimées sous forme de module et de phase, sont
données pour trois directions orthogonales de translation de l’excitation correspondant aux axes x , y et z du
h h h
système de coordonnées basicentriques pour la main défini dans l’ISO 5349 et l’ISO 8727. Les composantes x , y
h h
et z de l’impédance sont définies en fonction d’une fréquence comprise entre 10 Hz et 500 Hz pour des positions
h
du bras, des forces de préhension et de poussée, des diamètres de poignée et des valeurs d’excitation spécifiés.
Les composantes de l’impédance libre dans les trois directions sont considérées comme étant indépendantes les
unes des autres (voir annexe F).
La présente Norme internationale peut servir à définir des valeurs types de l’impédance mécanique libre du
système main-bras au point d’entrée chez les individus de sexe masculin dans les conditions spécifiées. Pour
chaque composante de l’impédance, trois valeurs définissent l’impédance libre à chaque fréquence afin de refléter
la plage de valeurs mesurées sur les mains d’un individu de sexe masculin. Les valeurs supérieure et inférieure
définissent la plage des valeurs les plus probables de l’impédance. La valeur moyenne représente une moyenne
globale des données humaines et définit la valeur cible pour toutes les applications. La présente Norme
internationale peut s’appliquer provisoirement aux individus de sexe féminin.
Les valeurs de référence de l’impédance mécanique libre au point d’entrée sont données à l’annexe A en fonction
de la fréquence pour des forces de préhension et de poussée spécifiées. Ces valeurs d’impédance sont destinées
à la détermination de la transmissibilité des matériaux résilients chargés par le système main-bras.
Les formules mathématiques qui modélisent les valeurs de l’impédance libre du système main-bras sont également
fournies dans les annexes C à E.
2 Références normatives
Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la référence qui en est faite, constituent des
dispositions valables pour la présente Norme internationale. Au moment de la publication, les éditions indiquées
étaient en vigueur. Toute norme est sujette à révision et les parties prenantes des accords fondés sur la présente
Norme internationale sont invitées à rechercher la possibilité d’appliquer les éditions les plus récentes des normes
indiquées ci-après. Les membres de la CEI et de l’ISO possèdent le registre des Normes internationales en vigueur
à un moment donné.
ISO 5349:1986, Vibrations mécaniques — Principes directeurs pour le mesurage et l’évaluation de l’exposition des
individus aux vibrations transmises par la main.
ISO 8727:1997,
Vibrations et chocs mécaniques — Exposition de l’individu — Systèmes de coordonnées
.
biodynamiques
1

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3 Définition
Pour les besoins de la présente Norme internationale, la définition suivante s’applique.
3.1
impédance libre
rapport complexe de la force d’excitation périodique à la fréquence f, F(f), à la vitesse résultante des vibrations pour
cette fréquence, v(f), tous les autres points de liaison du système étant «libres», c’est-à-dire que les forces
appliquées extérieurement sont nulles (voir également l’ISO 2041)
Z(f) = F(f)/v(f)
NOTE 1  L’impédance libre est généralement complexe, c’est-à-dire qu’elle possède des parties réelles et des parties
imaginaires qui peuvent être exprimées sous la forme de module et de phase.
NOTE 2  La présente Norme internationale repose sur le mesurage de la force et de la vitesse en un même point, qui est le
point d’introduction des vibrations dans le système main-bras.
NOTE 3  La main et le bras sont considérés comme un système dans lequel les vibrations en translation dans les trois
directions orthogonales sont indépendantes les unes des autres.
NOTE 4  D’autres descriptions de la réponse dynamique du système main-bras figurent dans les publications scientifiques
(par exemple la masse apparente).
4 Impédance mécanique libre du système main-bras au point d’entrée
Les tableaux 1 à 3 et (pour illustration) les figures 1 à 3 donnent le module et la phase de l’impédance mécanique
libre du système main-bras au point d’entrée en fonction de la fréquence pour les trois directions orthogonales
d’excitation. Les directions correspondent aux axes x , y et z du système des coordonnées basicentriques selon
h h h
l’ISO 5349 et l’ISO 8727. Chaque tableau et chaque diagramme contiennent trois valeurs du module et de la phase
pour chaque fréquence et chaque direction du mouvement. Les valeurs numériques sont indiquées avec trois
chiffres significatifs maximum pour les besoins du calcul et ne reflètent pas la fidélité des connaissances de
l’impédance main-bras. L’interpolation linéaire est admise pour obtenir des valeurs de l’impédance à des
fréquences autres que celles énumérées dans les tableaux 1 à 3. L’annexe B donne les valeurs de l’impédance
pour les fréquences centrales des bandes de tiers d’octave.
Les valeurs limites supérieure et inférieure pour chaque fréquence englobent les valeurs moyennes de tous les
ensembles de données sélectionnés et sont représentées sous forme de courbes continues (tracées au trait fort)
dans les figures 1 à 3. La valeur centrale pour chaque fréquence, représentée par des courbes en pointillé aux
figures 1 à 3, fournit une estimation de la moyenne pondérée de tous les ensembles de données sélectionnés et
constitue la valeur cible pour toutes les applications. Les tableaux 1 à 3 donnent également la liste des écarts-types
des valeurs moyennes (cibles).
Les applications générant ou employant des valeurs de l’impédance comprises entre les bornes supérieure et
inférieure pour toutes les fréquences satisfont aux exigences de la présente Norme internationale et représentent
l’impédance mécanique main-bras d’un individu de sexe masculin pour ces fréquences.
Si une application ne satisfait aux exigences de la présente Norme internationale que pour certaines fréquences, il
convient alors d’indiquer ces fréquences dans toute description de l’application.
2

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Tableau 1 — Valeurs de l’impédance mécanique libre du système main-bras au point d’entrée
dans la direction x
h
Module Phase
N·s/m degrés
Fréquence
Hz Borne Borne Borne Borne
Moyenne Écart-type Moyenne Écart-type
inférieure supérieure inférieure supérieure
 10 24 38 13 59 36 53 14 68
 15 33 50 12 69 38 53 8 70
 20 36 64 14 84 38 54 8 71
 25 43 72 19 104 38 57 12 72
 30 49 81 22 120 38 55 12 73
 35 55 88 25 137 37 53 12 73
 40 62 95 28 154 37 53 10 73
 45 68 104 29 171 37 52 10 72
 50 74 112 31 189 36 51 10 70
 60 86 132 38 223 34 50 10 67
 70 98 153 46 255 32 46 10 64
 80 109 172 54 280 29 43 11 63
 90 115 186 54 291 26 40 11 62
100 120 199 56 300 23 37 11 60
125 124 211 58 302 18 31 10 57
150 124 219 61 297 13 27 11 54
175 122 217 59 291 10 25 14 50
200 120 208 50 287 7 23 14 48
250 119 189 44 287 6 24 13 45
300 119 187 54 297 6 25 13 44
350 124 203 51 321 6 25 13 44
400 134 224 55 360 8 26 12 45
450 150 265 90 405 9 27 12 46
500 168 292 111 442 10 29 12 47
3

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Tableau 2 — Valeurs de l’impédance mécanique libre du système main-bras au point d’entrée
dans la direction y
h
Module Phase
N·s/m degrés
Fréquence
Hz Borne Borne Borne Borne
Moyenne Écart-type Moyenne Écart-type
inférieure supérieure inférieure supérieure
10 21 55 28 80 20 39 12 55
 15 26 62 23 105 11 32 17 52
 20 30 86 27 119 6 31 15 49
 25 35 96 34 128  1 23 15 44
 30 39 101 36 132 2 315 15 39
 35 43 103 33 134 2 711 15 35
 40 48 102 29 135 2 12 7 15 30
 45 51 102 26 133 2 15 3 13 26
 50 55 101 23 130 2 18 2 112 22
 60 60 93 16 119 2 21 2 411 17
 70 63 89 14 110 2 22 2 510 13
 80 64 86 12 106 2 23 2 510 10
 90 64 86 13 106 24 711 9
2 2
100 63 86 15 106 2 23 2 911 7
125 60 80 16 106 2 22 2 11 10 6
150 55 76 17 107 2 20 2 10 7 6
175 51 73 18 107 2 17 2 8 7 7
200 49 71 20 108 2 16 2 6 7 9
250 45 67 23 110 2 11 0 7 17
300 44 66 24 113 2 8 7 12 27
350 46 69 22 115 2 512 14 37
400 51 71 19 118 2 416 15 45
450 58 75 19 125 2 220 18 52
500 66 79 20 134 1 22 20 56
4

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Tableau 3 — Valeurs de l’impédance mécanique libre du système main-bras au point d’entrée
dans la direction z
h
Module Phase
N·s/m degrés
Fréquence
Hz Borne Borne Borne Borne
Moyenne Écart-type Moyenne Écart-type
inférieure supérieure inférieure supérieure
10 100 153 34 200 15 30 10 44
 15 107 175 60 235 2 25 12 41
 20 112 190 70 260 2 419 22 38
 25 116 200 70 275 2 11 15 22 34
 30 120 212 75 295 2 16 10 18 31
 35 122 219 79 304 2 21 5 16 28
 40 125 220 80 305 2 26 1 16 27
 45 126 215 72 299 2 30 2 117 25
 50 126 207 61 288 2 33 2 418 25
 60 123 186 40 257 2 38 2 623 25
 70 117 169 28 230 2 37 2 524 26
 80 109 160 30 219 2 31 2 322 28
 90 106 160 37 219 2 26 0 19 29
100 105 160 47 227 2 21 2 15 30
125 110 175 65 257 2 10 8 11 31
150 117 181 85 288 2 213 10 31
175 124 190 89 310 2 16 8 31
200 130 200 84 325 6 18 7 32
250 146 216 65 345 8 19 5 33
300 157 229 68 353 7 20 7 35
350 163 238 67 359 6 20 12 39
400 169 246 63 365 5 20 14 43
450 175 255 63 370 6 21 13 47
500 183 265 64 377 7 23 13 49
5

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NOTE  Pour l’explication des courbes, voir l’article 4.
Figure 1 — Valeurs de l’impédance mécanique libre du système main-bras au point d’entrée
dans la direction x
h
6

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NOTE  Pour l’explication des courbes, voir l’article 4.
Figure 2 — Valeurs de l’impédance mécanique libre du système main-bras au point d’entrée
dans la direction y
h
7

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ISO 10068:1998(F)
NOTE  Pour l’explication des courbes, voir l’article 4.
Figure 3 — Valeurs de l’impédance mécanique libre du système main-bras au point d’entrée
dans la direction z
h
8

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5 Applicabilité des valeurs de l’impédance
Les valeurs de l’impédance libre sont applicables aux individus de sexe masculin dans les conditions suivantes qui
doivent toutes être remplies. Les limites d’applicabilité correspondent approximativement aux conditions de
mesurage dans lesquelles les données ont été obtenues.
a) La position du bras par rapport au torse entre dans les conditions définies dans la figure 4.
b) Le poignet est au repos, c’est-à-dire que la position n’implique ni flexion ni extension (tolérance ± 15°), comme
représentée à la figure 5.
c) La main saisit une poignée ayant un diamètre compris entre 19 mm et 45 mm. Les valeurs de l’impédance libre
sont applicables aux poignées ayant des sections non circulaires, à condition que les dimensions maximales et
minimales des sections soient comprises entre 19 mm et 45 mm.
d) La force de préhension de la main est comprise entre 25 N et 50 N. La force de poussée exercée par la main
est inférieure ou égale à 50 N.
NOTE 1  Les valeurs de l’impédance reposent principalement sur les données o
...