N2.10.3vertical reach envelope设计研究
操作区的高度上界由肩关节决定，下界由弯腰的代价决定
别名: 肩高上界 · 弯腰代价 · reach envelope · 竖直工作空间
概念解释
菜单吊在额头以上，肩关节先到行程尽头；控件铺在脚边，腰要先折下去。竖直方向能用的高度不是「手臂有多长」，上界卡在肩关节能抬到哪，下界卡在人愿意为那一次操作付多少弯腰代价（stoop cost）。够得着和愿意够，在高度上是两件事。
机制
肩的盂肱关节把上臂抬过大约肩高之后，剩余行程靠上旋和耸肩硬挤。目标一旦高过头顶，肘必须高举，手的稳定锥迅速变窄——不是臂长不够，是关节已经靠近极限。这是运动学上界，和「举一会儿累不累」不是同一层。
往下够时臂长往往还在，髋和腰要屈曲，头显的重量跟着前移，平衡从脚掌改到前脚掌。弯一次腰的代谢和失稳风险，远高于在胸口伸一次手。于是下界很少是手指碰到地面的那条包络，而是「为这个控件折一次腰值不值」。地面附近的东西不是不可达，是每次都在收一笔弯腰税；税太高，人改用脚、改用射线，或放弃。
怎么研究
把同一套点选或抓取沿竖直方向铺开：膝下、腰、胸、眼、头顶上。用动作捕捉或头显自身的躯干估计，记录肩屈曲 / 外展和躯干前倾，而不是只问舒不舒服。
自变量：目标高度（相对肩、相对眼）、是否允许屈髋、头显质量。 因变量：完成时间、肩角、躯干屈曲角、放弃率、平衡调整（脚步是否挪动）。
「能够完成」和「完成时躯干已经折过三十度」要分开报。后者说明下界已经被弯腰税穿过，即使任务成功。
边界
坐姿把下界抬高：椅面挡住屈髋，膝下目标往往直接不可达，上界也略降，因为骨盆被固定、躯干难再伸。站在可以下蹲的空间里，下界可以靠蹲而不是弯腰来换，代价从腰转到膝。肩活动度低或做过肩部手术的人，上界会提前很多，不能按青年样本的肩高来铺。天花板很低的房间里，上举还没到关节极限就先碰到真实顶——物理房间切了虚拟包络。
怎么落地
- 把要反复点的控件放在大约胸骨到略低于视线这一段，不要过肩、不要低于腰。
- 头顶和地面只放很少触发、可以改用射线或传送到达的内容。
- 身高差用相对肩 / 相对眼的比例放，不要用距地的绝对厘米。
- 验证：同一任务放在额上、胸前、膝下各做一遍，向量干前倾和肩角。额上肩先顶死、膝下腰先折下去，高度就超出了这副关节愿意付的范围，该把主操作收回胸前一段。