.緒論1.1研究背景（1）高齡老人養(yǎng)老問題突出根據(jù)第七次人口普查結(jié)果，我國老年人口總數(shù)已超過兩億，預(yù)計(jì)未來80及以上高齡老年人數(shù)量或?qū)⒃黾右槐禰1]。一方面，高齡所引起的生理機(jī)能退化不可避免，預(yù)計(jì)到2030年，我國一級失能的老年人將達(dá)到兩千九百多萬[1]，給所在家庭帶來巨大的贍養(yǎng)壓力。另一方面，老年人除克服身體機(jī)能下降帶來困擾，還面臨著子女陪伴缺失的考驗(yàn)，相關(guān)研究顯示我國空巢老年人占老年人口總數(shù)已接近五成[2]。如何有效提高老年人生活自理能力，提升老年人生活品質(zhì)已成為老齡化社會所面臨的重大課題之一[3]。（2）新時(shí)代老年輔助器具智能化升級新機(jī)遇助行產(chǎn)品常適用于下肢活動中輕度障礙者的輔助器具，可以幫助減輕老年人行走過程中下肢的壓力，幫助老年人維持身體活動能力。但我國助行產(chǎn)品的發(fā)展?fàn)顩r市場與老年人巨大的需求并不匹配，相關(guān)助老產(chǎn)業(yè)發(fā)展較晚，與國外相比我國在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上有一定差距，現(xiàn)存在安全功能缺失、剎車線外漏、使用舒適性差等問題。老年群體助行的市場需要和產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀構(gòu)成了目前不平衡的發(fā)展格局。近年來，各地政府部門接連發(fā)布了支撐輔助器具高質(zhì)量發(fā)展的指導(dǎo)意見，明確支持輔助器具生產(chǎn)企業(yè)加快產(chǎn)品研發(fā)，推動產(chǎn)業(yè)升級，支持智能化發(fā)展方向，提高產(chǎn)品各項(xiàng)性能以便滿足老人、殘疾人等群體的使用需求。助行車作為日常生活中常見的輔助器具，在我國正迎來新的發(fā)展機(jī)遇。產(chǎn)品場景化趨勢下，針對老年人場景需求研發(fā)，為助行輔助器具產(chǎn)業(yè)升級提供了新的思路[3]。1.2研究目的（1）針對高齡老年人在出行方面存在的多種需求以及會遇到的安全風(fēng)險(xiǎn)，我們需要設(shè)計(jì)出更符合老年人生活場景需求的助行產(chǎn)品，助力老年人更好地享受生活。（2）在互聯(lián)時(shí)代背景下，運(yùn)用場景化思維的產(chǎn)品設(shè)計(jì)競爭已經(jīng)開始了，未來會有更多的產(chǎn)品圍繞特定場景進(jìn)行開發(fā)和設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)者需要深層次的場景理論研究以便于為將來場景化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供指導(dǎo)。（3）在場景化時(shí)代背景下，針對老年人助行產(chǎn)品，本文提出了一種新的思路：利用場景化思維指導(dǎo)下的智能化升級方案。本研究旨在通過場景分析，建立一套面向老年人出行需求的綜合分析系統(tǒng)。通過優(yōu)化設(shè)計(jì)流程，力求對老年人助行產(chǎn)品進(jìn)行智能化改造，從而更好地滿足他們的具體需求。對老年人出行場景需求提取方法進(jìn)行完善，將場景理論貫穿助行產(chǎn)品設(shè)計(jì)各個(gè)階段，豐富場景理論產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐[3]。1.3研究意義現(xiàn)實(shí)意義：在我國，老年人口所占比例的持續(xù)增長標(biāo)志著社會老齡化的趨勢日益顯著。隨著老齡化進(jìn)程的加快，高齡人群的數(shù)量也顯著增長。這一現(xiàn)象不僅反映了人口結(jié)構(gòu)的變化，還突顯了社會發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)。老年群體，作為國家發(fā)展歷程中做出巨大貢獻(xiàn)的一部分，應(yīng)享有舒適的晚年生活，這是對他們辛勤工作的最好肯定。老年人的健康和諧生活，不僅需要來自國家和社會的經(jīng)濟(jì)支援，更需要社會層面的細(xì)致關(guān)懷。作為輔助老年人日常生活的一種設(shè)備，助行車不單是一個(gè)使用工具，它還是老年人的日常伙伴。若能將助行車設(shè)計(jì)得更貼合老年人的需求，無論是在外觀設(shè)計(jì)、功能設(shè)置、色彩搭配還是材料選擇上，都能讓老年用戶體驗(yàn)到便利和貼心，讓他們感受到設(shè)計(jì)和制造背后的深意，即從老年人的實(shí)際需求出發(fā)。這會讓老年人感受到自己并未被社會忽視，而是感受到來自社會各界的關(guān)懷和溫暖，從而培養(yǎng)出更多積極和樂觀的情緒，感受到更多的溫暖與滿足，產(chǎn)生更多積極向上的陽光心態(tài)，擁有更加美好的生活[4]。社會意義：保持自理能力對老年人不論從生理還是心理都至關(guān)重要。在我國65歲以上老年人中，平均每10人就有3—4人發(fā)生過跌倒[5]，年齡增長所引起的身體控制能力下降不可避免，威脅老年人群出行安全。針對不同年齡段老年人的助行產(chǎn)品可有效降低跌倒發(fā)生概率，提升老年人出行提供安全，幫助老年人更好享受生活[5]。1.4研究內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)1.4.1研究內(nèi)容本次課題研究方向主要是老年助行車造型設(shè)計(jì)，分別從助行車的外觀造型、內(nèi)部結(jié)構(gòu)及受力之間的關(guān)系進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，對助行車造型結(jié)構(gòu)研究設(shè)計(jì)。(1)通過市場調(diào)查深入了解老年助行車的銷售動態(tài)和廣大消費(fèi)者的購買行為。通過翻閱相關(guān)文獻(xiàn)，學(xué)習(xí)與可用性相關(guān)的研究，將市場上熱銷的助行車型與可用性工程的理論知識相結(jié)合，對助行車的可用性問題進(jìn)行初步識別，并對用戶的特征進(jìn)行歸納整理。（2）以問卷調(diào)查的方式分析老年用戶的需求。這樣做的目的是為了全面掌握老年人的出行偏好、具體需求和消費(fèi)傾向，進(jìn)而根據(jù)需求的不同類型，構(gòu)建出一個(gè)分層次的用戶需求模型。老年助行的外觀造型設(shè)計(jì)，市場上的助行車顏色與造型較為單一，改變以往助行車的結(jié)構(gòu)造型的單調(diào)，更加滿足他們的需求，通過對助行車的造型及顏色的更改，使更具趣味性與新穎性，且與老人融合更恰當(dāng)。（3）關(guān)于老年助行車造型的設(shè)計(jì)理論、原則及方法的研究。使用調(diào)研分析，頭腦風(fēng)暴和實(shí)地觀察的方法進(jìn)行研究設(shè)計(jì)。融合老年助力車的設(shè)計(jì)要素及心理學(xué)原理，發(fā)展出一種針對老年助力車的設(shè)計(jì)策略。通過對車輛結(jié)構(gòu)造型及操控界面的人機(jī)互動進(jìn)行重新設(shè)計(jì)與評價(jià)，旨在提升老年助力車的功能性及用戶互動體驗(yàn)。（4）老年助行車方案設(shè)計(jì)與方案優(yōu)化。進(jìn)行頭腦風(fēng)暴或者仿生等方法完成助行車方案草圖設(shè)計(jì)，再進(jìn)行功能結(jié)構(gòu)篩查和方案的優(yōu)化，完成二維草圖繪制。（5）完成老年助行車主要零部件尺寸與材料等設(shè)計(jì)。根據(jù)現(xiàn)有助行車的結(jié)構(gòu)和功能，進(jìn)行改造設(shè)計(jì)以及外觀造型設(shè)計(jì)，以三維模型的方式展示。同時(shí)分析研究助行車的具體材質(zhì)，確定材質(zhì)和方案結(jié)合所表現(xiàn)出來的風(fēng)格與理想方案風(fēng)格接近，確定具體材質(zhì)的選用。（6）老年助行車造型的三維建模和裝配設(shè)計(jì)，以及連接方式等。繪制助行車的結(jié)構(gòu)和外觀造型的草圖、快題以及工程尺寸圖。（7）老年助行車造型效果圖制作。繪制助行車的造型草圖，制作各部件的造型效果圖并進(jìn)行說明。（8）展板排版設(shè)計(jì)。根據(jù)三維渲染效果圖、手繪造型圖和細(xì)節(jié)展示圖進(jìn)行對展板排版設(shè)計(jì)。1.4.2研究創(chuàng)新點(diǎn)（1）可旋轉(zhuǎn)把手方向現(xiàn)有市場中把手方向比較固定，受力不穩(wěn)定，本產(chǎn)品在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上可以加上旋轉(zhuǎn)把手的創(chuàng)新，作為本產(chǎn)品的一大亮點(diǎn)，可以根據(jù)使用者的不同情況來自己選擇更適合的持握方式，更加能夠有選擇性的服務(wù)使用者。輕巧便捷剎車設(shè)計(jì)如今市場中有很多產(chǎn)品已經(jīng)改善了原有的剎車線外漏的情況，將剎車問題很好的解決。本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)點(diǎn)在于能更好的找到發(fā)生危急情況時(shí)，反應(yīng)不太快的使用者能第一時(shí)間確定剎車的地方。設(shè)有SOS按鍵和定位功能此功能作為本產(chǎn)品的附加功能，將手機(jī)的定位與老年助行車結(jié)合起來，能夠預(yù)防有些老年人忘記回家的路與自己家人聯(lián)系不上的情況。人機(jī)工程學(xué)原理推動助行產(chǎn)品面向高齡老年用戶改良優(yōu)化，進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析，讓助行產(chǎn)品更好服務(wù)老年人日常生活場景。老年助行車的色彩分析采用工業(yè)設(shè)計(jì)的角度以專業(yè)性的色彩設(shè)計(jì)出更加好看且實(shí)用在生活場景中的的產(chǎn)品，使使用者在功能和生活上都能更加適用。2.老年助行車設(shè)計(jì)調(diào)研與分析2.1老年助行車概念2.1.1助行車定義與作用醫(yī)學(xué)視角認(rèn)為，助行器是指那些有助于支持身體重量、維持身體的平衡與穩(wěn)定性、以及協(xié)助人們站立和行走的工具。根據(jù)《助行器具分類和術(shù)語》[6]將助行器具定義為使用者行走時(shí)的支撐器具，單臂或雙臂操作，單個(gè)或成對使用。國家上通常按照有無電源助力，將助行器劃分為無動力式助行器、動力式助行器和功能性電刺激助行器[7]。助行器的使用能夠輔助老年人進(jìn)行行走，增強(qiáng)他們的自我照顧能力，確保其安全，并提升其生活質(zhì)量。在日常生活中，利用助行器可以增加支撐面積，保持平衡，支撐體重，分擔(dān)下肢壓力，增加下肢肌肉耐受力［7］。鍛煉身體肌肉與身體協(xié)調(diào)性，促進(jìn)血液循環(huán)。完成日常生活行走和滿足下肢康健鍛煉需求[4]。2.1.2助行器概念功能討論本文助行器功能設(shè)計(jì)時(shí)基于文獻(xiàn)[18]對老年人助行器的研究提出了系統(tǒng)化的推行和助行功能，老年人助行器是專門為老年人設(shè)計(jì)的輔助工具。老年人的活動范圍通常限于家庭、住宅區(qū)和老年人樂園等場所。助行器有推行和助行兩種功能模式，使用者可以自由切換操作功能。當(dāng)不需要推行時(shí)，助行器可以展開以提供坐姿支持，避免老年人長時(shí)間站立造成的體力不支和摔倒風(fēng)險(xiǎn)等不良現(xiàn)象。助行車的基本設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)按照人機(jī)工程學(xué)的要求來設(shè)計(jì)。在人機(jī)方面，設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足使用者的身體特征需求。在功能上，推行方式和載行方式應(yīng)減少使用者的體力消耗，讓使用者能夠獨(dú)立完成助行器的基本操作，解決站立困難和摔倒等問題?？紤]到大多數(shù)老年人在生理和心理方面可能存在不同程度的問題，助行器的功能操作也應(yīng)簡便易行，減輕其家屬的負(fù)擔(dān)。助行器的設(shè)計(jì)將可折疊的設(shè)計(jì)，還有本產(chǎn)品的一個(gè)創(chuàng)新設(shè)計(jì)重點(diǎn)，旋轉(zhuǎn)把手，折疊是為了便于攜帶，而旋轉(zhuǎn)手把的初衷是為了適應(yīng)使用者的受力習(xí)慣。助行器的整體材料采用鋁合金結(jié)構(gòu)，使得它更輕便，老年人更容易折疊和提攜，并可適用于各種場所。本文的助行器造型將采用現(xiàn)代造型設(shè)計(jì)法，以簡約時(shí)尚的流線型來呈現(xiàn)產(chǎn)品。整體結(jié)構(gòu)簡單易操作，車身輕便，老年人方便使用和攜帶。本文的老年人助行器包括推行和坐姿兩個(gè)使用功能，能更好地滿足老年人的出行需求，并解決出行困難的問題?？紤]到出行方式多樣化，公共交通成為老年人重要的出行方式，例如公交車、出租車和地鐵等。2.2調(diào)研方法老年助行車設(shè)計(jì)采用的調(diào)研方法有以下幾種，首先是查找期刊、?？烷喿x專業(yè)性雜志資料，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行更加貼合實(shí)際問題，更容易實(shí)現(xiàn)落地技術(shù)，有了技術(shù)的支持，設(shè)計(jì)會更加順利。其次，了解完現(xiàn)有科技技術(shù)之后，再采用問卷調(diào)查來統(tǒng)計(jì)大多數(shù)使用者在實(shí)際操作中所用到的功能以及其優(yōu)劣性對比分析，或在淘寶京東等購物平臺的網(wǎng)頁下面采集用戶的評價(jià)，然后進(jìn)行匯總，綜合性的總結(jié)產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)與不足，再解決其不足。還有就是實(shí)地考察采集有效信息，有記錄性的發(fā)問。2.3調(diào)研內(nèi)容2.3.1國內(nèi)研究現(xiàn)狀在中國，針對老年人的輔助行走工具的研發(fā)和探索還剛剛起步，相關(guān)企業(yè)對這類產(chǎn)品的研發(fā)投資較低，導(dǎo)致這些產(chǎn)品的覆蓋率不高，與先進(jìn)國家相比有顯著的差異。然而，中國已經(jīng)開始加大對老年輔助行走產(chǎn)品的研究和開發(fā)力度，通過創(chuàng)新手段提升產(chǎn)品質(zhì)量，目的是為老年群體提供更高水平的服務(wù)。其中，助行器是較早被廣泛采用的一類輔助設(shè)備，主要包括手杖、拐杖和腋下杖。其中，手杖結(jié)構(gòu)簡單，主要依靠手部支撐，是全球使用最廣泛的一種助行工具。臂杖是醫(yī)院中常見的助行器材。隨后，我國研發(fā)出更穩(wěn)定的助行設(shè)備，如助行架。助行架設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，有多個(gè)支撐腿，整體呈框架狀。進(jìn)一步發(fā)展后，出現(xiàn)了各種易于使用的助行車，這種帶輪的助行設(shè)備大大減少了使用者的體力消耗，便于他們移動和行走。其后國家相關(guān)科研單位和機(jī)構(gòu)又進(jìn)行了更加智能化的助行設(shè)備[10]。目前清華大學(xué)、上海交通大學(xué)等科研院所也各自開展了老年人助行產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和開發(fā)，涵蓋了助行器的各種結(jié)構(gòu)樣式；江南大學(xué)和浙江大學(xué)主要針對老年人助行產(chǎn)品的無障礙設(shè)計(jì)和輔助站立座椅設(shè)計(jì)[11]。產(chǎn)品設(shè)計(jì)在一定的意義上是行為設(shè)計(jì)，人的行為反映了用戶對物的支持和需要，通過對人的行為的科學(xué)認(rèn)識才能設(shè)計(jì)出符合人們使用需求的產(chǎn)品[12]。3.基于人機(jī)工程學(xué)的助行車設(shè)計(jì)分析3.1人機(jī)工程學(xué)概念3.1.1人機(jī)工程學(xué)概念與體系人機(jī)工程學(xué)又被稱為人類工效學(xué)、人體工程學(xué)等，涉及多種學(xué)科包括人體科學(xué)體系、工程科學(xué)體系和環(huán)境科學(xué)體系等是一門多學(xué)科交叉性科學(xué)[13].人機(jī)工程學(xué)是以人的心理、生理特性為依據(jù)，應(yīng)用人機(jī)工程系統(tǒng)的觀點(diǎn)，在此環(huán)境下研究人在生活或者工作狀態(tài)下的健康指數(shù)，安全指數(shù)等一系列數(shù)值指數(shù)[8]。人機(jī)工程學(xué)這門學(xué)科經(jīng)歷了多年發(fā)展并擁有豐富歷史，其擁有逐漸成熟的理論體系，并擁有獨(dú)特的理論體系。在"中國人機(jī)工程峰會"上，人機(jī)工程學(xué)被定義為以人為中心的研究領(lǐng)域，關(guān)注人-機(jī)器-環(huán)境系統(tǒng)之間的相互作用。人-機(jī)器-環(huán)境系統(tǒng)指的是同一時(shí)間和空間內(nèi)由人、機(jī)器和周圍環(huán)境構(gòu)成的系統(tǒng)，簡稱人機(jī)系統(tǒng)。在人機(jī)系統(tǒng)中，人、機(jī)器和環(huán)境相互依賴、相互作用和相互限制，協(xié)同完成特定任務(wù)，并在這一聯(lián)系中尋求系統(tǒng)的優(yōu)化問題。人機(jī)工程學(xué)覆蓋了多個(gè)科學(xué)領(lǐng)域，包括環(huán)境科學(xué)體系，人體工學(xué)，人類工效學(xué)等等諸多科學(xué)領(lǐng)域[8]。圖3.1人機(jī)工程學(xué)學(xué)科體系構(gòu)成如圖3.1所示。在許多工業(yè)設(shè)置中，一個(gè)產(chǎn)品是否遵守人機(jī)工程學(xué)的多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，并據(jù)此評估其優(yōu)劣，是極為關(guān)鍵的。人機(jī)工程學(xué)為產(chǎn)品質(zhì)量評估提供了重要參考。從性能、外觀到內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，均可通過人機(jī)工程學(xué)的視角進(jìn)行全面審視和評價(jià)。這種分析方法不僅關(guān)注產(chǎn)品的功能實(shí)現(xiàn)，也重視用戶的使用體驗(yàn)和操作便捷性，從而對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供科學(xué)的參考。所以說，人機(jī)工程學(xué)這門學(xué)科覆蓋知識領(lǐng)域是非常廣的[8]。3.1.2人機(jī)工程學(xué)研究方法與運(yùn)用現(xiàn)今，產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用的方法包括以下幾種。首先是模型工作方法，它是產(chǎn)品設(shè)計(jì)中最常見也最不可或缺的方法。設(shè)計(jì)師首先發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問題接著進(jìn)行試驗(yàn)并獲取可靠數(shù)據(jù)然后構(gòu)思產(chǎn)品方案圖，經(jīng)過這一系列行為從而高效地改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其次是測量方法，這是應(yīng)用最廣泛的設(shè)計(jì)方法之一。測量方法是指在人機(jī)工程學(xué)中研究人體特征的一種方法，包括動態(tài)測量、靜態(tài)測量、尺寸測量、體積容積測量等多個(gè)方面。第三種方法是調(diào)查方法，它是指設(shè)計(jì)師通過難以用感官觀察獲得有效數(shù)據(jù)的一種方法。設(shè)計(jì)師通常通過調(diào)查來獲取這方面的信息，例如每年對一萬個(gè)人進(jìn)行日常生活宏觀研究，收集消費(fèi)情況、性格特征、人格特性、媒體接觸、設(shè)計(jì)偏好、家庭用品分配、活動時(shí)間分配等數(shù)據(jù)，并在獲得有效數(shù)據(jù)后建立數(shù)據(jù)庫。盡管調(diào)查需要花費(fèi)大量時(shí)間和精力，但得出的數(shù)據(jù)通常具有準(zhǔn)確性和高效性，并可以更好地用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)。第四種方法是數(shù)據(jù)處理方法，顧名思義，它是將獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和分析的方法。當(dāng)設(shè)計(jì)師調(diào)查一個(gè)研究對象時(shí)，調(diào)查結(jié)果往往會存在一定的不準(zhǔn)確性，因此需要運(yùn)用數(shù)字方法進(jìn)行分析，從而建立高效的數(shù)據(jù)庫。這些方法都在人機(jī)工程學(xué)的科學(xué)領(lǐng)域具有關(guān)鍵性的作用，為設(shè)計(jì)師們受用[8]。人機(jī)工程學(xué)主要有兩個(gè)階段進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)，分別是準(zhǔn)備階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，兩個(gè)階段缺一不可，起到承上啟下的重要作用[9]。3.1.3人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)人機(jī)工程學(xué)與國家經(jīng)濟(jì)的眾多部門緊密相連，從宏觀的宇宙探索系統(tǒng)到微觀的日常生活用品如家具，無不涉及。因此，工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，研究與運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)的理論與方法，已成為設(shè)計(jì)師們面臨的重要新挑戰(zhàn)之一。這表明，無論是在宏大的系統(tǒng)設(shè)計(jì)還是在細(xì)微的日常用品設(shè)計(jì)中，人機(jī)工程學(xué)的原理和方法都是不可或缺的，對提升設(shè)計(jì)質(zhì)量和用戶體驗(yàn)具有顯著影響。人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的領(lǐng)域可用表3-1加以說明。表3-1人機(jī)工程學(xué)與工業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)的研究領(lǐng)域領(lǐng)域?qū)ο髮?shí)例設(shè)施或產(chǎn)品的設(shè)計(jì)航天系統(tǒng)火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等建筑設(shè)施城市規(guī)劃、工業(yè)設(shè)施、工業(yè)與民用建筑等機(jī)械設(shè)備機(jī)床、機(jī)械以及電子計(jì)算機(jī)等報(bào)紙N交通工具飛機(jī)、火車、汽車、電車、船舶、摩托車、自行車等儀器設(shè)備計(jì)量儀表、顯示儀表、檢測儀表、醫(yī)療器械、照明器具、辦公事務(wù)器械以及家用電器等報(bào)告R設(shè)計(jì)器具器具以及生活用品等服裝勞保服、生活用服。安全帽、勞保鞋等作業(yè)的設(shè)計(jì)作業(yè)姿勢、作業(yè)方法，作業(yè)量以及工具的選用和配置等職業(yè)作業(yè)以及非職業(yè)活動作業(yè)等計(jì)算機(jī)程序CP電子公告EB環(huán)境的設(shè)計(jì)聲環(huán)境、光環(huán)境、熱環(huán)境、色彩環(huán)境、振動、塵埃以及有毒氣體環(huán)境等生活用房等輿圖CM數(shù)據(jù)集DS其他Z3.1.4人機(jī)工程學(xué)對工業(yè)設(shè)計(jì)的應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)的研究范疇以及其在工業(yè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，主要涉及以下幾個(gè)關(guān)鍵方面：表3-2是工業(yè)設(shè)計(jì)各階段中人機(jī)工程設(shè)計(jì)工作程序。（1）為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“人的因素”提供人體尺度參數(shù)（2）為工業(yè)設(shè)計(jì)中“物”的功能合理性提供科學(xué)依據(jù)（3）為工業(yè)設(shè)計(jì)中考慮“環(huán)境因素”提供設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（4）為進(jìn)行人—機(jī)—環(huán)境系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù)（5）為堅(jiān)持以“人”為核心的設(shè)計(jì)思想提供工作程序設(shè)計(jì)階段規(guī)劃階段設(shè)計(jì)階段規(guī)劃階段A方案設(shè)計(jì)B技術(shù)設(shè)計(jì)C總體設(shè)計(jì)D加工設(shè)計(jì)E表3-2工業(yè)設(shè)計(jì)各階段中人機(jī)工程設(shè)計(jì)3.2老年人特征分析老年群體分為自理、需要介助以及需要介護(hù)的三種類型。這種分類基于其自理能力及能力的不同程度。介助老年人的下肢功能受限可能源于多種因素，包括遺傳因素、老化或疾病。雖然在行動或運(yùn)動方面他們顯示出某些共同性質(zhì)，但個(gè)體之間在體型上的差異卻相當(dāng)大。然而，這些差異仍舊處于老年人體型的普遍范疇之內(nèi)。據(jù)此，在分析介助老年人體型數(shù)據(jù)時(shí)，以老年人群體的體型數(shù)據(jù)為參照是有道理的。這樣的研究方法能夠涉及更廣泛的介助老年人，使得研究結(jié)果具有更高的普適性。中國成年人人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)［14］中，女性選取的年齡上限為55歲，男性上限為60歲，不符合本文研宄目標(biāo)人群－老年人，因此此標(biāo)準(zhǔn)不能作為本文研究老年人尺寸的標(biāo)準(zhǔn)。目前我國還沒有統(tǒng)一的老年人身體尺寸標(biāo)準(zhǔn)，但是許多文獻(xiàn)己經(jīng)分別測量分析了不同地區(qū)老年人的不同身體尺寸：余漾［15］測量并初步分析了華南某地區(qū)38名老年人和華中某地區(qū)57名老年人的主要人體尺寸，；李夢晨［16］測量了廣東地區(qū)低齡、中齡老年人的人體尺寸、運(yùn)動肌力、關(guān)節(jié)活動度和步態(tài)，王慧娟［17］測量了陜北240名老年人的身高、頸椎點(diǎn)高、腰高、頸圍、胸圍、腰圍、臀圍、總肩寬、臂長，根據(jù)胸圍和腰圍將陜北地區(qū)男性老年人和女性老年人劃分為５類，分析得到了各種體型中檔位的各部位數(shù)值，為此地區(qū)老年人的服裝型號生產(chǎn)做了數(shù)據(jù)劃分的基礎(chǔ)。圖3.2人體測量基準(zhǔn)面和基準(zhǔn)軸3.3老年人功能姿勢評價(jià)3.3.1目標(biāo)人群（1）自主型老年人隨著自理老年人年紀(jì)的增長，他們的體力逐漸衰退，相比較年輕時(shí)期明顯不足，導(dǎo)致行動緩慢、靈活度降低，常常難以穩(wěn)妥控制身體平衡。此外，這一群體患有各類疾病的比例較高，常見的有心臟疾病、高血壓以及腦血栓等。隨著年齡的增加，健康狀況逐漸惡化，進(jìn)一步限制了他們的活動能力，體現(xiàn)在需要機(jī)能恢復(fù)上的迫切需求。因此，自理老年人的活動范圍通常較廣，從社區(qū)到小區(qū)公園等地，他們的行動范圍顯著擴(kuò)大。（2）半自主型老年人這種老年群體通?；加邢忍煨韵轮∪馕s及關(guān)節(jié)炎，導(dǎo)致他們難以穩(wěn)定地控制身體重心。直立行走對他們而言十分困難，若無外部支持幾乎無法行動，因此，他們在活動時(shí)往往依賴外力輔助。（3）被動型老年人在所有老年人群中，被動型老年人的狀況最為復(fù)雜，許多患有嚴(yán)重疾病，如下肢無力或完全失去行走能力。這些老年人大多居住于家中，活動范圍非常有限，且出門時(shí)必須依賴輔助器械如輪椅等。隨著年齡增長及身體機(jī)能衰減，加之現(xiàn)代醫(yī)療技術(shù)的局限性，這些老年人很難得到徹底治愈，大部分時(shí)間需依靠輪椅進(jìn)行移動。針對這三種類型的老年人，其助行器的需求量可以根據(jù)他們的自主活動能力來評估。這種能力主要是基于老年人的身體機(jī)能、健康狀況、肌肉力量及骨齡等因素來決定的。同時(shí)，個(gè)體的生理和心理特點(diǎn)也是評估自主活動性的重要因素。綜上所述，老年人助行器應(yīng)根據(jù)人機(jī)工程學(xué)的設(shè)計(jì)方法來針對老年人生理和心理狀況進(jìn)行設(shè)計(jì)[9]。3.4坐姿生理學(xué)1.脊柱結(jié)構(gòu)在坐姿時(shí)，脊柱、骨盆、腿和腳主要負(fù)責(zé)支撐人體。脊柱位于背部的中軸線上，構(gòu)成由33個(gè)椎骨組成，涵蓋7個(gè)頸椎、12個(gè)胸椎、5個(gè)腰椎以及下面的5個(gè)骶骨和4個(gè)尾骨，它們通過肌腱和軟骨互相連接。正如圖3-3所示，在坐姿中，腰椎、骶骨、椎間盤和軟組織承擔(dān)了大部分上半身的重量，同時(shí)需要保持某種動態(tài)的平衡。從設(shè)計(jì)的角度看，這兩部分極其關(guān)鍵。在標(biāo)準(zhǔn)姿態(tài)下，脊柱的腰椎部呈現(xiàn)前凸形態(tài)，骶骨部分則后凹。若姿勢得當(dāng)，壓力會均勻地分散在每一個(gè)椎間盤和肌肉組織上，保持靜態(tài)的負(fù)荷平衡。相反，在不自然的姿勢下，椎間盤內(nèi)的壓力分布失常，可能會引起腰痛和疲勞等不適癥狀。圖3.3脊柱的形成與組成2.腰曲弧線從圖7-12所示的脊柱側(cè)面人體脊柱呈現(xiàn)出四種生理彎曲，分別是頸彎、胸彎、腰彎和骶彎。在這四種彎曲中，腰彎的形態(tài)與坐姿的舒適度有著直接的關(guān)系。如圖3.4所展示的，人們在不同的體態(tài)下，腰部彎曲會呈現(xiàn)出各種曲線。當(dāng)人體處于側(cè)臥的松弛狀態(tài)時(shí)，腰部的正常彎曲曲線最為明顯。相反，當(dāng)人直腰坐立或前傾時(shí)，腰部的彎曲線條將發(fā)生顯著變形，正如圖中四號和G號位置所揭示的那樣。要想在坐姿中保持接近于正常的腰彎曲線，軀干與大腿之間的夾角需要超過90°，同時(shí)腰部也需要得到適當(dāng)?shù)闹?，正如圖中的C號曲線所示。顯然，保持腰部彎曲的正常狀態(tài)對于實(shí)現(xiàn)舒適的坐姿是非常關(guān)鍵的。圖3.4各種不同姿勢下所產(chǎn)生的腰椎曲度3.腰椎后凸和前凸腰部的理想彎曲應(yīng)輕微向前凸起。為了最小化坐姿時(shí)腰部曲線的變形，椅子設(shè)計(jì)應(yīng)包括特定的兩點(diǎn)支撐系統(tǒng)，專為腰椎提供支持。考慮到第五和第六胸椎的位置大致與肩胛骨同高，且肩胛骨區(qū)域能承擔(dān)較重壓力，第一個(gè)支撐點(diǎn)應(yīng)置于第五和第六胸椎之間，此位置稱為“肩背支撐”。第二個(gè)支撐點(diǎn)應(yīng)設(shè)在第四和第五腰椎之間，稱作“腰背支撐”，與肩背支撐共同構(gòu)成椅背的支撐體系。缺少腰背支撐或腰背支撐設(shè)計(jì)不當(dāng)會導(dǎo)致腰椎出現(xiàn)圖3.5(a)所示的后凸異常。反之，腰背支撐過度凸起則會引起腰椎形成圖3.5(b)中的過度前凸?fàn)顟B(tài)。無論是后凸還是過度前凸，都偏離了腰椎的正常生理彎曲。因此，一個(gè)設(shè)計(jì)得當(dāng)?shù)难持螒?yīng)確保腰椎彎曲維持在其自然生理曲線之內(nèi)。圖3.5腰椎后凸和前凸4.老年助行車設(shè)計(jì)構(gòu)思4.1人體尺寸（1）設(shè)計(jì)助行器時(shí)，老年人的身體尺寸應(yīng)作為重要參考。在助行器的設(shè)計(jì)上，我們不以人體工程學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，而是重點(diǎn)關(guān)注以下尺寸：靠背、扶手高度、整體結(jié)構(gòu)高度以及座位的高度和深度。根據(jù)圖5.1和5.2進(jìn)行的框架結(jié)構(gòu)分析表明：扶手的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮使用者在推動時(shí)，大部分力量集中在把手上，因此把手的高度和寬度需要確保使用者的舒適性。扶手的尺寸設(shè)計(jì)需考慮使用者的身高、體重和性別差異?；诶夏耆梭w型的數(shù)據(jù)分析，建議扶手高度設(shè)為750至900毫米，寬度設(shè)定為500毫米，同時(shí)，扶手的寬度和高度應(yīng)設(shè)為可調(diào)節(jié)，以滿足不同用戶的需求。（2）設(shè)計(jì)助行器時(shí)，老年人的身體尺寸應(yīng)作為重要參考。在助行器的設(shè)計(jì)上，我們不以人體工程學(xué)為出發(fā)點(diǎn)，而是重點(diǎn)關(guān)注以下尺寸：靠背、扶手高度、整體結(jié)構(gòu)高度以及座位的高度和深度。根據(jù)圖5.1和5.2進(jìn)行的框架結(jié)構(gòu)分析表明：扶手的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮使用者在推動時(shí)，大部分力量集中在把手上，因此把手的高度和寬度需要確保使用者的舒適性。扶手的尺寸設(shè)計(jì)需考慮使用者的身高、體重和性別差異。基于老年人體型的數(shù)據(jù)分析，建議扶手高度設(shè)為750至900毫米，寬度設(shè)定為500毫米，同時(shí)，扶手的寬度和高度應(yīng)設(shè)為可調(diào)節(jié)，以滿足不同用戶的需求。助行器的靠背可以支撐使用者的身體，其使用者兩條腿可以自然放下，整個(gè)身體可以達(dá)到舒適自然的坐姿狀態(tài)[18]，根據(jù)坐姿膝高尺寸、坐深尺寸、坐姿臀寬尺寸，座深度可設(shè)置為320mm。圖4.1工業(yè)設(shè)計(jì)中常用的人體測量尺寸（2）人體主要尺寸：GB10000-1988給出身高、體重、上臂長、前臂長、大腿長、小腿長共六項(xiàng)人體主要尺寸數(shù)據(jù)，男（18~60歲）女（18~55歲）151050909599151050909599眼高/mm14361474149515681643166417051337137113881454152215411579肩高/mm12441281129913671435145514941166119512111271133313501385肘高/mm9259549681024107910961128873899913960100910231050手功能高/mm656680693741787801828630650662704746757778會陰高/mm701728741790840856887648673686732779792819脛骨點(diǎn)高/mm394409417444472481498363377384410437444459表4-1為我國成年人人體主要尺寸（3）立資人體尺寸：該標(biāo)準(zhǔn)中提供的成年人立資人體尺寸有：眼高、肩高、肘高、手功能高、會陰高、坐姿肘高、坐姿大腿厚、坐姿膝高、小腿加足高、坐深、臀膝距、坐姿下肢長共11項(xiàng)，表4-2為我國成年人坐姿人體尺寸。男（18~60歲）女（18~55歲）151050909599151050909599坐高/mm836858870908947958979789809819855891901920坐姿頸椎點(diǎn)高/mm599615624657691701719563579587617648657675坐姿眼高/mm729749761798836847868678695704739773783803坐姿肩高/mm539557566598631641659504518526556585594609坐姿肘高/mm214228235263291298312201215223251277284299坐姿大腿厚/mm103112116130146151160107113117130146151160坐姿膝高/mm441456461493523532549410424431458485493507小腿加足高/mm372383389413439448463331342350382399405417坐深/mm407421429457486494510388401408433461469485臀膝距/mm499515524554585595613481495502529561570567坐姿下肢長/mm8929219379921046106310968268518659129609751005表4-2坐姿人體尺寸（4）人體水平尺寸：標(biāo)準(zhǔn)中提供的人體水平尺寸是指胸寬、胸厚、肩寬、最大肩寬、臀寬、坐姿臀寬、坐姿兩肘間寬、胸圍、腰圍、臀圍共十項(xiàng)，我國成年人人體水平尺寸見表4-3。男（18~60歲）女（18~55歲）151050909599151050909599身高/mm15431583160416781754177518141449148415031570164016591697體重/kg4448505970758339424452636671上臂長/mm279289294313333338349252262267284303302319前臂長/mm206216220237253258268185193198213229234242大腿長/mm413428436465496505523387402410438467476494小腿長/mm324338344369396403419300313319344370375390表4-3成年人人體主要尺寸4.2造型早期無動力助行車受到工藝加工水平和產(chǎn)品成本的限制，造型多為直線、直角、平面內(nèi)的幾何彎曲［19］。在過去，大多數(shù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)傾向于機(jī)械化、視覺上顯得較為笨重。隨著制造技術(shù)的進(jìn)步和國人審美觀的變化，助行車的設(shè)計(jì)逐漸從直線過渡到曲線，形成了以曲線為主的設(shè)計(jì)趨勢。曲線的廣泛應(yīng)用，不僅讓產(chǎn)品看起來更加輕盈靈活，避免了尖銳的直線帶來的視覺和實(shí)際使用中的不便，同時(shí)也大大降低了用戶的心理壓力，減少了使用過程中的安全隱患。觀察當(dāng)前市場上的產(chǎn)品，我們會發(fā)現(xiàn)現(xiàn)代助行車設(shè)計(jì)趨向簡潔，這不代表功能減少，相反，諸如折疊、尺寸調(diào)整等多功能特性被整合入主體結(jié)構(gòu)，以滿足用戶需求，提高生活便利性?？v觀古今，造型的逐步演化始終是基于目標(biāo)人群的生理特征和心理特征的以及市場的需求的。物競天擇適者生存，如果不能順應(yīng)市場需求，那么只有走向滅亡。由于介助老年人群體具有特殊特性，助行車產(chǎn)品造型的迭代不適合有顛覆性改變，而是要依據(jù)不同年代介助老年人的生活環(huán)境和心理認(rèn)知［20］。通過數(shù)學(xué)論證和科學(xué)技術(shù)可以得到最穩(wěn)定的安全性結(jié)構(gòu)、最輕便的易用性材料，而通過工業(yè)設(shè)計(jì)可以得到人性化設(shè)計(jì)［21］。從產(chǎn)品造型來看，由于三角形具有穩(wěn)定性，所以大多數(shù)助行車輪廓為三棱柱，市面上車型外觀整體型態(tài)有輕微變化，雖然少部分車型較為復(fù)雜，但形態(tài)組合變化還是較多，盡管如此大多數(shù)整體也可以看作為三棱柱。整車外形采用了傾斜車身，這樣既可讓老年人在推動時(shí)減少用力，又使老年人在使用助行車時(shí)重心落在助行車底面范圍內(nèi)，此時(shí)車輛與老年人組成一整個(gè)三棱柱，可以保障在使用助行車時(shí)的安全性，盡量避免因?yàn)橛昧蛘邿o力造成的翻車。老年助行車造型線基本都是直線與小幅度曲線的結(jié)合。利用簡易線條的不同組合，塑造出全新的外形設(shè)計(jì)。通過分析比較和總結(jié)歸納，參照多種車輛的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，能夠?yàn)橹熊嚨耐庥^設(shè)計(jì)提供有力和實(shí)用的借鑒。4.3色彩產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)、色調(diào)選擇和材料應(yīng)用，構(gòu)成了最直觀的視覺元素，它們是塑造使用者整體感知的關(guān)鍵因素。色彩不僅具有裝飾性與美觀作用，用來表達(dá)個(gè)性，更用來作為功能區(qū)分的主要依據(jù)［22］。市場調(diào)查表明，目前市場中的無動力助行車色彩配置如下：支架通常使用金屬本色，而座椅與腰靠則偏向于黑色或其他深色調(diào)。此外，一些裝飾元素如手剎和塑料部分則常采用深色，或設(shè)計(jì)以配合整車的色彩方案，明亮色調(diào)如紅色、藍(lán)色和黃色也被頻繁使用。色彩影響人的心理感受，是一種最直觀的表達(dá)產(chǎn)品的手法［23］，合理的色彩搭配可以提高產(chǎn)品的檔次、帶給使用者愉悅的心理感受。色彩具有差異性,使用者的生理、心理特征共同決定產(chǎn)品的顏色選擇［24］。總而言之，不同的色彩帶給人的心里感覺是不一樣的，通過不同的色彩，就會有不同的感覺，比如大家常見的明亮色膨脹，冷色收縮，高明度顯黑，低明度顯白等日常生活小知識。但是，還是有很多更加詳細(xì)具體的色彩分析，如表4-4就介紹了不同顏色帶來的情感。列名純色明清暗清明濁暗濁灰冷色藍(lán)沉著、冷靜、寒冷、冷漠距離、冷酷、輕飄、幻想沉著、深遠(yuǎn)、冷靜冷漠、淡薄靜謐、悲哀樸素、虛弱、傷感綠和平、安定、希望、生機(jī)秀氣、文靜沉靜、端莊寧靜、文弱、和緩孤寂、消失、長眠寂寞、嫻靜、折衷紫華麗、富貴、憂慮孤傲、冷艷神秘、憂郁優(yōu)雅、柔順壓抑、詭異、詭秘感傷、超凡脫俗橙溫暖、高級、急躁、活潑妖媚、嬌氣、柔中帶剛堅(jiān)強(qiáng)、高傲清高、嬌弱嚴(yán)謹(jǐn)、穩(wěn)健、遲緩、稠密悶氣、溫和黃輕快、活潑、興奮、希望、富貴高尚、飄逸、躁動榮譽(yù)、端莊、正派自由、輕松、不穩(wěn)定隨和、散漫陳舊、平庸紅熱情、炙熱多情、甜美、柔美深情、穩(wěn)重、真摯順利、弱小飽和、沉著親切、暖弱表4-4（不同顏色帶來的情感）在設(shè)計(jì)無動力輔助行車時(shí)，安全性占據(jù)了最重要的位置。對于這類輔助行車而言，色彩首先扮演著指導(dǎo)作用，幫助用戶以正確的方式操作，同時(shí)減少了學(xué)習(xí)和記憶的負(fù)擔(dān)。色彩與形態(tài)、造型相配合只需要看顏色就能記住，使產(chǎn)品變得易于理解的同時(shí)能讓老人也心情愉悅，對每一天的生活都充滿希望；除了具有指導(dǎo)功能，色彩在無動力輔助行車的設(shè)計(jì)中還兼具美化和裝飾的角色，有助于提升產(chǎn)品的市場吸引力。特別是針對老年人群體，設(shè)計(jì)時(shí)考慮到他們對顏色的感知特點(diǎn)，選用能夠激發(fā)其生活時(shí)代感和審美滿足的顏色方案，旨在迎合老年人的心理喜好，體現(xiàn)出對他們的細(xì)致關(guān)懷。研究顯示，老年人對于長波長的顏色如紅、黃、橙更為敏感，而對短波長的顏色如藍(lán)色敏感度較低。隨著年齡的增長，人眼的視網(wǎng)膜可能會發(fā)黃，導(dǎo)致老年人將白色誤認(rèn)為黃色或棕色。此外，老年人由于年齡的原因視力不如年輕人，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)需采用高亮度的顏色以便老年人更容易區(qū)分。除此以外老年人的反應(yīng)以及對光線的適應(yīng)也比年輕人緩慢，對明暗對比的識別能力減弱。對于老年男性和女性而言，橙色、黃色和綠色往往能激發(fā)出積極、愉悅的情感聯(lián)想。老年男性可能會把這些顏色與明亮、甜美、希望、和平等積極情緒聯(lián)系起來，而老年女性則可能聯(lián)想到時(shí)尚、活力、富貴和平靜等感受。這種色彩認(rèn)知的差異不僅有性別的差異也有年齡的差異，不僅體現(xiàn)了生理上的變化，也符合了他們的心理期待。4.4功能及結(jié)構(gòu)（1）落座功能；針對輔助老年人而言，他們通常依賴于助行車輔助以完成短距離的旅行，這類出行主要目的是為了休息與社交。然而，受限于年齡和體力，他們在進(jìn)行此類旅行或社交活動時(shí)難以長期保持站立，故有必要采取坐下休息的方式來補(bǔ)充體力。當(dāng)下，在我國眾多城市中，公共座椅的分布相對稀疏，并且木質(zhì)座椅質(zhì)量也不到位，這就促使老年人必須自行攜帶落座工具。在此背景下，將落座功能集成至助行車中顯得尤為重要，因?yàn)檫@樣可以避免增加老年人的額外攜帶負(fù)擔(dān)。綜上所述，為助行車增添落座功能，以便更好地支持老年人的移動和休息，是十分必要的。（2）手剎功能：對于下肢肌力減退的老年人來說，他們共有的行走特點(diǎn)是行走速度緩慢，對東西的掌控力減弱。使用助行車不僅能在一定程度上提高他們的行走速度，并且還可以鍛煉他們的手部肌肉，增強(qiáng)手部活力。盡管如此，老年人由于下肢活動能力受限，對速度的控制和反應(yīng)速度不夠及時(shí)，一不小心就很容易發(fā)生事故。比如，在下坡過程中，助行車的加速可能導(dǎo)致老年人失去平衡并跌倒。因此，助行車需要配備輔助減速功能，這一功能可通過手動剎車來實(shí)現(xiàn)。這樣不僅可以增強(qiáng)老年人使用助行車的安全性，還能有效避免因速度過快造成的意外。（3）定位功能：對于介助老人來說，他們會有迷路或暈倒以及忘記家人聯(lián)系方式的風(fēng)險(xiǎn)，對于此種情況，定位于呼救功能不可或缺。結(jié)構(gòu)：無動力助行車設(shè)計(jì)的初衷，是輔助那些因年齡增長或健康問題導(dǎo)致行走不便的老年人。其基本職能便是促進(jìn)行走，同時(shí)，針對使用者的不同健康狀況和個(gè)性化需求，這類車輛通過特定的外觀和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，在確保合理與可實(shí)施性的前提下，配備了如座位和存儲空間等多種附加功能。市場研究顯示，這種助行車大體上由四個(gè)基本部件構(gòu)成，包括支撐架構(gòu)、用于手部握持的接觸區(qū)、接觸地面的部分（即輪子）及其他輔助功能組件，目的是在提升用戶便利性和舒適度的同時(shí)，增加產(chǎn)品的實(shí)用性。圖4.2助行車的結(jié)構(gòu)因此，我們可以將無動力助行車分為三大核心部分進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，隨后對每一環(huán)節(jié)的詳細(xì)構(gòu)造、外觀設(shè)計(jì)及目標(biāo)用戶需求進(jìn)行進(jìn)一步深化，終于綜合評估整體設(shè)計(jì)的可實(shí)施性。優(yōu)先考慮的是支撐結(jié)構(gòu)，它是維持助行車整體穩(wěn)固性的基石，此基礎(chǔ)構(gòu)架關(guān)鍵在于幫助老年用戶穩(wěn)定站立與移動?？紤]到三角形或其衍生形態(tài)在市場上的普遍采用，歸因于其在幾何形態(tài)中的極高穩(wěn)定性，故我們傾向于選擇柱狀支架。該設(shè)計(jì)能在地面及用戶之間建立一個(gè)穩(wěn)健的承力連接。把手部分是與人直接接觸，把手的結(jié)構(gòu)造型、材料觸感直接影響使用者對助行車的使用感受和心理反饋。［25］5產(chǎn)品外觀設(shè)計(jì)5.1草圖方案一：從整體產(chǎn)品造型來看，助行車輪廓為三棱柱，整車外形多采用了傾斜車身，這樣既可讓老年人在推動時(shí)減少用力，又使老年人在使用助行車時(shí)重心落在助行車底面范圍內(nèi)，可以保障在使用助行車時(shí)的安全性，極大可能避免因?yàn)橛昧蛘邿o力造成的翻車。助行車從側(cè)面來看，可以看成是由多個(gè)四邊形組成的，在連接處或組合處細(xì)節(jié)較多，組合形式多樣，層次變化豐富，是視覺上最有吸引力的部分。優(yōu)點(diǎn)；造型簡潔大氣，美觀且安全，并且能在沒有力氣或者想休息的時(shí)候一車兩用。缺點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)主要功能，但是消費(fèi)者的很多需求還是沒有實(shí)現(xiàn)，并且在坐下休息時(shí)手臂沒有借力的地方，還有一點(diǎn)是比較占用地方。圖5.1方案一方案二：該款助力車造型簡潔，并且可折疊，可以在很大程度上減輕使用人交通不方便攜帶的問題。從整體造型來看，線條感非常明顯，從側(cè)面看就是一個(gè)大寫的“L”。優(yōu)點(diǎn)：這款助力車的亮點(diǎn)在于其流暢的整體設(shè)計(jì)和寬敞的坐席空間。它特別采用了“X”型的可折疊架構(gòu)，不僅外觀簡潔大方，而且通過簡易的開關(guān)操作即可實(shí)現(xiàn)折疊，大大提升了使用的便捷性。擴(kuò)大了座椅區(qū)域，進(jìn)一步優(yōu)化使用者的體驗(yàn)，使得體型較大的老年人也能舒適使用。此外，該助行器由鈦鋼材質(zhì)制成，這種材質(zhì)既輕盈又具有高抗壓性。缺點(diǎn)：沒有采用三棱柱式設(shè)計(jì)，導(dǎo)致穩(wěn)定性不是很好，并且“L”型設(shè)計(jì)不符合人機(jī)工程學(xué)，坐著的時(shí)候不是很舒服。圖5.2方案二方案三：該款設(shè)計(jì)在方案一的基礎(chǔ)上進(jìn)行改造，把手進(jìn)行了更加靈活的的設(shè)計(jì)處理，手持部分以手柄作為持握點(diǎn)，在實(shí)際使用時(shí)重力落于扶手處位置。通過杠桿原理加大了對人體重力的支撐性，并且為了滿足特定人群的使用需求，老年人移行工具還配備了儲物與折疊功能，以便于老年人能夠方便的使用。并且思考到一些老年人群在使用中出行疲憊的狀態(tài)，老年人移行工具還可以轉(zhuǎn)化為休息座椅形態(tài)，方便使用者休息。本設(shè)計(jì)亮點(diǎn)在于手把可以旋轉(zhuǎn)，在豎握的時(shí)候費(fèi)力就可以轉(zhuǎn)換為橫桿，有利于使用者的省力。在走累的時(shí)候可以坐下休息。優(yōu)點(diǎn)：采用了三棱柱式設(shè)計(jì)，整體比較穩(wěn)定。在方案一的造型基礎(chǔ)上加了方案二的折疊，該產(chǎn)品最大的設(shè)計(jì)點(diǎn)是把手可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)動，可收納放置。把手在原有的設(shè)計(jì)上可以轉(zhuǎn)換為橫向的把手，就像自行車把手，更加的方便?？梢愿鶕?jù)使用者的個(gè)人習(xí)慣決定模式。缺點(diǎn);沒有方案二的折疊效果更加顯著。圖5.3方案三5.2快題圖5.4方案一快題圖5.5方案二快題圖5.6方案三快題5.3產(chǎn)品效果圖圖5.7效果圖一圖5.8效果圖二圖5.9效果圖三5.4產(chǎn)品二維圖圖5.10正視圖圖5.11右視圖圖5.12俯視圖5.5展板設(shè)計(jì)圖5.12展板設(shè)計(jì)圖6.助行車部件設(shè)計(jì)6.1把手設(shè)計(jì)由于手部頻繁地參與到日?；顒又?，接觸設(shè)計(jì)缺陷的把手長期下來可能會引起用戶感到疼痛、形成老繭或者導(dǎo)致手部形態(tài)發(fā)生變化。這類問題不僅會干擾用戶的情緒狀態(tài)，同時(shí)也有可能降低未來消費(fèi)者對產(chǎn)品的購買興趣。因此，把手的設(shè)計(jì)，如其形狀、尺寸、長度、重量及選用材料等，既要滿足使用的功能性需求，也應(yīng)當(dāng)貼合手的生理構(gòu)造、尺寸以及觸感特性。在設(shè)計(jì)功能性與人體工學(xué)兼?zhèn)涞陌咽謺r(shí)，需著重考慮以下幾點(diǎn)：把手的設(shè)計(jì)形態(tài)應(yīng)當(dāng)與手的生理構(gòu)造相匹配。在把手的設(shè)計(jì)上，主要在于避免把手過度接觸掌心。同時(shí)，把手的握持及振動方向應(yīng)避免集中在掌心或指間肌肉上，因?yàn)檫@會使得掌心在長期的壓力和振動下容易疲勞?？紤]到手的生理結(jié)構(gòu)對于把手形狀的設(shè)計(jì)是極其關(guān)鍵的。其中以圖6-2中（b）、（c）、（d）為好，圖中（e）、（f）、（g）為差。圖6.1人手結(jié)構(gòu)圖6.2各種手把形狀設(shè)計(jì)（2）在設(shè)計(jì)適宜手部握持的尺寸時(shí)，必須充分考慮到手的寬度、握持的厚度、手的姿勢以及觸感上的舒適。把手的長度應(yīng)當(dāng)與手寬相當(dāng)或稍長，為手部在把手之上的移動提供必要的空間。此外，把手的徑向大小需適配或略小于正常的握持范圍。若把手太粗，則難以緊握；若太細(xì)，則可能導(dǎo)致手部肌肉過度拉緊，進(jìn)而感到疲勞。把手設(shè)計(jì)還需要確?？梢跃S護(hù)手部的自然握持姿態(tài)，以便操作順暢無阻。為了確保使用者觸感上的舒適度，手把的表面應(yīng)保持平滑細(xì)膩。

圖6.3表示各種不同手把的握持狀態(tài)把手的可調(diào)節(jié)高度功能增加了無動力助行車的適用范圍，從而降低了老年人因購買不合適的產(chǎn)品而造成的經(jīng)濟(jì)損失。不合適的產(chǎn)品使用可能導(dǎo)致嚴(yán)重的疲勞性損傷或突發(fā)意外。調(diào)整把手高度的方法是：當(dāng)需要進(jìn)行高度調(diào)節(jié)時(shí)，把黃色調(diào)節(jié)鈕向內(nèi)拉，進(jìn)而拉動橫桿外移。釋放按鈕后，橫桿回歸原位，支架固定，完成高度調(diào)節(jié)。把手的形狀調(diào)節(jié)同理，通過按鈕可以自動轉(zhuǎn)變，把手里面通過機(jī)械原理轉(zhuǎn)動，可豎握可橫握兩種模式。折疊方法與調(diào)節(jié)高度類似，操作折疊按鈕使之向內(nèi)收縮，從而通過聯(lián)動機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)支架的折疊。6.2車輪助行車在各種路面條件下的使用效果不盡相同，尤其是在不平坦的道路上萬向輪由于其靈活的轉(zhuǎn)向功能可能會在不平整的路面上行駛時(shí)導(dǎo)致動力分散，進(jìn)而影響推動效率，或者有坡度的路上由于速度太快產(chǎn)生危險(xiǎn)，所以后輪不必要太靈活可以減緩一些影響。例如，助行車在石質(zhì)路面上可能難以前進(jìn)。因此，為了適應(yīng)不同的路面狀況，設(shè)計(jì)了一種前輪可以在萬向輪和定向輪模式之間切換的助行車（后輪固定為定向輪）。萬向輪的設(shè)計(jì)涉及車輪、鎖定裝置和主軸三個(gè)主要部分。車輪構(gòu)造包括左右兩邊的輪子、一個(gè)水平的連接桿和一個(gè)垂直的連接桿，使得萬向輪能夠自由轉(zhuǎn)動并覆蓋所有方向。在垂直連接桿的頂部，設(shè)計(jì)有軸心孔和鎖定孔。軸心孔與主軸相連，允許轉(zhuǎn)動，并通過主軸提供轉(zhuǎn)向和移動的動力。鎖定孔用于與鎖定機(jī)構(gòu)連接，平常情況下鎖定裝置不會妨礙萬向輪的使用。但在需要固定輪子方向時(shí)，通過向下壓鎖定裝置，使其側(cè)面的柱子插入鎖定孔中，鎖定垂直連接桿，阻止其旋轉(zhuǎn)，此時(shí)萬向輪將僅能沿一定方向移動。6.3儲物空間位置與使用當(dāng)今社會，年輕人與老年人外出基本都會攜帶基本物品如鑰匙和手機(jī)。對老年人而言，除了基本物品，他們往往還需要攜帶水和藥品。盡管如此，但是許多老年人還是并不習(xí)慣帶儲物袋來放置這些物品，因?yàn)檫@不僅與攜帶方式有關(guān)，還因其生理及認(rèn)知功能逐漸衰退，例如神經(jīng)系統(tǒng)的退化，記憶與注意力的減退，導(dǎo)致他們在外出時(shí)容易遺忘所帶儲物袋，多次遺失后，便不再愿意攜帶。市面上的助行車產(chǎn)品主要突出大型儲存空間的特點(diǎn)，以適應(yīng)日益增長的物品存放需求。然而，這種設(shè)計(jì)常忽視了老年人對小件物品存放的需要。因此，針對老年人的特定需求，建議開發(fā)一種設(shè)有大小兩種儲存空間的助行車：小空間專門用于存放鑰匙、手機(jī)、衛(wèi)生紙等日常小物，而大空間則可用于存放購物等大件物品，這樣的設(shè)計(jì)不僅實(shí)用，也體現(xiàn)了對老年人使用便利性的考慮。目前市場上的助行車大多設(shè)計(jì)將儲存空間設(shè)置在座椅下，或使儲物袋開口與座椅齊平，老年人需要彎腰取物，這對他們是一大挑戰(zhàn)。為解決這一問題，建議將儲存空間設(shè)計(jì)得較高，從而減少老年人彎腰的幅度，增加安全性，改善他們的使用體驗(yàn)。這種改進(jìn)旨在填補(bǔ)市場空缺，并提高老年人的生活質(zhì)量。6.4座椅設(shè)計(jì)最近幾年，伴隨著助老政策的推進(jìn)，人機(jī)工程學(xué)的專家及設(shè)計(jì)師們在座椅設(shè)計(jì)領(lǐng)域取得了新的進(jìn)展。傳統(tǒng)的座椅設(shè)計(jì)往往僅限于對其形狀和尺寸的調(diào)整，但最新的設(shè)計(jì)理念是從座椅的基本功能需求出發(fā)進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。這種方法不僅關(guān)注座椅的外觀和大小，更加注重如何從根本上滿足使用者的需要，以實(shí)現(xiàn)更加人性化和適用性強(qiáng)的座椅設(shè)計(jì)。。圖7-19是一種按人體工程學(xué)原理設(shè)計(jì)的辦公座椅。其特點(diǎn)是：精高及座深可調(diào)整；椅面材質(zhì)透氣散熱,椅座前緣有適合曲度，不妨礙大腿血被循環(huán)；椅背有與人體背部相近的曲面；肘部支撐；有可調(diào)整的頭枕，以支撐頸部；椅座椅背同步傾仰，使身體得以舒展，避免姿勢僵固；椅腳穩(wěn)固，搭配大型PU輪，既保護(hù)使用者的安全也保護(hù)地板圖6.4按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)的辦公椅7.標(biāo)志設(shè)計(jì)7.1標(biāo)志設(shè)計(jì)標(biāo)志設(shè)計(jì)作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的形象表現(xiàn)方面，作為第一形象的傳達(dá)，起著至關(guān)重要的作用，通過標(biāo)志的直接傳達(dá)，可以讓消費(fèi)者更加快速和準(zhǔn)確的識別出該商品的屬性和所在行業(yè)，起到方便識別產(chǎn)品類型和記憶的作用，具有鮮明的視覺表現(xiàn)力。本課題的老年助行車設(shè)計(jì)作為市面上的一種產(chǎn)品類型來講，未來是要作為產(chǎn)品出售，所以標(biāo)志設(shè)計(jì)是必要項(xiàng)目之一，能夠在后期與其他同類產(chǎn)品競爭時(shí)，在消費(fèi)者心中留下深刻印象，也能更好的體現(xiàn)出產(chǎn)品的特色。7.2標(biāo)志設(shè)計(jì)說明該設(shè)計(jì)是老年助行車的logo設(shè)計(jì)，所以在色彩整體采用了紅色和橙色，老年助行車主要為助老產(chǎn)品，所以采用了愛心和幫助的元素，將他們結(jié)合起來就得到了如圖所標(biāo)志。設(shè)計(jì)理念是；映入眼簾的是一對老年夫妻，他們手牽著手相伴而行，在他們的旁邊有一支拐杖，這是幫助他們行走的工具，在底下有一只手拖著他們，這只手象征著我國助老政策與優(yōu)惠，這些條件就像愛一樣包圍他們，正是因?yàn)橛辛诉@些條件才組成了有愛的社會。圖7.1logo樣機(jī)1圖7.2logo樣機(jī)2經(jīng)過不斷思考與修正，最后呈現(xiàn)出了最終的效果。通過對標(biāo)志的展示，更能直觀的感受到設(shè)計(jì)者想要傳達(dá)的主題，也能使消費(fèi)者直觀感受到logo在實(shí)際中的運(yùn)用效果，展現(xiàn)出比較真實(shí)且良好的效果。8設(shè)計(jì)總結(jié)與展望本研究著重探討老年人助行器的設(shè)計(jì)重要性，明確了設(shè)計(jì)助行車的宗旨，基于人機(jī)工程學(xué)對老年助行器的功能進(jìn)行了分析，本研究通過分析老年人的生理和心理需求，結(jié)合人體測量學(xué)的數(shù)據(jù)，針對性地設(shè)計(jì)了一款滿足特定需求的助行器。首先，研究收集了老年人的體型和身體能力的相關(guān)資料，利用人機(jī)工程學(xué)的原則，確立了助行車的基本設(shè)計(jì)方向。接著，在人機(jī)工程學(xué)的框架下，詳細(xì)考量了助行車的尺寸設(shè)計(jì)，保證尺寸適宜。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化了助行車的多功能性，如推動便利性、坐姿的舒適度及便于折疊的特性，旨在提升助行車的使用體驗(yàn)和實(shí)用價(jià)值。工作展望方面，本研究的成果和工作內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面：通過文獻(xiàn)回顧，掌握了我國老齡化趨勢和現(xiàn)行政策支持情況，明確了研究的背景和重要性，并了解了國內(nèi)外助行器研究的現(xiàn)狀，對助行器進(jìn)行了分類整理。本文詳細(xì)闡述了人機(jī)工程學(xué)的相關(guān)知識，回顧了其發(fā)展歷程，探討了重要的研究體系和方法。通過人機(jī)工程學(xué)分析了老年人的生理和心理特征，然后運(yùn)用人機(jī)工程學(xué)進(jìn)行合理的人機(jī)設(shè)計(jì)，并通過數(shù)據(jù)分析得出了身體尺寸，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。通過