1 人機(jī)工程學(xué)老年輪椅設(shè)計 摘要 :在家庭中，老 年人成為與民族社會文化有關(guān)的一個特殊的群體。在國民生活中，老年群體是有價值的資源，他們的知識和經(jīng)驗(yàn)有利于提高整個社會的質(zhì)量。 60 歲以上的老年人很容易患各種疾病。這些有疾病的人中有些是有下半身疾病的，這些疾病使得老年人不能行走和自己活動。因此 ，需要一個協(xié)助老年人做日常活動的工具。為有下半部分疾病的人準(zhǔn)備的工具是 輪椅。輪椅是一種供有身體殘疾的人使用的輔助器具。現(xiàn)有的輪椅被 對于一些老年人來說是有一些缺陷的。這些原因?qū)е滦枰獙喴芜M(jìn)行改進(jìn)或重新設(shè)計，以便更有利于他們使用。本 研究所使用的方法是感性工學(xué)和醫(yī)學(xué)的方法。感性工學(xué) 是一種用于輪椅的產(chǎn)品設(shè)計的方法。感性工學(xué)把老年人使用輪椅后的感受 轉(zhuǎn)化為感性 關(guān)鍵詞，然后把這些關(guān)鍵詞用 在新的輪椅設(shè)計中。老年學(xué)方法用于分析輪椅是否影響老年人身體、精神及心 理上的狀況。通過重新設(shè)計這種人機(jī)工程學(xué)的輪椅，老年人就有希望不用任何人的幫助就可以 更加自主 的活動 。 引言 大多數(shù)達(dá)到 60 歲的人可能會有骨骼問題，尤其是骨關(guān)節(jié)系統(tǒng)的問題。這些身體關(guān)節(jié)的問題會使老年人喪失行走和行動的自由。關(guān)節(jié)部位骨表面的變質(zhì)是導(dǎo)致這些疾病的主要原因。一般情況下，骨關(guān)節(jié)退變質(zhì)出現(xiàn)在指 關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和關(guān)節(jié)主干部分。骨質(zhì)疏松癥是膝關(guān)節(jié)的骨性變質(zhì)，這一關(guān)節(jié)的問題會使老年人不能行走，也可能導(dǎo)致骨折的發(fā)生。輪椅是一種專為老年人設(shè)計的移動裝置。當(dāng)這些骨關(guān)節(jié)變質(zhì)侵蝕骨頭時，老年人會失去控制和一些知覺。使用這個裝置，老年人能夠控制他們的運(yùn)動，并幫助他們管理他們的日?；顒印，F(xiàn)在，輪椅已經(jīng)發(fā)展了一個電機(jī)，并在椅子的手柄上提供一個簡單的控制系統(tǒng)。這個發(fā)展被命名為機(jī)械輪椅。老年人只要通過推動轉(zhuǎn)向按鈕就可以控制他們的運(yùn)動。 但是，商業(yè)機(jī)械輪椅有一些缺點(diǎn)，特別不適合亞洲人使用 ?，F(xiàn)有的機(jī)械輪椅的尺寸不適合所有亞洲人的 身體尺寸。由于輪椅的高級功能和進(jìn)口稅的增加，產(chǎn)品的價格仍然是昂貴的。在我們的初步調(diào)查中一些受訪者建議，改進(jìn)現(xiàn)有的部分機(jī)械輪椅，如 改進(jìn) 椅子的靠背和椅子舒服度。 研究方法 2 輪椅的設(shè)計包括以下三步。首先，觀察 一些現(xiàn)有的輪椅并對其進(jìn)行分析，以獲得輪椅的物理性能和輪椅的當(dāng)前功能。其次，對一些使用輪椅的老年人進(jìn)行調(diào)查以獲得一些反饋。感性的思維是從這個調(diào)查確定輪椅的用戶期望。從感性 的角度出發(fā)進(jìn)行選擇，制作問卷并分發(fā)給選定的用戶。用戶基于感性關(guān)鍵詞的列表選擇設(shè)計元素。通過對語義數(shù)據(jù)的處理， 對設(shè)計元素進(jìn)行分類。在這項(xiàng)研究中使 用的語義數(shù)據(jù)遵循利克特量表，例如， 5（非常同意）， 4（同意）， 3（中立）， 2（不同意），和 1（非常不同意）。 第三步是輪椅設(shè)計與原型設(shè)計。一些從第二步產(chǎn)生的可供選擇的輪椅設(shè)計方案 將用于輪椅的重新設(shè)計。輪椅的詳細(xì)尺寸將考慮適當(dāng)?shù)娜梭w測量數(shù)據(jù)。這一設(shè)計階段從老年學(xué)的觀點(diǎn)提出對設(shè)計的一些分析。 結(jié)論 一個產(chǎn)品是由幾個核心部件組成，這些核心部件 稱為設(shè)計元素。如表 1，輪椅有 5 個產(chǎn)品元素。 表 1 輪椅的產(chǎn)品元素 1 靠背 2 頭部支撐 3 底座 4 輪子 5 支撐件 為了從一些輪椅的使用者中探索感性的關(guān)鍵 詞，已經(jīng)進(jìn)行了 初步調(diào)查。如表 2 所描述的，有 15 個與輪椅相關(guān)的關(guān)鍵詞。 表 2 起初的感性的關(guān)鍵詞 1 力 2 舒適的 3 柔軟的 4 放松的 3 5 獨(dú)特的 6 好的設(shè)計 7 多功能的 8 低成本 9 廣泛的 10 簡單的 11 結(jié)實(shí)的 12 合適的材料 13 安全的 14 易于控制 15 靈活的 一些感性的關(guān)鍵詞也有類似的含義，必須 把它們 結(jié)合成一個簡單的詞。 8 個關(guān)鍵詞從細(xì)化過程中被選出來作為最后的感性關(guān)鍵詞。這些選定的關(guān)鍵詞在表 3中。參考表 3，我們給輪椅使用者發(fā)放 30 份調(diào)查問卷 。用戶需要對 5 個設(shè)計元素進(jìn)行評估然后選出關(guān)鍵詞。通過使用判別分析和聚類，可以分析出產(chǎn)品的首選屬性。 表 3 篩選出的感性關(guān)鍵詞 1 柔軟的 2 放松的 3 獨(dú)特的 4 多功能的 5 低成本 6 合適的材料 7 安全的 8 靈活的 基于感性關(guān)鍵詞分析產(chǎn)品的每一個元件并調(diào)查每個用戶對輪椅的不同偏4 好。表 4 至表 8 對目前輪椅各要素的偏好進(jìn)行了分析。從產(chǎn)品的每一個元素角度分析 ， 只有三個感性關(guān)鍵詞被選擇出來并應(yīng)用在輪椅的新設(shè)計中。 表 4 靠背的偏好分析 感性關(guān)鍵詞 偏好值 柔軟的 松的 特的 功能的 成本 適的材料 全的 活的 4 提供了輪椅靠背的偏好分析。用戶更傾向于使用有柔軟材料 的靠背，在使用時可以放松 ，并具有獨(dú)特設(shè)計的靠背支持組件。這些偏好也是用戶對頭部支撐的偏好，它已經(jīng)顯示在表 5。 表 5 頭部支撐偏好分析 感性關(guān)鍵詞 偏好值 柔軟的 松的 特的 功能的 成本 適的材料 全的 活的 此外，這 寫關(guān)鍵詞 還作為一個底座的偏好屬性。一些額外的功能也可以加入設(shè)計中，如 供老年人使用的糞袋和尿袋。另兩個底座的關(guān)鍵詞是是柔軟和放松 。表 6 顯示了底座的偏好分析。 表 6 底座的偏好分析 感性關(guān)鍵詞 偏好值 柔軟的 松的 特的 功能的 成本 適的材料 全的 活的 子是輪椅的重要組成部分。輪子的主要作用是 運(yùn)動和轉(zhuǎn)向。好的車輪容易轉(zhuǎn)向并需要較少的運(yùn)行功率。表 7 顯示了用戶喜歡使用靈活的（ 容易控制的）輪椅。 表 7 輪椅的偏好分析 感性關(guān)鍵詞 偏好值 柔軟的 松的 特的 功能的 成本 適的材料 全的 活的 對于支撐 件，用戶偏好 使用 可以增強(qiáng)輪椅功能的支撐件。具有附加功能或多功能的輪椅可增加產(chǎn)品價值 。一張用于吃飯的桌子和一個有吸管并可以喝水的瓶子可以作為輪椅的 附加的功 能。除了材料的柔軟性之外，支撐部件還需要增加使用者的放松度 。表 8 為支撐部件的詳細(xì)分析。 原型 設(shè)計 是產(chǎn)品設(shè)計中的重要階段 ，是因?yàn)樗鎸?shí)地評價了產(chǎn)品的設(shè)計要求。這一階段已經(jīng)考慮到某些方面的人為因素。用這些方面的測量數(shù)據(jù)來確定產(chǎn)品的尺寸，用老年學(xué)的概念來表示產(chǎn)品設(shè)計 中 老年人的約束。 三維輪椅設(shè)計是 用來實(shí)現(xiàn)原型的制作。根據(jù)以往的分析，這些輪椅的設(shè)計已得到改善。改進(jìn)的輪椅與電機(jī)相連并通過一個簡單的轉(zhuǎn)向按鈕控制輪子的運(yùn)行。轉(zhuǎn)向按鈕放置在正確的手柄側(cè)并有不同的顏色和指定的輪廓。 表 8 支撐部件的偏好分析 感性關(guān)鍵詞 偏好值 柔軟的 松的 特的 功能的 成本 適的 材料 全的 活的 圖 1 三維輪椅的再設(shè)計 此外，一個真正的機(jī)械輪椅原型已經(jīng)研制出來。輪椅原型如下圖 2。 圖 2 輪椅的原型 討論 在一般情況下，新的機(jī)械輪椅已經(jīng)得到了輪椅使用者好的響應(yīng)。從一些評價調(diào)查的反饋中顯示，用戶感覺更 加 滿意和舒適。該輪椅的重新設(shè)計將在下文提供詳細(xì)的 評價。詳細(xì)的產(chǎn)品尺寸和座椅位置已經(jīng)被使用模型的用戶評價。一些顯著 的改善也被建議到產(chǎn)品的設(shè)計中，因?yàn)?它 需要移動輪椅的力小于現(xiàn)有的8 設(shè)計。被建議的設(shè)計具有更好的座位位置，更容易控制運(yùn)動。我們提出的設(shè) 計尺寸符合人體尺寸標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀。圖 3 對現(xiàn)有的設(shè)計和建議的設(shè)計進(jìn)行了比較 。 （ a） （ b) 圖 3 （ a）現(xiàn)有的設(shè)計 （ b)被建設(shè)的設(shè)計 機(jī)械輪椅對 老年人影響顯著 ，他們是輪椅的主要使用人群 。由于 長期 的影響，老年人可以很容易地與其他人溝通 。輪椅 的電子系統(tǒng)，使老年人花費(fèi)更少的精力使用輪椅 ，因此，他們可以有更多的精力做其他事情 。 同時，從心理學(xué)的角度講，機(jī)械輪椅幫助老年人建立他們的自尊 ，他們不再感到無力。采用重新設(shè)計的輪椅，老年人覺得自己的需要已經(jīng)滿足了。另外，老年人也不會感到使用輪椅的痛苦。因?yàn)樗请妱?的， 所以 老年人 不需要借助別人的幫助就可以把它 移動 到任何地方 。 新的機(jī)械輪椅還提供了舊的輪椅不能滿足的舒適。這是因?yàn)榭勘?，頭部支撐，底座和支撐部分的使用材料大多是由海綿和皮革制成 的 。另外， 輪椅配置了 有助于幫助老年人去洗手間的配件。機(jī)械輪椅配備了專用設(shè)備，使老年人 不用離開輪椅就 大便或小便 。它還配備了一個可拆卸的手托，這使老年人不用任何幫助就可以在 輪椅上移動。 最后，在經(jīng)濟(jì)條件下，為輪 椅提供的 各種需求，成本也很昂貴。但是，與相比其他輪椅，機(jī)械輪椅相對便宜。 結(jié)論和建議 基于所做的所有研究過程，還有下面一些結(jié)果： 1、從預(yù)先 的觀察 可以得出 的 結(jié)論，手動輪椅不能為用戶提供適當(dāng)?shù)脑O(shè)施。 2、重要性和滿意度的問卷調(diào)查顯示，盡管對于用戶