摘要本課題聚焦下肢機(jī)能存在障礙的人群，面對傳統(tǒng)助行裝備在復(fù)雜地形上穩(wěn)定性較差的狀況，給出一種依托柔性自適應(yīng)技術(shù)達(dá)到動態(tài)平衡表現(xiàn)的智能助行車設(shè)計方案，借助多種傳感裝置協(xié)同工作方法與機(jī)械構(gòu)造上的創(chuàng)新思路，不同路面狀態(tài)下的前后輪架角度會被調(diào)整至適配效果，如此能保證承載面處于和路面坡角保持平行的狀態(tài)，使重心不會因為偏離而造成側(cè)翻風(fēng)險。該設(shè)計方案尤其強調(diào)使用者于非平坦道面行駛的穩(wěn)定需求，在交通運行的基礎(chǔ)部件、能源供應(yīng)系統(tǒng)及平衡保護(hù)策略等工作模塊持續(xù)深化探索，并將實用性視作總體方案評估的關(guān)鍵導(dǎo)向準(zhǔn)則，以行動不便者的實際出行便利化為重點提升目標(biāo)，力求將潛在不良事件發(fā)生的幾率壓降到最低值。本課題的創(chuàng)新之處體現(xiàn)在兩個方面，一個是車腿動態(tài)平衡上的探索，另一個是交互功能在導(dǎo)航、溝通以及定位等領(lǐng)域的改進(jìn)成果，該設(shè)計給老年人和下肢功能障礙者帶來了一種更安全可靠且便于出行的輔助器具，其柔性調(diào)節(jié)機(jī)制某種程度上為康復(fù)器材的動態(tài)平衡控制打開了一片新的天地，蘊含的實際運用價值及社會意義也因此展現(xiàn)。關(guān)鍵詞：助行器；動態(tài)平衡；工業(yè)設(shè)計；交互設(shè)計

AbstractThisresearchprojectprimarilycentersonindividualswithabnormallowerlimbfunctions.Addressingtheinadequatestabilityoftraditionalwalkingaidsoncomplexterrains,adesignconceptforadynamicbalanceintelligentwalkingaid,basedonflexibleadaptivetechnology,isproposed.Byintegratingmultiplesensorsandinnovatingthemechanicalstructure,theanglebetweenthefrontandrearlegsofthevehicleisdynamicallyadjusted.Thisensurestheseatplaneremainsparalleltotheroadslopeatalltimes,effectivelyavoidingtheriskofsideoverturningduetoshiftsintheuser'scenterofgravity.Suchadesignenablesseamlessinteractionbetweentheintelligentwalkingaidandtheuser.Thedesigncentersonthestabilityofuserswhentraversingunevenroads.Itspecificallydelvesintothecreationoffundamentalmodulesfortransporttools,powerdrivecomponents,andbalancesafetyfeatures,alongsideevaluatingthescheme'sfeasibilitythroughthelensofusability.Theultimategoalistoboostmobilityconvenienceforindividualswithrestrictedmovementwhileeffectivelyavertingaccidentalinjuries.Theproject'sinnovationpointsarerootedinthedynamicbalanceofvehiclelegsandtheenhancedinteractivefunctionsfornavigation,communication,andpositioning.Thisdesigndeliversasecureanddependabletravelassistancetooltailoredfortheelderlyandindividualswithlowerlimbfunctionalimpairments.Itsadaptableadjustmentmechanismpavesanoveltechnicalrouteforthedynamicbalancecontrolofrehabilitationequipment,showcasingremarkablepracticalvalueandsocialimportance.Keywords:Walkingaid;Dynamicbalance;Industrialdesign;Interactiondesign 目錄第一章緒論 [40]。背景色彩設(shè)計采用漸變的深藍(lán)顏色（Hex:#0A2342至#2A4E6E），象征著高科技產(chǎn)物所擁具備的深度及信賴程度，而以亮橙色（Hex:#FF6B35）作點綴則增加了視覺吸引力。整幅展板利用真實與模糊的兩種效果處理方式相結(jié)合加以展現(xiàn)科技符號（網(wǎng)格、光線效應(yīng)等等），這樣的視覺效果在強調(diào)動靜態(tài)平衡的主題的同時也保證了展覽所具有的嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的學(xué)術(shù)態(tài)度。圖4.SEQ圖4.\*ARABIC16展板最終圖結(jié)語本課題把關(guān)注點放到了老年人以及下肢功能有障礙者群體的出行需求之上，“動態(tài)平衡”成為這一設(shè)計環(huán)節(jié)中極為關(guān)鍵的理念，整個過程中通過結(jié)合理論剖析、技術(shù)支撐和綜合性的規(guī)劃考量，才有了這臺動態(tài)平衡智能助行設(shè)備的設(shè)計與完成，產(chǎn)物包括了實物模型、展示板和交互界面設(shè)計等內(nèi)容，下面將從設(shè)計成果、實際作用、現(xiàn)有的缺陷與改進(jìn)的方向這三個角度來進(jìn)行總結(jié)與陳述。從成果設(shè)計角度看，本研究完成了實物模型開發(fā)、交互界面構(gòu)建及可視化展示的任務(wù)目標(biāo)，按模塊化設(shè)計理念要求，完成助行器機(jī)械結(jié)構(gòu)部分三維建模工作后，隨后進(jìn)行實物裝配內(nèi)容的處理，在此條件下開展智能交互系統(tǒng)的界面設(shè)計，該系統(tǒng)涉及集成導(dǎo)航、信息溝通、路線記憶功能等內(nèi)容，最后在制作完成的作品展板里面，通過技術(shù)原理圖、性能對比數(shù)據(jù)材料與精準(zhǔn)渲染的圖像等手段來展示設(shè)計獨特之處，傳播研究成果時增強直覺效果和互動水平方面的表現(xiàn)力得到相應(yīng)的提升。從實踐應(yīng)用價值的角度來看，“坡度-姿態(tài)”協(xié)同感知機(jī)制與柔性車腿結(jié)構(gòu)的概念被提出，傳統(tǒng)助行器剛性的支撐局限因此得以打破，為復(fù)雜地形下動態(tài)平衡控制提供了一條能夠兌現(xiàn)的思路，通過對老年用戶展開的調(diào)研并結(jié)合Kano模型評估后發(fā)現(xiàn)，老年群體在助行器的功能需求上有較為確定的偏好層次，安全屬性排在首位，操作便利性次之，然后才考慮到部分附加功能等議題。此種分析為接下來的養(yǎng)老適用品設(shè)計在需求層面的工作提出了方向性的輔助，而“語音+觸控”的交互模式則在技術(shù)掌控能力較為薄弱用戶的機(jī)器交流場景內(nèi)被視作呈現(xiàn)現(xiàn)實意義的一種可參酌案例，這種模糊卻又實際的設(shè)計方法，在當(dāng)前階段可以引發(fā)一定的啟發(fā)與連貫性探討反饋行為上的改變調(diào)整。盡管課題取得了一些階段性成果，但仍存在諸多明顯問題，現(xiàn)階段的原型機(jī)整體重量較大是按比例折算的現(xiàn)狀，再加上碳纖維部件的價格偏于昂貴，對大規(guī)模普適性推廣來說并不十分有利；一旦面對超過20°斜坡或連續(xù)階梯之類的地形，系統(tǒng)的調(diào)節(jié)速度往往表現(xiàn)出一定延遲狀況機(jī)械設(shè)計方案上存在優(yōu)化提升需要，由于測試條件局限現(xiàn)有實驗大多僅能在仿真情況下進(jìn)行，而且主要面向普通身體健康用戶，缺乏與關(guān)鍵受群體比如肌肉力量有所下降患者的直接接觸驗證結(jié)果，倘若進(jìn)一步深入還需協(xié)同康復(fù)組織機(jī)構(gòu)參與長期實地監(jiān)測工作來為人機(jī)工程設(shè)計逐步細(xì)化。參考文獻(xiàn)歐陽宇明,申曙光.慢性病對老年人主觀幸福感的影響機(jī)制研究[J/OL].中國臨床心理學(xué)雜志,2025,(01):104-111+144[2025-05-13].胡青青,何桂娟,肖艷彥,等.適老化產(chǎn)品開發(fā)與應(yīng)用產(chǎn)教融合創(chuàng)新課程的建設(shè)與實踐[J/OL].中醫(yī)教育,1-12[2025-05-13].洪波,喻洪流,孟利國.用于老人與步行不便者的智能助行器設(shè)計[J].機(jī)械設(shè)計與研究,2021,37(02):13-15.林衍照,王亞剛,丁大民.基于FreeRTOS的智能助行器設(shè)計[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2022,22(09):54-57+62.劉洋曦文.基于Kano模型的智慧型老年人多功能助行器設(shè)計[D].湖南工業(yè)大學(xué),2022.佟向坤,沈洪銳.柔性機(jī)械臂在自適應(yīng)自動化系統(tǒng)中的性能分析與優(yōu)化策略[J].造紙裝備及材料,2024,53(08):17-19.盧月清,陳曉.基于單片機(jī)的智能盲人助行器設(shè)計[J].電子技術(shù),2025,54(02):40-43.張鈺文,王亞剛,丁大民,等.智能助行器防跌倒柔順控制研究[J].電子科技,2023,36(02):46-52.劉卓,喬元杰.基于改進(jìn)技術(shù)接受模型的老年智能助行器設(shè)計[J].機(jī)械設(shè)計,2024,41(12):175-180.周祺珵,付子慧,李裕帆,等.可自主越障擦窗機(jī)器人行進(jìn)裝置及控制系統(tǒng)設(shè)計[J].現(xiàn)代機(jī)械,2025,(02):74-78.鄭天驕,朱延河,高靖松,等.面向靜態(tài)穩(wěn)定的可變形助行外骨骼機(jī)器人運動規(guī)劃[J].儀器儀表學(xué)報,2020,41(01):92-99.生理傳感?眼動追蹤技術(shù)在用戶體驗評測當(dāng)中的應(yīng)用[J].家電科技,2019,(04):33.王常玨,李玉海,張強,等.芬蘭公共圖書館的數(shù)字包容實踐[J].圖書館論壇,2024,44(06):144-151.梁振杰,江磊,蘇波,等.人機(jī)共融機(jī)器人的月面駐留服務(wù)及應(yīng)用展望[J].載人航天,2019,25(05):680-687.劉英,白潔,甘朝輝.一種網(wǎng)絡(luò)動態(tài)自組織的數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)設(shè)計[J/OL].無線電工程,1-8[2025-05-13].王錫凱.基于無障礙理念的電動輪椅創(chuàng)新設(shè)計研究[D].南京工業(yè)大學(xué),2023.吳天舒.基于感性工學(xué)的老年無動力助行器設(shè)計研究[D].北京林業(yè)大學(xué),2022.常瑩.老齡化社會環(huán)境下的包容性智能助行器設(shè)計研究[D].哈爾濱理工大學(xué),2022.柴華,周鑫杰,袁烽.自然材料建構(gòu)材料性能驅(qū)動的原木結(jié)構(gòu)設(shè)計與機(jī)器人建造[J].時代建筑,2023,(06):132-137.何中意,曲雙為.服務(wù)設(shè)計思維下的獨居老人智能產(chǎn)品設(shè)計研究——以智能助行器為例[J].工業(yè)設(shè)計,2023,(08):71-74.趙蕾.智能助行器坡路助行控制方法研究[D].河北工業(yè)大學(xué),2021.劉可心.行為自適應(yīng)的多智能體強化學(xué)習(xí)方法研究與實現(xiàn)[D].電子科技大學(xué),2024.李嘉豪,倪勇龍.基于歷史數(shù)據(jù)的無人車數(shù)字孿生路徑規(guī)劃方法[J/OL].電子科技,1-8[2025-05-14].賈貝熙,曹屹楠,杜子亮.基于模塊化開放系統(tǒng)方法的無人機(jī)智能系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計[C]//中國航空學(xué)會.第六屆中國航空科學(xué)技術(shù)大會論文集.中國航空研究院;北京航空航天大學(xué);,2023:1581-1587.袁佳,楊文廣.基于無線智能節(jié)點的采集物聯(lián)云平臺系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[C]//中國石油學(xué)會石油物探專業(yè)委員會.第三屆中國石油物探學(xué)術(shù)年會論文集(四).中石化石油物探技術(shù)研究院有限公司;,2025:118-120.胡春生,魏紅星,閆小鵬,等.碼垛機(jī)器人的研究與應(yīng)用[J].計算機(jī)工程與應(yīng)用,2022,58(02):57-77.孫愷.設(shè)計心理學(xué)在產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用分析-以藝術(shù)玩具為例門.上海包裝,2023,(03):153-155王嘉雯.移情設(shè)計在殘障人士輔助產(chǎn)品中的應(yīng)用[J].工業(yè)設(shè)計,2020,(04):85-86.鄧穎奇.視覺傳達(dá)設(shè)計在智能手機(jī)UI中的應(yīng)用[J].數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用,2023,41(08):35-37.謝大鵬.智能汽車人機(jī)交互界面情感化設(shè)計研究[D].長春工業(yè)大學(xué),2024.于娜,丁紅玉.基于認(rèn)知負(fù)荷理論的適老化智能家居終端聲音增強設(shè)計策略[J].家具,2024,45(06):25-30.孫雨佳.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的UI設(shè)計[J].明日風(fēng)尚,2025,(03):73-75.梁福潔.基于行為特征的智能助行產(chǎn)品適老化設(shè)計研究[D].北方工業(yè)大學(xué),2024.陳林,祝愛武.人工智能時代教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的概念內(nèi)涵?結(jié)構(gòu)要素與行動路徑[J].西南民族大學(xué)學(xué)報(人文社會科學(xué)版),2024