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1、摘要 摘 要 上下樓梯是普通日常生活中很平常的一種行為，在那些大量不設(shè)電梯的七層以下的住宅樓房居住的居民，尤其是那些老年人和殘疾人，上下爬樓在生活上會(huì)有諸多的不便。目前無(wú)論鄉(xiāng)鎮(zhèn)還是城市無(wú)一不在飛速發(fā)展，其中階梯更是基本的設(shè)施之一。如上下汽車(chē)、地鐵火車(chē)有階梯；登越人行天橋和地下通道需要穿越樓梯；大型商場(chǎng)更是免不了要爬樓下梯。這些在我們看來(lái)異常簡(jiǎn)單的階梯對(duì)那些腿腳不方便的殘疾人來(lái)說(shuō)想要通過(guò)是很艱難費(fèi)力的。 基于以上種種因素的考慮，我們?cè)O(shè)想能不能設(shè)計(jì)個(gè)可以實(shí)現(xiàn)上下樓梯的電動(dòng)輪椅，我們通過(guò)在路面電動(dòng)輪椅的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，解決人們?cè)谏钪杏龅降纳舷聵翘蓦y題。該電動(dòng)輪椅的設(shè)計(jì)，方便了人

2、們的生活。因此，這種電動(dòng)爬樓輪椅的設(shè)計(jì)，無(wú)論是從實(shí)際應(yīng)用方面還是理論研究方面，都是具有很高價(jià)值的。 設(shè)計(jì)創(chuàng)新之處： 一、 對(duì)現(xiàn)有此類產(chǎn)品外觀進(jìn)行改進(jìn)，造型獨(dú)特、設(shè)計(jì)感強(qiáng)； 二、 充分考慮產(chǎn)品的使用目的，設(shè)計(jì)出人性化，安全舒適，操作簡(jiǎn)便的產(chǎn)品； 三、 對(duì)上下樓梯機(jī)的功能進(jìn)行重新定義，使其功能多元化：上下樓梯、爬越障礙以及物品儲(chǔ)存等多功能集合于一身的設(shè)計(jì)更符合消費(fèi)者的心理，市場(chǎng)前景無(wú)限； 四、 充分組合現(xiàn)國(guó)內(nèi)現(xiàn)有比較成熟的生產(chǎn)技術(shù)、材料的運(yùn)用，使產(chǎn)品的成本降低，以求降低殘疾人和老年人這些弱勢(shì)群體生活負(fù)擔(dān)； 五、 充分考慮人機(jī)關(guān)系，設(shè)計(jì)出具有可調(diào)節(jié)功能的產(chǎn)品，造型創(chuàng)新、大膽。 對(duì)市場(chǎng)進(jìn)

3、行了細(xì)致的調(diào)查，經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)定位，繪制草圖、效果圖，繪制出產(chǎn)品外觀尺寸圖，并設(shè)計(jì)了效果圖展示，完成了對(duì)爬樓梯輪椅的設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞：樓梯，人性化，老年人殘疾人，人機(jī)關(guān)系 I 摘要 ABSTRACT Walking up and down stairs is very common in our daily life, in those residents living apartment building which do not set the elevator of the seven layers below, especially t

4、hose elderly and disabled persons, climbing building up and down in life will have a lot of inconveniences. Currently, both rural and urban areas are all in the rapid development. And among this development tendency the ladder become one of the basic facilities. The ladder help us to fluctuation car

5、 ,take the train and underground; climb the passenger foot-bridge and pass through the souterrain; The large shopping centers is inevitable to use the ladder to help climbing stairs. The exception in our view, a simple ladder legs and feet of those who want to inconvenience people with disabilitie

6、s is very difficult through the laborious. Based on the above considerations, we can design a vision can be achieved down the stairs of the electric wheelchairs, electric wheelchairs on the road we passed on the basis of modified design to address the people down stairs in life had challenges.

7、The design of the electric wheelchair to facilitate people's lives，Thus, the design of electric wheelchairs climbing stairs, either from theoretical or practical application of research, both with high value. Design innovation: First, the appearance of such products to improve the existing, un

8、ique, design sense; Second, give full consideration to the intended use of products designed user-friendly, safe and comfortable, easy to operate products; Third, on the up and down stairs to redefine the functions of machines, making it functional diversification: up and down stairs, clim

9、bing over obstacles and multi-functional storage items in a set of design more in line with consumer psychology, market prospects are promising; Fourth, the full portfolio is now relatively mature domestic production of existing technologies, materials use, reduce the cost of the product in ord

10、er to reduce the disabled and elderly people the burden of these vulnerable groups; II Fifth, take full account of human relations, designed with adjustable features of products, innovative style and bold. Conducted a detailed market survey, after a design orientation, drawing sketche

11、s, renderings, three-dimensional computer model of the construction and assembly of animation, drawing out the appearance of the product dimensions, and design renderings show, completed the design of the machine and down the stairs . KEY WORDS： stairs, human； elderly and disable people；Relat

12、ionship between man and machine III 目錄 目 錄 前言...........................................................1 第1章 緒論...................................................1 1.1 國(guó)內(nèi)外上下樓梯機(jī)的研究現(xiàn)狀...............................1 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)和意義........................

13、...................4 第2章 設(shè)計(jì)調(diào)查與分析........................................5 2.1 市場(chǎng)調(diào)查與用戶調(diào)查.......................................5 2.2 調(diào)研分析與設(shè)計(jì)定位.......................................8 2.3 上下樓梯機(jī)設(shè)計(jì)原則.......................................9 第3章 草圖構(gòu)思與方案確定..................................10 3.1 設(shè)計(jì)構(gòu)思

14、................................................10 3.2 草圖分析比較............................................11 3.3 設(shè)計(jì)深入................................................12 3.4 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化..........................................15 第4章 定稿方案優(yōu)選.........................................17 4.1 功能定案..........

15、......................................17 4.2 色彩定案................................................18 第5章 電腦制作效果圖及后續(xù)設(shè)計(jì)...........................19 5.1 尺寸設(shè)定................................................19 5.2 計(jì)算機(jī)三維建模和效果圖制作..............................19 第6章 結(jié)論..................................

16、.................20 6.1 心得體會(huì)................................................20 6.2 設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)及遇到的問(wèn)題和解決方案......................20 參考文獻(xiàn)......................................................22 致謝..........................................................23 IV 前言 前 言 爬樓梯對(duì)于普通人而言是非常輕松的事情，

17、但是腿腳不靈便的人可就沒(méi)那么幸運(yùn)了。在公共場(chǎng)所還可以使用扶梯，但是要在家里安裝扶梯顯然過(guò)于奢侈，也沒(méi)有必要。所以就有人設(shè)計(jì)出了這樣一款專門(mén)為腿腳不靈便的人準(zhǔn)備的升降梯。輪椅的確可以給殘疾人和其他腿腳不便的人提供了便利，但是傳統(tǒng)的輪椅并不能上下樓梯，必須有旁人協(xié)助才可以。如果能有一款可以讓殘疾人依靠自己力量上下樓梯的輪椅那該有多好？所以該課題從解決那些上下樓梯不便的人們出行安全方面出發(fā)，結(jié)合人機(jī)和美學(xué)進(jìn)行深入研究，設(shè)計(jì)出一款產(chǎn)品能夠讓上下樓梯不方便的人們也能依靠自己的力量安全的上下樓梯。 此外，在目前市場(chǎng)此類產(chǎn)品還不是很多的時(shí)候，隨著技術(shù)水平的逐步提高，相信上下樓梯機(jī)的應(yīng)用也會(huì)更加的普及，從而

18、市場(chǎng)前景是非常廣闊的。 爬樓梯輪椅的產(chǎn)生不僅可以改善老年人和殘疾人的生活狀態(tài)，而且能夠讓撫養(yǎng)老人和殘疾人的后輩們更加便利的照顧他們，方便了自己也方便了照顧他們的親人；如此一來(lái)，一個(gè)人性化的爬樓梯輪椅的設(shè)計(jì)將會(huì)給那些老年人、殘疾人、行動(dòng)不便的人一個(gè)嶄新的生活狀態(tài)，使他們能夠依靠自己的力量去生活，這樣一來(lái)他們也不會(huì)那么的自卑，他們才會(huì)從容的面對(duì)生活。 該設(shè)計(jì)的目的也是為了打破以往相同產(chǎn)品因?yàn)閮r(jià)格昂貴而讓那些低收入弱勢(shì)群體望而卻步的瓶頸，解決上下樓為難的問(wèn)題，使他們以比較低的價(jià)格就能得到比較高質(zhì)量的產(chǎn)品從而讓他們的生活得以自理得以改善，所以上下樓梯機(jī)具有廣闊的市場(chǎng)前景，也能給不太成熟的市場(chǎng)以全新

19、的活力！ 第一章 緒論 第一章 緒論 1.1 國(guó)內(nèi)外爬樓梯輪椅的研究現(xiàn)狀 在歐美地區(qū)與日本，能夠上下樓梯的輪椅，即所謂的爬樓梯輪椅的設(shè)計(jì)水平都比較的成熟，產(chǎn)品的質(zhì)量與外觀都處于領(lǐng)先的地位，無(wú)論是控制技術(shù)還是動(dòng)力驅(qū)動(dòng)技術(shù)都領(lǐng)先于其他國(guó)家和地區(qū)，他們?cè)谧⒅毓δ艿耐瑫r(shí)也很好的把握了產(chǎn)品的外觀，以及他們?cè)谌藱C(jī)關(guān)系上的考慮都給其他國(guó)家提供了借鑒。 國(guó)外對(duì)爬樓梯輪椅的研究開(kāi)始得相對(duì)較早，最早的專利是1892年美國(guó)的Bray發(fā)明的爬樓梯輪椅。此后，各國(guó)紛紛開(kāi)始投入對(duì)怕樓梯輪椅的生產(chǎn)研究，其中美國(guó)、英國(guó)、德國(guó)和日本占主導(dǎo)地位，技術(shù)相對(duì)比較成熟，且有一些產(chǎn)品

20、已經(jīng)投入市場(chǎng)使用。我國(guó)對(duì)此類裝置的研究雖然起步較晚，但近年來(lái)也涌現(xiàn)了很多這方面的專利，然而投入實(shí)際使用的還很少。 總結(jié)目前國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的爬樓梯輪椅，按爬樓梯功能實(shí)現(xiàn)的原理主要分為履帶式、輪組式、步行式爬樓梯輪椅。下面分別對(duì)國(guó)外、國(guó)內(nèi)各種類型裝置的發(fā)展做一下簡(jiǎn)要介紹，并分析其各自優(yōu)缺點(diǎn)。 1、履帶式 圖1-1法國(guó)TopChair-s悍馬 履帶式爬樓梯輪椅的原理類似于履帶裝甲運(yùn)兵車(chē)或坦克，其原理簡(jiǎn)單，技術(shù)也比較成熟。由英國(guó)Baronmead公司開(kāi)發(fā)生產(chǎn)的一種電動(dòng)輪椅車(chē)，車(chē)底部設(shè)置的是履帶傳動(dòng)，可爬樓梯的最大坡度為35°，自重34kg，最大載重量130kg，上下樓梯速度每分種15～20個(gè)臺(tái)階，

21、充足電后可連續(xù)上下樓梯1000級(jí)。臺(tái)階最大高度不超過(guò)27cm。這種輪椅車(chē)可在平地自由運(yùn)行，還可拆卸為兩部分，便于裝運(yùn)。如圖1-1法國(guó)Topchair公司生產(chǎn)的電動(dòng)爬樓梯輪椅，它的底部有四個(gè)車(chē)輪供正常情況下平地運(yùn)行使用，當(dāng)遇到樓梯等特殊地形時(shí)，用戶通過(guò)適當(dāng)操作將兩側(cè)的橡膠履帶緩緩放下至地面，然后把這四個(gè)車(chē)輪收起，依靠履帶無(wú)需旁人輔助便能自動(dòng)完成爬樓等功能。履帶型機(jī)構(gòu)的爬樓梯輪椅應(yīng)用較多，它采用比星型輪機(jī)構(gòu)更為連續(xù)的行走方式，傳動(dòng)效率比較高。在上下樓梯過(guò)程中，輪椅的重心總是沿著與樓梯臺(tái) 1 第一章 緒論 階沿的連線相平行的直線運(yùn)動(dòng)的，其重心的波動(dòng)很小，運(yùn)動(dòng)非常平穩(wěn)。且使用地形范圍較廣，在

22、一些不規(guī)則的樓梯上也能使用。它除了具備爬樓梯功能外，也能作為普通的電動(dòng)輪椅使用。履帶式爬樓梯輪椅最大不足是平地行走時(shí)阻力較大，運(yùn)動(dòng)不靈活，而且轉(zhuǎn)彎不方便，在爬樓梯時(shí)履帶容易損壞樓梯沿。為克服這一缺點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外提出過(guò)各種各樣的改進(jìn)機(jī)構(gòu)，一種改進(jìn)的輪－履帶混合機(jī)構(gòu)的爬樓梯輪椅，它在平地行走時(shí)利用輪式機(jī)構(gòu)，爬樓梯時(shí)放下履帶機(jī)構(gòu)進(jìn)行工作，如此交替使用就能很好的解決平地行動(dòng)遲緩的問(wèn)題。 2、輪組式 輪組式爬樓梯輪椅按輪組中使用小輪的個(gè)數(shù)可分為兩輪組式、三輪組式以及四輪組式。輪組式爬樓梯輪椅的爬樓梯機(jī)構(gòu)由均勻分布在“Y”形或“+”字形系桿上的若干個(gè)小輪構(gòu)成。各個(gè)小輪既可以繞各自的軸線自轉(zhuǎn)，又可以隨著系

23、桿一起繞中心軸公轉(zhuǎn)。在平地行走時(shí)，各小輪自轉(zhuǎn)，而爬樓梯時(shí)，各小輪一起公轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)爬樓梯的功能。單輪組式結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差，在爬樓過(guò)程中需要有人協(xié)助才能保證重心的穩(wěn)定；而雙輪組式雖能實(shí)現(xiàn)自主爬樓，但由于其體積龐大且偏重，影響了它的使用范圍。 圖1-2 iBOT輪椅 美國(guó)著名發(fā)明家Dean Kamen發(fā)明的了一種能自動(dòng)調(diào)節(jié)重心的如圖1-2所示的兩輪組式輪椅iBOT。它有6個(gè)輪子，前面有一對(duì)實(shí)心腳輪，后面有兩對(duì)行星結(jié)構(gòu)的充氣輪胎，通過(guò)兩后輪交替翻轉(zhuǎn)可以上下樓梯。iBOT幾乎能適用于所有樓梯，此外它也能在沙灘、斜坡和崎嶇的路面上行駛，而且后輪可以直立行走，為使用者提供了更多方便之處，幫助他們能達(dá)到正

24、常人的高度。目前新型爬樓梯輪椅中性能指標(biāo)最高的產(chǎn)品，它結(jié)構(gòu)非常緊湊、運(yùn)動(dòng)靈活、操作方便.目前的iBOT3000型不僅能爬21厘米以下高度的樓梯和不超過(guò)15厘米高的“馬路牙子”，在沙灘、斜坡和崎嶇的路面和小山坡上前進(jìn)，而且后輪能“站起來(lái)”直立行走，使坐在上面的人升高，可以取放位于高處的物體。在平地上前進(jìn)時(shí)，6只輪子同時(shí)著地，當(dāng)遇到崎嶇路面、沙土地或斜坡時(shí)，由4個(gè)后輪驅(qū)動(dòng)行走；只靠一對(duì)后輪接觸地面的直立模式，iBOT可以保持這種站立姿勢(shì)，也能直立行走；由兩對(duì)后輪交替爬臺(tái)階的爬樓梯模式。iBOT不僅采用了比普通輪椅復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)，而且安裝了多個(gè)感知人－輪椅重心位置的陀螺儀，控制器根據(jù)陀螺儀的信號(hào)時(shí)時(shí)

25、調(diào)整重心的位置，使輪椅能夠在不同路面和直立狀態(tài)下保持平衡。國(guó)內(nèi)外發(fā)明了多種星型輪式爬樓梯輪椅，除了iBOT外，大多數(shù)都采用3個(gè)或者3個(gè)以上星型輪，星型輪多的優(yōu)點(diǎn)是輪椅爬樓梯時(shí)的穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是體積較大，很難在普通住宅樓梯上使用，這也是星型輪式爬樓梯輪椅盡管發(fā)明專利很多，真正實(shí)施和推廣的卻很少的主要原因。它最大的優(yōu)點(diǎn)就是在輪椅重心安裝了陀螺儀，控制器根據(jù)陀螺儀的信號(hào)調(diào)整重心的位置，使輪椅能在不同狀態(tài)下保持平衡。經(jīng)過(guò)數(shù)十年的研究開(kāi)發(fā)，它己經(jīng)由iBOT3000發(fā)展到了iBOT400O，功能也越來(lái)越強(qiáng)大，是目前該領(lǐng)域中性能最高的產(chǎn)品，它的售價(jià)在3萬(wàn)美元左右，相當(dāng)于一輛中檔橋車(chē)的價(jià)格，難以被普通使用者接

26、受。 圖1-3步行式爬樓梯輪椅 我國(guó)在上世紀(jì)八十年代對(duì)輪組式上下樓梯機(jī)已有研究，1987年專利號(hào)為86210653的國(guó)家專利中介紹了一種平地、樓梯運(yùn)行多用輪椅，前滾輪和后滾輪都用多個(gè)星形輪組成，除自轉(zhuǎn)外還繞滾輪軸公轉(zhuǎn)而實(shí)現(xiàn)上下樓。內(nèi)蒙古民族大學(xué)物理與機(jī)電學(xué)院的蘇和平等人借鑒了iBOT的爬樓方式，采用星形輪系作為爬樓梯機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)了一種雙聯(lián)星形機(jī)構(gòu)電動(dòng)爬樓梯輪椅。改輪椅爬樓時(shí)需要人工輔助或者樓梯扶手的輔助支撐，使其能調(diào)整重心的位置，安全爬樓。輪組式爬樓梯輪椅的活動(dòng)范圍廣，運(yùn)動(dòng)靈活，但是上下樓梯時(shí)平穩(wěn)性不高，重心起伏較大，會(huì)使乘坐者感到不適。此外，輪組式爬樓梯輪椅體積較大，很難在普通住宅樓梯上使

27、用。 3、步行式 早期的爬樓梯輪椅一般都采用步行式如題1-3所示，其爬樓梯執(zhí)行機(jī)構(gòu)由鉸鏈桿件機(jī)構(gòu)組成。上樓時(shí)先將負(fù)重抬高，再水平向前移動(dòng)，如此重復(fù)這兩個(gè)過(guò)程直至爬完一段樓梯。步行式上下樓梯機(jī)模仿人類爬樓的動(dòng)作，外觀可視為足式機(jī)器人，采用多條機(jī)械腿交替升降、支撐座椅爬樓的原理。 步行式爬樓梯輪椅爬樓時(shí)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，適合不同尺寸的樓梯;但它對(duì)控制的要求很高，操作比較復(fù)雜，在平地行走時(shí)運(yùn)動(dòng)幅度不大，動(dòng)作緩慢。 綜上所述，國(guó)內(nèi)外的同類產(chǎn)品對(duì)本課題的研究都有一定的借鑒意義，在外觀造型方面，國(guó)外產(chǎn)品重視造型設(shè)計(jì)，外觀流暢多變；而國(guó)內(nèi)的產(chǎn)品整體結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，忽視了產(chǎn)品的外觀，如此一來(lái)，實(shí)用而不美觀，產(chǎn)品缺乏

28、設(shè)計(jì)感。通過(guò)以上對(duì)國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的調(diào)查和、分析、比較，此次上下樓梯機(jī)的設(shè)計(jì)會(huì)將國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化整合，使產(chǎn)品更加完善和創(chuàng)新。 1.2 設(shè)計(jì)依據(jù)和意義 1.2.1 設(shè)計(jì)依據(jù) 老年人、殘疾人是人群當(dāng)中的弱勢(shì)群體，他們的身體行動(dòng)不方面，而作為身體健全、行動(dòng)便利的我們應(yīng)當(dāng)給予他們更多的人性關(guān)懷，讓他們盡可能享受美好的生活。所以當(dāng)我們沒(méi)時(shí)間陪在親人的身旁時(shí)，就需要借助一些專門(mén)的產(chǎn)品來(lái)方便他們的生活，使他們的生活帶來(lái)便捷使其感受到生活的樂(lè)趣。 現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，人們?cè)絹?lái)越希望使用多功能、便捷的產(chǎn)品，爬樓梯輪椅提供給用戶人性化、安全的生活，使殘疾人和行動(dòng)不便的老年人的生活范圍更加廣泛，因

29、此爬樓梯輪椅的消費(fèi)市場(chǎng)前景廣闊。 通過(guò)對(duì)收集到的資料整理和分析，市場(chǎng)上的爬樓梯輪椅存在以下的不足之處： 1． 輪椅結(jié)構(gòu)外露，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)對(duì)人的安全造成威脅。 2． 座椅部分由于固定不可調(diào)，因此影響使用者的姿勢(shì)的調(diào)整。 3． 體積偏大，笨重。 4． 成本過(guò)高，造價(jià)高昂，技術(shù)沒(méi)有得到很好的發(fā)揮。 5． 造型過(guò)于簡(jiǎn)單，產(chǎn)品的審美價(jià)值沒(méi)有得到都很好的體現(xiàn)。 6． 結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，操作繁瑣，安全性能過(guò)低，不利于殘疾人和老年人使用。 而本課題的研究就是從解決這些問(wèn)題入手來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，目的是為了讓爬樓梯輪椅更加的適合殘疾人和行動(dòng)不便的老年人使用，充分運(yùn)用所學(xué)設(shè)計(jì)理論，使產(chǎn)品的形式與功能都能比較完善

30、，從而讓那些弱勢(shì)群體得到最大的人性關(guān)懷。 1.2.2 設(shè)計(jì)意義 老年人及殘疾人生存質(zhì)量越來(lái)越受到人們的關(guān)注，我們應(yīng)該讓他們感受到社會(huì)給予他們的關(guān)愛(ài)，所以提出了“爬樓梯輪椅”的方案。利用簡(jiǎn)便的操控系統(tǒng)對(duì)爬樓梯輪椅的控制來(lái)完成老年人及殘疾人群的上下樓梯的需求，運(yùn)用目前已被掌握的技術(shù)，優(yōu)化產(chǎn)品的性能，使產(chǎn)品更加的實(shí)用。 設(shè)計(jì)就是運(yùn)用科學(xué)技術(shù)來(lái)創(chuàng)造人的生活和工作所需的環(huán)境，并使人與物、人與環(huán)境、人與社會(huì)相互協(xié)調(diào)，其核心是為“人”。本設(shè)計(jì)在改善行動(dòng)不便人群生存環(huán)境的同時(shí)也在促進(jìn)和諧社會(huì)的建設(shè)，對(duì)于緩解老齡化加快的社會(huì)壓力有極大的幫助，同時(shí)改變同類產(chǎn)品價(jià)格居高不下的市場(chǎng)局面，充分考慮弱勢(shì)群體的經(jīng)濟(jì)狀

31、況，開(kāi)拓市場(chǎng)，以創(chuàng)新贏得廣闊的市場(chǎng)。 24 第二章 設(shè)計(jì)調(diào)查與分析 第二章 設(shè)計(jì)調(diào)查與分析 2.1 市場(chǎng)調(diào)查與用戶調(diào)查 在明確了本次設(shè)計(jì)的方向后，設(shè)計(jì)者對(duì)用戶使用同類產(chǎn)品的評(píng)價(jià)進(jìn)行觀察，主要是通過(guò)詢問(wèn)法、網(wǎng)絡(luò)信息搜集兩種方式進(jìn)行調(diào)查。 一、 市場(chǎng)調(diào)查 調(diào)查數(shù)據(jù)表明，我國(guó)殘疾人口規(guī)模大，社會(huì)面臨的傷殘風(fēng)險(xiǎn)增加，殘疾人口進(jìn)入快速增長(zhǎng)時(shí)期。截至2010年末，全國(guó)各類殘疾人總數(shù)為8296萬(wàn)人，占全國(guó)總?cè)丝诘?.34%，其中60歲以上的老年殘疾人增加了2365萬(wàn)，占到新增殘疾人口數(shù)量的75.5%。中國(guó)‘十一五’的五年是中國(guó)人口老齡化快速發(fā)展的五年，60歲以上老年人口增長(zhǎng)了3000多

32、萬(wàn)，80歲以上高齡老人增長(zhǎng)了500多萬(wàn)，分別是“十五”期間的1.8倍和1.2倍?！濉陂g，老年人口將超過(guò)2億，到本世紀(jì)40年代末，將超過(guò)4億，約占當(dāng)時(shí)總?cè)丝诘娜种?。”隨著壽命的延長(zhǎng)，人口的傷殘期延長(zhǎng)，殘疾發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)也在逐步增大。 調(diào)查表明，殘疾人家庭收入低，貧困問(wèn)題仍然比較突出。截至2010年，中國(guó)有殘疾人的家庭戶共7050萬(wàn)戶，占全國(guó)家庭戶總戶數(shù)的17.80%。殘疾人家庭人均收入不足全國(guó)人均水平的一半。 調(diào)查數(shù)據(jù)還表明，殘疾人的基本需求與已經(jīng)提供的服務(wù)之間存在較大差距。殘疾人曾接受過(guò)醫(yī)療服務(wù)與醫(yī)療救助、貧困救助與扶持、康復(fù)訓(xùn)練與服務(wù)和輔助器具配備服務(wù)的比例不高。 根據(jù)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，

33、市場(chǎng)上存在的爬樓梯輪椅并不多見(jiàn)，尤其是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)更是屈指可數(shù)，適合老年人或殘疾人使用的也很少，不僅僅是成本和造價(jià)太高的緣故，而且大多數(shù)產(chǎn)品太過(guò)于機(jī)械化，忽略了需求者得審美要求。一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)于上下樓梯機(jī)的技術(shù)研究已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒?，外觀造型也能充分體現(xiàn)產(chǎn)品的審美價(jià)值。國(guó)內(nèi)爬樓梯輪椅的使用狀況并不普遍，甚至可以用稀少來(lái)形容，一旦該產(chǎn)品的成本和外觀以及技術(shù)的問(wèn)題得以解決，國(guó)內(nèi)的需求就已經(jīng)相當(dāng)?shù)拇螅M(jìn)而市場(chǎng)需求也將會(huì)很大。 二、 用戶調(diào)查 1. 產(chǎn)品使用人群分類： (1) 暫時(shí)失去行動(dòng)能力的人 (2) 永久失去行動(dòng)能力的殘疾人 第二章 設(shè)計(jì)調(diào)查與分析 (3) 日常生活無(wú)法自理的殘疾

34、人 (4) 行動(dòng)不便的老年人 調(diào)查表明，那行動(dòng)不便的人基本上都是常年生活在家中的狹小空間，居住于高層建筑的更是無(wú)法出門(mén)，影響他們的生理及心理的健康。 2.調(diào)查問(wèn)卷及結(jié)果分析 (1) 您使用過(guò)輔助器具嗎？（ ） A正在使用 B曾經(jīng)使用 C未曾使用。 被調(diào)查對(duì)象有超過(guò)半數(shù)以上的人選擇正在使用，他們的生活需要輔助器具的幫助才能得到基本的滿足，只有小部分經(jīng)濟(jì)狀況不好的人選擇未曾使用，余下的人選擇曾經(jīng)使用。 (2) 您使用的輔助器具來(lái)自？（ ） A自己購(gòu)買(mǎi) B殘聯(lián)配送 C借用 對(duì)于使用過(guò)輔助器具的被調(diào)查的對(duì)象90%的人是屬于自己購(gòu)買(mǎi)，少數(shù)人是殘聯(lián)配送和借用

35、的。 (3) 您對(duì)目前使用的輔助器具滿意嗎？（ ） A非常滿意 B一般滿意 C不滿意 對(duì)于長(zhǎng)期使用輔助器具的被調(diào)查對(duì)象來(lái)說(shuō)，因?yàn)槭褂昧?xí)慣，所以大體上都覺(jué)得他們使用的輔助器具滿意。 (4) 您聽(tīng)說(shuō)過(guò)爬樓梯輪椅嗎？（ ） A聽(tīng)說(shuō)過(guò) B沒(méi)聽(tīng)說(shuō)過(guò) 聽(tīng)說(shuō)過(guò)爬樓梯輪椅的和沒(méi)有聽(tīng)說(shuō)過(guò)的百分比相當(dāng)，說(shuō)明爬樓梯輪椅在普通民眾當(dāng)中的被認(rèn)知度還不是很高。 (5) 您都是怎么上下樓梯的？（ ） A靠別人攙扶或背 B 不上下樓 C 借助簡(jiǎn)單裝置上下樓 將近一半的被調(diào)查者選擇A項(xiàng)，其余一些人都是長(zhǎng)期不上下樓或是借助簡(jiǎn)單的輔助裝置上下樓。 (6) 您對(duì)于上下樓的功能有什

36、么要求？（ ） A 只要能上下樓梯就行 B 多功能的 C 其他 被調(diào)查對(duì)象對(duì)于爬樓梯輪椅的基本安全功能都十分關(guān)心，能否安全順利的上下樓是他們最關(guān)心的，在這個(gè)基本功能滿足之后他們才考慮爬樓梯輪椅的其他功能。 (7) 您對(duì)爬樓梯輪椅了解多少？ （ ） A 不了解 B 基本了解 C 很了解 被調(diào)查對(duì)象超過(guò)半數(shù)的人對(duì)于爬樓梯輪椅不了解，這對(duì)于產(chǎn)品的推廣是一個(gè)不利的因素。 (8) 您希望爬樓梯輪椅的價(jià)位是多少？ （ ） A 3000以內(nèi) B 3000-5000 C 5000以上 在了解了產(chǎn)品的功能過(guò)后產(chǎn)品的價(jià)格就成為重要的參考對(duì)象，基于爬樓梯輪椅的適用人群定位為中低

37、檔市場(chǎng)，所以被調(diào)查對(duì)象期望值在3000-5000的區(qū)間居大多數(shù)。 (9) 您對(duì)于爬樓梯輪椅的材料有什么要求？ （ ） A 環(huán)保材料 B 特殊材料 C 無(wú)所謂 材料的選用直接關(guān)系到產(chǎn)品的成本，環(huán)保材料成為上下樓梯機(jī)適用人群的首選。 (10) 您喜歡什么樣式的爬樓梯輪椅？ （ ） A 履帶式的 B 輪式的 C 步行式的 D 其他 爬樓梯輪椅運(yùn)動(dòng)方式的不同安全性能也有所不同，越安全的運(yùn)動(dòng)方式自然樂(lè)手消費(fèi)者的歡迎，所以百分之七十以上的人選擇履帶式爬樓梯輪椅。 3.行動(dòng)不便的老年人和殘疾人生存狀況調(diào)查 圖 2-1 馬斯洛需求理論 行動(dòng)不便的老年人和殘疾人的生存狀況普遍比

38、較的差，他們生存的環(huán)境不變更性相當(dāng)?shù)拇螅瑔适袆?dòng)能力的他們不僅是生理缺陷，長(zhǎng)期以來(lái)會(huì)造成他們的心理缺陷，有的甚至導(dǎo)致心理扭曲，生理和心理的雙重壓力使得他們的生存狀況不容樂(lè)觀。 研究表明，弱勢(shì)群體特別是殘疾人特別渴望他們的基本生理需求得到滿足，而他們對(duì)于心理的需求就是能夠得到人們的理解和關(guān)懷。依據(jù)馬斯洛的需求理論，人的需求是由低層次向高層次發(fā)展的，如2-1圖所示。 (1) 生理需求。這是一切需求中最基本、最優(yōu)先的一種需求。由于殘疾人和行動(dòng)不便的老年人基本的生理需求已經(jīng)喪失，所以需要輔助于工具才能實(shí)現(xiàn)他們的基本生理需求。 (2) 安全需求。行動(dòng)不便的老年人和殘疾人居住的環(huán)境要有特殊的要求；家

39、具等室內(nèi)使用器具要便于他們使用和行動(dòng)，而且上下樓的安全要求要更加的高。 (3) 歸屬的需求。首先，他們需要家庭的溫暖，需要?jiǎng)e人的理解；其次，他們也渴望參與社會(huì)活動(dòng)，渴望與鄰里、親朋好友的接觸和交流，害怕孤獨(dú)。 (4) 尊重需求。喪失行動(dòng)能力的殘疾人和老年人都具有較強(qiáng)的自尊心理，對(duì)于別人的對(duì)自身的看法他們相當(dāng)?shù)拿舾?，所以這類人群的尊重需求相對(duì)來(lái)說(shuō)比較的高，所以在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候要充分的考慮這一需求。 (5) 自我實(shí)現(xiàn)的需求。這是最高層次的需要，它是指實(shí)現(xiàn)個(gè)人理想、抱負(fù)，發(fā)揮個(gè)人的能力到最大程度，完成與自己的能力相稱的一切事情的需要。而老年人也希望為社會(huì)做一些力所能及的事，充分發(fā)揮自己的潛能和

40、余熱，實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值或未完成的心愿，也從中體驗(yàn)到成功的喜悅和滿足感。 2.2 調(diào)研分析與設(shè)計(jì)定位 一、 調(diào)研分析 有問(wèn)題就需要解決，這是設(shè)計(jì)首先要考慮的，設(shè)計(jì)的目的就是為了解決現(xiàn)有產(chǎn)品存在的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上的同類產(chǎn)品的設(shè)計(jì)調(diào)研,發(fā)現(xiàn)國(guó)外市場(chǎng)現(xiàn)有的產(chǎn)品在一定程度上已經(jīng)趨于成熟,而國(guó)內(nèi)正處于起步的階段，產(chǎn)品無(wú)法得以大范圍的推廣，不能全面的滿足消費(fèi)者的需求。而且,我們的設(shè)計(jì)對(duì)象是行動(dòng)不便的老年人和殘疾人,主要是針對(duì)他們行動(dòng)不便，上下樓梯困難的問(wèn)題而展開(kāi)的設(shè)計(jì)。所以首先我們明確了設(shè)計(jì)定位之后，從消費(fèi)者的生活環(huán)境和心理特點(diǎn)著手，注重各種功能的結(jié)合，再加上對(duì)外觀造型的考慮，是產(chǎn)品更加的完善。調(diào)查顯

41、示,現(xiàn)有很多上下樓梯機(jī)器機(jī)械化嚴(yán)重，結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜，不便操作消耗了大量的時(shí)間；機(jī)體本身的重量過(guò)于大，增加了使用者的額外負(fù)擔(dān)；外觀造型笨重、呆板；一些結(jié)構(gòu)的外露使機(jī)器的安全性能大大降低；此外，國(guó)內(nèi)一臺(tái)爬樓梯輪椅目前普遍的價(jià)格都比較高，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)行動(dòng)不便的殘疾人和老年人的經(jīng)濟(jì)承受能力。機(jī)鑒于此，設(shè)計(jì)者要充分了解這些問(wèn)題的根源，使問(wèn)題清晰化，明確化，并運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。 除去以上產(chǎn)品功能造型上的缺陷外，市場(chǎng)上現(xiàn)有同類產(chǎn)品的色彩運(yùn)用和材料的運(yùn)用同樣也存在諸多問(wèn)題，但是色彩和材質(zhì)也是消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)產(chǎn)品是參考的重要因素，所以材質(zhì)和色彩也需要設(shè)計(jì)師精心的搭配和挑選，同樣的產(chǎn)品，不同的造型，色彩搭配，以及不同

42、的材質(zhì)都能產(chǎn)生不一樣的市場(chǎng)效果，注重這些，產(chǎn)品會(huì)更加的具有魅力。 二、 設(shè)計(jì)定位 基于以上的調(diào)查分析，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行定位，設(shè)計(jì)定位就是設(shè)計(jì)師的參考基準(zhǔn)，準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)定位能幫助設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)過(guò)程中將注意力集中在最重要的問(wèn)題上，并且還能為設(shè)計(jì)過(guò)程指明方向，少走彎路。通過(guò)尋找產(chǎn)品特征、建立產(chǎn)品差異空間，形成產(chǎn)品概念，從而得出設(shè)計(jì)定位： 1. 市場(chǎng)定位：中低檔消費(fèi)市場(chǎng) 2. 目標(biāo)消費(fèi)群：?jiǎn)适袆?dòng)能力的老年人和殘疾人 3. 銷(xiāo)售區(qū)域定位：中國(guó)大中城市地區(qū) 4. 產(chǎn)品類別定位：輔助行動(dòng)工具 5. 使用場(chǎng)所定位：醫(yī)院，普通高層家居，養(yǎng)老院 2.3 爬樓梯輪椅設(shè)計(jì)原則 1. 無(wú)障礙設(shè)計(jì)的原則。

43、所謂無(wú)障礙設(shè)計(jì)就是要充分考慮到殘疾人和老年人的生理缺陷，使他們?cè)谑褂门罉翘葺喴蔚臅r(shí)候能夠避免遇到不必要的問(wèn)題，這不僅能夠使他們的生理需求得到滿足，而且心理上也能夠得到安慰。 2. 綠色設(shè)計(jì)原則。盡量考慮到所使用材料為環(huán)保的材料，那樣才能在產(chǎn)品回收循環(huán)的時(shí)候不致于污染環(huán)境，材料的運(yùn)用也要考慮到對(duì)人體的無(wú)危害性，盡可能采用綠色環(huán)保材料。 3. 人性化設(shè)計(jì)原則。肢體殘疾的群體在日常生活中與健全人相比，存在較大的障礙。因此，設(shè)計(jì)師就應(yīng)該給予他們特殊的人文關(guān)照。為該特殊的群體營(yíng)造一個(gè)安全、舒適、人性化的生活環(huán)境。針對(duì)老年人及殘疾人的上下樓問(wèn)題，本著人性化和無(wú)障礙設(shè)計(jì)的原則，展開(kāi)設(shè)思路，充分運(yùn)用人機(jī)工

44、程學(xué)的知識(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 第三章 草圖構(gòu)思與方案確定 第三章 草圖構(gòu)思與方案確定 3.1 設(shè)計(jì)構(gòu)思 經(jīng)過(guò)了前期充足的調(diào)查準(zhǔn)備和對(duì)現(xiàn)有同類產(chǎn)品的分析，設(shè)計(jì)工作進(jìn)入了構(gòu)思階段，充分利用各種表現(xiàn)手法把設(shè)計(jì)想法由理論轉(zhuǎn)化為草圖方案，使得設(shè)計(jì)想法更加直觀。工業(yè)設(shè)計(jì)師常采用概念草圖表現(xiàn)不同的可供選擇的概念構(gòu)思，只有通過(guò)草圖的表達(dá)，才能最大程度地?cái)U(kuò)展設(shè)計(jì)師得設(shè)計(jì)思路，得到最佳的設(shè)計(jì)草案。 創(chuàng)意是設(shè)計(jì)構(gòu)思最重要的部分，充分考慮對(duì)產(chǎn)品的前期調(diào)查工作中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有同類產(chǎn)品存在的問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題，從其創(chuàng)新性、可行性、經(jīng)濟(jì)性等方面逐一考慮創(chuàng)新點(diǎn)的取舍，并最后確定實(shí)現(xiàn)所選創(chuàng)新點(diǎn)的一些方案。

45、創(chuàng)新點(diǎn) 1：要滿足使用者安全上下樓這一最基本的本功能，在此功能的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)奶砑右恍┹o助的功能，比如，儲(chǔ)物，按摩之類的，采用目前先進(jìn)的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些功能：爬樓梯輪椅的轉(zhuǎn)向控制，速度控制，座位部分的位置調(diào)節(jié)；通過(guò)操縱桿控制控制器調(diào)節(jié)；按摩功能的實(shí)現(xiàn)可以通過(guò)安裝配套的按摩椅。 創(chuàng)新點(diǎn) 2：功能方面的操作要避免過(guò)于復(fù)雜的動(dòng)作，針對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象，設(shè)計(jì)符合用戶生理和心理要求的操作模式。 創(chuàng)新點(diǎn) 3：造型要美觀大方，跳出現(xiàn)有產(chǎn)品機(jī)械化的外形，可以考慮人體的曲線來(lái)設(shè)計(jì)。產(chǎn)品整體造型運(yùn)用形式美法則：對(duì)稱與均衡、對(duì)比與調(diào)和、穩(wěn)定與輕巧、比例與尺度、變化與統(tǒng)一、節(jié)奏與韻律。 創(chuàng)新點(diǎn) 4：產(chǎn)品的顏色搭配要得宜，整

46、體顏色搭配避免突兀，要給使用者親和力、溫馨感，同時(shí)在整體色調(diào)中搭配相關(guān)色彩，突出要重點(diǎn)表達(dá)的細(xì)節(jié)。 創(chuàng)新點(diǎn) 5：材料的應(yīng)用：充分考慮產(chǎn)品的成本選擇適合產(chǎn)品的材料，諸如強(qiáng)化塑料，輕便而且強(qiáng)度足夠；靠墊，坐墊的采用皮質(zhì)透氣材料，以防止使用者長(zhǎng)期使用而導(dǎo)致身體皮膚不適。 創(chuàng)新點(diǎn) 6：操作方式要便于用戶使用，防止錯(cuò)誤操作，減少使用的疲勞，考慮操作界面的人機(jī)數(shù)據(jù)。也可以采用高科技的觸摸屏界面，表現(xiàn)要突出，設(shè)計(jì)符號(hào)要便于識(shí)別。 創(chuàng)新點(diǎn) 7：進(jìn)出裝置的可伸縮設(shè)計(jì)、推拉門(mén)的設(shè)計(jì)、可升降的設(shè)計(jì)。 創(chuàng)新點(diǎn) 8：安全性設(shè)施：防滑、防止結(jié)構(gòu)外漏的設(shè)計(jì)。 創(chuàng)新點(diǎn) 9：新技術(shù)、高科技的運(yùn)用。使產(chǎn)品科技含量高，

47、產(chǎn)品質(zhì)量好。 3.2 草圖分析比較 表1.草圖方案： 3-1 方案1 1.造型適合人體坐躺，符合人機(jī)工程學(xué)基本要求。 2.履帶式的運(yùn)動(dòng)方式連續(xù)穩(wěn)定。 3.操桿控制機(jī)器的前進(jìn)后退以及轉(zhuǎn)向。 3-2 方案2 1. 上下樓方式為履帶式，智能操控。 2. 造型很具有現(xiàn)代感 3-3 方案3 1.此設(shè)計(jì)為兩組輪式爬樓梯輪椅。 2.外觀造型時(shí)尚簡(jiǎn)潔。 3.運(yùn)動(dòng)控制采用智能控制系統(tǒng)。 3.3 設(shè)計(jì)深入 在設(shè)計(jì)深入階段，首先將先前所捕捉到的構(gòu)思進(jìn)行比較和分析，進(jìn)而在以后的設(shè)計(jì)發(fā)展中有的放矢，而不至于將面鋪的太廣而難以深入。根據(jù)初步評(píng)審的可實(shí)現(xiàn)性、

48、功能性、合理性、目的性原則，篩選以上方案得出優(yōu)選方案，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比較，具有功能多元化，創(chuàng)新的造型，自然溫和的色調(diào)，環(huán)保新材料的運(yùn)用，符合以人為本、綠色設(shè)計(jì)的這一設(shè)計(jì)理念，以下是對(duì)初選出來(lái)的方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 方案一： 特色 1：整體造型線條流暢，結(jié)構(gòu)緊湊，外觀簡(jiǎn)潔大方，體現(xiàn)科技感。 特色2：扶手部分既有放置手的作用，又有保護(hù)人體，防止機(jī)器傾斜時(shí)對(duì)使用的安全造成威脅。 特色3：座位部分充分貼合人體臀部，腿部，背部的曲線，給人一個(gè)最佳的坐姿。如圖3-4，圖3-5。 圖 3-4 方案一效果圖 圖3-5 方案一效果圖 技術(shù)材料：

49、座椅部分采用軟質(zhì)塑料，履帶外殼采用強(qiáng)塑料：滿足與人體接觸部分軟，與機(jī)器接觸部分強(qiáng)度硬的要求，也符合人性化設(shè)計(jì)的要求，安全實(shí)用。 方案二： 亮點(diǎn) 1：造型有酣暢淋漓之感，線條流暢，動(dòng)感強(qiáng)烈，如圖3-6。 3-6 方案二效果圖 亮點(diǎn) 2：與履帶結(jié)合的保護(hù)外殼設(shè)計(jì)有導(dǎo)軌，使座椅能順著導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)以調(diào)整座椅位置保證機(jī)器運(yùn)行時(shí)的重心穩(wěn)定，如圖3-6。 亮點(diǎn) 3：色彩搭配協(xié)調(diào)，充分體現(xiàn)爬樓梯輪椅的材料質(zhì)感。 亮點(diǎn) 4：靠背采用包裹式設(shè)計(jì)，放置身體側(cè)歪，既有美觀的形態(tài)，又有實(shí)用的功能，履帶固定在外殼之上。 技術(shù)材料：整個(gè)機(jī)器外殼采用加強(qiáng)塑料，目的是為了保證整個(gè)機(jī)器的安全的基礎(chǔ)上減輕機(jī)器的重量，把手

50、和控制操桿部分采用軟質(zhì)塑料或橡膠以增加摩擦力。 方案三 特點(diǎn)1：造型時(shí)尚，略顯科幻，適合青年傷殘人士的使用，如圖3-7。 3-7 方案三效果圖 特點(diǎn) 2：采用兩輪組式的運(yùn)動(dòng)方式，運(yùn)動(dòng)速度緩慢平穩(wěn)。 特點(diǎn) 3：控制方式采用智能控制系統(tǒng)，以控制座椅部分升降和機(jī)器的轉(zhuǎn)向。 特點(diǎn) 4：控制按鈕設(shè)置在扶手的把手部分，而且設(shè)計(jì)成隱藏式的，避免誤操作。 技術(shù)材料：整個(gè)機(jī)器外殼采用加強(qiáng)塑料，目的是為了保證整個(gè)機(jī)器的安全的基礎(chǔ)上減輕機(jī)器的重量，把手部分采用軟質(zhì)塑料或橡膠以增加摩擦力。 3.4 設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化 產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要想達(dá)到質(zhì)的轉(zhuǎn)變，必須要有量的積累。

51、在考慮設(shè)計(jì)方案時(shí)，不能只單純地從形態(tài)的角度去設(shè)計(jì)產(chǎn)品，產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)等因素也直接影響產(chǎn)品的造型。 在方案優(yōu)化階段，產(chǎn)品形態(tài)要素應(yīng)以尺寸為依據(jù)，對(duì)產(chǎn)品使用方式、人機(jī)關(guān)系、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造可行性和成本反復(fù)斟酌，尋求最合適的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)方案。從以下幾方面細(xì)化設(shè)計(jì)： (1) 人機(jī)關(guān)系“以人為本”是設(shè)計(jì)的根本目的，所以在探討設(shè)計(jì)的合理性時(shí)應(yīng)將人機(jī)關(guān)系放在第一位。人性化產(chǎn)品，就是包含人機(jī)工程的產(chǎn)品，只要是“人”所使用的產(chǎn)品，都應(yīng)在人機(jī)工程上加以考慮，產(chǎn)品的造型與人機(jī)工程無(wú)疑是結(jié)合在一起的，如圖3-8。這次設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)者考慮了產(chǎn)品長(zhǎng)期使用的效果及使用時(shí)的舒適性，并對(duì)傷害與危險(xiǎn)進(jìn)行了排除。一切與人發(fā)生關(guān)系的

52、接觸面都是需要考慮的問(wèn)題的切入點(diǎn)。 圖 3-8 人機(jī)關(guān)系圖 此產(chǎn)品設(shè)計(jì)的目的是能使用戶能以舒服的姿勢(shì)上下樓梯，主要是通過(guò)與履帶裝置的結(jié)合以及座椅的人性化設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。 座椅：其高、深、寬取決于患者的體型，其材料質(zhì)地也取決于人的生理狀況。 坐墊：為避免壓瘡，對(duì)墊子要特別注意，通常用蛋簍型，這種墊由于在坐時(shí)，坐骨結(jié)節(jié)承壓很大，常超出正常毛細(xì)血管端壓力的1～16倍，易于缺血形成壓瘡。為避免此處壓力過(guò)大，常在墊子的相應(yīng)處上挖去一塊，讓坐骨結(jié)節(jié)架空，挖時(shí)前方應(yīng)在坐骨結(jié)節(jié)前2.5cm處，側(cè)方應(yīng)在該結(jié)節(jié)外側(cè)2.5cm處，深度在7.5cm左右，挖后墊子呈凹字形，缺口在后，

53、若采用上述墊子加上切口，可以相當(dāng)有效地防止壓瘡的產(chǎn)生。 腳托及腿托：腿托可為橫跨兩側(cè)式，或兩側(cè)分開(kāi)式，這兩種托都以采用能搖擺到一邊和可以拆卸的為最理想。必須注意腳托的高度。腳托過(guò)高，則屈髖角度過(guò)大，體重就更多地加在坐骨結(jié)節(jié)上，易引起該處壓瘡。 靠背：靠背有高矮及可傾斜和不可傾斜之分。如患者對(duì)軀干的平衡和控制較好，可選用低靠背的輪椅，使患者有較大的活動(dòng)度。反之，要選用高靠背輪椅。 扶手及臂托：一般高出椅座面22.5～25cm，有些臂托可調(diào)節(jié)高度。還可在臂托上架上搭板供讀書(shū)、用餐。 機(jī)器行駛的速度一般控制在每分種15～20個(gè)臺(tái)階，可爬樓梯的最大坡度為35°，臺(tái)階最大高度不超過(guò)27cm

54、，保證整個(gè)機(jī)器的安全穩(wěn)定運(yùn)行，從而保證人的安全。 (2) 結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)與形態(tài)兩者相互依存，不可分割。結(jié)構(gòu)與形態(tài)實(shí)質(zhì)上是“手段與目的的完整協(xié)調(diào)”。形態(tài)必然以某種結(jié)構(gòu)形式存在，不同類型的形態(tài)，它們的結(jié)構(gòu)具有不同的受力特點(diǎn)和構(gòu)造特點(diǎn)，大至結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)成，小至構(gòu)件的尺寸大小。而結(jié)構(gòu)則必然以一定的形式表達(dá)，無(wú)論是自然形態(tài)還是人工形態(tài)，結(jié)構(gòu)都是其基本因素。 (3) 環(huán)境：任何產(chǎn)品均在于一定的時(shí)間和空間中，不可避免的與周?chē)h(huán)境進(jìn)行交互。產(chǎn)品環(huán)境是指產(chǎn)品在生產(chǎn)、銷(xiāo)售、使用和處置過(guò)程中有可能影響和輻射到的周?chē)h(huán)境，它融合了時(shí)間、空間、自然、社會(huì)、科學(xué)、技術(shù)和各種相關(guān)因素的綜合體系。 爬樓梯輪

55、椅的使用環(huán)境就是樓梯，和室內(nèi)平整地面，機(jī)器在運(yùn)行過(guò)程中必須與樓梯環(huán)境緊密結(jié)合，以使機(jī)器發(fā)揮更大的效用。 (4) 材料和工藝：如果產(chǎn)品的形態(tài)是感人的，那么利用良好的材質(zhì)可以使產(chǎn)品設(shè)計(jì)以最簡(jiǎn)約的方式充滿藝術(shù)性。不同的質(zhì)感肌理帶給人的心理感受不同。如玻璃、鋼材可以表達(dá)產(chǎn)品的科技?xì)庀ⅲ荒静?、竹材可以表現(xiàn)自然、純樸、人情意味等。 靠墊和座椅的材料：為了使體壓分布合理，需精心設(shè)計(jì)好靠墊的彈性材料，可以采用不同材料配成三層結(jié)構(gòu)合適。與人體接觸的面層采用柔軟材料；中層采用硬一些的材料，有利于身體保持良好的姿態(tài)；最下層是承受壓力的部分，用稍軟的彈性材料起緩沖作用。 經(jīng)過(guò)對(duì)上述三個(gè)優(yōu)選方案的篩選和分析，決定

56、將第二個(gè)方案即確定為最優(yōu)方案，理由如下： 首先分析造型，方案一的造型簡(jiǎn)潔、大方；方案二的造型有一定的突破，線條流暢；而方案三造型雖然比較簡(jiǎn)單，但功能上具有一定的可行性。 其次在色彩選用和搭配上，三個(gè)方案的色彩方案都有一定的代表性，不同的顏色體現(xiàn)的質(zhì)感不同，帶給人的感覺(jué)也不同，但方案二的色彩運(yùn)用在體現(xiàn)了強(qiáng)烈的時(shí)尚感、動(dòng)感的同時(shí)也也給人科技、先進(jìn)的感覺(jué)，這是另外兩個(gè)方案無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。 再次在功能上，每個(gè)方案都體現(xiàn)了無(wú)障礙設(shè)計(jì)、人性化的關(guān)懷，合理的人機(jī)交互方式，都考慮到操作程序的簡(jiǎn)化，但第二個(gè)方案的功能作用較為齊全，并且有特色。功能不僅是實(shí)用功能，給人精神上的愉悅、享受也是一種功能。 最后

57、是技術(shù)原理，三個(gè)方案都選擇使用目前較新的材料以及加工工藝，其中方案二選用最穩(wěn)定的履帶式連續(xù)上下樓的運(yùn)動(dòng)方式 經(jīng)過(guò)整體的綜合分析考慮，方案二能滿足各個(gè)類型的使用者，在造型上、功能上、技術(shù)上具有更多的優(yōu)點(diǎn)，更為成熟，所以選取它為最優(yōu)方案做細(xì)節(jié)細(xì)化。 第四章 定稿方案優(yōu)化 第四章 定稿方案優(yōu)化 4.1 功能定案 產(chǎn)品的功能分實(shí)用功能和美學(xué)功能，實(shí)用是設(shè)計(jì)產(chǎn)品必須考慮的首要問(wèn)題，還要使其達(dá)到方便、安全、高效的要求，符合人們?nèi)粘Ｉ詈蜕a(chǎn)的需要。與此同時(shí)還要考慮到應(yīng)有益于人們的身心健康，避免污染環(huán)境，符合人們健康向上的審美觀和習(xí)俗愛(ài)好等[11]。 實(shí)用性：爬樓梯輪

58、椅的設(shè)計(jì)首先考慮能否安全上下樓，在基本功能實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，提高產(chǎn)品的共用性，盡可能使?jié)撛诘挠脩裟軌蚴褂迷摦a(chǎn)品。此設(shè)計(jì)針對(duì)上下樓，坐姿可調(diào)等功能進(jìn)行深入研究以滿足不同使用者的要求。 可控性：在行動(dòng)不便的老年人和殘疾人上下樓過(guò)程中，有些事情是個(gè)人獨(dú)立完成的，有些需要他人的幫助。而對(duì)于老年人和殘疾人來(lái)說(shuō)，自己獨(dú)立完成的事情很少，需要身邊的其他人幫助才能完成上下樓的整個(gè)過(guò)程。就此設(shè)計(jì)者要盡量簡(jiǎn)化他們的操作，提高機(jī)器的可控性能。 安全性：操作可逆的設(shè)計(jì)，消除或減少誤操作造成的不利后果，操作時(shí)間和頻率可根據(jù)操作者的不同可調(diào)節(jié)。預(yù)防了誤操作造成的傷害，確保了用戶的安全性，體現(xiàn)“以人為本”和“無(wú)障礙設(shè)計(jì)”的

59、這一理念。 舒適性：舒適性是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中必須要考慮的因素，這里的舒適有多層含義，包括經(jīng)濟(jì)、省時(shí)、易操作、易維護(hù)等。各種功能的組合使消費(fèi)者節(jié)省了資源，設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)要盡可能考慮到使用者使用產(chǎn)品時(shí)的感受，使他們充分享受產(chǎn)品帶給他們的 耐用性可維修性：在現(xiàn)實(shí)生活中，很多殘疾人原本不能使用某些產(chǎn)品，但是通過(guò)改良設(shè)計(jì)，他們也都能夠運(yùn)用了。通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)對(duì)象的認(rèn)知能力的考察，在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，已達(dá)到盡可能的用戶使用的產(chǎn)品。 本設(shè)計(jì)通過(guò)對(duì)現(xiàn)有的產(chǎn)品功能和造型上的改良設(shè)計(jì)，滿足了老年人、殘疾人的不同使用方式，解決了消費(fèi)者身體上和心理上的困擾。體現(xiàn)“老有所享、老有所樂(lè)”的設(shè)計(jì)思想。 4.2

60、色彩定案 人對(duì)色彩的情感反應(yīng)與人的生活實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)有密切關(guān)系，是人類生活中歷史積淀的結(jié)果。色彩在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的運(yùn)用，因人的生活經(jīng)歷、年齡，文化背景、風(fēng)俗習(xí)慣、生理反應(yīng)有所區(qū)別，而且有一定的主觀性。人們有時(shí)對(duì)顏色的象征性、情感性的表現(xiàn)有許多共同的感受。必須認(rèn)真研究色彩認(rèn)知的各種因素。 4-1 色彩方案一 4-2 色彩方案二 深藍(lán)色給人成熟、安靜、神秘之感，增加了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性，如圖4-1。 綠色是生命的顏色，看到綠就能想起熱愛(ài)生命，擁抱自然的情感，深綠色給人以森林般的冷靜感覺(jué)，借此色彩以表達(dá)產(chǎn)品的人性關(guān)懷，如圖4-2。

61、 4-3 色彩方案三 4-4 色彩方案四 橙色給人以溫和、有能量、有律動(dòng)的感覺(jué)，是快樂(lè)、歡喜的色彩。 以高彩度的橙色作為主色彩，給人以既新鮮又充滿活力的感覺(jué)，使使用者心理上長(zhǎng)生愉悅感，如圖4-3。 灰色給人平靜、穩(wěn)重的感覺(jué)，搭配黑色更能體現(xiàn)產(chǎn)品的穩(wěn)定感，如圖4-4。 第五章 電腦制作效果圖及后續(xù)設(shè)計(jì) 第五章 電腦制作效果圖及后續(xù)設(shè)計(jì) 5.1 尺寸設(shè)定 產(chǎn)品尺寸是設(shè)計(jì)過(guò)程中考慮的一個(gè)重要因素。尺寸圖，也就是工程圖，一般是指二維的零件圖或裝配圖，所以加工零件前，都要先將工程圖讀懂，然后再確定加工方法，才能將產(chǎn)品生產(chǎn)

62、出來(lái)。 圖 5-1 外觀尺寸圖 制作詳細(xì)的尺寸圖可以方便自己和他人對(duì)產(chǎn)品的整體的把握，能夠準(zhǔn)確地表述出產(chǎn)品的體積、結(jié)構(gòu)，更便于根據(jù)圖紙來(lái)加工出符合設(shè)計(jì)者意圖和要求的產(chǎn)品，如圖5-1。 5.2 計(jì)算機(jī)三維建模和效果圖制作 三維模型可以模擬物品的真實(shí)形體、材質(zhì)，通過(guò)三維模型可以直觀的了解產(chǎn)品的整體情況，把構(gòu)思方案形象的體現(xiàn)出來(lái)。 圖 5-2 方案二建模 用三維模型做完后，設(shè)計(jì)者使用obj 格式將模型導(dǎo)入到keyshot渲染軟件中經(jīng)行渲染，其能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)的三維產(chǎn)品效果圖，模擬產(chǎn)品的材質(zhì)、光影和色彩效果。在使用keyshot渲染器中，

63、調(diào)試出合適的光影效果，充分考慮材質(zhì)、色彩之間的關(guān)系。 渲染好后，我使用Photoshop平面軟件制作了有關(guān)方案的效果圖，調(diào)節(jié)產(chǎn)品效果圖的整個(gè)色彩關(guān)系，以達(dá)到最佳的表現(xiàn)效果。 第六章 結(jié)論 第六章 結(jié)論 6.1 心得體會(huì) 一個(gè)好的設(shè)計(jì)需要注意到方方面面，稍微的馬虎就能給整個(gè)設(shè)計(jì)帶來(lái)不必要的麻煩，而要成為一個(gè)好的設(shè)計(jì)師就要充分考慮到設(shè)計(jì)過(guò)程中可能遇到的諸多問(wèn)題，養(yǎng)成良好的設(shè)計(jì)習(xí)慣，積累更多的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于設(shè)計(jì)工作都是相當(dāng)重要的。經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，盡管設(shè)計(jì)之中有許多的缺點(diǎn)和不足，甚至出現(xiàn)了不應(yīng)該有的錯(cuò)誤，但是都是通過(guò)自己認(rèn)真設(shè)計(jì)下來(lái)的，增加了對(duì)每一個(gè)問(wèn)題的深

64、刻體會(huì)。 隨著畢業(yè)設(shè)計(jì)接近尾聲，大學(xué)學(xué)習(xí)和生活也即將結(jié)束，收獲頗多，感受頗多，也希望自己在將來(lái)的設(shè)計(jì)道路上走的更好，不枉大學(xué)的學(xué)習(xí)和老師的教導(dǎo)。 6.2設(shè)計(jì)中的缺點(diǎn)及遇到的問(wèn)題和解決方案 通過(guò)此次設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)自己在設(shè)計(jì)過(guò)程中存在許多缺點(diǎn)與不足。例如：靈感思維欠缺，產(chǎn)品創(chuàng)新思維未能很好的表達(dá)，對(duì)于細(xì)節(jié)的把握不夠準(zhǔn)確，個(gè)別方案的結(jié)構(gòu)并不是十分合理，自己所設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品相比于現(xiàn)有產(chǎn)品并沒(méi)有太大突破；對(duì)產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、加工方式、結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)等方面的了解不夠，缺乏足夠的技術(shù)支持；在手繪效果圖的表現(xiàn)方面還不是很成熟，一些效果圖的細(xì)節(jié)沒(méi)有表達(dá)清楚；對(duì)專業(yè)軟件的一些功能了解還不完善。 爬樓梯輪椅的最優(yōu)方案應(yīng)該

65、在以下方面還需要仔細(xì)推敲和細(xì)化：對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)一步細(xì)化，使產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更加合理，深入了解生產(chǎn)過(guò)程中的各個(gè)工藝，以選擇最佳的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)爬樓梯輪椅，了解各種材料的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)器內(nèi)部各個(gè)構(gòu)件的連接的合理性要進(jìn)行更加仔細(xì)和深入的研究。完全擺脫現(xiàn)有的產(chǎn)品外觀造型，對(duì)造型元素的再深入設(shè)計(jì)。對(duì)各個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)方式透徹了解，將來(lái)在工作當(dāng)中能夠順利的完成設(shè)計(jì)任務(wù)。 參考文獻(xiàn) 參考文獻(xiàn) [1] 荊雷. 設(shè)計(jì)概論. 石家莊：河北美術(shù)出版社，2002. 14 [2] 國(guó)家統(tǒng)計(jì)局人口和社會(huì)科技統(tǒng)計(jì)局 編. 中國(guó)人口統(tǒng)計(jì)年鑒. 北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2000 [3] 楊先藝.設(shè)計(jì)概論[M

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