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基于人机工程学的老年人助行工具设计研究

作　者: 孟亚
导　师: 曹巨江
学　校: 陕西科技大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: 老年人助行工具生理特征心理特征姿势
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

中国已经进入老龄化社会，然而国内专门为老年人设立的服务机构和服务人员匮乏，提高老年人的自助能力能够有效缓解社会老龄化带来的巨大压力。另一方面，随着社会文明的发展，“享受生活”的价值理念逐渐渗入到老年人当中，他们对助行产品的设计提出了更高的要求。人机工程学在工程和设计领域中的运用和实践是工业设计的重要辅助手段，是实现人造物和使用者之间身、心良好亲和性的重要保障。因此，针对老年人年龄和身体状况提供的产品人性化设计成为促进老年产业发展的重要方面。本文以低、中龄老年人为目标人群，选择能够辅助这部分老年人自驾出行的一类助行工具为研究对象，运用人机工程学的相关理论，通过老年人的特征分析、需求分析以及老年人使用助行工具的姿势分析，对老年人助行工具展开设计研究。论文分析了我国老年人的体态变化和运动机能的老化等生理特征，研究了老年人的认知心理和感性心理等心理特征的变化，同时运用语义差分法探讨了老年人的心理需求与助行工具造型设计之间的关系。随着年龄增长，老年人的人体尺寸发生变化，肢体运动能力尤其是下肢活动能力降低，老年人生理特征的变化对助行工具的基本尺寸、材料选择及肢体辅助功能设计提出了要求。在色彩视知觉、注意力、记忆力等方面，老年人的认知心理存在明显的老化现象，从而影响助行工具的界面设计。老年人的情绪情感、兴趣偏好等感性心理也发生显著变化，具有安全感、归属感、自主感以及审美体验等心理诉求，老年人助行工具的造型设计应符合这种心理变化。此外，论文针对老年人使用助行工具时的驾驶姿势和起立姿势进行了分析，获得了老年人在该姿势下的关节活动范围与助行工具人机尺寸之间的关系。老年人的舒适驾驶姿势影响了助行工具的功能尺寸、各部分之间的相对空间位置的设计，对老年人起立姿势的研究为肢体辅助功能装置的参数设计提供了依据。综合以上研究，论文从功能和形态两方面归纳总结了老年人助行工具的设计要素，对老年人助行工具进行了系统的人机工程设计。在设计过程中，提出了辅助老年人站立的功能方式，分析了该方式实现的相关参数以及老年人助行工具整体设计参数，并针对同类产品界面中存在的缺陷，构建了老年人助行工具界面的设计策略。在此基础上，提出了一种具有辅助站立功能、便于操控的老年人助行车设计方案，使其功能结构、尺寸参数和外观形态既能满足老年人便利出行的生理要求，又能满足他们对安全、舒适和审美的心理体验。整篇文章力求理论与实践相结合，为同类产品的设计提供参考。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
1 绪论  11-17
  1.1 课题的研究背景  11-13
    1.1.1 我国社会老龄化的发展趋势  11
    1.1.2 老年人助行工具的现状  11-13
  1.2 课题的研究内容和研究方法  13-17
    1.2.1 研究内容  13-14
    1.2.2 研究方法  14-17
2 老年人的特征分析  17-29
  2.1 老年人的生理特征研究  17-19
    2.1.1 我国老年人的形体特征  17-19
    2.1.2 老年人的机体运动能力下降  19
  2.2 老年人的心理特征分析  19-27
    2.2.1 老年人的认知心理  19-21
    2.2.2 老年人的感性心理  21-22
    2.2.3 老年人对助行工具的心理需求  22-24
    2.2.4 老年人的心理需求对助行工具造型设计的影响  24-27
  2.3 本章小结  27-29
3 老年人使用助行工具的姿势研究  29-37
  3.1 老年人的驾驶坐姿  29-32
    3.1.1 老年人的静态坐姿尺寸  29
    3.1.2 舒适坐姿的关节活动角度  29-32
  3.2 老年人起立姿势的研究  32
  3.3 老年人的姿势与助行工具设计尺寸之间的人机关系  32-35
    3.3.1 静态舒适坐姿对助行工具设计的影响  32-34
    3.3.2 舒适的肢体活动角度对助行工具设计的影响  34-35
  3.4 本章小结  35-37
4 老年人助行工具的人机工程设计  37-53
  4.1 老年人助行工具的设计要素  37-38
    4.1.1 功能的有效性与合理性  37
    4.1.2 形态的审美性与人机匹配性  37-38
  4.2 老年人助行工具的功能设计  38-42
    4.2.1 提出辅助站立功能的方式——助立座椅  39-40
    4.2.2 助立座椅的优化设计  40-42
  4.3 老年人助行工具的参数设计  42-46
    4.3.1 助立座椅的参数设计  42-45
    4.3.2 座椅底座与车把之间的距离  45
    4.3.3 靠背与车把之间的距离及车把高度  45-46
    4.3.4 车把的倾斜角度  46
  4.4 老年人助行工具的人机界面设计  46-51
    4.4.1 老年人助行工具界面存在的缺陷  47-48
    4.4.2 老年人助行工具的界面设计策略构建  48-50
    4.4.3 老年人助行工具界面设计策略的应用  50-51
  4.5 本章小结  51-53
5 老年人助行工具的整体方案设计  53-57
  5.1 老年人助行工具的效果展示  53-54
  5.2 方案尺寸参数  54
  5.3 方案设计评价  54-55
  5.4 本章小结  55-57
6 结论与展望  57-59
  6.1 研究成果与创新  57
  6.2 展望  57-59
致谢  59-61
参考文献  61-65
附录 A: 我国老年人身高、臀围调查表  65-67
附录 B: 老年人对 15 款助行工具的评价  67-71
附录 C: 老年人使用助行工具的行为方式调查  71-75
攻读硕士学位期间发表的论文  75-76

基于人机工程学的老年人助行工具设计研究

内容摘要

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