基于通用设计理念的家用下肢康复产品设计研究

相较于国外而言，国内民众更加重视临床的治疗效果，而忽视了术后的康复与调养。对康复的轻视导致身体机能恢复的缓慢，因此，向国人宣传康复训练变得尤为重要。关于康复医学领域的文件和政策不断出台，说明国家对于康复医疗方面重视程度不断提高

。通用设计的目的涵盖了提高残障人士生活水平以及处理因其产生的系列社会问题。随着年龄的增加，每个人都会成为功能障碍人群中的一员，因此，通用设计理念在康复训练方面的应用是必要且重要的。

1 通用设计理念概述

通用设计着重站在老人、残障群体等弱势人群的角度进行产品的设计，即通用设计的领域除了包含一般人以外也考虑到弱势人群。在我国，通用设计的名称还被不同地区译为共用性设计、全民设计、普适设计等，其基本涵义没有太大差别。它指的是某个产品或环境让每个人都可以使用而无需改变或额外设计，强调的是无差异使用。通用设计所倡导的设计满足每个人是一种理想的情形，这并不代表要达到所有用户的要求，而是希冀尽可能地满足大多数用户的需求。

2 家用下肢康复产品现状分析

普通人对于医疗器械与辅助器具难以辨别，常常以日常认知的想法来进行看待，将两者概念混淆，理所当然地认为只有功能障碍人群才会使用这些产品。近些年来随着通用设计理念的惠及大众，改变了群众对辅助器具的固有看法，许多学科也将使肢体功能障碍人群安全、愉快、便捷地使用辅助器具作为用户痛点切入，从而增强用户做康复训练时的自强信念，提升康复训练取得的成果

。

从以上我们不难发现，如果译者根据字面意义采取字对字的直译方法，那么蕴气式可以表达为“qunqi shi”，那么读者就会感到茫然，尤其是对第一次接触中国传统文化——气功的人来说，他们会感到很奇怪。“蕴气”“凝神静气、呼吸自然”和“深、平、稳”的方式为中国气功的运气方式。运气，对调动人体的精、气、神，都有很好的效果。译者此处采取了归化的翻译策略，可以说恰当地传达出意义，使读者一目了然。“盘龙”翻译为“coiling dragon”也不失为上策，相信译语读者获取的意义与源语读者阅读“盘龙”二字所获取的信息是相同的，效果应该是一致的。

下肢康复产品根据失能的严重程度涉及范围广泛，既包括上肢支撑发力的拐杖等机构简单、价格便宜、功能实用的产品，又涵盖下肢康复机器人、外骨骼机器人等科技含量高的产品。虽然产品种类大相径庭，但是下肢康复产品作用在于帮助下肢功能障碍人群恢复部分或全部的身体机能，提高下肢功能障碍人群的生活水平及实现自我价值

。产品种类如表1 所示。

根据适用阶段与训练模式总结，当前市场中的下肢康复产品使用情况为以下几种：

产品给人的第一视觉印象来自于色彩，经过前期的调研分析，使用医疗产品的原本色调向暖色系改变，根据产品特性，色彩不宜过于纷杂和艳丽，给人廉价质量的感受，且不能根据产品颜色区分用户差别，同一产品中不宜超过三种颜色。应以简洁温馨的配色给用户打造一种适宜的康复环境，减轻用户的心理负担，从而降低与产品之间的距离感与隔阂感，提高与产品之间的亲近感。

其二，腿部训练带佩戴方便、操作简单，主要由患者采用上肢力量对腿部、踝部进行拉伸训练，以防止足下垂、足脚跟经络挛缩，达到增强下肢与关节的力量、关节灵活度、足脚灵活性的目的。但由于主动训练强度大，只适用于早中期失能阶段，重度失能阶段无法完成高强度的动作。

其三，足托可以摆脱限制性支具的束缚，避免足跟部血流受压迫，通过对小腿与足部的连接固定，固定关节，减轻承重，达到矫正的作用，佩戴方便舒适，有效避免足下垂、跟腱炎。在康复训练环节，足托能尽到保护作用，但不能使踝关节或足部起到运动锻炼的效果。腿部脚踏车造型小巧、方便搬挪，无需专人陪护，有自行通过旋转阻力调节钮进行阻力调节的产品，还有通过内置电机，实现正反旋转，初期可进行被动训练，后期可自动增加抗阻训练的产品，不同的阶段训练模式对康复更加有效果。

其四，外骨骼机器人在康复训练及术后疗养方面具有很大的发展后劲。外骨骼机器人基于人机工效学和仿生学的优势令其坐拥大型康复机器人无法实现的优良用户体验。但是为确保治疗效果、使用安全性及长时间续航，产品往往无法达到轻量化的效果且定价昂贵，个人用户普及率低，相当数量的康复机构也不具备大面积采购的能力。

应对各种挑战的做法是从三个方面探讨摆脱困境的出路：第一，坚持计算认知的解释模式，认知仍旧是计算，但不是狭义的计算，我们将采用一种广义计算的策略，扩大计算认知的适用范围；第二，重新定义计算认知的内涵，扩展认知的定义，认知被看作是一种信息加工，同时我们将转变信息的观念，为进一步探索自然计算奠定理论基础；第三，借鉴国外学者提出自然计算的探索性方案和理论模型，最终由图灵计算转向自然计算。

运用了封闭型的问卷方式，采取了选择式、等级式和定距式相结合的问题类型。针对用户对家用下肢康复产品需求的问卷调查设定为五级单因素的表格，得到的问卷数据进行分析可信性较高。调查问卷题目的分类如表2 所示。

国家统一的理论探讨——基于复杂性思维的视角 …………………………………………………… 朱 磊（4·26）

“按照你这么说，如今再仿制品的东西工艺更高，理应更值钱了？再说，即使把这些当成清朝的工艺品，也值不了多少钱。这个再怎么精美，它还是个钱的形状。也没见过谁在钱眼里穿根绳子当玉坠子用啊。”

3 家用下肢康复产品的通用设计用户需求分析

对家用下肢康复产品的需求调查主要采用问卷调研的形式。通过网络发布问卷，并回收整理，分析出用户对于产品的需求

。

最后，下肢康复机器人，属于高端康复器械，体量较大，是医院与康复疗养中心采取的主流康复手段。悬吊式下肢康复机器人以提拉躯干的方式实现体重支撑，使患者保持直立行走姿势进行运动，利用足托、跑步机代替患者进行被动运动，完成下肢的恢复训练。但多数下肢康复机器人存在产品造型同质化，机械结构部件直接裸露在外、操作繁琐复杂、训练过程枯燥单调等问题。

3.1 调查数据的统计分析

使用SPSS 软件，对得到的统计选项进行信度分析，而且去除校正项总计相关性低于0.4 的与项已删除的α 系数高于Cronbach α 系数的项目后得到表3。由表可得，表3 中的问卷题目的Cronbach α 系数为0.95，高于0.9，证明以上调查问卷的回答结果具有高质量的可信度。

3.2 调研结果分析

根据对数据的总结后可以发现，用户对康复产品需要的是具有时尚外观、安全的材质、使用简单、有一定辅助功能，同时可以对他们生活改善的家用下肢康复产品。而不同失能程度的用户对外观造型、辅助功能有着不同的需求。所以设计过程中要综合考虑到不同类型用户的生理与心理需求。

3.3 人群定位

根据通用设计理念，将下肢康复训练产品的目标用户由功能障碍人群扩大到普通人群。由此，可以大体将用户分为下肢运动障碍群体以及普通人群体。

下肢功能障碍人群产生的原因有很多，大体分为发生交通事故等外伤导致的，神经系统疾病导致的。像这类疾病的康复阶段不仅要恢复其生理机能，而且要照顾其心理情绪，提高这类使用人群的自我评价与社会认同。

普通人群体居家生活中无法出门进行体育锻炼，基于现代人群对于自己身材的高标准、严要求，居家健身锻炼需要一款训练产品，提升全民健康水平。

3.4 人群分析

下肢功能障碍人群生理方面的改变主要表现在以往可以自主完成的生活日常现在需要家属协助，劳动能力下降；普通人对于身体素质的要求不断增高，希望增强心肺功能，增强免疫力，以期获得更长的寿命。

组织灌注伪彩图可以清楚地提供胰腺癌组织和正常胰腺组织的色彩程度的差异[3]，即胰腺癌病灶以冷色调为主，而正常胰腺组织由于血供丰富呈现以红色为主的暖色调。尽管各个研究中样本来源、扫描机器型号、计算模型等实验过程不尽相同，但研究结果都是大致相同的，即CT灌注成像可以反映胰腺癌微循环的状态，为小胰腺癌的诊断提供帮助。

下肢功能障碍人群自我认同感降低，常感到孤独自卑，性格上变得敏感多疑，经常自我否定，慢慢产生了一些消极的情绪与心理需求。常感觉孤独寂寞，渴望一个健康的好身体，对家人的依赖心理增强。还有因为这些负面情绪而产生的反弹心理，更加渴望得到社会的肯定，自尊心要强。普通人在意提高生活质量标准，获得健康身体的意愿强烈，减少容貌焦虑，得到心理满足感。

4 家用下肢康复产品设计的基本原则

4.1 安全性原则

产品在满足以上三项基本原则的基础上，还应达到用户使用产品更高层次的情感需求，驱散康复期的失落感、自卑感、恐惧感，增强用户的康复信心，调整自我否定的心态，在整体设计上可充分利用明朗色彩、柔软材质所表现出的情感要素，打造安全舒适的使用体验，充分考虑用户群体的情感需求，提高产品的亲和力。

4.2 易用性原则

产品应尽量避免过于繁杂的操作流程，在穿戴过程和使用过程规避冗杂的操作，尽量使用户能够自主完成训练的需求。部分功能确保教授一次之后，用户能够自主使用的原则，适应不同用户的使用需求，与用户的直觉和期望保持一致，提供预警机制。

4.3 舒适性原则

产品整体造型与细节处理要注意符合人体尺寸规范，产品大小应符合家庭使用环境。结构设计应符合康复医学的功能需求，能够起到基本的康复训练目的。确保用户在应用流程中的舒适性，让用户对于康复过程不反感，具有一个身心愉悦的康复条件，有助于康复期间的心理情感建设。用户与产品接触的部件，尽量选用绿色环保无污染且柔软舒适的材质，要满足与其他家居之间互相协调，让用户对产品不会产生隔阂感。

4.4 情感性原则

使用家用下肢康复产品的用户下肢功能具有不同程度的障碍，需要通过康复产品进行功能锻炼。产品在设计过程中首先要保证用户安全，充分考虑到无障碍、简洁性、支撑性、牢固性等设计因素，确保在使用产品过程中不会造成用户身体损伤，将可能导致受伤的要素尽量避免，或为部件增加保护罩等措施提高产品的容错能力。

所有患者均在常规对症治疗的基础上，给予注射用万古霉素（Eli Lilly Italia S.P.A.公司，注册证号：国药准字J20050069，规格：0.5 g）0.5 g加至0.9%氯化钠注射液250 mL中，静脉滴注，q12 h，滴速为10 mg/min（不宜超过15 mg/min）；同时行维持呼吸、循环功能及营养支持等综合治疗[7]。

以上四个产品设计基本原则环环相扣，充分考虑用户在使用过程中的使用体验，首先满足安全性原则的指导下，简化产品结构，改善枯燥的训练过程，优化操作步骤，提高产品的容错性。结构要设计可调节机构来适应不同人群的使用，在功能上越来越多样化，交互方式也越来越人性化，增强用户做康复训练时的自强信念，提升康复训练取得的成果

。

5 基于通用设计理念的家用下肢康复产品设计思路

5.1 家用下肢康复产品外观设计

视觉通道占用户获取信息的80%，所以拥有一个符合用户审美需求的产品造型能够大幅度提升产品的价值与销量。一个好的造型设计可以提升产品对用户的吸引力，能够更有效地展现出产品的主要用途，还可以更鲜明地突出产品主题。简洁硬朗的直线能够体现出产品的理性、冷峻的感觉，而曲线造型能够展现产品的温暖、亲和的感觉。在家用下肢康复产品的整体造型设计中主要采用曲线，结合直线对功能进行划分，避免造型过于圆润臃肿。提高产品层次感，添加丰富的装饰线与分型线，提升产品的安全感与亲和力。将各个部件整体化，合理分配功能模块，对于裸露在外的零件尽量通过造型将其隐藏，使外观更加清爽。兼顾无障碍需求，整体造型重心稳定且方便移动，保证用户的使用安全。

其一，拐杖、助行器等产品是基本的下肢康复训练产品，外形结构相对简单、外形多种多样，使用时依靠上肢支撑身体重量，主动进行步行动作，以达到康复训练的目的。虽然具有轻便易用、价格低廉等优势，但是康复效率低且存在极大的安全风险，成为轻度失能阶段的主要选择。

［2］King LA，Downey GO，Potish RA，et al.Treatment of advanced epithelial ovarian carcinoma in Pregnancy with cisplatin-based chemotherapy.Gynecol Oncol，1991，41:78-80.

技术转移办公室要向更为专业的技术转移公司发展，分步骤、分阶段建立可以覆盖科研成果转化全链条的专业机构，以专业机构为主体统筹配置资源，将政府、高校、企业、科研人员等多个主体有效链接起来。政府拨款、制定相关政策，支持技术开发和转化，企业专注于市场和销售，科研人员专注于科学研究、追求更好更新的科研成果，各方各司其职，整个转化链高效运营。借鉴国外先进经验，采用现代公司化管理方式，根据科研成果转化全链条的需求设立相应岗位和部门。

产品的主色调选用高明度的灰色，避免产品带给用户纯白色的医疗产品刻板印象，在信息显示区域运用暖色系颜色与产品功能分区进行区分，这也是提高产品易用性和容错性的一种方式。暖色系颜色选用低饱和度的米黄色，将产品的意向引导向温馨有活力，让人感觉舒适放松，降低用户使用的抵触情绪，解决用户的情感诉求。

5.1.2 造型设计

5.1.1 色彩设计

5.1.3 材质设计

按照毛料的品质，可将昌乐蓝宝石分为极品类蓝宝石、特异类蓝宝石、星光类蓝宝石、普通类蓝宝石、宝石与刚玉混合体、纯刚玉六种类型。

家用下肢康复产品的材料选择关系到整个结构的稳定性与用户使用的安全性与舒适性，选取材料的密度、耐磨性、化学特征等特性影响到产品功能的实现。目前市场中小型下肢康复产品多采用金属结构、塑料外壳、木材等材料，部分高端产品运用了具有高强度轻质量特点的碳纤维来代替。结合产品的不同功能部件，根据每种材料的特性来进行合理安排。结构方面尽量通过折叠等方式做到减小产品的占地面积，易于收纳。

在结构功能实现的情况下，与用户皮肤或衣物贴近的位置选用更加松软的材质提高舒畅感与安全感，可采用性质优良的弹性体材料，兼具橡胶和热塑性塑料的特点，受力产生形变，静置复原本来形状，在用户放置的脚踏上方的承托材料可以选用弹性体材料。基本的功能传动结构采用强度高的金属材料，铝合金材料密度低，但强度比较高、可塑性良好，可加工成多种形状型材，具有优良的导电性、导热性和抗蚀性。外壳选用免喷涂塑料，不仅美观，同时也具有较好的耐磨性能。根据材料的选取，合理选择材料加工工艺。利用材料的特性与质感，区分功能分区与操作分区。弹性体材料可以通过增加纹理来增加舒适性，同时增添意蕴，根据用户差异对包裹性增加可调节性。

5.2 家用下肢康复产品人机设计

随着生活质量的不断发展，用户对于产品的人机舒适度的重视程度越来越高。拥有良好的用户体验要求设计者遵循人机工程学的科学方法进行设计，运用可调性设计原则、极限设计原则、平均尺寸设计原则等参考数据保证大多数用户可以使用，提高不同身型人群的适应性，不同的功能模式差异化使用效果，让产品具有极大的包容性

。人机设计的目的在于建立一个合理的“人-机-环境”系统，设计出符合用户使用习惯的产品和舒适的环境条件。系统中三大因素之间相互协调、相辅相成，合理地分析，寻找系统效果的最大化，提高各组件调节范围与下肢的适合程度。产品与家庭环境协调，能够融合进家庭温馨的生活环境，提高产品操作方面的容错能力，各部件的活动程度不得超过人体关节的自由活动度，避免二次伤害。在运行方面，能够进行往复式训练与圆周训练，兼顾被动式锻炼和主动式锻炼。操作方式简便，激发用户的使用积极性，争取做到对用户进行一次指导，用户能够自主使用产品。

5.3 家用下肢康复产品情感设计

从关注用户心理需求出发，着重处理用户使用康复产品时的倦怠消极情绪

，促使用户积极配合使用产品实行居家训练，利用温馨的产品色彩拉近用户与产品之间的距离，利用柔软温和的材质让用户感受安全性，利用曲线造型提升产品亲和力，降低用户使用过程中心理的不安情绪。在使用阶段为用户提供便利，增强其康复的信心，为下肢功能障碍用户设计一款满足心理情感需求的家用下肢康复产品。

6 结语

用户在进行初期的康复治疗后，返回家庭环境中，仍需要坚持巩固康复效果，家用下肢康复产品的重要性由此体现。文章根据用户调研分析得出，产品能够在各个方面达到提高康复效果的目的，需通过满足用户的基本使用需求和情感需求来实现。在具体功能方面，用户可以根据自身状况，选择不同模式进行康复训练，使家用下肢康复产品为用户制造沉浸式体验，改善用户心理感受，增加训练持久性。

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[1]王一琳.人性化理念下的康复型辅具设计研究[D].河北工业大学，2015.

[2]黄淼.通用设计理念下智障能训辅具设计与应用研究[D].武汉理工大学，2016.

[3]袁博.下肢康复辅助产品造型设计研究[D].沈阳理工大学，2021.

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[5]张婷.偏瘫患者复健单车设计研究[D].沈阳建筑大学，2020.

[6]迟瑞丰，付志鹏.基于人性化理念的脑卒中患者下肢康复产品设计研究[J].工业设计，2021，（08）：71-72.

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