老人助力器的研究現(xiàn)狀與設(shè)計(jì)方案

蔣一鳴　陶曄　許諾　朱宇琛　姚志鋮　姚琳

摘? 要：隨著現(xiàn)代社會(huì)的逐年老齡化及人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，“助老機(jī)械”逐漸成為現(xiàn)代家居中的必備產(chǎn)品，具有廣闊的市場(chǎng)價(jià)值。由于老年群體獨(dú)特的生理及心理特性，國(guó)內(nèi)助力器的設(shè)計(jì)普遍存在著精細(xì)度不夠、忽略用戶使用體驗(yàn)及心理需求、缺少人性化和個(gè)性化等部分問題。基于無障礙設(shè)計(jì)理念及用戶體驗(yàn)和心理需求分析，文章中結(jié)合死點(diǎn)機(jī)構(gòu)、膨脹鎖緊裝置等常見機(jī)械結(jié)構(gòu)，對(duì)于老年人日常生活中較為常用的“起床助力器”提出了創(chuàng)新設(shè)計(jì)改進(jìn)方案，使其更符合老年人的健康使用習(xí)慣，同時(shí)滿足不同生活場(chǎng)景內(nèi)的普適性需求，有利于進(jìn)一步推廣和利用。

關(guān)鍵詞：老齡化;老人助力器;無障礙設(shè)計(jì);用戶體驗(yàn)

中圖分類號(hào)：TH789? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2020）17-0101-02

Abstract： With the aging of modern society year by year and the continuous improvement of people's requirements for the quality of life， "machinery for the elderly" has gradually become a necessary product in modern home， which has a broad market value. Due to the unique physiological and psychological characteristics of the elderly group， there are some problems in the design of domestic booster， such as lack of refinement， neglect of user experience and psychological needs， lack of humanization and personalization and other problems. Based on the concept of barrier-free design and the analysis of user experience and psychological needs， this paper combines the common mechanical structures such as dead-point mechanism and expansion locking device， and puts forward innovative design improvement schemes for the more commonly used "wake-up booster" in the daily life of the elderly， so that it is more in line with the healthy usage habits of the elderly. At the same time to meet the needs of universality in different life scenarios， is conducive to further promotion and utilization.

Keywords： aging; elderly booster; barrier-free design; user experience

老齡化是我國(guó)現(xiàn)階段面臨的現(xiàn)實(shí)問題之一，據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局?jǐn)?shù)據(jù)顯示，60歲以上人口占全國(guó)人口13.32%[1]，國(guó)內(nèi)越來越多的輔助產(chǎn)品研發(fā)開始聚焦于老年群體的生活質(zhì)量，基于無障礙設(shè)計(jì)理念[2]，設(shè)計(jì)符合老年人生理特性的“助老機(jī)械”，其中，老年人助力器尤為常見，如拐杖、護(hù)理床、助行車等，本文著重探討老年人起身助力器，提出了一種綜合性強(qiáng)的機(jī)械裝置。

1 研究背景

老年人手握力不足尤其是“少肌癥”患者，其握力小于30千克[3]，且老年人骨骼較為疏松，斜向起身時(shí)骨骼間存在剪切應(yīng)力，造成肌肉擠壓，引起不適，甚至是脊椎損傷，針對(duì)老年人起身存在困難的問題，有許多輔助產(chǎn)品幫助老人實(shí)現(xiàn)無障礙起身，主要有護(hù)理床、起身助力器。

護(hù)理床通過機(jī)電結(jié)合，將床頭板設(shè)計(jì)為可折疊式，通過電機(jī)帶動(dòng)床頭板升降，然而，護(hù)理床由于造價(jià)昂貴且體積較大，難以在家居生活中普及。起身助力器作為實(shí)效性較強(qiáng)的機(jī)械裝置，由于其造型簡(jiǎn)單，用途單一，比較護(hù)理床占據(jù)更大的市場(chǎng)份額，根據(jù)支座固定方式的不同主要分為貼地式助力器和貼床式助力器，貼地式助力器依靠機(jī)構(gòu)整體重力保持穩(wěn)定，在使用過程中容易出現(xiàn)滑移，且由于不同床型兩側(cè)下邊緣與地面間的距離不同，不具備普適性;貼床式助力器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用便捷，但支撐桿固定于床墊處，床墊具有彈性導(dǎo)致使用時(shí)出現(xiàn)滑動(dòng)，固定不可靠。此外，這兩種助力器在扶手設(shè)計(jì)上沒有考慮老年人的實(shí)際需要，單手側(cè)拉時(shí)會(huì)出現(xiàn)脊椎的擠壓，致使疼痛。

隨著人們對(duì)生活質(zhì)量要求的不斷提高，老年人的健康問題引起廣泛關(guān)注，因此迫切需要設(shè)計(jì)一種老年人起身助力器，達(dá)到固定可靠且適用于絕大部多數(shù)床型的目的，輔助老人起身。

2 設(shè)計(jì)方案

如圖1，該設(shè)計(jì)主要應(yīng)用死點(diǎn)位置以實(shí)現(xiàn)助力器的穩(wěn)定性、便捷性，通過橫向固定桿、膨脹機(jī)構(gòu)的配合以適應(yīng)不同的床型。

2.1 死點(diǎn)機(jī)構(gòu)的運(yùn)用

死點(diǎn)是機(jī)械原理中常見的特性，死點(diǎn)的出現(xiàn)會(huì)造成機(jī)構(gòu)的“卡死”[4]，使得傳動(dòng)件無法正常運(yùn)轉(zhuǎn)，成為機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，死點(diǎn)的出現(xiàn)有利有弊，巧妙運(yùn)用死點(diǎn)位置既可以提高機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性，也可以起到折疊、收納的功用，減少助力器體積。

該設(shè)計(jì)中將扶手設(shè)計(jì)為橫向即“面對(duì)”老人，避免了斜拉扶手引起的脊椎擠壓，扶手所受力為朝向老人的單向力，借助連桿機(jī)構(gòu)的死點(diǎn)特性實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定化，機(jī)構(gòu)桿件尺寸由可圖2進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2.2 膨脹鎖緊機(jī)構(gòu)

膨脹鎖緊機(jī)構(gòu)是一種常見、實(shí)用的固定機(jī)構(gòu)，常見于登山杖的伸縮機(jī)構(gòu)中，包含外部套筒、內(nèi)置四爪錐筒、伸縮螺母三個(gè)部分，外部套筒通過螺紋連接于伸縮桿件間，通過旋轉(zhuǎn)外部套筒，使其發(fā)生上下位移，以抵住四爪錐筒的錐腳以實(shí)現(xiàn)固定。可以實(shí)現(xiàn)“隨鎖隨緊”的功效，以彌補(bǔ)市面中助力器卡扣式伸縮機(jī)構(gòu)伸縮區(qū)間的有限性。

針對(duì)不同的床，其高度不同，膨脹鎖緊機(jī)構(gòu)的應(yīng)用有利于調(diào)節(jié)扶手的垂直高度，從人機(jī)界面[5]的角度以達(dá)到老人的舒適位置。

2.3 機(jī)構(gòu)實(shí)用設(shè)計(jì)

市面上的助力器往往對(duì)床的大小、類型加以限定以滿足穩(wěn)定性的要求。見圖1，本設(shè)計(jì)通過橫向固定桿實(shí)現(xiàn)普適性，通過將橫桿置于床板與床墊間，借助老人自身重量、床板間摩擦力、橡膠支腳處摩擦力實(shí)現(xiàn)固定，通過側(cè)面彎管處的固定銷進(jìn)行折疊。

機(jī)構(gòu)中間固定板處安有“V”形布料材質(zhì)袋子，起整理、收納作用，以方便老年人生活中的日常儲(chǔ)物需求。

3 結(jié)束語(yǔ)

本文討論了國(guó)內(nèi)助力器存在普適性、穩(wěn)定性、舒適性、性價(jià)比等多方面的問題，無法良好地滿足現(xiàn)代社會(huì)的日益老齡化及人們對(duì)于健康舒適生活的要求，指出兩種具有應(yīng)用價(jià)值的機(jī)構(gòu)，提出一種便捷式、綜合性好的助力器設(shè)計(jì)思路，為設(shè)計(jì)出更加符合老年群體使用習(xí)慣及心理體驗(yàn)的助力產(chǎn)品提供基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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