殘疾人個性化輔助器具設計研究

周玲嵐

摘 要：殘疾人的殘疾程度和殘疾范圍常常是各不相同，但國內輔助器具都是批量化生產，主要停留在主要功能的實現，較少關注到每個殘疾人細微的功能及精神的需求。每個殘疾人根據自己殘疾程度及殘疾特征都有不同的生理和心理需求。通過輔助器具使用者本人主導設計和參與設計的方式更好的挖掘他們的隱性需求，采用數字化手段嘗試探索個性化輔助器具的設計研究，把殘疾人對輔助器具的高層次需求融入到設計中，真正提高殘疾人的的生活質量。

關鍵詞：輔助器具;隱形需求;設計;殘疾人

一、輔助器具的人性化設計欠缺

輔助器具是任何能解決殘疾人日常生活、工作、娛樂和生活自理中的問題，能給用戶提供更多的選擇、增加用戶的參與性、使用戶有更多的控制力或耐受力、獲得更多的娛樂和自主能力的裝置。[1]從輔助器具的定義和特點我們就能清晰的看到對輔助器具的定位主要是停留在裝置的技術層面和功能應用層面，而并沒有考慮到殘疾人的價值和心理感受，只研究輔助器具的技術含量如何提高，最終只會造成“單向度的殘疾人”[2]。在輔助器具的設計和開發中應重視殘疾人的精神需求。殘疾人的殘疾程度和殘疾范圍常常是各不相同，但國內輔助器具都是批量化生產，只是對主要功能的實現，并沒有關注到每個殘疾人細微的功能及精神的需求。每個殘疾人根據自己殘疾程度及殘疾特征都有不同的生理和心理需求。挖掘他們的隱性需求，通過數字化手段嘗試探索個性化輔助器具的設計研究，把殘疾人對輔助器具的高層次需求融入到設計中，真正提高殘疾人的的生活質量。

二、調研情況

課題主要從對現使用的輔助器具的優缺點、對輔助器具的改進建議、對輔助器具的期望、對體驗式參與設計的看法四個維度對殘疾人輔助器具的使用體驗設計調查問卷，初步了解殘疾人對輔助器具的隱性需求。根據調查表數據和訪談內容深入了解殘疾人對輔助器具的隱性需求，提取隱性需求的關鍵需求。通過調查我們發現殘疾人對輔助器具的使用主要從功能屬性、美學屬性、情感屬性三方面提出了較多的需求。功能屬性往往和公共設施有關系，這一部分不在我們的研究范圍。另一方面從美學和功能屬性方面大部分殘疾人都希望自己的輔助器具有科技感，外形需要有時尚感，設計感，內部功能需要增加科技元素，智能化。大部分殘疾學生最滿意的輔助器具是現在市面上流行的電動輪椅，主要原因是其可獨立操控，操控方便，外觀炫酷、速度快。從目前的調查來看，殘疾人隱性需求主要定位在對輔助器具的呈現外形，以及殘疾人和其輔助器具作為一個共同體在整體呈現時的外部形象。根據這個隱形需求，本課題把外觀設計作為重點融入到輔助器具的設計中。

三、融入體驗設計、參與設計概念，提升殘疾人輔助器具的外觀、色彩、功能等設計

（一）基于隱性需求提升殘疾人輔助器具設計人性化

本課題在浙江特殊教育學院數字媒體藝術設計專業選取六名殘疾學生參與設計，這六名同學中兩名是下肢殘疾的學生，四名是聽力障礙的學生。從調查中大部分殘疾人主要圍繞著助聽器、輪椅和上下肢等輔助器具提出了建議，最后我們根據殘疾人的使用經驗，帶領殘疾學生根據自己對所使用的輔助器具的不足進一步設計。首先提取原器具哪些地方不足，為什么不足，如何改進，原有優點有哪些，怎么保持，理清思路，分別從功能、外觀、色彩、使用材質等進行設計。通過學生體驗式設計挖掘其對輔助器具的深層需求。最后制定了3種可操作方案，這三種方案主要從外觀和細微的功能進行改進實施。

1.第一種方案助聽器和動漫形象結合，主題為——我酷炫，我與眾不同

老式的助聽器總是比較含蓄，為了和皮膚色接近，總是用肉色作為助聽器的外觀。但是助聽器的肉色往往不能和人皮膚的顏色一樣，不同的肉色在頭部總顯的很奇怪。所以學生們突破常規思維大膽設計，把他們年輕一代喜愛的動漫形象作為助聽器的形象代替原有的助聽器外觀，讓助聽器成為他們的一種裝飾品。

聽障人士常用的助聽器有耳背式助聽器和耳內式助聽器，這里我們主要針對耳背式助聽器進行設計。助聽器的結構主要包括麥克風、放大器、受話器、電感、電池以及功能調節。在設計前首先需要精確的把握每個功能，及功能相關的硬件尺寸。麥克風和放大器的孔距和內部設備大小。這些尺寸由使用和設計學生A與銷售機構咨詢，獲得最終數據。根據數據由助聽器使用殘疾學生A進行外形設計，外形設計融合動漫形象同時也需要考慮佩戴的舒適感，硬件設備放置的可行性。根據設計由殘疾學生B利用3Dmax軟件建立助聽器的模型，結合實際尺寸和設計稿的功能外觀進行建模。利用掃描技術、三維建模技術和3D打印技術初步呈現輔助器具。

以上的工作只能呈現輔助器具的整體外觀，整體外觀滿意后進入第二步設計，根據實際功能進一步細化。根據助聽器的不同材料繪制解剖設計圖分3部分設計。第一部分為機身，主要包括電池倉、開關、電位器。為了后期能夠把相關硬件裝入其中，機身部分分成了兩部分，中間部門鏤空，留出安裝電池等的位置，加上卡扣，使兩部分能夠易開易合。第二部分為耳鉤，在設計圖中要確定麥克風和放大器的內部設備放置位置及聲音輸入孔和輸出孔的位置。第三部分的傳聲管和耳模與原助聽器的基本相同，設計時主要參考原助聽器。

模型建好后需要選擇呈現方式，為了能夠實現個性化設計，我們更趨向3D打印的方式，但是3D打印的材料有很多局限，經過篩選，最后我們選擇了有機硅橡膠。有機硅橡膠外觀透明，可以滿足各種形狀的設計;其次，它與人體接觸舒適，具有良好的透氣性且生物相容性好，使人體不受感染，保持干凈清潔，其次，它的穩定性比較好，能反復進行消毒處理而不老化[3]。這些特點非常符合我們助聽器的使用要求，但是材料是透明的，顏色不能通過打印實現，目前我們只有采用手繪的方式實現上色。

2.第二種方案是輪子和動畫結合，主題為——轉出活力，轉出青春

輪椅是肢體殘疾人最常用的輔助器具，就像是他們的衣服一樣，每天必備。衣服可以來裝飾自己，可以來表達自己，那么我們同樣可以通過輪椅來裝飾自己、表達自己。根據這個出發點，我們把輪椅的輪子的中間空間進行了設計，利用轉動結合動畫的原理，讓輪椅轉動時產生動態效果，增添趣味性。同時在設計時也考慮到更換的功能，能夠根據自己的喜好更換圖案，就像每天換衣服一樣。

首先我們查詢了各類輪椅輪子的尺寸及其外形，以及輪椅的轉速。發現輪子的尺寸相差較大，電動輪椅的輪子尺寸小，轉速快，而普通輪椅的輪子尺寸大，轉動慢。對于展示畫面來說，我們更希望輪子的尺寸大一點，但在動畫的呈現上需要達到一定的速度才能實現，手推輪椅速度太慢，很難呈現較好的動畫效果。針對這些困難，我們通過測速儀進行了多次試驗，最后選擇了一個中大型的手推輪椅，從尺寸上可以更好的展示畫面效果，但在動態的表現上還是有些缺乏，只能通過畫面的改變增加動畫效果。為了能夠更方便的更換中間的裝飾，我們進行了各種固定方式的嘗試，也更換了多種材料。從pvc材料改進到較厚的卡紙，從繩子固定到螺絲固定再升級到強力扣，最后真正實現了較為滿意的輪子裝飾效果。

3.第三種方案利用現代化手段進行個性化輔助器具的設計，實現給義肢換裝。主題為——唯一

現在市面上的殘疾人使用的義肢基本為比較深的肉色，很多殘疾人并不喜歡這類顏色和樣式。另一方面由于殘疾的部位不同，每個殘疾人的需求是不同的，但市面上就只有為數不多的款式，殘疾人很難買到符合自己需求的義肢。根據這些問題，我們在設計時利用了人體掃描儀掃描肢體殘疾部分，獲取具體數據，再根據掃描數據匹配合適的模型，負責建模的學生根據具體數據和功能外觀要求調整模型。模型經使用者瀏覽滿意后再通過3D打印實現產品呈現。殘疾者本人對呈現產品進行體驗，對體驗的舒適感，外觀的要求提出進一步修改建議，我們根據其建議再選取相應的材料，修改模型，通過3D打印再次呈現，再體驗。通過殘疾者本人參與設計，參與體驗，提高殘疾人對輔助器具的滿意度。

四、殘疾人個性化輔助器具設計研究的創新之處

（一）在教師的帶領下殘疾學生自己設計符合他們需求的輔助器具

這個設計環節中教師和學生都起到了主導作用，教師在前期的調研中了解了很多殘疾人對輔具的隱性需求。可以帶動和引導學生在設計中進一步挖掘深層需求和個性需求。學生在設計輔助時需要把輔助器具作為自己的“共生體”進行設計。

（二）通過殘疾人自身體驗，挖掘深層需求，設計更人性化的輔助器具

通過殘疾人自身體驗，讓殘疾人參與“共生體”輔助器具的設計，挖掘深層需求。

殘疾人通過自身對輔助器具的使用體驗，會從生理和心理上發現更多的需求，這些深層需求是現在很多輔助器具忽略的問題，根據這些問題通過現代化手段實現個性設計，讓殘疾人輔助器具設計更具人性化。

（三）利用智能數字化手段參與個性化輔助器具的設計

1.本項目利用3D掃描技術采集單個殘疾人殘疾肢體信息，自動建立殘疾部位模型;2.在此模型的基礎上進行輔助器具的建模，讓模型更貼合殘疾者本人;3.利用3D打印機呈現輔助器具設計模型;4.體驗模型，提出問題，再次修改到最終完成。利用現代化手段實現了從想-做-呈現—修改-再次呈現的過程。真正實現輔助器具參與設計和體驗設計，挖掘他們的隱性需求，通過數字化手段嘗試探索個性化輔助器具的設計研究，把殘疾人對輔助器具的高層次需求融入到設計中，提升殘疾人對輔助器具的滿意度，真正提高殘疾人的的生活質量。

參考文獻

[1]《輔助器具在殘疾人“從學校到工作”過渡中的作用》 教育與教育研究 2009年6月 第六期 甘昭良

[2]《單向度的人》赫伯特.馬爾庫塞 ?上海譯文出版社 ?2014年3月 ISBN：9787532764969

[3]選自百度自乎 有機硅橡膠 ?https：//zhuanlan.zhihu.com/p/79999600）

[4] 《基于體驗設計的下肢殘疾人康復器械的設計研究》李昊 ?2013年12月碩士研究生學位論文 ?第15頁

[5]選自百度經驗《助聽器的結構和功能介紹》https：//jingyan.baidu.com/article/915fc414a92e4f51394b2038.html

本論文為2018年高校訪問學者“教師專業發展項目”項目編號FX2018149