基于人机工程学的手推型轮椅设计

摘要

随着社会分工进一步细化，互联网产业的蓬勃发展，下肢残疾人越来越方便地借助互联网参加到社会的联系协作中，越多的下肢残疾人成为了社会宝贵的人力资源。手推型轮椅作为下肢残疾人重要的辅助工具一直被我国大部分下肢残疾人使用。但现在市场上的主流手推型轮椅外观样式单一，用户人群区分较为模糊，以一种造型外观去迎合所有年龄段人群的喜好，传统的手推型轮椅外观已经远远不能满足年轻人的要求。其次现有手推型轮椅的人机舒适度并不高，一些轮椅上的部件仅能满足其日常基本功能需求，远远谈不上舒适操作。因此本论文以人体解剖学、美学、色彩学为辅助，以人机工程学理论为基础，对手推型轮椅进行舒适度优化和造型上的创新。
　　首先，本论文对现有市场上的手推型轮椅品牌进行了调研，研究分析典型手推型轮椅产品的优缺点。其后又对手推型轮椅的人机系统环境进行了分析，归纳出14个手推型轮椅人机系统环境中可能出现的问题，再以这14个问题为基础设计人机调查问卷，问卷的发放分为实体问卷和网络问卷两种，然后对收集回来的问卷进行数据处理，得出各个问题的用户舒适度权重，最终确定急需改进的9个问题。
　　其次，本论文把急需改进的9个问题根据对应轮椅的不同部位分成4类，其中5个问题与人手有关，对应轮椅的人机界面，2个问题与人体臀部及下肢有关，对应轮椅座位，1个问题与人体脊柱有关对应轮椅靠背，1个问题为综合性问题，对应轮椅轮胎和轮椅支架。本论文以人体解剖学和人机工程学理论为指导，对以上4类问题进行了改进和优化。
　　最后，本论文对手推型轮椅的整体尺寸和一些关键尺寸进行分析，找到其适用的产品尺寸应用原则进而选择了合适的人体百分位数据和功能修正量并得出具体数值，其后再以这些尺寸为设计依据，对现有手推型轮椅的外观造型进行了改进，使之更加符合本论文设定的20-40岁下肢残疾人用户人群的喜好。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．1．1 课题研究背景

1．1．2 课题研究意义

1．2．1 国内手推型轮椅研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 手推轮椅发展趋势

1．3 本论文研究方法

1．4 课题研究内容

1．5 本章小结

2 人机需求分析与调查

2．1 人机系统分析

2．1．1 用户特征与需求分析

2．1．2 轮椅人机系统及人机界面概述

2．2 手推型轮椅的人机调查

2．2．2 设计调查问卷

2．3 调查结果整理及数据分析

2．4 本章小结

3 手推轮椅的人机工程学优化

3．1 轮椅的人机界面分析及改进

3．1．1 手的解剖学特征分析

3．1．2 手刹人机界面的改进

3．1．3 手推圈人机界面的改进

3．2 轮椅座面分析及改进

3．3 轮椅的靠背形状分析

3．4 轮椅的减震性分析

3．5 本章小结

4 手推轮椅的尺寸确定

4．1 人体测量数据来源

4．2 人体尺寸的应用原则和人体尺寸修正量

4．2．1 百分位数的定义

4．2．2 人体尺寸的应用原则

4．2．3 产品尺寸设计类型

4．2．4 产品修正量与产品功能尺寸

4．3 轮椅尺寸的确定

4．4 本章小结

5 手推轮椅的造型设计

5．1 手推轮椅的方案展示

5．2 手推轮椅色彩方案展示

5．3 手推轮椅的材质选择

5．4 本章小结

6 结论与展望

6．1 课题总结

6．2 课题展望

参考文献

致谢