適老化家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)的人機(jī)工程學(xué)與設(shè)計(jì)研究

郝雨凡 繆玲

關(guān)鍵詞：適老化;運(yùn)動康復(fù)機(jī);人機(jī)工程學(xué);智能化

中圖分類號：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-9436（2021）21-0-03

21世紀(jì)中葉之后，中國老年人口比例將伴隨老年人口規(guī)模的零增長及負(fù)增長而逐漸穩(wěn)定在峰值水平[1]。截至2020年，中國老年人口占總?cè)丝诘谋壤秊?8.1%，據(jù)測算，到2035年，中國老年人口比例將達(dá)29.8%以上，并且到2050年，老年人口比例將上升到37.8%左右，適老化產(chǎn)品因此有了更為廣闊的市場，對適老化產(chǎn)品的不斷改良和完善也成了當(dāng)下產(chǎn)品服務(wù)中最重要的環(huán)節(jié)之一。

1 適老化家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)

1.1 概念

適老化家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)是一款在家里供老人使用的運(yùn)動康復(fù)機(jī)，這類器材主要對老人的手腳進(jìn)行運(yùn)動鍛煉，起到運(yùn)動康復(fù)或預(yù)防疾病的效果。運(yùn)動康復(fù)機(jī)從產(chǎn)品形式上可分為腳踏（或手搖）機(jī)和上下肢一體機(jī)，從采用的驅(qū)動器上可分為老人主動運(yùn)動機(jī)和智能主被一體機(jī)。而適老化家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)有額外的適老限制，即這類家用康復(fù)器械從生理到心理都要有適老化的體現(xiàn)。

1.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

隨著老年人口的增加，老年人群易發(fā)病癥的發(fā)病率的上升，我國適老化康復(fù)產(chǎn)品的市場也在逐漸擴(kuò)大，在眾多康復(fù)產(chǎn)品中，運(yùn)動康復(fù)機(jī)的使用相當(dāng)廣泛。近年來，這類產(chǎn)品也逐漸從醫(yī)院、康復(fù)中心等專業(yè)康復(fù)機(jī)構(gòu)中被簡化、改良，進(jìn)入了許多有相關(guān)需求的家庭，如今已有大批居家專用的家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)，居家康復(fù)的理念也逐漸深入人心。

傳統(tǒng)的康復(fù)方式包括運(yùn)動康復(fù)、作業(yè)康復(fù)、設(shè)備治療、理療、牽引等，這些康復(fù)方式繁雜且對大部分家庭來說并不方便，而新型康復(fù)器械的研發(fā)及人工智能與康復(fù)醫(yī)療的結(jié)合，使康復(fù)器械朝著簡單化、智能化的方向不斷進(jìn)步。近年來，康復(fù)器械逐步普及、下沉，實(shí)現(xiàn)了居家使用。

2 使用人群

2.1 使用人群特點(diǎn)

適老化家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)的使用人群是老年群體，適老化家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)不僅能起到幫助康復(fù)的作用，還有預(yù)防和輔助老人運(yùn)動的功能。隨著年齡的增長，老年人的身體形態(tài)和機(jī)能都發(fā)生了變化，這主要體現(xiàn)在生理和心理兩方面。生理上，身體機(jī)能衰退，大腦功能發(fā)生改變，中樞神經(jīng)系統(tǒng)遞質(zhì)的合成和代謝能力相較青壯年有明顯的減弱，這導(dǎo)致老年群體出現(xiàn)反應(yīng)遲鈍、意識性差和注意力不集中等問題[2]。這主要表現(xiàn)為兩個(gè)方面：一是感覺遲鈍，視覺、聽覺、嗅覺以及皮膚的感應(yīng)功能減退，導(dǎo)致視力、聽力、靈敏度下降;二是靈活性差，動作不靈活，協(xié)調(diào)性差，行動遲緩笨拙[3]。而心理上，老人一般會有易怒、易懼、抑郁、焦慮、孤獨(dú)、畏病等特點(diǎn)。

幫助半失能老人運(yùn)動康復(fù)是運(yùn)動康復(fù)機(jī)最主要的功能，根據(jù)國際通行標(biāo)準(zhǔn)，在飲食、穿衣、上下床、上廁所、室內(nèi)行走、洗澡等六項(xiàng)指標(biāo)中，不能獨(dú)立完成一到兩項(xiàng)的被定義為“輕度失能”，不能獨(dú)立完成三到四個(gè)項(xiàng)目的被定義為“中度失能”，不能獨(dú)立完成五到六個(gè)項(xiàng)目的被定義為“重度失能”[4]。半失能老人是指輕、中度失能的老人，這類老人通常更加敏感要強(qiáng)、孤獨(dú)寂寞、畏懼疾病等，由于生理上的不足，其相較普通老人而言更加依賴外界的幫助。

2.2 使用人群反饋及需求

不同自理程度的老人對康復(fù)機(jī)的需求不同，目前一般將60歲以上的老人分為三類：自理老人、借助老人和介護(hù)老人。自理老人是指在沒有外界人或物的幫助下，能夠完全照顧自己的老人;介助老人是指在日常生活中需要借助輪椅、助行器等輔助設(shè)施的老年人;介護(hù)老人是指在日常生活中需要依靠他人照顧的老人。自理老人對康復(fù)機(jī)的依賴性不強(qiáng)，主要需要康復(fù)機(jī)的輔助運(yùn)動功能，沒有其他硬性需求;介助老人對于運(yùn)動康復(fù)機(jī)的需求相對較多，因生理上的特殊需求，他們有使用運(yùn)動康復(fù)機(jī)的硬性要求，即幫助康復(fù)的需求;介護(hù)老人大部分是失能老人，部分失能較輕的老人跟介助老人一樣，對康復(fù)機(jī)有運(yùn)動、幫助康復(fù)等硬性要求，這是其主要需求的一部分。

通過對50位60周歲以上老人的訪談?wù){(diào)研得出，多數(shù)老人需要的是運(yùn)動康復(fù)機(jī)的運(yùn)動康復(fù)功能，半數(shù)老人認(rèn)為沒有失能情況出現(xiàn)時(shí)，沒有購買這類產(chǎn)品的必要，但他們并沒有完全抗拒產(chǎn)品。老人對運(yùn)動康復(fù)機(jī)的需求基本都在主動型康復(fù)機(jī)的功能范圍內(nèi)。90%的老人認(rèn)為運(yùn)動康復(fù)機(jī)要有可調(diào)節(jié)功能，包括前桿、座椅等;70%的老人認(rèn)為運(yùn)動康復(fù)機(jī)要有可折疊的功能，以便搬運(yùn)和節(jié)省空間;45%的老人認(rèn)為運(yùn)動康復(fù)機(jī)要有被動模式，能夠節(jié)省力氣。

2.3 分析及結(jié)論

在運(yùn)動康復(fù)機(jī)使用者的訪談?wù){(diào)研中可以得出兩個(gè)結(jié)論：老人更看重運(yùn)動康復(fù)機(jī)的基礎(chǔ)功能，很少有附加功能的需求;產(chǎn)品的購買者即老人的子女或其他晚輩在使用者需求的基礎(chǔ)上，還有智能產(chǎn)品的需求。

產(chǎn)品使用者和購買者共同的需求部分即最基礎(chǔ)的需求是產(chǎn)品的使用功能及形式的需求，包括可調(diào)節(jié)、折疊或拆卸，易于搬運(yùn)，方便居家使用。多數(shù)老人不習(xí)慣使用智能化的產(chǎn)品，在接觸智能產(chǎn)品時(shí)會覺得復(fù)雜、難以上手、使用不便，因此不需要產(chǎn)品智能化的附加功能。老年人的心理是十分敏感的，大多數(shù)老年人不能快速接受新鮮事物，但智能化產(chǎn)品確實(shí)能為產(chǎn)品的使用者提供更好的功效，因此在智能設(shè)計(jì)上應(yīng)更加簡便，便于老人接受和使用。

3 運(yùn)動康復(fù)機(jī)的調(diào)研分析

文章分析的對象為市場上熱銷的四個(gè)運(yùn)動康復(fù)訓(xùn)練器材品牌產(chǎn)品：康之樂、希維爾、玖健、ARGAL。研究內(nèi)容包括不同品牌運(yùn)動康復(fù)機(jī)的尺寸、材質(zhì)、多功能性以及使用模式。文章分析、對比和整理研究結(jié)果，旨在為后續(xù)的設(shè)計(jì)改良提供可行參考。

3.1 上下肢腳踏車、迷你腳踏車（康之樂）

康之樂的運(yùn)動康復(fù)機(jī)均為主動運(yùn)動型，設(shè)計(jì)簡潔實(shí)用，便于攜帶，可折疊、可調(diào)節(jié)高度。主要使用的材料是噴塑鋼材，高強(qiáng)度焊接，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，承重能力強(qiáng)，占地尺寸為40.5 cm*42.5 cm。兩款設(shè)備高度不同，功能也不同。上下肢腳踏車高90.5 cm，可同步進(jìn)行上下肢訓(xùn)練康復(fù)。細(xì)節(jié)處設(shè)計(jì)有防滑吸盤，泡棉手柄，用于保護(hù)老人。迷你腳踏車高27 cm，只能進(jìn)行單一的上肢或者下肢的康復(fù)訓(xùn)練，二者不能同步進(jìn)行。

3.2 藍(lán)牙智能一體機(jī)、智能康復(fù)機(jī)（希維爾）

希維爾的康復(fù)機(jī)是主被動一體的智能一體機(jī)，可遙控、可調(diào)節(jié)阻力，使用的材料主要是ABS工程塑料和碳鋼。整體尺寸為34 cm*116 cm*78 ～105 cm，上桿高度可調(diào)節(jié)，智能設(shè)計(jì)，功能實(shí)用多樣，可自由調(diào)節(jié)主被動雙模式，可四肢聯(lián)動也可單獨(dú)訓(xùn)練，無線遙控、觸壓式控制面板雙控，操作簡單方便，可正反轉(zhuǎn)多角度鍛煉，還有智能防痙攣功能，有助于防范安全隱患。被動模式使用的是250 W大功率雙電機(jī)，低音降噪。其中，藍(lán)牙智能一體機(jī)在智能康復(fù)機(jī)多種功能的基礎(chǔ)上多了一個(gè)可連接藍(lán)牙的功能，有助于幫助老人在運(yùn)動鍛煉時(shí)放松身心，愉悅地進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練，照顧到老人的心理需求。

3.3 經(jīng)典款康復(fù)機(jī)、上下肢一體康復(fù)機(jī)（玖健）

玖健的兩款運(yùn)動康復(fù)機(jī)的形式與康之樂類似，都是主被動一體的智能機(jī)，可遙控、可調(diào)節(jié)阻力，主要使用的材料是ABS工程塑料和碳鋼，整體占地尺寸為44 cm*45 cm。智能設(shè)計(jì)，功能實(shí)用多樣，可自由調(diào)節(jié)主被動雙模式，可四肢聯(lián)動也可單獨(dú)訓(xùn)練，采用的是無線遙控、觸壓式控制面板雙控，操作簡單方便，可正反轉(zhuǎn)多角度鍛煉，還有智能防痙攣功能，有助于防范安全隱患。其中，經(jīng)典款康復(fù)機(jī)高65 cm，只能進(jìn)行單一的上肢或下肢的康復(fù)訓(xùn)練，但占地面積小，便于移動，可隨處鍛煉。上下肢一體康復(fù)機(jī)高90 cm，可同步進(jìn)行上下肢康復(fù)訓(xùn)練，全面鍛煉。

3.4 家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)、智能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)（ARGAL）

ARGAL的兩款運(yùn)動康復(fù)機(jī)都是能上下肢同步鍛煉的，一款是主動運(yùn)動型，另一款是智能主被動一體機(jī)。家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)的主要材質(zhì)是噴塑鋼材，整體尺寸為51 cm*44 cm*84 ～105 cm，上桿高度可調(diào)節(jié)，運(yùn)動阻力可調(diào)節(jié)，但不能折疊。在手柄和腳蹬處有滾揉按摩的設(shè)計(jì)，能夠提高產(chǎn)品的舒適性。智能康復(fù)訓(xùn)練機(jī)的主要材質(zhì)是ABS工程塑料和碳鋼，整體尺寸為53.5 cm*105 cm*102～132cm，上桿高度和角度都可調(diào)節(jié)，運(yùn)動阻力可調(diào)節(jié)、滑軌式座椅可調(diào)節(jié)、拆卸?？勺杂烧{(diào)節(jié)主被動雙模式，可四肢聯(lián)動也可單獨(dú)訓(xùn)練，采用的是無線遙控、觸壓式控制面板雙控，操作簡單方便，可正反轉(zhuǎn)多角度鍛煉，還有智能防痙攣功能，有助于防范安全隱患。前支撐腳安裝滑輪，后支撐加固防滑，移動方便的同時(shí)還能穩(wěn)定機(jī)身，保障老人的運(yùn)動安全。

3.5 小結(jié)

文章對四個(gè)品牌、八種運(yùn)動康復(fù)機(jī)的特點(diǎn)進(jìn)行整理分析，主要對比了產(chǎn)品的尺寸、材料、多功能性和使用模式。不同品牌的運(yùn)動康復(fù)機(jī)的整體尺寸不盡相同，多數(shù)主動運(yùn)動型的運(yùn)動康復(fù)機(jī)采用的材料都是噴塑鋼材，比較輕便，都可拆卸、調(diào)節(jié)高度以及調(diào)節(jié)運(yùn)動阻力，部分還有可折疊的功能。而主被動一體的智能運(yùn)動康復(fù)機(jī)大多都是ABS工程塑料和碳鋼結(jié)合運(yùn)用，比較堅(jiān)固穩(wěn)定，大多都可遙控、前桿高度與運(yùn)動阻力可調(diào)，其中一項(xiàng)產(chǎn)品還可以連接藍(lán)牙，智能功能豐富多樣。

4 結(jié)合人體工程學(xué)對產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)改良

由于產(chǎn)品種類較多，結(jié)合用戶訪談?wù){(diào)研，主要改造上下肢一體運(yùn)動康復(fù)機(jī)。市場上現(xiàn)有的上下肢一體運(yùn)動康復(fù)機(jī)大多都有體積大、難搬運(yùn)、塑料殼易損壞、可拆卸但難折疊等問題，與用戶需求不符。文章針對以上幾點(diǎn)對現(xiàn)有的運(yùn)動康復(fù)機(jī)進(jìn)行改造，使得改造后的產(chǎn)品與居家康復(fù)系統(tǒng)能更好地配合，能夠更好地被老年群體接受和適應(yīng)，從而幫助更多的老人解決更多問題。

第一，產(chǎn)品的尺寸。結(jié)合現(xiàn)有的產(chǎn)品以及老年人體測量相關(guān)數(shù)據(jù)，運(yùn)動康復(fù)機(jī)在長在105 ～115 cm、寬在45 ～55 cm、高（可調(diào)節(jié)）在80 ～130 cm的范圍內(nèi)，對老年群體來說，使用起來是相對舒適的。

第二，產(chǎn)品的使用材料。采用更加輕便、堅(jiān)固的材料進(jìn)行制造。使用雙層的ABS工程塑料，加固產(chǎn)品外殼，不易破損，經(jīng)久耐用。塑料本身也是很輕的材質(zhì)，不會增加產(chǎn)品本身的重量，方便移動和搬運(yùn)。作為智能化的產(chǎn)品，電池材料也必須考慮，可將電池?fù)Q成輕便的鋰離子電池，最大限度減輕產(chǎn)品本身的重量，方便搬運(yùn)，更加適合居家康復(fù)的系統(tǒng)模式。

第三，產(chǎn)品的功能性。在可調(diào)節(jié)、可拆卸式的基礎(chǔ)上，增加可折疊等功能。在前桿的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處增加細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，用彈簧或螺絲等零件增強(qiáng)鋼桿的可折疊性，從而實(shí)現(xiàn)整個(gè)產(chǎn)品可折疊。還可以設(shè)置多個(gè)擺放角度或擺放點(diǎn)，從人機(jī)工程學(xué)的角度出發(fā)，保證不同臂長的老人在使用產(chǎn)品時(shí)，都能找到最舒適的使用姿勢，增強(qiáng)產(chǎn)品的舒適性。

第四，產(chǎn)品的使用模式。由于市場上現(xiàn)有的運(yùn)動康復(fù)機(jī)以主動模式居多，對大部分老人來說，主動模式較為費(fèi)力，會讓老人畏懼鍛煉，因此將上下肢一體的運(yùn)動康復(fù)機(jī)都改成主被動雙用模式，減輕老人康復(fù)運(yùn)動或鍛煉的壓力，讓老人的康復(fù)運(yùn)動也能勞逸結(jié)合?？紤]到大多數(shù)老人存在視力下降的情況，應(yīng)將智能觸控的顯示屏換成按鈕的形式，方便老人操作，簡化智能系統(tǒng)，讓老人能夠快速上手智能產(chǎn)品的使用，降低其對智能產(chǎn)品的畏懼心理。

第五，產(chǎn)品的個(gè)性化設(shè)計(jì)。加強(qiáng)對產(chǎn)品細(xì)節(jié)的設(shè)計(jì)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，提高用戶使用的舒適度和滿意度。給運(yùn)動康復(fù)機(jī)的前支撐加置滑輪，再增加剎車系統(tǒng)，后支撐加固防滑，固定機(jī)身，雙重保障。有了滑輪的設(shè)計(jì)，即使智能機(jī)本身的質(zhì)量偏重，也能較輕易被搬運(yùn)和移動。選用彈性材料制作座椅和靠背，舒適緩壓，久坐也不會太累，這樣能照顧到老人的生理特點(diǎn)。上肢把手用泡棉材質(zhì)，加上可替換的按摩把手，最大限度地滿足老人對把手舒適度的不同需求。將座椅改為可調(diào)節(jié)高度的座椅，從而滿足不同身高的使用者在使用過程中對舒適度的要求。相關(guān)研究表明，身高在145～155 cm人群的水平適宜距離為20 cm，而身高在155～185 cm人群的水平適宜距離為25 cm，據(jù)此，不同身高的使用者可根據(jù)需要自行調(diào)節(jié)高度[5]。

5 結(jié)語

文章旨在對市場上現(xiàn)有智能家用運(yùn)動康復(fù)機(jī)進(jìn)行適老化改進(jìn)，從而減少老人在使用過程中可能出現(xiàn)的問題。調(diào)研發(fā)現(xiàn)，老年人對智能化家居產(chǎn)品不適應(yīng)，應(yīng)對智能操作系統(tǒng)進(jìn)行簡化，去除多余的智能功能，便于老人操作，幫助老人適應(yīng)快速、便捷的智能化生活。從生理、心理等方面考慮老年群體的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)功能上，添加更適于老年生活的功能和細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，幫助老年人更好地適應(yīng)老年生活。

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作者簡介：郝雨凡（2002—），女，江蘇南京人，本科在讀，研究方向：產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

繆玲（1986—），女，江蘇靖江人，碩士，講師，研究方向：室內(nèi)與家具設(shè)計(jì)。