基于包容性設(shè)計(jì)流程視角下的助行器開發(fā)研究

陳奕冰，鄭思露，湯曉穎

基于包容性設(shè)計(jì)流程視角下的助行器開發(fā)研究

陳奕冰，鄭思露，湯曉穎

（廣東工業(yè)大學(xué) 工業(yè)設(shè)計(jì)系，廣州 510000）

深入探討包容性設(shè)計(jì)作為一種以人為本的設(shè)計(jì)方法和流程，而不僅僅是設(shè)計(jì)理念，在殘障人士康復(fù)輔具開發(fā)流程中的運(yùn)用價(jià)值。結(jié)合復(fù)健拐杖的設(shè)計(jì)實(shí)例，運(yùn)用劍橋工程中心開發(fā)的“設(shè)計(jì)輪”，將包容性設(shè)計(jì)流程四個(gè)階段17個(gè)步驟結(jié)合用戶共創(chuàng)設(shè)計(jì)方法，通過(guò)焦點(diǎn)小組、用戶畫像、用戶旅程圖等方式列出需求清單，運(yùn)用形態(tài)分析法和TRIZ創(chuàng)新法進(jìn)行設(shè)計(jì)創(chuàng)意，快速制作原型后與參與用戶和設(shè)計(jì)師共同測(cè)試、深化方案，并進(jìn)一步對(duì)設(shè)計(jì)排除進(jìn)行評(píng)估后定案。通過(guò)包容性設(shè)計(jì)理論結(jié)合助行器開發(fā)流程，探討了包容性設(shè)計(jì)方法與多種創(chuàng)意方法融合的可行性，為更多康復(fù)輔具的包容性設(shè)計(jì)創(chuàng)新提供了實(shí)操性的參考思路和可行性案例，使包容性設(shè)計(jì)不僅停留在理念層面，還落實(shí)在具體設(shè)計(jì)操作實(shí)踐流程上。

助行器；包容性設(shè)計(jì)；共創(chuàng)設(shè)計(jì)；劍橋工程中心；設(shè)計(jì)評(píng)估

跌倒傷害高發(fā)，已成為全球公共衛(wèi)生問題，威脅人類健康。跌倒引發(fā)長(zhǎng)短期肢體殘障，影響生活質(zhì)量。拐杖作為最常見的助行器，常用于跌倒傷害后的創(chuàng)傷治療及康復(fù)過(guò)程中的輔助行走。拐杖類助行器經(jīng)多年技術(shù)改進(jìn)和設(shè)計(jì)發(fā)展對(duì)殘障用戶更為友好，但對(duì)于不斷變化的用戶使用習(xí)慣和社交需求，其設(shè)計(jì)亟需通過(guò)以人為本的設(shè)計(jì)方法來(lái)適應(yīng)和滿足能力多樣化用戶在不同情境中遇到的問題[1]。助行器市場(chǎng)近年迅速發(fā)展，處于行業(yè)的成長(zhǎng)期。在助行器的用戶中，肢體殘疾人群在年齡、身體狀況、視力、學(xué)歷、生活習(xí)慣等方面存在著廣泛的多樣性，因此降低用戶使用助行器的能力要求、提高使用的舒適性是助行器設(shè)計(jì)研究的重要方向。2019年聯(lián)合國(guó)發(fā)布的《聯(lián)合國(guó)殘疾人包容戰(zhàn)略》提出了殘疾人用具采購(gòu)的包容性要求，是聯(lián)合國(guó)今后十年于包容性問題的相關(guān)愿景。英國(guó)設(shè)計(jì)委員將包容性設(shè)計(jì)定義為一種通用的設(shè)計(jì)方法，而不局限于設(shè)計(jì)理念，希望得到設(shè)計(jì)師的廣泛運(yùn)用，讓產(chǎn)品和服務(wù)滿足盡可能多的受眾需求，降低用戶使用的能力要求[2]。本研究運(yùn)用了以人為本的共創(chuàng)包容性創(chuàng)新流程對(duì)助行器的結(jié)構(gòu)、功能、穩(wěn)定性、造型、裝配便捷性等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。

2018年世界衛(wèi)生組織啟動(dòng)全球輔助技術(shù)合作項(xiàng)目（Global Cooperation on Assistive Technology，GATE）[3]，發(fā)布《世衛(wèi)組織重點(diǎn)輔助器具清單》(Priority Assistive Products List)。助行器是清單中重要的內(nèi)容，包括：手杖、腋拐、肘拐、輪式助行器、輪椅。助行器指輔助人體支撐體重、保持平衡和行走的一類工具。中國(guó)民政部國(guó)家康復(fù)輔具研究中心將助行器具（assistive products for walking）分為無(wú)動(dòng)力式、智能電動(dòng)助行器、有源外骨骼三類（見圖1），其中無(wú)動(dòng)力式助力器在用戶需求和多樣性上最為廣泛，是包容性設(shè)計(jì)在助行器設(shè)計(jì)方面很具應(yīng)用前景的研究方向。

圖1 助行器的類別

1 包容性設(shè)計(jì)方法的發(fā)展

2000年，英國(guó)政府將包容性設(shè)計(jì)定義為：包括最廣泛的消費(fèi)者需求的產(chǎn)品、服務(wù)和環(huán)境[4]。包容性設(shè)計(jì)是在承認(rèn)用戶多樣性的情況下，倡導(dǎo)產(chǎn)品盡可能滿足更多人的需求，并深刻考慮到極端用戶的感受[5]。在經(jīng)過(guò)多年發(fā)展后，包容性設(shè)計(jì)的理念已經(jīng)被設(shè)計(jì)師接受和認(rèn)可。包容性設(shè)計(jì)有助于提高產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)，使每個(gè)個(gè)體都能盡可能獨(dú)立、平等且自信地使用產(chǎn)品，大大降低了產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的排斥感，是未來(lái)的設(shè)計(jì)趨勢(shì)[6]。

包容性設(shè)計(jì)考慮了人類在能力、語(yǔ)言、文化、性別、年齡等方面的多樣性，是強(qiáng)調(diào)以人為中心的設(shè)計(jì)方法[7]。用戶是設(shè)計(jì)的關(guān)鍵因素。近年關(guān)于包容性設(shè)計(jì)方法流程的主流方法有：劍橋工程設(shè)計(jì)中心（Cambridge Engineering Design Centre）聯(lián)合薩根蒂（Sagentia）、海倫哈姆林中心（the Helen Hamlyn Centre）構(gòu)建的“瀑布式（waterfall）”模型設(shè)計(jì)流程、挪威設(shè)計(jì)和建筑中心（DOGA）提出的“四階段八活動(dòng)”包容性設(shè)計(jì)流程、劍橋大學(xué)工程中心提出的“包容性設(shè)計(jì)輪”，都將用戶放在了包容性設(shè)計(jì)流程中的重要位置。

1.1 劍橋工程設(shè)計(jì)中心（Cambridge Engineering Design Centre）聯(lián)合薩根蒂（Sagentia）、海倫哈姆林中心（the Helen Hamlyn Centre）構(gòu)建的“瀑布式（waterfall）”模型設(shè)計(jì)流程

2007年，劍橋工程設(shè)計(jì)中心（Cambridge Engineering Design Centre）聯(lián)合薩根蒂研究中心（Sagentia）、海倫哈姆林中心（the Helen Hamlyn Centre）聯(lián)合編寫并首次出版了“瀑布式（waterfall）”模型包容性設(shè)計(jì)流程，見圖2。它包括四個(gè)關(guān)鍵階段，分別是：挖掘——在充分考慮所有利益相關(guān)者的情況下，系統(tǒng)地探索感知需求，以確保正確的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)能夠被解決，得到第一個(gè)結(jié)果，了解真正的需求；轉(zhuǎn)化——將這種理解轉(zhuǎn)化為對(duì)設(shè)計(jì)意圖的分類、完整明確的描述，得到第二個(gè)結(jié)果需求規(guī)范；創(chuàng)造——根據(jù)需求進(jìn)行評(píng)估并創(chuàng)建初步概念；深入——得到最終產(chǎn)品或服務(wù)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，準(zhǔn)備制造或?qū)嵤?，得到最終結(jié)果解決方案?！捌俨际健痹O(shè)計(jì)流程的每個(gè)階段都是順序進(jìn)行的，每個(gè)階段依賴于前一個(gè)階段的成果，順序固定。此流程簡(jiǎn)單易用，易于管理、安排任務(wù)，適合任務(wù)簡(jiǎn)單清楚的小型短期項(xiàng)目的敏捷開發(fā)，不適合復(fù)雜或難度較高的中高風(fēng)險(xiǎn)項(xiàng)目。

圖2 “瀑布式（waterfall）”模型設(shè)計(jì)流程

1.2 “四階段八活動(dòng)”包容性設(shè)計(jì)流程

2013年挪威設(shè)計(jì)和建筑中心建議將包容性設(shè)計(jì)融入設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)開發(fā)過(guò)程中調(diào)研、聚焦、研發(fā)、交付這四個(gè)主要階段實(shí)施8項(xiàng)活動(dòng)，見圖3。這8項(xiàng)活動(dòng)是：理解情境——提供基于現(xiàn)實(shí)用戶生活場(chǎng)景的調(diào)研；設(shè)計(jì)研究——計(jì)劃將與用戶一起做什么；發(fā)現(xiàn)需求——實(shí)施設(shè)計(jì)；反映洞察——分析設(shè)計(jì)研究結(jié)果；轉(zhuǎn)化目標(biāo)——將調(diào)研結(jié)果轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)目標(biāo)；場(chǎng)景搭建——從用戶的角度解決問題；⑦用戶反饋——與真實(shí)的人一起評(píng)估方案；資源建設(shè)——收集和整理有價(jià)值的信息。挪威設(shè)計(jì)中心提出的“四階段八活動(dòng)”包容性設(shè)計(jì)流程關(guān)注領(lǐng)先用戶（Lead Users）的需求和意見，在活動(dòng)2設(shè)計(jì)研究和活動(dòng)7用戶反饋活動(dòng)中與用戶一起進(jìn)行，而不局限于市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)中主流用戶（Mainstream Users）的數(shù)據(jù)，強(qiáng)調(diào)調(diào)研階段中的資料觀察和令人驚喜的故事，比調(diào)查數(shù)值更有用。

圖3 “四階段八活動(dòng)”包容性設(shè)計(jì)流程

1.3 劍橋大學(xué)工程中心提出的“包容性設(shè)計(jì)輪”

2015年劍橋大學(xué)工程設(shè)計(jì)中心提出了包容性設(shè)計(jì)更為細(xì)化的流程和步驟，在這個(gè)包容性概念設(shè)計(jì)的輪狀流程中，包含了四個(gè)主要的階段：管理（Manage）、探索（Explore）、創(chuàng)意（Create）、評(píng)估（Evaluate），見圖4。這四個(gè)階段可以理解為“2W2H”，通過(guò)管理階段對(duì)設(shè)計(jì)流程進(jìn)行規(guī)劃，研究“下一步做什么”；探索確定“我們需要什么”，獲得產(chǎn)品要滿足的標(biāo)準(zhǔn)，然后提出創(chuàng)意概念來(lái)解決“如何滿足需求”；評(píng)估和測(cè)試設(shè)計(jì)概念以確定“需求滿足情況如何”。創(chuàng)新和評(píng)估階段要清晰地理解需求、創(chuàng)建堅(jiān)決方案以滿足需求、不斷驗(yàn)證和測(cè)試概念是否滿足了需求。整個(gè)過(guò)程強(qiáng)調(diào)盡早、快速使用粗略原型進(jìn)行測(cè)試，并改善方案。

圖4 包容性設(shè)計(jì)輪

2 基于包容性設(shè)計(jì)流程視角下的助行器開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)例

以上三種設(shè)計(jì)流程都強(qiáng)調(diào)在調(diào)研和概念階段作出正確的決策，否則在后面的階段改變主意成本會(huì)很高。劍橋大學(xué)工程中心“設(shè)計(jì)輪”工具包較另外兩個(gè)設(shè)計(jì)流程考慮了利益相關(guān)者和商業(yè)案例，并將專家、用戶都納入評(píng)估環(huán)節(jié)中，更為周到全面。通過(guò)對(duì)以上包容性設(shè)計(jì)理論的梳理，筆者采用劍橋大學(xué)工程中心官網(wǎng)發(fā)布“設(shè)計(jì)輪”流程工具包，以拐杖類助行器設(shè)計(jì)研究為例進(jìn)行開發(fā)研發(fā)。

助行器是幫助老人、殘障人士支撐體重、保持平衡和行走的工具，包括了無(wú)動(dòng)力式功能性電刺激式和動(dòng)力式[8]。助行器要解決殘障用戶在行走過(guò)程中的穩(wěn)定平衡、助力行走問題。因此，降低老人等殘障人士助行器使用的能力需求、提升用戶體驗(yàn)是助行器設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。包容性設(shè)計(jì)流程通過(guò)用戶參與的方式分析用戶情景、探索用戶行為、洞察用戶需求，然后創(chuàng)造性地構(gòu)建解決方案，這有助于為助行器帶來(lái)良好的用戶體驗(yàn)。同時(shí)用戶參與式的共創(chuàng)設(shè)計(jì)被認(rèn)為是了解目標(biāo)受眾需求并創(chuàng)建高質(zhì)量解決方案的較好方法之一[9]。為了更好地掌握多樣性用戶的需求，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)邀請(qǐng)了用戶參與設(shè)計(jì)，給本次設(shè)計(jì)工作帶來(lái)了很大幫助。

2.1 管理階段

2.1.1 查看進(jìn)度并計(jì)劃項(xiàng)目步驟

包容性設(shè)計(jì)輪流程的起點(diǎn)是管理階段，其四個(gè)步驟能幫助開發(fā)團(tuán)隊(duì)有效地管理包容性設(shè)計(jì)項(xiàng)目，包括項(xiàng)目階段工作需要以及各階段時(shí)間安排。因此，“管理”處于輪的內(nèi)層。管理階段指導(dǎo)探索、創(chuàng)意、評(píng)估流程，信息雙向流動(dòng)，及時(shí)指引過(guò)程并反饋調(diào)整思路和進(jìn)度，是一個(gè)雙向箭頭。在這個(gè)階段，調(diào)查項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的當(dāng)前狀態(tài)并分析團(tuán)隊(duì)的優(yōu)劣勢(shì)，討論項(xiàng)目過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)問題，確定項(xiàng)目的時(shí)間節(jié)點(diǎn)和設(shè)計(jì)規(guī)劃。包容性設(shè)計(jì)流程需包含不同觀點(diǎn)的群體參與，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該盡可能多樣化，并包括“極端用戶”、有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的個(gè)人和專家用戶。用戶參與設(shè)計(jì)比數(shù)字化的定量調(diào)研更為可靠[10]。團(tuán)隊(duì)在探索、創(chuàng)造、評(píng)測(cè)階段邀請(qǐng)了8位助行器用戶參與設(shè)計(jì)，其中1位是專家型用戶，2位極端型用戶，5位主流用戶，這三類用戶有各自的特征（見表1）。專家用戶比普通主流用戶有更為突出的需求，在設(shè)計(jì)創(chuàng)意階段，邀請(qǐng)專家用戶參與設(shè)計(jì)更有利于搜集信息并設(shè)計(jì)一個(gè)更為包容的方案，探索主流用戶無(wú)法表達(dá)的用戶需求。此外以識(shí)別極端用戶的需求來(lái)對(duì)抗設(shè)計(jì)排斥。

表1 參與用戶類型及其特征

Tab.1 Participate in user types and their characteristics

2.1.2 細(xì)化產(chǎn)品目標(biāo)

通過(guò)市場(chǎng)調(diào)研找到產(chǎn)品的市場(chǎng)定位（見表2），細(xì)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)目標(biāo)方向，為后面的設(shè)計(jì)方案提供重點(diǎn)和方向。項(xiàng)目試圖解決多樣化用戶在不同情景中遇到的問題，為殘障人士提供更以人為本的用戶體驗(yàn)。智能電動(dòng)助行器、有源外骨骼兩類助行器因技術(shù)不普遍、價(jià)格高昂等原因而不能廣泛被殘障人士接受。助行架是無(wú)動(dòng)力式助行器中最不常見的一種，使用者的重量主要集中于前臂上，體積較大，使用場(chǎng)景較為受限。

表2 國(guó)內(nèi)市場(chǎng)助行器差異化分析

Tab.2 Differentiation analysis of mobility aids in domestic market

在助行杖四個(gè)主要類型中，手拐只能承擔(dān)用戶25%的重力，只適合輕度腿腳不便人士；腋拐用戶因姿勢(shì)不當(dāng)易導(dǎo)致拉傷和肌肉疼痛，造成二次傷害；臂拐需要使用者擁有良好的上肢力量，對(duì)用戶能力要求高；而肘拐滿足用戶多種行走方式和步態(tài)，適用于多種情景，在力量、姿勢(shì)、協(xié)調(diào)、舒適方面有更大的優(yōu)勢(shì)。因此，項(xiàng)目將助行器的開發(fā)方向定在肘拐上。

肘拐作為一個(gè)輕便的助行工具是用戶群體最多的一個(gè)品類，在老年人、青年人、中年人腿部骨骼和肌肉受損時(shí)候使用。

2.1.3 建立商業(yè)案例

建立非正式的商業(yè)案例以證明企業(yè)承擔(dān)產(chǎn)品包容性設(shè)計(jì)項(xiàng)目的商業(yè)價(jià)值和市場(chǎng)機(jī)會(huì)。世界衛(wèi)生組織估計(jì)，世界上有15%的人口患有某種形式的殘疾。預(yù)期壽命的延長(zhǎng)加劇全球老齡化，有障礙的老齡化人口將繼續(xù)增加?！秶?guó)家創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略綱要》《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》《中國(guó)制造2025》《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展康復(fù)輔助器具產(chǎn)業(yè)的若干意見》等一系列文件推動(dòng)“十四五”時(shí)期輔助器具事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，進(jìn)一步滿足社會(huì)對(duì)輔助器具的需求。而我國(guó)的助行器設(shè)計(jì)開發(fā)還處于起步階段，產(chǎn)品種類少，仍有很大的發(fā)展空間。根據(jù)我國(guó)民政部國(guó)家康復(fù)輔具研究中心官網(wǎng)公布的數(shù)據(jù)顯示，2020年7月這一個(gè)月淘寶拐杖月銷售額為1 923萬(wàn)，老人助行器月銷售額為1 288萬(wàn)；拐杖平均價(jià)格為97.5元，助行器平均價(jià)格為173元。拐杖和助行器的淘寶月銷售額均在千萬(wàn)級(jí)。綜合來(lái)看，包容性助行器是一個(gè)非常大的細(xì)分市場(chǎng)。Monash大學(xué)包容性設(shè)計(jì)中心在其官網(wǎng)上和微軟與Adobe共同發(fā)布的全球報(bào)告中，指出“包容性設(shè)計(jì)的產(chǎn)品比非包容性產(chǎn)品的客戶多4倍”。因此，這是一個(gè)可以讓企業(yè)獲取更大市場(chǎng)份額的機(jī)會(huì)，也是促進(jìn)企業(yè)提升設(shè)計(jì)研發(fā)能力的過(guò)程；通過(guò)包容性設(shè)計(jì)產(chǎn)品能提高顧客對(duì)企業(yè)的品牌忠誠(chéng)度。

2.1.4 確保達(dá)成共識(shí)

項(xiàng)目設(shè)計(jì)開發(fā)團(tuán)隊(duì)和企業(yè)就產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間、成本、人員合作、開發(fā)方向等愿景達(dá)成了共識(shí)（見圖5）：設(shè)計(jì)一款集提升手部舒適度、可站立、解放雙手、輔助康復(fù)的肘拐助行器。

2.2 設(shè)計(jì)探索階段

2.2.1 創(chuàng)建利益相關(guān)者

在確定了產(chǎn)品目標(biāo)后，8位用戶參與者、生產(chǎn)廠家和設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)一起對(duì)每個(gè)人傷殘的原因、部位、生活情境進(jìn)行了廣泛的交流并確定了利益相關(guān)者（見圖6）。

圖5 項(xiàng)目目標(biāo)愿景

ab

2.2.2 觀察用戶

在焦點(diǎn)小組的用戶研究中，專家型用戶參與者提出在下肢受傷使用助行器的階段，醫(yī)生要求殘障人士進(jìn)行日?？低炔康目祻?fù)訓(xùn)練，促進(jìn)肌肉恢復(fù)。當(dāng)專家用戶提出這個(gè)康復(fù)需求后，得到了3位主流用戶參與者和1位極端用戶的支持。因此，設(shè)計(jì)師將康復(fù)使用場(chǎng)景和需求納入了下一步的用戶研究過(guò)程。

70%的參與用戶反映肘拐使用者下肢骨骼受損位置不同，會(huì)導(dǎo)致使用拐杖時(shí)身體的應(yīng)力位置不同。這為肘拐的受力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了重要的依據(jù)（見圖7）。

圖7 對(duì)參與的目標(biāo)用戶進(jìn)行行為觀察

通過(guò)團(tuán)隊(duì)分析和調(diào)研骨骼受傷恢復(fù)期間醫(yī)生的康復(fù)治療建議，進(jìn)一步了解產(chǎn)品使用周期，發(fā)現(xiàn)在不同病癥的康復(fù)期肘拐使用的時(shí)間長(zhǎng)度不同。青少年為2～3個(gè)月，成年人為3～6個(gè)月，老年人使用時(shí)間較長(zhǎng)為6～10個(gè)月，甚至更長(zhǎng)（見圖8和表3）。

2.2.3 生成用戶畫像

在參與用戶的招募時(shí)，避免選擇相同類型的用戶。選擇傷殘部位、年齡、職業(yè)、文化、助行器使用時(shí)間多樣化用戶，可避免數(shù)據(jù)趨同化。青少年暫時(shí)性殘疾人、中年永久性殘疾人、具有情景障礙的老齡用戶三類人群是拐杖的主流用戶，項(xiàng)目過(guò)程中對(duì)他們常用的拐杖類型、使用頻率、使用痛點(diǎn)進(jìn)行分類描述，描繪出拐類助行器的目標(biāo)用戶畫像（見圖9）。

2.2.4 描述用戶旅程

在確定了主流用戶后，針對(duì)杖類助行器用戶在工作、通勤、上學(xué)等不同生活環(huán)境中遇到的相關(guān)物，畫出3張用戶旅程圖，包含用戶一天的活動(dòng)起點(diǎn)（起床、洗漱）到居家、通勤、上學(xué)、歸家等各個(gè)時(shí)間階段；從用戶可能接觸到的各類居家家具、辦公家具、交通工具、公共設(shè)施來(lái)對(duì)相關(guān)參與角色進(jìn)行分析；根據(jù)各個(gè)接觸點(diǎn)的用戶行為、情緒發(fā)現(xiàn)痛點(diǎn)，從而形成設(shè)計(jì)洞察。在第一次用戶旅程圖洞察的基礎(chǔ)上，繼續(xù)梳理有用信息，明確行為和使用場(chǎng)景后進(jìn)行第二次更有針對(duì)性的用戶旅程圖描述，旨在更精準(zhǔn)地確立痛點(diǎn)并尋找設(shè)計(jì)機(jī)會(huì)點(diǎn)（見圖10），將用戶居家、工作、通勤、上學(xué)環(huán)境中遇到的相關(guān)物畫出用戶旅程圖，分析用戶在各個(gè)接觸點(diǎn)的行為、情緒，發(fā)現(xiàn)痛點(diǎn)，從而形成設(shè)計(jì)洞察。八成用戶反映拐杖使用過(guò)程中對(duì)腋窩、手腕、前臂、肘部、肩膀幾個(gè)部位有一定壓迫感，且停用拐杖時(shí)存在放置問題。全部用戶都認(rèn)為不能共同實(shí)現(xiàn)手機(jī)和拐杖的便利使用。一半的用戶反映在下肢肌肉或骨骼受損進(jìn)行康復(fù)的過(guò)程中還需要購(gòu)買腿腳康復(fù)器材進(jìn)行一天數(shù)次的康復(fù)訓(xùn)練。

圖8 骨骼康復(fù)治療調(diào)研

表3 常見骨折康復(fù)建議

Tab.3 Common fracture rehabilitation recommendations

圖9 用戶畫像

圖10 用戶旅程圖

2.2.5 獲取需求清單

通過(guò)用戶旅程圖找到痛點(diǎn)和設(shè)計(jì)洞察并進(jìn)一步分類和排序，尋找產(chǎn)品的創(chuàng)新機(jī)會(huì)：出行需求、安全需求、易用性需求、情感需求。第一，滿足目標(biāo)用戶的出行需求、短暫休息需求以及外出時(shí)康復(fù)訓(xùn)練需求；第二，助行器作為腿腳不便患者（包括但不限于老年人）等各類殘障人士的外出必備工具，需要在安全性上有較多考量，應(yīng)充分考慮并保證使用用戶的安全；第三，助行器應(yīng)滿足用戶使用過(guò)程中的易用性和易學(xué)性，減少用戶使用產(chǎn)品的能力要求，以此降低操作成本；第四，助行器應(yīng)滿足用戶的情感需求。在整體造型、材料材質(zhì)和色彩搭配上應(yīng)符合用戶的情感心理特征，以此讓用戶能夠接受產(chǎn)品的使用[11]。

此外，通過(guò)會(huì)話流程的整理，提煉特色功能，總結(jié)出拐類助行器設(shè)計(jì)展開矩陣（見圖11）。并得到用戶需求等級(jí)排序，包括最重要的、一般重要的、不太重要的三個(gè)檔次（見表4）。其中，“手部舒適性”“肘拐可站立”“解放雙手”“輔助康復(fù)”為最重要的需求。

圖11 設(shè)計(jì)展開矩陣

2.3 創(chuàng)造階段

根據(jù)列表中需求排序，課題提出的設(shè)計(jì)目標(biāo)是：設(shè)計(jì)一款滿足日常復(fù)健需求、更為友好舒適的助行器。

2.3.1 激發(fā)想法

結(jié)合需求排序分析，拐類助行器應(yīng)滿足“減輕腋窩、手腕、前臂、肘部、肩膀幾個(gè)部位的壓力”“肘拐可站立”“解放雙手”“輔助康復(fù)”四大功能，用戶參與者和設(shè)計(jì)師一起通過(guò)語(yǔ)言、手繪、實(shí)驗(yàn)等形式相互傳達(dá)想法進(jìn)行共創(chuàng)設(shè)計(jì)。最終，6位用戶參與者表示喜歡結(jié)構(gòu)安全、風(fēng)格簡(jiǎn)潔的助行器。設(shè)計(jì)師在紙張、電腦上根據(jù)四個(gè)主要功能繪制了10個(gè)擁有簡(jiǎn)約外形的拐類助行器設(shè)計(jì)方案（見圖12）。在10個(gè)草圖方案中，讓用戶參與者選擇出5個(gè)方案，并進(jìn)行深入溝通，完成2個(gè)方案的細(xì)化[12]。

表4 需求優(yōu)先級(jí)排序

Tab.4 Requirements prioritization

圖12 助行器設(shè)計(jì)方案

2.3.2 深化概念

將不同的想法整合在一起形成一個(gè)完整的解決方案。在這個(gè)階段使用TRIZ創(chuàng)新方法對(duì)設(shè)計(jì)問題尋找能夠恰當(dāng)解決問題的結(jié)構(gòu)[13]：

1）將設(shè)計(jì)目標(biāo)定位到TRIZ工程參數(shù)群組中的相關(guān)領(lǐng)域。將“輔助康復(fù)功能”“解放雙手”的設(shè)計(jì)目標(biāo)在TRIZ工程參數(shù)領(lǐng)域中定位到“能力領(lǐng)域”的“適應(yīng)性及多用性”參數(shù)。

2）將領(lǐng)域問題轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)問題。利用阿奇舒勒矛盾矩陣，找到標(biāo)準(zhǔn)問題——改善的是“適應(yīng)性及多用性”參數(shù)，而惡化的是“運(yùn)動(dòng)物體重量”參數(shù)。

3）將沖突對(duì)應(yīng)至具體發(fā)明原理。在阿奇舒勒矛盾矩陣提供的第1、6、15、8項(xiàng)發(fā)明原理中，挑選了第1項(xiàng)-分割（Division）和第15項(xiàng)-動(dòng)態(tài)化（Dynamics）原理來(lái)探索合適的結(jié)構(gòu)解決方案，考慮將手肘支撐結(jié)構(gòu)分割成支撐板和肘墊兩部分，便于用戶在操作助行器的同時(shí)，手部可進(jìn)行其他的動(dòng)作任務(wù)[14]。

4）運(yùn)用形態(tài)分析法將助行器拆分成手柄、底座、肘墊、康復(fù)等多個(gè)子結(jié)構(gòu)和子功能，尋找相應(yīng)有價(jià)值相關(guān)聯(lián)的元素圖片，根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)對(duì)方案綜合考量后組合成新的方案（見圖13）。

圖13 運(yùn)用形態(tài)分析法對(duì)助行器進(jìn)行造型概念深化

2.3.3 制作原型

為了進(jìn)一步完善和評(píng)估概念，采用敏捷迭代法。采用海綿材質(zhì)制作手肘墊，驗(yàn)證海綿的硬度和尺寸以及造型，桿身采用PVC管材，確定肘拐的長(zhǎng)度和高度，底部使用泡沫測(cè)試防滑的最佳形態(tài)，保證肘拐在使用過(guò)程中與地面的抓地力，也方便在損壞時(shí)進(jìn)行替換（見圖14）。為了敏捷迭代設(shè)計(jì)方案，一邊創(chuàng)意方案，一邊多次制作草?？焖衮?yàn)證方案的問題，直接在草模上進(jìn)行修改。這個(gè)環(huán)節(jié)快速推進(jìn)了項(xiàng)目的進(jìn)程[15]。

2.4 評(píng)測(cè)階段

2.4.1 審核標(biāo)準(zhǔn)

劍橋包容性設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)流程中的審核從用戶、廠家、環(huán)境三個(gè)角度來(lái)制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)貫穿方案設(shè)計(jì)、產(chǎn)品生產(chǎn)、分銷、使用、處置、再循環(huán)整個(gè)產(chǎn)品的生命周期（見圖15）。

圖14 參與用戶進(jìn)行原型測(cè)試

圖15 “設(shè)計(jì)論”中的設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

2.4.2 與專家和用戶一起測(cè)試

這個(gè)階段需要邀請(qǐng)廠家技術(shù)人員、設(shè)計(jì)師、參與設(shè)計(jì)的用戶對(duì)產(chǎn)品在購(gòu)買、安裝、使用、維護(hù)和處置方面進(jìn)行評(píng)測(cè)。

首先，邀請(qǐng)專家制定測(cè)試任務(wù)（見圖16），這是整個(gè)測(cè)試的關(guān)鍵點(diǎn)。此測(cè)試角度包括康復(fù)功能、身體應(yīng)力舒適、解放雙手三個(gè)方面。項(xiàng)目開發(fā)過(guò)程中邀請(qǐng)了運(yùn)動(dòng)康復(fù)治療師制定測(cè)試任務(wù)對(duì)拐杖使用過(guò)程中的手部應(yīng)力進(jìn)行分析。其次，任務(wù)設(shè)計(jì)具有場(chǎng)景化、情感化特征。準(zhǔn)備好所有樣本模型，盡可能還原真實(shí)環(huán)境，讓8位用戶模擬肘拐使用進(jìn)行預(yù)測(cè)試。在一個(gè)相對(duì)安靜且不受打擾的環(huán)境讓用戶測(cè)試不同結(jié)構(gòu)和尺寸的模型，進(jìn)行正式測(cè)試，觀察用戶使用時(shí)肢體表現(xiàn)出來(lái)的舒適度，捕捉用戶臉部的輕松、困惑、自信、不滿等表情，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)時(shí)刻觀察并記錄用戶的肢體語(yǔ)言和表情信號(hào)（見圖17），進(jìn)行討論并不斷修改模型結(jié)構(gòu)和尺寸，多次測(cè)試。

圖16 運(yùn)動(dòng)康復(fù)專家測(cè)試情景

在任務(wù)結(jié)束后，讓8位參與者進(jìn)行問卷填寫（見圖18），使用SUS量表表達(dá)可用性、有效性、效率和滿意度，輔助設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)客觀評(píng)價(jià)任務(wù)。量表一般由10道題組成，包括了奇數(shù)項(xiàng)的正面闡述和偶數(shù)項(xiàng)的反面闡述。當(dāng)所有問卷完成后，奇數(shù)項(xiàng)分?jǐn)?shù)為得分-1，偶數(shù)項(xiàng)5-得分，最后所有得分相加后再乘以2.5，得到最終的SUS分?jǐn)?shù)。最終，8位用戶的SUS平均分?jǐn)?shù)為81.875，分?jǐn)?shù)等級(jí)達(dá)到A級(jí)，表示被調(diào)研用戶認(rèn)為此產(chǎn)品比部分同類產(chǎn)品更為好用[16]。

2.4.3 評(píng)估用戶的排除

根據(jù)不同能力、等級(jí)的腿部殘障人士的身形、身高、靈活型、移動(dòng)的便利性、伸手可及性、身高、手部尺寸等來(lái)確定有沒有人被排除在原型之外。邀請(qǐng)參與用戶一起來(lái)測(cè)試肘拐每個(gè)功能的使用步驟，盡量降低使用肘拐的能力要求。通過(guò)用戶測(cè)試得到使用反饋，設(shè)計(jì)師再對(duì)人機(jī)尺寸進(jìn)行進(jìn)一步細(xì)化，修改模型。這樣若干輪的從設(shè)計(jì)-測(cè)評(píng)-修改方案的快速迭代過(guò)程之后，以“提高腋窩、手腕、前臂、肘部、肩膀舒適度”“肘拐可站立”“解放雙手”“輔助康復(fù)”為主要需求痛點(diǎn)得到了相應(yīng)的完善解決方案，設(shè)計(jì)了一款降低用戶撐扶能力要求的拐杖，為用戶使用時(shí)減輕手部壓力（見圖19）；在結(jié)構(gòu)上，通過(guò)手柄、肘墊、高度的可調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，拐類助行器更貼合不同用戶群體的姿態(tài)動(dòng)作、身高、手臂尺寸，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品對(duì)多樣化用戶的包容性（見圖20）；根據(jù)醫(yī)生的康復(fù)醫(yī)囑，拐類助行器還能幫助用戶在腿傷康復(fù)階段進(jìn)行腿部踩壓鍛煉和腳部按摩，這是兩個(gè)模塊化的組件，用戶可根據(jù)不同的使用場(chǎng)景自由拆裝（見圖21）；拐杖底部的六角蜂巢結(jié)構(gòu)便于患者在助行時(shí)保持平衡，降低對(duì)肘部的傷害，適用于多種路面并在用戶上樓梯時(shí)有一個(gè)更好的輔助，也滿足拐杖易于放置的需求（見圖22）。拐杖以碳纖維和鋁合金為整體架構(gòu)，擁有可靠的穩(wěn)定性以及輕盈的使用體驗(yàn)（見圖23）。包裝采用綠色可降解材料，便于收納和攜帶（見圖24）。這款基于包容性設(shè)計(jì)方法的拐杖設(shè)計(jì)為未來(lái)殘障人士出行以及康復(fù)提供了全新的設(shè)計(jì)思路。

圖17 用戶肢體語(yǔ)言和表情信號(hào)

圖18 SUS量表以及數(shù)據(jù)

圖19 肘拐使用場(chǎng)景

圖20 肘拐的可調(diào)節(jié)性

圖21 肘拐康復(fù)訓(xùn)練模塊

圖22 肘拐底部設(shè)計(jì)

圖23 肘拐的結(jié)構(gòu)說(shuō)明

圖24 包裝

3 結(jié)語(yǔ)

本研究針對(duì)無(wú)助力助行器的用戶能力多樣性需求問題，基于劍橋大學(xué)工程中心包容性設(shè)計(jì)流程和方法，從管理、探索、創(chuàng)意、評(píng)測(cè)四個(gè)階段中的17個(gè)步驟結(jié)合助行器具體設(shè)計(jì)步驟展開論述，并將用戶參與式設(shè)計(jì)創(chuàng)新納入包容性設(shè)計(jì)流程中，更有效地確保身體殘障人士和老年人用戶盡可能不因自身能力差異而被排除在產(chǎn)品之外。本研究通過(guò)包容性設(shè)計(jì)理論結(jié)合助行器開發(fā)流程，探討了包容性設(shè)計(jì)方法與多種創(chuàng)意方法融合的可行性，為助行器具的包容性共創(chuàng)設(shè)計(jì)提供了具有實(shí)操性的參考思路和案例研究，更易于設(shè)計(jì)師們?cè)谳o具的設(shè)計(jì)實(shí)踐中運(yùn)用包容性設(shè)計(jì)，為殘障人士和老齡用戶創(chuàng)造更多友好的輔具產(chǎn)品。

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Development of Mobility Aids from the Perspective of Inclusive Design Process

CHEN Yi-bing, ZHENG Si-lu, TANG Xiao-ying

(Department of Industrial Design, Guangdong University of Technology, Guangzhou 510000, China)

This paper aims to deeply research the application of inclusive design as a people-oriented design method and process, not just a design concept, in the development process of rehabilitation appliances for the disabled. Based on the "design wheel" developed by the Cambridge Engineering Center, it uses design management to refine product goals and 17 links in four stages of inclusive design processes. Taking rehabilitation crutches as a design example, a list of needs is listed through focus groups, user portraits, user journey maps, etc. Use morphological analysis and TRIZ innovation method for design creativity. After the rapid prototype production, test and deepen the plan with participating users and designers. Finally, the design exclusion is evaluated and finalized. Through inclusive design theory and mobility aid development process, the feasibility of integrating inclusive design methods with multiple creative methods is explored, providing practical reference ideas and feasibility for more inclusive design innovations of rehabilitation aids cases, allowing inclusive design not only to stay at the conceptual level, but also to implement the specific practice of design methods and processes.

mobility aid; inclusive design; co-creation design; Cambridge Engineering Center; design evaluation

TB472

A

1001-3563(2022)24-0167-13

10.19554/j.cnki.1001-3563.2022.24.019

2022–07–23

廣東省哲學(xué)社會(huì)科學(xué)規(guī)劃 2022 年度常規(guī)項(xiàng)目（GD22CYS01）；2020年廣東省高等教育教學(xué)改革項(xiàng)目（粵教高函[2020]20號(hào)）

陳奕冰（1978—），女，講師，主要研究方向?yàn)榭沙掷m(xù)設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)管理。

湯曉穎（1977—），女，博士，教授，主要研究方向?yàn)樾旅襟w傳播以及動(dòng)畫藝術(shù)創(chuàng)作與理論。

責(zé)任編輯：馬夢(mèng)遙