盲人用拐杖設(shè)計(jì)與研究

呂旺+劉卓+馬文+洪邦欣

摘 要：文章通過分析盲人生理和心理特征以及生活習(xí)慣，對盲人用戶的產(chǎn)品進(jìn)行人機(jī)工程學(xué)和人體工學(xué)研究和設(shè)計(jì)。通過仿生學(xué)，模仿蝙蝠飛行原理，采用嵌入式和超聲波技術(shù)，進(jìn)行行檢測障礙物，同時(shí)把手采用可旋轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，可通過不同的使用方式進(jìn)行改變把手與支撐桿的角度，從而使盲人方便出行，生活更加便捷、安全。

關(guān)鍵詞：關(guān)懷設(shè)計(jì)；弱勢群體；拐杖設(shè)計(jì)

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中圖分類號(hào)：TU985 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1008-2832（2016）12-0117-03

Study and Design of A Blind Man with A Cane

LV Wang，LIU Zhuo，MA Wen，HONG Bang-xin

（Tianjin University of Technology，Tianjin 300384，China）

Abstract ：In this article， through analyzing the blind physiological and psychological characteristics and living habits， to the product to the blind users to ergonomics and human engineering research and design. Bats flying through the bionics， imitation principle， the use of embedded technology and ultrasonic， on line detection of obstacles， revolving design USES his hands at the same time， can be used in different ways to change the handle and the Angle of the support bar， so that the blind convenient travel， more convenient and safe life.

Key words ：concern design； vulnerable groups； crutch design

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一、引言

隨著科技的進(jìn)步，我們的生活逐漸便捷，生活也越來越豐富。交通工具日益多樣化，帶給人們出行上的方便。然而，目前全球有近4500萬的盲人，他們就在我們的身邊，要面對衣食住行各個(gè)方面的問題，在科技飛速發(fā)展的今天，盲人與其他人同樣都需要生活的便捷！盲人群體在眾多殘疾人群體中所占比例很大，同時(shí)盲人在我國的占有量是世界上最多的。盲人的視覺障礙嚴(yán)重影響了他們的出行，因此，怎樣獨(dú)立安全出行問題成為困擾盲人的一大難題?，F(xiàn)在市場上的盲人拐杖系列產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單功能單一，遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到盲人的生理需求。

二、盲人生理特征分析

經(jīng)研究表明，人類的記憶10%來自聽覺，30%來自閱讀，60%通過視覺和實(shí)踐獲得。盲人的視覺障礙使得他們成為眾多殘疾人群體中出行最不方便的人群之一。視覺障礙對盲人心理和生理產(chǎn)生的影響巨大。盲人只能通過聽覺以及觸覺來了解身邊的事物。由于盲人對視覺的依賴較少，所以在其他感官方面，盲人的感覺會(huì)獲得增強(qiáng)，如在聽覺、觸覺等方面的微小刺激很容易引起盲人的關(guān)注。

盲人作為與正常人不同的特殊群體，除了擁有和正常人一樣的心理特征外，還擁有獨(dú)特的心理特征。從盲人自身角度來看，根據(jù)視覺障礙發(fā)生的時(shí)間以及喪失的程度，他們將呈現(xiàn)不同的心理狀況。視覺上的缺陷與障礙對人的影響非常人所能感受，盲人會(huì)敏感的產(chǎn)生自身在獲取事物信息方面與健全人所不能相比的自卑心理。這對盲人平等的參與社會(huì)活動(dòng)，享受生活的樂趣有非常大的影響，由于視覺功能的喪失，影響了他們聰明才智的發(fā)揮以及個(gè)人能力的發(fā)展，同時(shí)也影響了他們平等參與社會(huì)的機(jī)會(huì)。

據(jù)調(diào)查表明，雖然盲人在視覺方面弱與健全者，相比與普通人在其他方面有著突出的感知，但是其實(shí)大部分原因歸于健全者過分依賴視覺上的感受而忽略了自己的其他感知，比如聽的能力，聞氣味的能力，觸摸感覺的能力，甚至是想象力。盲人因視覺障礙而發(fā)達(dá)的聯(lián)想能力是健全人所沒有的。所以如果給盲人提供視覺信息上的補(bǔ)償，盲人甚至?xí)冉∪嗽诟兄细屿`敏。然而，視力上的缺陷對于盲人來說，并不簡單是感官缺失的問題，更嚴(yán)重的是視力障礙對人內(nèi)心的影響，盲人自身的心理活動(dòng)以及周圍人對盲人所持的觀點(diǎn)，這都影響著盲人的心理健康！對于盲人來說，我們正常人叫做“明眼人”，由此可見，盲人希望別人認(rèn)為他們是正常的人，他們也希望融入正常人的生活中，獲得別人的尊重和公平對待。大多數(shù)的盲人性格堅(jiān)忍不拔，自主學(xué)習(xí)能力強(qiáng)，但即使這樣，我們也需要給予他們幫助！

三、盲人用產(chǎn)品市場調(diào)研分析

從目前的情況來看，盲人群體越來越被社會(huì)所重視，相關(guān)于盲人群體的產(chǎn)品也逐漸增多。對于盲人而言，視覺的障礙使得生活失去了很多的樂趣，一些需要視覺去看的產(chǎn)品都失去了意義，如果要想讓盲人能夠與正常人一樣的享受生活中的樂趣，就必須針對他們的生理特征，進(jìn)行新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)。其中產(chǎn)品的質(zhì)量良莠不齊，有的方面多，有的方面就比較缺乏了。盲人的與明眼人的不同在于視覺上的障礙，相反，他們卻擁有敏感的觸覺和聽覺。目前的盲人產(chǎn)品都以這一特征作為設(shè)計(jì)的基本原則。

經(jīng)調(diào)查，在我國盲人產(chǎn)品相對比較稀少，文體商店、大型商場也幾乎都沒有盲人用品。只有在一些特定的網(wǎng)店上才可以發(fā)現(xiàn)為數(shù)不多的盲人用品。盲人產(chǎn)品整體可以分為兩類：

（一）出行類

根據(jù)市場上的該類產(chǎn)品來看，大致可分為三類：手持類、戴掛類、移動(dòng)類。

1.手持類產(chǎn)品主要包括：手杖類與非手杖類。手杖類產(chǎn)品存在時(shí)間較長，它作為盲人的眼睛幫助盲人探測路面情況；非手杖類產(chǎn)品以電子類產(chǎn)品為主，主要依靠科學(xué)技術(shù)來探測盲人周邊障礙物，如圖1所示。

2.戴掛類產(chǎn)品主要是盲人身上所戴掛物品與導(dǎo)盲技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的新型導(dǎo)盲產(chǎn)品，這類產(chǎn)品使用性能要低于其他同類產(chǎn)品，如圖2所示。

3.移動(dòng)類產(chǎn)品主要為導(dǎo)盲犬、電子機(jī)器導(dǎo)盲犬以及輔助推車。這類產(chǎn)品雖然可以使盲人安全出行，但是由于其價(jià)格昂貴，所以只有少部分人使用。

（二）家居類

相對比出行類導(dǎo)盲產(chǎn)品，家居類導(dǎo)盲產(chǎn)品要豐富的多。其中包括盲人生活上所需要的學(xué)習(xí)、日用和電子產(chǎn)品等。從這類產(chǎn)品可以看到一個(gè)盲人產(chǎn)品的共同點(diǎn)，具備凹凸圖形盲文和模塊化，使盲人可以定位和區(qū)分每個(gè)按鈕，避免使用障礙。

據(jù)我們的調(diào)查表明，現(xiàn)有的針對盲人的電子產(chǎn)品卻還停留在塊頭大、聲音大等舊的設(shè)計(jì)觀念上，而且產(chǎn)品設(shè)計(jì)功能落后，外形單一、不美觀。當(dāng)設(shè)計(jì)師的思路還停留在舊時(shí)的觀念中時(shí)，緊隨時(shí)代步伐的盲人群體不得不在普通產(chǎn)品中尋找出路。雖然很多的功能都不是為盲人量身定制，不能給他們提供最便捷的服務(wù)，但是相比一些功能樣式落后的盲人產(chǎn)品來說，他們更喜歡普通的產(chǎn)品。

四、盲人用拐杖產(chǎn)品分析及設(shè)計(jì)實(shí)踐

（一）盲人拐杖產(chǎn)品分析

怎樣保障盲人安全獨(dú)立出行，提高盲人的生活質(zhì)量問題也已經(jīng)受到世界各國的共同關(guān)注。目前，大多數(shù)盲人群體出行都是借助拐杖來輔助行走，而目前市場上的拐杖的結(jié)構(gòu)簡單、功能單一、輔助效果差，只能用來進(jìn)行最基礎(chǔ)的探路作用。為了能夠使盲人獨(dú)自行走的能力增強(qiáng)，世界各國也一直開發(fā)與研究導(dǎo)盲技術(shù)。雖然目前已經(jīng)有很多成功的案例，但這些案例并不適合大量投產(chǎn)使用，如圖3所示。

現(xiàn)在的“智能導(dǎo)盲拐杖”，根據(jù)技術(shù)不同，大致分為以下幾類：

1.通過GPS定位的導(dǎo)盲手杖。

2.通過無線電或紅外線的導(dǎo)盲手杖。這類導(dǎo)盲拐杖需要改善周圍的環(huán)境狀況，使用者通過借助周圍環(huán)境來確定自身的位置。該技術(shù)反饋回來的信息量大，且很容易受到環(huán)境甚至是來往行人的干擾，在環(huán)境復(fù)雜的地方實(shí)現(xiàn)起來還是有很大的困難。

3.通過電子眼轉(zhuǎn)化語音的導(dǎo)盲手杖。這類的導(dǎo)盲手杖，將接收的影像轉(zhuǎn)化為語音，其系統(tǒng)復(fù)雜程度、成本之高也不會(huì)是盲人最好的選擇。

4.利用超聲波檢測前方小范圍障礙物的導(dǎo)手杖；這類導(dǎo)盲拐杖被廣泛采用，因?yàn)槌杀颈容^低、無磁輻射、抗電磁干擾能力強(qiáng)、對光線接收程度不敏感。

這些智能拐杖都運(yùn)用了先進(jìn)的技術(shù)，雖然測量準(zhǔn)確度高了，但也帶來了很多問題，其中最主要的就是價(jià)格的問題，當(dāng)然還有最重要的一點(diǎn)，是不是真正的實(shí)現(xiàn)了智能化。

（二）盲人產(chǎn)品實(shí)例

1.外觀設(shè)計(jì)，如圖4、5所示。

（1）拐杖把手設(shè)計(jì)

筆者設(shè)計(jì)的盲人拐杖，采用超聲波進(jìn)行檢測障礙物，通過把手振動(dòng)、語音的方式提示使用者。把手造型通過人機(jī)工程學(xué)不斷地展開探討與實(shí)驗(yàn)，采用可旋轉(zhuǎn)式設(shè)計(jì)，可通過不同的使用方式進(jìn)行改變把手與支撐桿的角度，并符合人體工學(xué)的曲線的設(shè)計(jì)構(gòu)思。加強(qiáng)盲人使用拐杖時(shí)的舒適度，局部采用軟性塑料材質(zhì)，增加與手的摩擦性。

（2）拐杖底部設(shè)計(jì)

針對盲人的特點(diǎn)，采用三角爪形的造型設(shè)計(jì)牢牢抓住地面，穩(wěn)重、安全、不易打滑，并按有緩沖功能，材料采用橡膠材質(zhì)，并且可拆卸更換。

（3）拐杖主體設(shè)計(jì)

筆者設(shè)計(jì)的拐杖長度是可調(diào)節(jié)的，避免了拐杖給使用者帶來的不舒適感，使用者可根據(jù)自己的實(shí)際情況來調(diào)節(jié)拐杖的長度。拐杖桿上帶有反射條，可進(jìn)行對光源的反射，防止夜晚出行時(shí)帶來的不便。

2.材料選擇

（1）拐杖整體采用鎂合金材質(zhì)。選擇這種材質(zhì)，主要因?yàn)樗邆湟韵聨讉€(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1）質(zhì)量輕。不會(huì)給盲人帶來使用負(fù)擔(dān)。

2）強(qiáng)度高。堅(jiān)固耐用，承受重量能力強(qiáng)

3）吸震性能高?？梢詼p少拐杖與地面接觸振動(dòng)，減少對手的壓力。

（2）部分區(qū)域使用橡膠材料。

3.功能設(shè)計(jì)

（1）超聲波導(dǎo)盲。通過把手振動(dòng)、語音的方式提示并幫助使用者檢測周圍障礙物。

（2）報(bào)警功能。主要針對盲人迷失、突發(fā)狀況等，把手前段設(shè)計(jì)有操作按鈕，按鈕上都配有盲文。按鈕設(shè)計(jì)在前方，一是避免平時(shí)使用過程中無意觸碰，帶來不必要的麻煩；二是盲人可以更快捷、方便、安全的自由出行。

（3）打車功能。主要針對盲人乘坐公交車或者出租車設(shè)計(jì)的。方便盲人出行，使其生活更加便捷、安全。

五、結(jié)語

現(xiàn)如今科技飛速發(fā)展，社會(huì)日益進(jìn)步，但是大多數(shù)人對盲人的認(rèn)知還存在很大的不足，眾多針對盲人的產(chǎn)品設(shè)計(jì)仍然存在缺陷。所以在針對盲人這類特殊群體設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)，必須要對該群體進(jìn)入有深入準(zhǔn)確的、全面詳盡的了解，切實(shí)的針對盲人群體的需求，設(shè)計(jì)出適合他們的專屬產(chǎn)品。本設(shè)計(jì)針對盲人的心理、生理特點(diǎn)進(jìn)行分析，著眼于盲人實(shí)際需求，從造型、配色、材料以及功能等方面進(jìn)行設(shè)計(jì)。使其在盲人使用的過程中提供安全保障以及相應(yīng)的功能需求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 梁秋艷，葛宜元，牛國玲.基于視覺監(jiān)測的智能盲人拐杖設(shè)計(jì)[J].佳木斯大學(xué)學(xué)報(bào)，2015，33（4）：584-587

[2] 郭嵩，張鈺瑩，韓少華.關(guān)于盲人出行解困的設(shè)計(jì)研究[J].設(shè)計(jì)，2014（06）.

[3] 楊光. 走進(jìn)盲人世界[J].人人健康，2013.

[4] 李燦熙，蔣雯，王祎.通用設(shè)計(jì)理論下盲人產(chǎn)品的設(shè)計(jì)手法[J].信息與開發(fā)，2014，43（07）：51-54.

[5] 寇樹芳，武帥.無障礙設(shè)計(jì)中的盲人用戶產(chǎn)品研究[J].科教導(dǎo)刊，2013（07）：171-172.

[6] 鄒志丹.基于盲人使用的電子產(chǎn)品通用化研究[J].裝飾，2009（193）：120-121.

[7] 肖大宇.基于DPS的盲人輔助行走系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)[D].沈陽：東北大學(xué)，2006.