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基于人机工程学的老年人无动力下肢锻炼助行器设计研究汇报人：2024-01-15

目录引言人机工程学理论基础老年人下肢锻炼助行器需求分析基于人机工程学的助行器设计助行器性能评价与实验分析结论与展望

01引言

010203人口老龄化趋势随着全球人口老龄化趋势的加剧，老年人健康问题日益突出，对助行器的需求不断增加。下肢锻炼的重要性下肢锻炼对于提高老年人的生活质量、预防跌倒、增强下肢肌肉力量等方面具有重要意义。人机工程学的应用人机工程学在产品设计中的应用能够更好地满足用户需求，提高产品的舒适性和易用性。研究背景与意义

国内外研究现状及发展趋势国内外研究现状目前，国内外已经有一些关于老年人助行器的研究，但大多数助行器存在笨重、不便携、使用不舒适等问题。发展趋势随着科技的进步和用户需求的变化，未来的助行器设计将更加注重轻便、便携、舒适性和智能化等方面的发展。

本研究旨在设计一款基于人机工程学的老年人无动力下肢锻炼助行器，以满足老年人在日常生活中的下肢锻炼需求，提高生活质量。研究目的本研究将从以下几个方面展开研究：（1）分析老年人的下肢锻炼需求和现有助行器的不足；（2）基于人机工程学原理，设计一款轻便、便携、舒适的助行器；（3）通过实验验证助行器的性能和使用效果；（4）对助行器的设计进行改进和优化。研究内容研究目的和内容

02人机工程学理论基础

研究人、机器及其工作环境之间相互作用的学科，旨在优化人与机器之间的交互方式，提高工作效率和安全性。广泛应用于工业设计、航空航天、医疗康复等领域，为产品和系统的设计提供科学依据。人机工程学概述人机工程学应用领域人机工程学定义

人体测量学定义研究人体形态、结构和功能的学科，为产品设计提供人体尺寸和力学参数等基础数据。人体测量学在产品设计中的应用通过测量和分析人体各部位尺寸、重量、重心等参数，为产品设计提供合理的人机尺寸和舒适度要求，确保产品符合人体工学原理。人体测量学在产品设计中的应用

人机界面设计原则人机界面定义一致性可视性可操作性反馈性人与机器之间传递信息的媒介，包括显示装置、控制装置等。保持界面风格、操作方式等的一致性，降低用户学习成本。确保界面信息清晰、易读，减少用户误操作。界面控件应易于操作，符合人体工学要求，减少用户疲劳感。及时提供操作反馈，帮助用户确认操作结果，提高用户满意度。

03老年人下肢锻炼助行器需求分析

老年人身体机能下降，肌肉力量减弱，关节灵活性降低，平衡能力下降，易摔倒。生理特点老年人可能存在孤独感、焦虑、抑郁等心理问题，需要关注其心理健康。心理特点老年人生理和心理特点分析

助行器应具有稳定的结构和防滑设计，以确保老年人在使用过程中的安全。助行器应符合人体工程学原理，提供舒适的握感和步行体验。助行器应轻便易携，方便老年人在室内外不同场景下使用。助行器应具有可调节高度的功能，以适应不同身高和步行需求的老年人。安全性舒适性便携性可调性下肢锻炼助行器功能需求分析

主要针对60岁及以上的老年人。年龄范围适用于下肢力量较弱、平衡能力较差、需要锻炼下肢肌肉的老年人。身体状况适用于家庭、社区、公园等室内外不同场景下的步行锻炼。使用场景目标用户群体定位

04基于人机工程学的助行器设计

ABDC人机工程学应用设计理念基于人机工程学，充分考虑老年人的生理、心理特征以及使用习惯，确保助行器与人体结构、功能相协调。安全性原则设计过程中始终把安全性放在首位，通过合理的结构设计和材料选择，降低使用过程中可能出现的风险。舒适性原则注重提高助行器的使用舒适度，减轻老年人在行走和锻炼过程中的疲劳感。易用性原则简化操作过程，使老年人能够轻松掌握使用方法，提高助行器的使用便捷性。设计理念和原则

关节活动度调节根据老年人的步态特征，合理设置关节活动度，使助行器能够适应不同步行速度下的步态变化。重心稳定性优化通过调整助行器的重心位置，提高使用过程中的稳定性，降低老年人摔倒的风险。仿生学设计借鉴人体骨骼和肌肉结构，设计出符合人体工学的助行器框架，确保在使用过程中能够有效分担身体重量。结构设计与优化

耐磨耐腐蚀材料采用耐磨、耐腐蚀的材料，如不锈钢和工程塑料等，以确保助行器在长期使用过程中保持良好的性能。轻质材料选择选用铝合金、碳纤维等轻质高强度材料，减轻助行器整体重量，便于老年人携带和使用。先进的加工工艺运用先进的加工技术，如精密铸造、激光切割等，确保助行器的制造精度和质量稳定性。同时，采用环保的表面处理工艺，减少对环境的影响。材料选择与加工工艺

05助行器性能评价与实验分析

安全性指标舒适性指标便捷性指标锻炼效果指标包括助行器的稳定性、防滑性、制动性能等，以确保老年人在使用过程中的安全。涉及助行器的高度、扶手设计、座垫舒适度等，以满足老年人的舒适需求。考虑助行器的折叠性、重量、携带方便性等，方便老年人在不同场合使用。通