浅析基于医疗康复辅具研发工作的设计理念运用及案例

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我国康复辅具创新设计与展望

我国康复辅具创新设计与展望

近年来,我国政府加大了对康复辅具创新设计的支持力度,鼓励企业加大研 发力度,提高产品的科技含量。同时,国内一些高校和研究机构也在康复辅具创 新设计方面进行了积极探索,推出了一些具有自主知识产权的产品。
2、国外发展历程
康复辅具创新设计在国外起步较早,且已经形成了较为完善的产业体系。在 欧美国家,康复辅具行业的发展较为成熟,产品种类丰富,质量可靠。其中,美 国、德国和瑞典等国家在康复辅具创新设计方面具有较高的水平。
2、方法
康复辅具创新设计的方法包括:需求分析、设计理念创新、材料选择与优化、 生产工艺改进、人体工程学应用等。设计师需要深入了解使用者的需求和习惯, 结合先进的理念和技术手段,不断优化产品的性能和质量。
3、成果
近年来,我国康复辅具创新设计取得了显著成果。一些新兴企业通过自主研 发和技术创新,推出了一系列具有自主知识产权的康复辅具产品。例如,智能轮 椅、可调节矫形器、电子视觉辅助器等,这些产品在市场上受到了广泛和好评。
一、康复辅具创新设计的背景
目前,我国康复辅具市场存在一些问题,如产品品种单一、质量不稳定、价 格偏高、适配度不高等。这些问题导致了许多患者和老年人无法得到合适的康复 辅具,影响了他们的生活质量。因此,康复辅具创新设计的必要性日益凸显。
二、康复辅具创新设计的辅具创新设计的发展历程可以追溯到20世纪80年代。在那个时候, 国内开始出现一些专业的康复辅具制造商和研究机构。随着国内经济的快速发展, 康复辅具行业也逐渐壮大,产品种类和质量得到了大幅提升。
我国康复辅具创新设计与展望
目录
01 一、康复辅具创新设 计的背景
03
三、康复辅具创新设 计的核心内容
02
二、康复辅具创新设 计的发展历程
04 四、展望与挑战

辅助康复产品设计方案

辅助康复产品设计方案

辅助康复产品设计方案辅助康复产品设计方案是指针对一些缺陷或疾病的人群,提供帮助和支持的产品。

辅助康复产品的设计要考虑到用户的特殊需求,以提供更好的功能和使用体验。

以下是一个辅助康复产品设计方案。

一、产品概述:该辅助康复产品是一款智能助行器,旨在帮助行走有困难的老年人和残障人士恢复行动能力,提高他们的生活质量。

二、产品特点:1. 智能化设计:通过智能传感器和人工智能算法,实时检测用户的行走状态和动作,并提供相应的支持和帮助。

2. 自适应支撑:根据用户的身高、体重和步态特点,调节助行器的高度和支撑力度,以达到最佳的辅助效果。

3. 可调节手柄:手柄高度可调节,适应不同用户的需求, 使用户可以自如地操控助行器。

4. 折叠方便:助行器可以折叠成小巧的尺寸,方便携带和存放。

三、功能设计:1. 动作辅助:通过智能传感器和电机控制,根据用户的动作提供力量支持,使行走更加稳定和轻松。

2. 紧急叫求助:用户遇到紧急情况时,可通过按钮触发报警系统,发送定位信息和求救信息给紧急联系人。

3. 功能储斗:助行器上设有一个小型储物斗,用户可以放置手机、钱包等小物件,随时使用。

4. 智能导航:内置导航系统,可以根据用户设定的目的地提供导航指引,避免迷路和方向错误。

5. 健康监测:助行器可以监测用户的心率、血压和步数等健康指标,并将数据同步到手机上的APP上,方便用户随时查看。

四、用户体验设计:1. 人性化外观设计:外观简洁大方,不显得过于笨重,减少用户的心理障碍。

2. 自动刹车设计:助行器具备自动刹车系统,当用户停下行走时,助行器会自动刹车固定,避免用户滑倒或摔倒。

3. 触摸屏操作:通过触摸屏进行操作,方便老年人和残障人士使用。

4. 多语言支持:支持多种语言设置,方便用户选择适合的界面语言。

五、营销策略:1. 目标用户定位:针对行走有困难的老年人和残障人士。

2. 宣传推广:通过传统媒体和网络媒体进行广告宣传,同时与医院、社区和康复中心合作,推广产品。

康复辅助器具技术及应用

康复辅助器具技术及应用

康复辅助器具技术及应用引言:随着人口老龄化程度不断加深,康复辅助器具技术在医疗领域的应用越来越重要。

康复辅助器具技术通过提供各种辅助设备和工具,帮助残疾人和失能人士恢复生活自理能力,提高生活质量。

本文将探讨康复辅助器具技术的发展和应用,介绍一些常见的康复辅助器具,并分析其在不同康复场景中的应用。

一、康复辅助器具技术的发展康复辅助器具技术是指通过科学的手段,利用机械、电子、信息等技术手段,为残疾人和失能人士提供生活和工作上的辅助设备和工具。

这项技术的发展经历了多个阶段。

1. 机械式康复辅助器具最早期的康复辅助器具主要是机械式的,如拐杖、助行器等。

这些器具通过机械结构的支撑和辅助,帮助行动不便的人士保持平衡和行动能力。

2. 电子式康复辅助器具随着电子技术的发展,康复辅助器具逐渐融入了电子元件,如电动轮椅、电子助听器等。

这些器具通过电动机、传感器等电子元件的控制和支持,提供更灵活、精确的康复辅助功能。

3. 智能化康复辅助器具近年来,随着人工智能和物联网技术的迅速发展,智能化康复辅助器具逐渐出现。

这些器具能够通过感知环境、分析数据,并根据个体需求提供相应的康复辅助功能。

例如,智能助听器可以根据环境噪音自动调节音量和频率,提供更好的听觉体验。

二、常见的康复辅助器具及其应用康复辅助器具种类繁多,根据不同的康复需求,可以选择相应的器具。

以下是一些常见的康复辅助器具及其应用。

1. 助行器助行器是一种用于行走辅助的器具。

它通过提供稳定的支撑和平衡,帮助行走不便的人士恢复行走能力。

助行器广泛应用于老年人和下肢残疾人士,有效改善他们的生活质量。

2. 电动轮椅电动轮椅是一种用电动机驱动的轮椅,适用于下肢功能丧失或行动不便的人士。

电动轮椅具有自动推进、电动攀爬等功能,使用户能够自主移动,增强他们的社交能力和独立性。

3. 语音助听器语音助听器是一种用于强化听觉的设备,通过增强声音的音量和频率,帮助听力受损的人士更好地听到和理解语言。

康复工程与辅助器具的创新与应用研究

康复工程与辅助器具的创新与应用研究

康复工程与辅助器具的创新与应用研究1. 引言康复工程与辅助器具的创新与应用是一个关注人体健康与功能恢复的研究领域。

随着人们对康复和健康的重视增加,康复工程和辅助器具的研究和应用越来越受到关注。

本报告旨在探讨的最新进展和未来发展趋势。

2. 康复工程的定义与意义2.1 康复工程的定义康复工程是一门综合性学科,旨在通过应用工程技术与知识,改善和恢复人们的日常生活功能。

康复工程包括物理治疗、运动康复、康复训练、辅助装置设计等方面。

2.2 康复工程的意义康复工程对于改善患者的生活质量、延长生命、提高社会参与度等方面具有重要作用。

康复工程还可以帮助人们恢复和提高他们的运动能力、功能和自立能力。

3. 康复工程的创新与应用3.1 康复工程中的创新技术康复工程领域不断涌现出各种创新技术,包括虚拟现实技术、智能康复设备、脑-机接口技术等。

这些创新技术使得康复治疗更加个性化、精确和高效。

3.2 康复工程在各个领域的应用康复工程在各个领域具有广泛的应用,包括神经康复、运动康复、肢体康复、言语康复等。

同时,康复工程还在社会福利、老年护理、残疾人就业等方面扮演重要角色。

4. 辅助器具的创新与应用4.1 辅助器具的定义与分类辅助器具是指为了帮助人们克服身体功能障碍而设计和制造的装置。

常见的辅助器具包括义肢、轮椅、助听器、助视器等。

4.2 辅助器具创新的趋势与发展辅助器具的创新对于提高患者的生活质量和功能恢复至关重要。

随着科技的不断进步,辅助器具也在不断创新和发展,例如智能义肢、智能轮椅等。

5. 康复工程与辅助器具的挑战与展望5.1 技术挑战康复工程和辅助器具在技术上仍然面临一些挑战,例如如何提高装置的精确度、稳定性和人性化。

同时,还需要克服用户接受度问题,使得新技术得以广泛应用。

5.2 未来发展趋势康复工程和辅助器具领域的未来有许多发展趋势,包括个性化康复治疗、智能康复装置的普及、融合医疗与康复的发展等。

未来,康复工程和辅助器具将更加注重人性化设计和用户体验。

下肢关节康复医疗器械的设计毕业论文

下肢关节康复医疗器械的设计毕业论文
5.3下肢关节康复医疗器械装置的干涉检查与优化25
6总结与展望28
6.1已完成工作28
6.2需要解决的问题28
参考文献30
附录A:杆1零件图32
附录B:杆2零件图33
附录C:杆3零件图34
附录D:杆4零件图35
附录E:杆5零件图36
附录F:杆6零件图37
附录G:连接杆1零件图38
附录H:连接杆2零件图39
图2.2方案二
如图2.2所示,该装置有4根杆件组成,机构杆件较为简单明了,设计简便。改装置的脚踏板还可以实现左右摆动,是踝关节得以多角度的训练。而且改装置的滚珠丝杆与电机在底座里面,密封性好。该装置机构简单,电机功率可以选小点,所以整个装置显得轻便些。
方案三:
图2.3方案三
可以看出,方案一的滚珠丝杆暴露在空气中,容易进灰尘等,寿命会减短。该装置的踝关节只能实现2个自由度的运动。且机构杆件较多,设计较复杂。方案二尺寸调节没有方案一方便。方案三结合了方案一、二的优点。该装置能够实现踝关节的左右摆动,机构杆件简单,设计简便,还可以实现大小腿的长度调节,且该装置滚珠丝杆与电机在底座里面,密封性比较好。
电机的选择与设计,根据滚珠丝杆的速度,转速,公称直径和公称导程计算。包括电机的型号,转速,功率。电机的参数选择直接影响整个装置的稳定性。本章就以上问题进行了深入讨论。
研究下肢关节康复医疗器械,主要是对要进行下肢关节康复训练的人来说,下肢关节康复医疗器械可以控制使其模拟正常人的行走动作、膝关节和踝关节的协调运动,实现对下肢的康复训练。下肢关节康复医疗器械可以实现正常人行走时膝关节和踝关节的收缩和伸展,锻炼下肢肌肉,恢复神经系统对行走能力的控制,达到恢复行走机能的目的。
2.2下肢关节康复医疗器械设计方案确定5

《基于共轴球面并联机构的手腕康复机器人研制》范文

《基于共轴球面并联机构的手腕康复机器人研制》范文

《基于共轴球面并联机构的手腕康复机器人研制》篇一一、引言随着人口老龄化的加剧和人们生活方式的改变,手腕康复治疗需求日益增长。

传统的手腕康复治疗方法主要依靠物理治疗师的手动操作,然而,这种方法效率低下,难以满足大量患者的需求。

因此,研发一种高效、便捷的手腕康复机器人成为当务之急。

本文将重点介绍基于共轴球面并联机构的手腕康复机器人的研制。

二、共轴球面并联机构概述共轴球面并联机构是一种新型的机器人运动机构,具有结构紧凑、运动灵活、控制精度高等优点。

该机构由多个共轴球面组成,通过并联的方式实现手腕的多个方向运动。

这种机构能够模拟人手的多维度运动,对于手腕康复机器人来说具有很大的应用潜力。

三、手腕康复机器人设计(一)设计思路手腕康复机器人的设计主要考虑以下几个方面:安全性、舒适性、运动范围和治疗效果。

在共轴球面并联机构的基础上,我们设计了一款适用于手腕康复的机器人。

该机器人能够根据患者的具体情况,提供个性化的康复治疗方案。

(二)结构设计手腕康复机器人的结构主要包括共轴球面并联机构、驱动系统、控制系统等部分。

其中,共轴球面并联机构是实现手腕多维度运动的关键部分,驱动系统负责驱动机构的运动,控制系统则负责实现机器人的精确控制。

(三)功能实现手腕康复机器人能够模拟人手的多维度运动,帮助患者进行手腕的屈伸、旋转等运动。

同时,机器人还能够根据患者的具体情况,提供个性化的康复治疗方案,如力量训练、协调训练等。

此外,机器人还具有安全保护功能,能够在患者运动过程中提供必要的支撑和保护。

四、实验与结果分析(一)实验方法为了验证手腕康复机器人的效果,我们进行了多组实验。

实验对象包括不同年龄段、不同病情的患者。

在实验过程中,我们记录了患者的康复情况、治疗效果等数据。

(二)结果分析通过实验数据的分析,我们发现手腕康复机器人具有以下优点:一是能够有效地帮助患者进行手腕的多维度运动;二是能够根据患者的具体情况提供个性化的康复治疗方案;三是具有较高的安全性,能够在患者运动过程中提供必要的支撑和保护。

智能辅助器具在康复治疗中的应用研究

智能辅助器具在康复治疗中的应用研究

嵌入式系统技术
定义:嵌入式系统是一种专用的计算机系 统,针对特定的应用进行设计。
特点:具有实时性、可靠性和低功耗等特 性,广泛应用于智能辅助器具中。
技术原理:通过微处理器、传感器和执行 器等组件,实现对外界环境的感知和响应, 辅助用户完成各种动作和任务。
应用领域:在康复治疗中,嵌入式系统技 术可以帮助患者进行肌肉训练、关节活动 等康复训练,提高康复效果。
诊断依据。
通过智能辅助 器具的应用, 可以有效地改 善患者的康复 治疗效果,提 高患者的生活
质量。
儿童残疾的康复治疗
智能辅助器具在儿童康复治疗中扮演着重要的角色,可以帮助改善残疾儿童的运动 功能和生活质量。
智能辅助器具的应用领域包括但不限于儿童脑瘫、肌肉萎缩、脊髓损伤等疾病的康 复治疗。
智能辅助器具在儿童康复治疗中的应用具有个性化、精准化、智能化等特点,可以 根据不同儿童的需求进行定制。
降低家庭和社会的负担,节省 医疗资源。
03
智能辅助器具的应用领域
神经系统疾病的康复治疗
智能辅助器具在神经系统疾病的康复治疗中具有重要作用,可以帮助患者进行肢体康复训练, 提高运动功能和生活自理能力。
智能辅助器具可以通过各种传感器和算法,实时监测患者的运动状态和生理参数,为医生提供 准确的康复效果评估和个性化治疗方案。
智能辅助器具的应用可以有效降低老年人的医疗成本,减轻家庭负担,提高老年人的自理能 力和独立性。
智能辅助器具在老年人的康复治疗中具有广泛的应用前景,随着技术的不断进步,其功能和 性能将得到进一步提升和完善。
04
智能辅助器具的技术原理
传感器技术
简介:传感器技术是智能辅助器具的核心技术之一,能够感知人体运动和姿态变化,为辅助 器具提供精确的数据支持。

康复辅助器具创新与个性化定制

康复辅助器具创新与个性化定制

康复辅助器具创新与个性化定制康复辅助器具是指通过技术手段,辅助身体有障碍或功能受限的人们进行恢复训练或日常活动。

随着科技的不断进步和人们对生活质量的要求不断提高,康复辅助器具的创新与个性化定制逐渐成为发展的趋势。

本文将以康复辅助器具创新与个性化定制为主题,探讨其现状、挑战与前景。

一、康复辅助器具创新的现状随着科学技术的快速发展,康复辅助器具领域也取得了许多创新成果。

例如,智能义肢的出现使得丧失肢体功能的人们可以恢复部分运动能力,提高生活自理能力。

电动轮椅的智能化设计使得行动不便的人们可以独立出行,融入社会。

另外,虚拟现实技术在康复辅助器具领域的运用也为康复训练带来了新的可能性,通过虚拟模拟的环境,患者可以进行更加真实的恢复训练,提高康复效果。

二、康复辅助器具创新的挑战尽管康复辅助器具在创新方面取得了一定的进展,但仍然面临着一些挑战。

一是成本问题,目前,一些先进的康复辅助器具价格昂贵,高昂的价格使得很多需要的患者难以负担。

二是技术问题,一些康复辅助器具的功能还有待提升,技术创新的速度跟不上需求的增长。

三是个性化需求,不同的患者需求各异,现有的康复辅助器具往往不能满足个性化的需求,导致患者使用体验不佳。

三、康复辅助器具个性化定制的意义针对康复辅助器具创新所面临的挑战,个性化定制概念的引入可以带来巨大的意义。

个性化定制是指根据患者个体差异和特殊需求,量身定制康复辅助器具的设计与制作。

通过个性化定制,可以使得康复辅助器具更好地适应用户的需求,提高使用体验和康复效果。

四、康复辅助器具个性化定制的前景康复辅助器具个性化定制的概念已经逐渐在实践中得到应用,并取得了一些成果。

随着3D打印技术的发展与普及,康复辅助器具的个性化定制将变得更加容易和可行。

3D打印技术可以根据患者的身体数据,制作出符合其个体需求的康复辅助器具。

未来,个性化定制将成为康复辅助器具创新的重要方向,并且有望进一步推动康复辅助器具的发展。

总结康复辅助器具创新与个性化定制是为了满足身体有障碍或功能受限的人们对康复需求的不断增长而提出的解决方案。

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浅析基于医疗康复辅具研发工作的设计理念运用及案例摘要:中国已步入老龄化时代,老年人、失能、伤病人和慢性病人的群体数量逐年上升,接受康复治疗和训练的需求愈发迫切,这也给医疗康复辅具产品带来市场。

但目前国内康复辅具缺乏专业性和种类、数量严重不足的实施,市场需要更加专业、优质和人性化的医疗康复辅具,这就需要技术研发人员在产品的设计阶段,对产品进行全方位、多角度的剖析,运用多种理念和方法,完成产品的方案设计。

关键词:医疗康复辅具模块化轻量化智能化人因工程前言我国目前康复医疗的现状大致可以用五点来总结,那就是:康复群体数量大、康复需求迫切、康复专业人员缺乏、康复医疗机构少、康复设备配置不足。

而其中,康复专业人员的缺乏和康复设备配置的不足则显得尤为明显。

可喜的是,面对巨大的社会需求,我国康复医疗器械市场正在蓬勃发展,另一方面,医疗康复辅具产品的不断升级,康复医疗的新模式、新技术、新产品层出不穷,也注定会再次将全名健康的国家战略提升一个层级。

目前国家对康复辅具的最新定义,是“改善残疾人功能状况而采用适配的或专门设计的任何产品、器具、设备或技术”。

而康复辅具的关键是“辅助”,针对的是人,包括老年人、残疾人、伤病人和慢性病人等。

当今的中国,已经是一个步入人口老龄化的国家,据2021年5月第七次全国人口普查结果显示,我国60岁及以上人口占比超18%,人口老龄化程度进一步加深。

据估计到2050年,全国60岁以上的人口将占全国总人口的1/3[1]。

其直接结果,是社会上会出现一个以老人、病患为载体的高危人群,这类群体数量庞大且需要接受康复的种类和设备多种多样。

俗话说,“工欲善其事,必先利其器”,一套具有专业性、便携性、功能性且“以人为本”的医疗康复设备,是能够有效辅助人体功能提高、改善功能障碍者功能状况的必要条件,所以针对医疗康复设备开展的研发工作,其方法的正确性和思路的合理性显得尤为关键。

一、模块化目前,模块化设计已经成为比较成熟的设计方法。

模块化设计的基本原理,是将产品的功能和结构的要素进行划分,之后组合成一个个具有特定功能的子系统,再将这个子系统作为具有通用性的模块与其他产品要素进行多种组合,构成新的系统,产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品。

模块化设计的优势在于,一方面可以缩短产品研发与制造周期,增加产品系列,提高产品质量,快速应对市场变化;另一方面,可以减少或消除对环境的不利影响,方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。

相对独立、可互换、可通用是模块化设计和制造的三大特征。

以康复轮椅的适配为例,在评估功能及辅具单元时,我们可以将这些要素进行拆分和重新组合,例如将轮椅分为底盘和座椅两部分,座椅部分又可拆分成坐垫、靠背、扶手、脚踏和头枕等基本要素。

之后,可以根据不同适配需求和人体体态,开发小、中、大三款底盘和各三种不同尺寸的坐垫、靠背、扶手、脚踏和头枕,这些部件运用统一的安装方式和通用的机械安装接口,根据不同病患的需求,可配置不同尺寸和功能的轮椅。

在电气控制系统方面,也可以根据轮椅的功能将电气控制做成独立的子单元,根据病患需求的功能删减电控程序。

作为轮椅的一些康复辅件,也可以做成统一接口的不同形式,便于安装、接线。

统一的安装方式、通用安装接口、独立的功能单元,让新一代轮椅真正实现机械结构模块化、电控系统模块化和产品功能模块化。

二、轻量化轻量化设计的概念最先起源于赛车运动,其目的是利用减轻车身重量位赛车带来更好的操控,其主要方法是结构优化和使用轻质材料两种手段解决问题。

由于在赛车领域取得的成功,轻量化设计理念也被更多领域接受和使用。

谈到轻量化设计,首先我们要了解轻量化材料。

这是一种能使装备,特别是武器及航空航天装备减轻重量的材料体系。

这种重量的减轻主要是以结构钢为基准,在同等体积上,可大幅度地消除装备的无效载荷,从而提高装备的机动性、灵活性。

其中主要包括可作为结构材料的轻金属、结构陶瓷、树脂基复合材料、工程塑料与结构泡沫塑料等[2]。

基于康复辅具需要高效、便捷和操作简便等特点,轻量化的设计理念非常适合运用到康复辅具的设计中。

在工业生产的早期,特别是汽车工业,绝大多数的金属结构件均以钢材为主,之后高性能的铝制材料慢慢进入人们的视线,再后来,我们又接触到了碳纤维材料和镁合金材料,例如铝合金的车架、碳纤维或是镁合金的覆盖件和结构件以及是碳纤维的轮毂,这些新型材料层出不穷的出现和使用,都是为了一个目的,那就是减重,在满足性能要求的同时,将重量降低到极限,从而换取车辆极致的性能优势。

同时,有限元分析的广泛应用,可以让结构得到最大程度的优化,不论是医疗康复辅具的选材、性能或舒适度等,都可以通过有限元分析,轻松的完成材料、结构等各方面的优化,让康复辅具更加舒适、便捷,大大提升人性化和可操作性。

目前,都可以选用碳纤维材料进行制作,碳纤维耐摩、耐腐蚀的特性非常适合做一些新型的假肢和矫形器,而其超低的密度和超高的强度(铝合金4倍以上),非常适合做拐杖一类冲击力小但需要足够强度的器械。

而带有康复功能的肢体机器人,冲了必要的元器件(电机、减速机等)外,绝大多数的结构件和覆盖件,均可以选用碳纤维来制作。

与此同时,镁合金材料的高速发展和运用也不容小觑。

有消息表明,我国的轨道相关部门和企业尝试正在使用镁合金材料来制作高铁车身结构,这就意味着全世界最高速、最安全的轨道交通设备有望使用镁合金。

而面对病患对于日常生活的便捷需求,企业全镁合金车架的轮椅、代步车也正在积极的尝试,目前市面上已经有了全镁合金车架的轻便折叠轮椅,这就是轻量化设计的典型案例。

三、智能化智能化是指事物在计算机网络、大数据、物联网和人工智能等技术的支持下,所具有的能满足人的各种需求的属性。

相对传统媒体,智能化是建立在数据化的基础上的媒体功能的全面升华。

它意味着新媒体能通过智能技术的应用,逐步具备类似于人类的感知能力、记忆和思维能力、学习能力、自适应能力和行为决策能力,在各种场景中,以人类的需求为中心,能动地感知外界事物,按照与人类思维模式相近的方式和给定的知识与规则,通过数据的处理和反馈,对随机性的外部环境做出决策并付诸行动[3]。

目前市面上已经出现智能化的轮椅,比如通过语音指令控制轮椅的前进和后退、改变轮椅的姿态、实现轮椅的一些康复型功能(如拉伸腿部、模拟翻身等)。

此外,带智能监测的手杖也出现在一些康复性质的创新大赛或行业论坛上,这种手杖可检测人的血压、脉搏,并带有倾倒呼叫、位置查询和SOS一键救援等功能,通过物联网和人工智能的技术,实现医疗康复辅具的智能化。

这类产品,就要求在设计伊始,对病患的需求剖析到位,通过智能化的技术完成四、人因工程人因工程学(Human Factors Engineering)是研究人—机—环境三者之间相互关系的学科,是近几十年发展起来的一门边缘性应用学科。

该学科在发展过程中有机地融合了生理学、心理学、医学、卫生学、人体测量学、劳动科学、系统工程学、社会学和管理学等学科的知识和成果,形成自身的理论体系、研究方法、标准和规范,研究和应用范围广泛并具有综合性。

该学科的研究目的在于设计和改进人—机—环境系统,使系统获得较高的效率和效益,同时保证人的安全、健康和舒适[4]。

我国关于该学科的命名已经出现多种,如人机工程学、人体工程学、工程心理学、人因工程学、人类工效学、人类工程学、人的因素等。

近几年使用人因工程学和人类工效学命名的较多。

人因工程在医疗康复辅具产品的细节设计上应用非常广泛,大到整台设备的结构布局,小到仪器的细节设计,处处都能看到人因工程的应用。

我们举两个示例。

以常用的医疗器械为例,我们要避免不自然的身体姿态、避免长时间抬头或弯腰操作、如需要双手操作时尽量做到左右对称等;比如康复设备控制器(比如智能轮椅)上的操控杆和按钮,其力度、方向、速度、阻尼、行程和准确度,都要求与人的运动输出特性相适应;具有强大按摩功能的康复理疗椅,座椅的座高、座宽、座深以及座面与靠背的夹角、坐垫和靠垫的选材等方面,都要考虑到年龄、性别、体重、身高等各方面因素,最终确定一个可以兼顾的设计尺寸。

上述这些设计上的考量,都是基于人因工程的理论研究所得出的设计依据。

以康复型外骨骼机器人为例,运动系统是人体完成各种动作的器官系统充,由骨、关节和肌肉组成[5]。

通过人因工程的学习,我们要确定人体各部分的比例、人体的步态、各关节的自由度及动作采集等诸多以“人”为基础的理论和形态,这样才可以得出机器人系统的最优尺寸,便于展开后续的机结构及电气控制的设计工作。

结束语康复医疗是现代医学“预防、临床治疗、康复”三位一体的重要组成部分,随着康复医疗的发展,国内政策的不断完善和开放,我国中国康复医疗产业的市场价值和市场空间也在不断增长。

模块化、轻量化、智能化和以人因工程为基础理论的设计方法,更多的是树立“以人为本”的核心设计理念,从医疗康复辅具功能的扩展性、操作的便捷性、使用的智能性和舒适性等维度,建立高效、实用的设计体系,促使我们康复辅具的可用性进一步提升。

随着未来科技的发展和运用,相信会有更多更好的设计方法和理论的出现,相信作为服务大众的医疗康复辅具,明天一定会有更加美好。

参考文献[1]刘明. 老龄化路上如何回击健康挑战[J]. 中国卫生,2019(04):55-56.[2]唐磊,杜仲国. 轻量化材料技术[M]. 北京:国防工业出版社,2014.[3]程栋. 智能时代新媒体概论[M]. 北京:清华大学出版社,2019.[4]郭伏,钱省三. 人因工程学[M]. 北京:机械工业出版社,2018.[5]唐智,黄波等. 人因工程设计及精彩案例解析[M]. 北京:化学工业出版社,2020.。

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