主被动上下肢康复训练器械设计
REHABILITATION TRAINING EQUIPMENT FOR UPPER AND LOWER LIMBS
院校：西安建筑科技大学艺术学院
设计者：周轩
指导老师：赵锋（西安建筑科技大学艺术学院工业设计系主任、教授、博士、硕士生导师）
作者阐述：本设计是一款分体式主被动上下肢康复器械，采用模块化架构将设备解构为控制主机、上肢训练模块与下肢训练模块，各单元可独立拆装、灵活组合，适配床旁、轮椅及居家等多场景使用。外观以圆润轮廓与“白—灰—青绿”配色消解医疗冰冷感，接触部位采用软质 TPU 与抗菌网布提升舒适性。系统支持四种训练模式，配备多自由度调节机构实现关节精准对位，交互界面采用大字体、语音引导与游戏化场景设计，降低老年患者操作门槛，为脑卒中偏瘫患者提供兼具功能适配与情感关怀的康复解决方案。
指导老师评语：该设计以脑卒中偏瘫患者为核心用户，运用工业设计方法系统开展主被动上下肢康复器械研究，选题紧扣老龄化社会康复医疗需求，具有较强的现实针对性。方案突破传统一体化结构定式，提出分体式模块化架构，实现床旁、轮椅、居家等多场景灵活适配；通过圆润造型、温和配色与软质材料消解医疗冰冷感，游戏化交互界面降低老年患者使用门槛，体现了对康复患者生理特征与心理需求的深度关怀。人机工程学分析较为系统，三维建模与渲染表达成熟，整体设计兼顾功能理性与人文关怀，展现了扎实的专业功底与良好的设计研究能力，达到本科毕业设计优秀水平。
/ 案例解析 /
设计选题与创作背景：脑卒中是我国成年人致残首要病因，超50% 的幸存者遗留了肢体功能障碍，康复需求随社会老龄化进程持续攀升。传统治疗依赖治疗师一对一操作，效率低、参数难标准化；现有设备一体化结构庞大笨重、人机适配差、操作复杂，患者 易抵触，家属不敢用。本设计基于神经可塑性与运动再学习理论，针对偏瘫患者康复周期长、场景多元、心理脆弱等特征，提出分体式上下肢协同康复器械方案，以工业设计缓解医疗资源压力，提升患者训练依从性与康复效果。
设计理念与创新点：本设计以“无障碍接入、四肢联动、智能保护、阶段适配”为核心理念。创新一：采用开放式U型低底盘与轮椅导向锁止结构，将“转移患者”转化为“接入轮椅”，降低上下机风险。创新二：以直线往复轨迹实现“一肢带三肢”的协同训练，并通过可旋转训练端及快拆套件覆盖被动、助力、主动等阶段。创新三：在把手集成力矩及生理监测，以异常阻力、位移误差 和持续时间识别痉挛，联动减速、停机或卸力；同时以游戏任务、发力比例与量化报表增强参与和评估闭环。
人机与功能说明：本康复器械采用电机驱动曲柄摇杆机构，带动患者上下肢进行圆周或椭圆轨迹运动，支持被动、助力、主动、抗阻四种训练模式。系统通过传感器实时监测位置、力度与患者发力情况，自动调整辅助或阻力大小，确保训练安全精准。人机设计以轮椅患者为核心：底座可推入轮椅下方，训练台高度与轮椅扶手平齐，患者无需转移体位即可训练。上肢模块高度可调，手柄包覆软质材料；下肢踏板模拟自然步态，间距与角度均可调节。整体结 构圆润无棱角，关键操作配大按钮与语音引导，方便老年患者独立使用。
材料与工艺：本康复器械主体外壳采用 ABS 工程塑料，兼具优良冲击韧性与注塑成型性，表面经“底漆 + 色漆 + 清漆”三层喷涂工艺处理，实现白 / 灰色调并提升耐刮擦与抗侵蚀性能；结构承力部件选用铝合金，依托高比强度实现轻量化，经硫酸阳极氧化与电解着色生成致密氧化膜，兼具耐磨与耐腐蚀特性。患者接触部位采用软质 TPU 与抗菌网布组合，TPU 弹性适中可分散压力，触感温和，网布纳米银离子涂层有效抑制细菌繁殖；整体材料与工艺方案兼顾结构安全、接触舒适及医疗环境严苛的清洁消毒需求。
设计流程简述：本设计遵循“调研—分析—概念—深化—验证”流程：首先通过医院实地调研与三方用户访谈明确痛点需求；继而建立需求层级与竞品分析，提取设计机会；随后生成三种概念方案，经加权评估选定分体式可调节方案；最终完成原理设计、三维建模、CMF 规划及人机仿真，形成兼顾功能与体验的完整方案。
安怡椅
TRANQUILA
院校：香港理工大学
设计者：Chow Suet Ching, Sherry
指导老师：Prof. Brian Lee (Chief)
Prof. Stephen Wang & Mr. Frédéric Gooris
作者阐述：为香港安老院舍量身定制的悠摇椅，让每一次坐的体验都成为温柔的疗愈。这把椅子的愿景，是超越传统老年椅的“临床牢笼”，代之以一座兼具尊严与疗愈的庇护所，精准回应香港女性长者的生理与情感需求。设计将家居家具的温馨舒适与医疗级人体工学精密度融为一体，核心创新在于三种摇摆模式（舒缓模式、活力模式、助立模式），配合可调节坐垫、可倾靠背及环抱式旋转型扶手，将日常久坐从被动忍受痛苦，转化为主动促进血液循环、肌肉激活与自信起身的健康工具。
悠摇椅不只是一张椅子，更是一份对长者尊严的温柔致敬。
指导老师评语：本研究旨在促使设计师从长者院舍专用高背康复座椅的设计角度审视服务设计，洞察使用者需求、资源、科技、环境及政策限制，并探索创新的设计原则。周同学通过前期的探索，发现一个长期存在的问题——新一代长者及其家人对生活质素与个人化服务的需求显著提升；然而，许多产品未能与时俱进，例如采购标准未能同步，反映出市场面临的挑战，包括缺乏更人性化与多样化的产品选择。特别是在医疗或康复领域的设计中，由于须遵循安全标准以及人体工学规范，大多数相关产品已有数十年的历史，而未见重大革新。本项目旨在为相关利益相关者提供新的视角与方向，作为前沿设计研究，期望此概念产品能引起各专业从业者的关注，并促进未来在提升长者生活质素与发展高品质服务设计标准方面的深入探讨。
/ 案例解析 /
设计选题与创作背景：随着香港快速老龄化，到 2046 年，65 岁以上人口将接近三分之一。大量长者因肌少症、行动不便，需长期依赖老年椅 , 而现有老年椅冰冷僵硬，易导致长者肌少症、压疮与孤立。本设计的目标是解决香港安老院舍中行动不便的女性长者的痛点：从“被动受困”转向“主动关怀”, 将家居温馨与医疗工学融合。
设计理论与创新点：悠摇椅的核心理念是打破传统老年椅的“临床感” , 让坐姿从被动折磨变为主动疗愈，维持长者尊严与独立。
主要创新点：1. 形态与功能创新：具备固定及摇摆模式，以适应不同需求。温和摇摆底座提供持续被动运动，促进血液循环与肌肉激活。2. 人机适配创新：因大多数老年椅尺寸偏大，本设计专为体型较纤细的亚洲长者女性定制，可调节气垫、可倾靠背及环抱腹部防前倾的旋转型扶手，显著提升安全感与舒适度。
人机与功能说明：悠摇椅注重使用逻辑与人机体验，核心功能为三种模式：
1. 舒缓模式：轻柔低频摇摆，适合休息与放松；2. 活力模式：中等幅度摇摆，促进血液循环与肌肉激活；3. 助立模式：辅助前倾摇摆，助长者更轻松、安全地起身。
此外，椅子配备可调节倾角座椅、旋转型扶手（可环抱腹部防前倾）。坐垫采用透气减压材质，久坐也不易疲劳，充分考虑长者与看护人员的实际使用需求。
材料与工艺：为了结合传统与创新，主体框架采用医疗级不锈钢与木。背部靠垫内藏充气枕，可通过脊柱轮廓工具充气调节，实现个性化支撑。座椅坐垫为三层结构：底层高密度泡沫提供支撑，中层蜂巢硅胶增强透气弹性，顶层医用凝胶实现优异压力分散。椅下安装一个油压系统控制悠摇椅的轮子。整体模块化设计便于组装、清洁与维护，适合安老院舍长期使用。
设计流程阐述：设计以用户为中心，从安老院现场调研与长者访谈开始，深入挖掘痛点。随后在构思阶段进行大量草图探索， 3D 建模、渲染与实体原型制作，不断迭代、优化摇摆机制、人体工学尺寸及设计，实现功能、舒适度与情感关怀的平衡。
情境导向下的家用儿童雾化器代际交互 方式研究
RESEARCH ON INTERGENERATIONAL INTERACTION METHODS OF HOME-USE CHILDREN'S NEBULIZERS IN A CONTEXT-ORIENTED APPROACH
院校：燕山大学艺术与设计学院
设计者：赖禹锡
指导老师：王年文（燕山大学艺术与设计学院副院长、教授、博士生导师）
作者阐述：针对当前家用儿童雾化器在设计研发中缺乏代际使用情境考量，普遍存在与儿童呼吸模式契合性较差、可引导性欠佳等问题，情境导向下的家用儿童雾化器及其交互方式设计以提高家用儿童雾化器与儿童的契合度为目的，结合情境理论，输出完整的用户需求获取、处理、转化流程。同时，以代际交互为手段，以拟物化设计为方式，改良雾化器交互方式，提高代际间的交互效率与配合度。该产品将代际交互理念与情境交互设计融入儿童雾化康复流程当中，通过拟物化映射的设计方式将产品造型、结构布局、界面样式设计得符合儿童的交互认知，为儿童提供更加沉浸式的康复体验。
指导老师评语：该设计通过以情境为导向，进行数据获取与处理，优化家用儿童雾化器研究路径 , 将用户需求获取与处理程序限定在实际使用情境当中，输出符合代际群体使用情境的解决方案，并结合拟物化设计转化，得到符合儿童认知特征与情感需求的雾化器设计。产品符合当前的社会现状和实际所需，具有积极的学术意义、社会意义和实践意义。设计以情境理论为指导，以代际交互方式为手段，展开家用儿童雾化器设计方法及路径研究。通过将情境构建流程与用户需求处理方式相结合，建立引导型用户特征研究模型、代际交互情境认知模型、拟物化设计转化模型以及适配化设计输出模型，形成完整的用户需求获取、处理、转化、适配流程，为家用儿童雾化器的设计研究提出更加多元化的方法，输出的家用儿童雾化器设计更加契合代际群体使用模式。
/ 案例解析 /
设计选题与创作背景：由于气候变化以及流行性感冒、肺炎病毒泛滥，呼吸道疾病发病率呈现上升的趋势，这一趋势在儿童身上体现得尤为明显，然而，当前市面上的雾化器产品仅仅是以成人用的雾化器为蓝本进行改造，并未针对儿童用户群体的行为模式与认知特点进行合理的呼吸引导设计，难以匹配儿童浅而快的呼吸模式。另一方面，家用儿童雾化器精准智能化与个性童趣化趋势较为明显，代际化的设计能够更好满足儿童的需求。
设计理念与创新点：本作品以代际交互方式与情境化体验为创新点，进行符合儿童情感诉求与认知特性的交互方式及产品设计。通过主次分明的交互设计规划与高度引导式的设计将儿童雾化交互界面与代际交互方式融合起来，以儿童、家长与雾化器为三个参与主体，通过辅助引导、执行与反馈的链路形成一个稳固的协同三角，驱动康复任务在游戏化情境中高效、愉悦地完成。情境化的设计将拟物化映射结合到设计方法当中，以儿童认知特性为基础匹配拟物原型，让产品与界面设计更加符合儿童的使用惯性。
人机与功能说明：产品从生理、认知、情感三方面进行改良，贴合儿童与家长的人机关系。在生理层面，面罩与雾化杯的结构将气流传感器与气囊结构模块化设计作为功能实现的载体，具有信息收集及呼吸辅助的功能。在认知层面，产品界面与布局采用拟物化的设计规划，形象主体以吹气球游戏为中心引导儿童雾化康复，产品布局基于界面布局进行改良。在情感层面，对界面游戏进行代际化设计，更加贴合儿童医疗康复时的亲子依恋情结。
材料与工艺：产品主体采用塑料材质，在工艺上采用较为成熟的注塑成型工艺，成本更低，产品更加耐用，此外，由于产品使用主体为家长与儿童，选用塑料材质更加轻便。产品表面进行了磨砂处理，在搬运使用过程中可降低手滑造成的产品损伤的概率。产品色彩选用蓝、橙黄、粉等较为鲜艳的颜色，更能引起儿童注意，让儿童产生兴趣；辅助色采用中性白色，调和视觉重量，避免视觉单一化。
设计流程简述：本设计通过访谈法、网页评论抓取同步进行，将情境分析与需求转化、聚类、输出步骤相匹配进行的方式，为需求数据的处理流程划定约束框架。在设计时结合拟物化映射的方式，匹配拟物原型并输出设计方案。
GOOLOO ——儿童牙齿自检服务
GOOLOO - CHILDREN'S DENTAL SELF—EXAMINATION SERVICE
院校：澳门城市大学创新设计学院
设计者：周子樱 邵珊珊 邓竣元 鲍尔金妮 吴佳欣
指导老师：赵雨淋（澳门城市大学创新设计学院助理教授）
作者阐述：Gooloo 儿童牙齿自检设备是一款兼顾趣味与专业的居家口腔健康管理系统。该设计针对家长易忽视儿童早期牙齿隐患的痛点进行创新，用游戏化思维重塑居家健康筛查的新体验。产品整体由智能硬件与 APP 端共同构成。硬件部分配备了圆形扫描头与三角精细替换头，结合医用级硅胶套，能够满足不同阶段儿童全方位及深入牙齿缝隙的检测需求。软件部分则将枯燥的检查转化为“探险之旅”，通过互动动画引导孩子主动参与，并为家长直观呈现口腔问题与护理建议。此外，设计还配套衍生了专属 IP 盲盒、科普明信片及打卡地图等文创周边。在这种思路引导下，Gooloo 从单一的检测工具转化为一套充满童心的健康管理服务系统，让儿童牙齿保护轻松、自然地融入家庭日常。
指导老师评语：该作品聚焦儿童口腔健康早期筛查与家庭日常护理场景，针对家长易忽视儿童早期牙齿隐患、儿童抗拒口腔检查等现实问题提出较有针对性的设计方案。设计团队将智能硬件检测、APP 可视化反馈、动画引导与 IP 周边体验相结合，把相对枯燥的牙齿检查转化为儿童愿意主动参与的游戏化探索过程，体现了较好的用户洞察与服务系统思维。作品在人机尺度、入口舒适度、可替换探头、卫生安全及家长端信息反馈等方面进行了较完整的推敲，兼顾了儿童体验、家庭使用与健康管理的需求。整体方案功能逻辑清晰，视觉风格亲和，软硬件交互关系较完整，并通过科普明信片、打卡地图等内容强化习惯养成。该作品具有较好的创新意识、设计完整度和一定的推广价值。
/ 案例解析 /
设计选题与创作背景：当前社会，儿童口腔健康常被家长忽视，察觉时往往已错过最佳的干预时机。针对这一痛点，我们面向儿童与家长，设计了可在居家场景下进行初步筛查的 Gooloo 儿童牙齿自检设备。我们的核心理念是让牙齿检测变得像游戏一样简单、自然。设计将枯燥的检查转化为孩子主动参与的趣味体验，通过硬件扫描、APP 动画互动以及衍生的 IP 盲盒等周边，消除孩子的抵触心理。Gooloo 不仅仅是产品检测仪，更是一套将儿童牙齿健康管理融入家庭日常的服务系统，旨在实现隐患的早发现、早干预。
设计理念与创新点：本设计以游戏化早筛、系统化服务为核心理念，聚焦家长极易忽视儿童早期牙齿隐患的痛点，打破传统医疗检测设备冰冷且令儿童抗拒的局限。产品创新融合智能硬件检测与 APP 端互动两大核心功能，精准匹配儿童不同生长阶段的护牙需求。依托模块化的圆形基础扫描头与三角形替换头，实现全景与深度的灵活切换，适配换牙、掉牙、蛀牙等不同状况。同时结合动画交互技术优化居家健康管理模式，全方位提升儿童的主动参与感与家长的管理体验。设计兼顾专业性与人文关怀，且衍生了专属 IP 和周边，助力家庭轻松自主地完成初步筛查，有效培养儿童的口腔保护习惯。
人机与功能说明：设备一键开启，连接 APP 同步可视化数据。孩子只需咬在硅胶套上即可全方位扫描。探头发现问题时，APP 动画会给予反馈，家长端则直观接收口腔问题报告与护理建议。探头尺寸严格契合儿童口腔比例。产品整体造型圆润、无锐角，握持重心符合儿童与家长双向操作的舒适度。探头采用可替换结构，搭配医用硅胶套，确保入口卫生。配套的牙具玩具与打卡地图，将医疗行为巧妙收纳于日常游乐之中，形成完整的“检测—认知—习惯养成”闭环。
材料与工艺：探头接触面采用医用级硅胶，机身主体则选用食品级 ABS 抗菌塑料，环保且无毒。外壳采用精密注塑工艺，表面辅以亲肤磨砂喷涂处理，防滑且防指纹；内部通过模块化组装集成微型扫描电路；盲盒与纸质周边则采用环保大豆油墨印刷。医用硅胶柔软亲肤，能有效缓冲儿童咬合力，提升入口舒适度，且最大程度保证了产品的卫生性。可替换探头与硅胶套结合，易于清洗和消毒，兼顾了耐用性、安全性与家庭使用的成本效益。
设计流程简述：本项目从儿童口腔健康痛点调研出发，通过头脑风暴与草图绘制确立“游戏化自检”概念和服务蓝图。随后进行 3D建模与人机尺寸验证，并同步开发 APP 交互动画与 IP 周边。经过渲染推敲材质、色彩后，进行内部电路板集成与实体样机制作。期间反复打磨软硬件交互流程，最终迭代出这套完整的服务体验系统。
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