摘要：爬坡裝置主要功能是保護(hù)膝蓋免受損傷。本文闡述了創(chuàng)新型助力爬坡裝置的項(xiàng)目?jī)?nèi)容和針對(duì)群體，通過(guò)外觀設(shè)計(jì)、服務(wù)功能以及產(chǎn)品使用幾個(gè)方面著重探討了裝置的創(chuàng)新方案，旨在為相關(guān)工作人員提供理論性的參考意見(jiàn)，推動(dòng)創(chuàng)新型助力爬坡裝置的革新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新型;助力爬坡裝置;產(chǎn)品研究

引言：

傳統(tǒng)助力爬坡裝置主要功能是為行走不便者承重一部分壓力，減少膝蓋受到的損傷，創(chuàng)新型助力爬坡裝置在此基礎(chǔ)上獲得了革新，總結(jié)傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)并從全方位改進(jìn)了裝置性能，產(chǎn)品更新穎實(shí)用，針對(duì)方向更為廣泛，更具人文性和美觀性，在掌握了膝關(guān)節(jié)生理特征的基礎(chǔ)上為人群爬坡提供了便利和快捷。

一、項(xiàng)目概述

膝關(guān)節(jié)由髕骨、股骨、韌帶、滑膜、脛骨近端、半月板、脂肪墊及滑膜囊等多種組織結(jié)構(gòu)組成，在運(yùn)動(dòng)形態(tài)下能內(nèi)外旋轉(zhuǎn)、延伸壓縮、前后運(yùn)動(dòng)、內(nèi)外翻轉(zhuǎn)伸屈等，正常情況下健康膝關(guān)節(jié)能收放自如，一旦收到損傷將直接影響到腿部運(yùn)動(dòng)。以老年人為例，其骨骼脆弱易損，加之受到關(guān)節(jié)骨病的影響常會(huì)表現(xiàn)為行動(dòng)不便，而爬坡的角度對(duì)膝蓋的影響很大，所以助力爬坡裝置的研發(fā)和應(yīng)用至關(guān)重要。

傳統(tǒng)爬坡裝置性能單一，主要針對(duì)爬坡輔助過(guò)程，創(chuàng)新型爬坡裝置考慮到膝蓋受損大部分原因在于受溫度的影響，只有少部分人群源于外力作用，所以將溫差環(huán)境作為研究重點(diǎn)進(jìn)行了調(diào)查和分析。經(jīng)調(diào)查，膝關(guān)節(jié)疾病多發(fā)于冬季寒冷潮濕天氣，尤其北方冬天室內(nèi)外溫差較大，所以產(chǎn)品可在充電后發(fā)熱，最高溫度可達(dá)40攝氏度，滿(mǎn)足人體溫度所需。產(chǎn)品選擇棉質(zhì)材料，柔軟御寒還能促進(jìn)膝部血液循環(huán)，對(duì)患有關(guān)節(jié)炎、風(fēng)濕骨病的人群具有顯著效果。當(dāng)老年人室外活動(dòng)時(shí)能減少溫度對(duì)其膝蓋的損傷，防止關(guān)節(jié)病生成。

二、創(chuàng)新型助力爬坡裝置的針對(duì)方向

傳統(tǒng)爬坡裝置主要針對(duì)老年人，創(chuàng)新型助力爬坡裝置為拓展需求人群，以老年人為切入點(diǎn)，對(duì)運(yùn)動(dòng)者、體力勞動(dòng)者、青少年人群以及行動(dòng)不便者都加以深入研究，最終研發(fā)了多種針對(duì)性產(chǎn)品，能有效降低膝部壓力，緩解各年齡階段人群在爬坡過(guò)程中的膝蓋損傷。運(yùn)動(dòng)者、體力勞動(dòng)者膝關(guān)節(jié)屈伸及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大，重復(fù)性強(qiáng)，產(chǎn)品針對(duì)強(qiáng)度方面需要有所提升。該助力爬坡產(chǎn)品能在膝蓋運(yùn)動(dòng)過(guò)程中穩(wěn)定膝蓋，根據(jù)人體骨骼結(jié)構(gòu)科學(xué)引導(dǎo)肌肉收縮伸展，確保肌肉的工作質(zhì)量和效率。其中的加壓效果能分散膝部集中的壓力，減小作用力，避免勞損。現(xiàn)階段，青少年追求時(shí)尚潮流，缺少膝蓋保護(hù)意識(shí)容易出現(xiàn)各種骨骼疾病，針對(duì)這一現(xiàn)象，產(chǎn)品中的溫控系統(tǒng)能為膝蓋提供適宜的溫度環(huán)境，同樣適用于骨骼脆弱，肌肉老化的老年人，防止膝部疾病影響人體健康[1]。

三、創(chuàng)新型助力爬坡裝置的創(chuàng)新研究

（一）外觀設(shè)計(jì)的通用性

在總結(jié)了傳統(tǒng)產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)的前提下開(kāi)展了市場(chǎng)調(diào)查，為滿(mǎn)足消費(fèi)者的審美需求，產(chǎn)品在外觀上追求獨(dú)特和創(chuàng)新，主要根據(jù)產(chǎn)品的不同適用人群特點(diǎn)展開(kāi)外觀設(shè)計(jì)。從適用群體上來(lái)講，青少年青睞于明艷活潑的顏色，老年人喜愛(ài)低調(diào)深沉的顏色，而運(yùn)動(dòng)員或體力勞動(dòng)者則適中，所以考慮到通用性產(chǎn)品選擇大方簡(jiǎn)潔的顏色設(shè)計(jì)，外觀上也以輕巧便捷為主，既要美觀大方又要獨(dú)特實(shí)用。從外觀結(jié)構(gòu)上來(lái)講，選用棉質(zhì)材料較為輕盈柔軟，穿戴在膝部時(shí)要輕巧，避免操作過(guò)難影響青少年或老年人自行操作裝卸。

除此之外，外觀設(shè)計(jì)要體現(xiàn)更多的人文性，不同的消費(fèi)群體心理皆有不同，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)從心理上滿(mǎn)足使用者的特點(diǎn)，在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出，獲得大眾青睞。

（二）服務(wù)功能的豐富性

創(chuàng)新型助力爬坡裝置需要滿(mǎn)足日常生活運(yùn)動(dòng)所需，服務(wù)內(nèi)容豐富多樣且特色明顯，適用于團(tuán)隊(duì)活動(dòng)，在老年人、運(yùn)動(dòng)者、體力勞動(dòng)者、青少年人群以及行動(dòng)不便者中都能被廣泛應(yīng)用。研究成員具備專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)和實(shí)踐能力，在反復(fù)的調(diào)研和實(shí)驗(yàn)中對(duì)群眾的基本需求進(jìn)行了整合、匯總和評(píng)估，為產(chǎn)品的創(chuàng)新和改進(jìn)奠定了基礎(chǔ)。市場(chǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示老年人仍屬于此類(lèi)產(chǎn)品的主要消費(fèi)群體，現(xiàn)有產(chǎn)品多集中在膝關(guān)節(jié)輔助器械或護(hù)膝方面，二者皆不具備發(fā)熱和保護(hù)的雙重功效，所以創(chuàng)新型助力爬坡裝置市場(chǎng)發(fā)展前景良好?；卺槍?duì)群體較多，年齡階段分化明顯，產(chǎn)品服務(wù)對(duì)象也存在多元性的特點(diǎn)。

（三）產(chǎn)品使用的安全性

產(chǎn)品的安全性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

首先，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。創(chuàng)新型助力爬坡裝置需要穩(wěn)定膝關(guān)節(jié)，當(dāng)使用者穿戴做爬坡運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)品要能穩(wěn)固關(guān)節(jié)，避免過(guò)度拉伸或扭曲造成骨骼或組織受損。產(chǎn)品設(shè)計(jì)前要掌握膝部爬坡時(shí)的運(yùn)動(dòng)形態(tài)，盡可能貼合肌肉，當(dāng)產(chǎn)品發(fā)熱時(shí)既能起到保溫御寒作用又能防止運(yùn)動(dòng)過(guò)程膝部受損。

其次，材料安全。棉質(zhì)材料能為使用者帶來(lái)舒適的觸感，接觸膝蓋部位由內(nèi)外雙保護(hù)層構(gòu)成，充電發(fā)熱裝置經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)，安全可靠。發(fā)熱裝置的構(gòu)成為發(fā)熱元件、指示燈、開(kāi)關(guān)、充電插頭、隔熱層、電池、數(shù)控電路板等，還配有搭扣便于穿戴。其中指示燈、開(kāi)關(guān)、充電插頭及電池等安裝于外保護(hù)層，而隔熱層及發(fā)熱元件置于中間位置。內(nèi)保護(hù)層以棉質(zhì)材料為主，更加親膚;外保護(hù)層以合成材料為主，耐磨抗臟，整體材料要確保彈性和強(qiáng)度，有效延長(zhǎng)使用壽命，避免長(zhǎng)時(shí)間使用出現(xiàn)的磨損影響產(chǎn)品安全，能保證短時(shí)間達(dá)到適宜溫度且熱感明顯。

最后，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。現(xiàn)階段，市場(chǎng)中同類(lèi)產(chǎn)品較多，為占據(jù)優(yōu)勢(shì)首先要在開(kāi)發(fā)成本上有所降低，在確保質(zhì)量和性能的前提下利用經(jīng)濟(jì)實(shí)惠獲得穩(wěn)定的消費(fèi)群體，提高產(chǎn)品口碑。組件的循環(huán)利用是保證經(jīng)濟(jì)性的一種方法，部分組件可回收且在處理時(shí)不會(huì)對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，滿(mǎn)足人與自然和諧相處的理念。產(chǎn)品開(kāi)發(fā)還要融入更多實(shí)用性功能，比如市場(chǎng)中暢銷(xiāo)的拐杖上有折疊座椅，一物兩用，當(dāng)老年人出行時(shí)可以隨時(shí)隨地坐下來(lái)休息，產(chǎn)品更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。創(chuàng)新型助力爬坡裝置也會(huì)不斷開(kāi)發(fā)更多新功能，如選擇自加熱材料代替原有充電加熱裝置，加入自驅(qū)動(dòng)功能推動(dòng)膝關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)[2]。

結(jié)論：

總而言之，爬坡裝置能滿(mǎn)足市場(chǎng)需求，在國(guó)內(nèi)外相關(guān)器械的基礎(chǔ)上有所改進(jìn)和完善，具有外觀通用、功能豐富以及實(shí)用安全等特點(diǎn)，能滿(mǎn)足需求人群的爬坡需求，減少膝部壓力，還具有調(diào)理養(yǎng)生功能，在冬季嚴(yán)寒天氣也能為使用者提供良好的運(yùn)動(dòng)環(huán)境。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧云桂，賀菊香，向孝勇.下肢活動(dòng)輔助器設(shè)計(jì)與制作[J].科技與創(chuàng)新，2018（04）：113-115.

[2]陳國(guó)東，李隆鋒，楊忠亮.膝關(guān)節(jié)輔助器械設(shè)計(jì)研究與分析[J].機(jī)械制造，2010，48（06）：19-22.

作者簡(jiǎn)介：

楊庭鈞（1997-），男，漢族，籍貫：江蘇無(wú)錫，單位：沈陽(yáng)化工大學(xué)工業(yè)與藝術(shù)設(shè)計(jì)系。