張強(qiáng)

（四川省康復(fù)輔具技術(shù)服務(wù)中心，四川 成都 610021）

隨著我國老年人數(shù)量的不斷增多，我國輪椅市場規(guī)模也正在不斷發(fā)展。但當(dāng)前我國市場環(huán)境中存在的大部分輪椅整體功能設(shè)計方面都比較簡單，很難實(shí)現(xiàn)較好的人機(jī)交互，對于各類智能化系統(tǒng)的應(yīng)用程度還存在較為顯著的不足。而對于各個使用輪椅的主體來說，要想通過輪椅完全實(shí)現(xiàn)生活自理，還是非常困難的。在這種行業(yè)市場環(huán)境下，各類新型智能輪椅就開始得到全方位的研發(fā)，通過完善全面的人機(jī)交互系統(tǒng)來提高輪椅使用的自動化與智能化，同時還能夠增設(shè)集合越障、自動避障、輔助康復(fù)治療等各項(xiàng)功能，滿足各個主體的使用需求。

1 人機(jī)交互智能輪椅的目標(biāo)用戶分析

教育人機(jī)交互的智能輪椅設(shè)備目標(biāo)人群跟傳統(tǒng)輪椅并沒有太大的區(qū)別。第一，人類個體隨著年齡的增長，身體生理機(jī)能已經(jīng)出現(xiàn)了較為顯著的退化，使得一部分老年人需要借助輪椅工具來進(jìn)行外出行動。而隨著我國老齡化水平的增加，當(dāng)前我國已經(jīng)全面進(jìn)入了老齡化社會。因此，老年人群體的比例和數(shù)量都比較多，對于智能輪椅的需求也比較高。第二，在日常生活或者工作中，因?yàn)楦黝愐馔馐鹿驶蛘咦陨砑膊∮绊懚霈F(xiàn)的下肢殘障人員，在出行時也需要借助于輪椅。第三，智能輪椅跟傳統(tǒng)輪椅設(shè)備相比，整體自動化水平相對來說比較高，同時智能輪椅在設(shè)計和制作過程中都投入了較高的成本，使得智能輪椅在價格上要顯著高于傳統(tǒng)輪椅。這種情況也使得智能輪椅在一線城市和經(jīng)濟(jì)水平較好的二線城市具有較多的用戶群體，而在經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不高的城市區(qū)域很難取得較好的銷售成效。

2 人機(jī)交互智能輪椅的功能定位

傳統(tǒng)輪椅的功能非常單一，僅僅提供了基礎(chǔ)代步功能。而一些簡單的智能輪椅雖然加入了智能行駛、剎車等各個功能，但并沒有真正實(shí)現(xiàn)功能上的突破與創(chuàng)新。而本文所涉及的人機(jī)交互智能輪椅在綜合以往行業(yè)產(chǎn)品經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，重新定位了輪椅的功能?；谌藱C(jī)交互的智能輪椅產(chǎn)品應(yīng)該具有康復(fù)治療、站立、智能行駛?cè)?xiàng)核心功能，同時還要兼顧目標(biāo)市場用戶的各類需求來增設(shè)相應(yīng)的功能。而對于各個設(shè)計人員來說，在智能輪椅產(chǎn)品設(shè)計時，也應(yīng)該將整個工作的重心放在這些核心功能設(shè)計方面。特別是在康復(fù)治療功能實(shí)現(xiàn)方面，可以考慮在充分做好市場調(diào)研的基礎(chǔ)上，可以推出立足于治療時間、康復(fù)強(qiáng)度、變形幅度等各類指標(biāo)元素的智能康復(fù)方案。在具體細(xì)節(jié)功能定位方面，設(shè)計人員也應(yīng)該注意市場使用群體的反饋，并進(jìn)行各項(xiàng)功能的智能調(diào)整。

3 人機(jī)交互智能輪椅的整體造型設(shè)計

3.1 功能設(shè)計

在智能輪椅設(shè)計過程中，應(yīng)該先滿足各類最基本的功能設(shè)計，具體由越障功能、輔助站立、調(diào)整坐姿、下肢力量恢復(fù)、自動避障。為了更好地實(shí)現(xiàn)這類功能，智能輪椅的車輪應(yīng)該設(shè)計為行星輪，并使用離合器來控制中心齒輪，最終能夠使得行星輪在遇到障礙時自動轉(zhuǎn)化為星輪，完成越障和爬樓梯等功能。而輔助站立與坐姿調(diào)整等功能的實(shí)現(xiàn)，則需要引入八桿運(yùn)動變形機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)座椅角度調(diào)整。在智能輪椅設(shè)計過程中，還引入人機(jī)交互界面來設(shè)計了完整的自動避障功能。在功能實(shí)現(xiàn)的過程中，主要是使用紅外線傳感器感知周邊環(huán)境，同時還做好靈活分析與判斷以后來完成自動避障。在人際交互過程中，可以通過語音控制來實(shí)現(xiàn)輪椅設(shè)備的控制。

3.2 外觀設(shè)計

在智能輪椅外觀造型設(shè)計方面，應(yīng)該整體體現(xiàn)出整潔大方的質(zhì)感，同時，還要具有較強(qiáng)的科技感，能夠通過外觀造型來讓用戶感受到產(chǎn)品使用的安全感。在具體設(shè)計過程中，智能輪椅應(yīng)該充分重視靠背的設(shè)計工作，使得靠背能夠提供較好的舒適性。在這個過程中，也可以考慮附加一些具有質(zhì)感的輪椅表面結(jié)構(gòu)，或者直接使用裸露的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，能夠增加造型設(shè)計美感。在屏幕設(shè)計時，則應(yīng)該選用LED 觸摸顯示屏，同時還要避免指紋在顯示屏中出現(xiàn)不必要的殘留。

3.3 色彩設(shè)計

在智能輪椅的色彩設(shè)計方面，應(yīng)該突出整體的色彩內(nèi)涵，同時還要關(guān)注其他元素的融入。不同的色彩本身就會給用戶帶來不一樣的心理感受。因此，在進(jìn)行智能輪椅色彩設(shè)計的過程中，各個設(shè)計人員應(yīng)該能夠充分關(guān)注各個用戶的實(shí)際需求和審美觀，同時還要兼顧考量到智能輪椅功能上的發(fā)揮。比如，在應(yīng)對于殘障人士的智能輪椅設(shè)計過程中，就應(yīng)該選擇一些低飽和度的色彩。這主要是因?yàn)楹芏鄽堈先耸慷紩嬖诔潭炔灰坏淖员靶睦?，同時，平時生活過程中也缺乏必要的安全感。他們在使用智能輪椅的時候也非常在意周圍人對他們的眼光與看法，僅僅希望智能輪椅成為自己的一種便捷代步工具。因此，在殘障人士的智能輪椅設(shè)計中，就可以考慮選擇黑色、灰色、藍(lán)灰的色彩搭配。

4 人機(jī)交互智能輪椅的交互設(shè)計

4.1 交互界面設(shè)計

智能輪椅不僅要在外觀和色彩等方面達(dá)到較好的美觀性，同時也要充分重視人機(jī)交互界面的設(shè)計。特別是智能輪椅使用人員為老年人和殘疾人，因此在交互界面設(shè)計時，應(yīng)該盡可能保證整體界面布局與內(nèi)容展示的便捷性，能夠讓這些使用人員較好地理解交互內(nèi)容，并能夠更好地控制輪椅設(shè)備。對于整個智能輪椅設(shè)計來說，人機(jī)交互界面也是最為關(guān)鍵的一個模塊。在具體設(shè)計過程中，酵母界面一方面應(yīng)該能夠根據(jù)使用者自身的功能需求，簡潔展示相應(yīng)的內(nèi)容。與此同時，人機(jī)交互界面設(shè)計還應(yīng)該引入智能手機(jī)，設(shè)計APP 連接控制模式，同時還要實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的共通，使得使用者可以通過手機(jī)來完成更為精細(xì)的人機(jī)交互。

4.2 顯示屏設(shè)計

在顯示屏設(shè)計模塊，相關(guān)設(shè)計人員應(yīng)該秉承化繁為簡的整體思路，減少顯示屏中出現(xiàn)的文字，同時還要適當(dāng)放大一些關(guān)鍵信息，使得輪椅使用用戶能夠更簡單地識別顯示屏中展示的內(nèi)容。除此之外，顯示屏展示內(nèi)容應(yīng)該盡可能趨于中間位置，使得各個用戶能夠更好認(rèn)知各類信息內(nèi)容。

4.3 APP 交互原型設(shè)計

本次所設(shè)計的人際交互智能輪椅不僅能夠提供基礎(chǔ)交互功能，同時還開放了手機(jī)APP 功能來完成更深層次的人機(jī)交互。這也需要設(shè)計人員能夠先整合智能輪椅所具備的各項(xiàng)功能，并能夠合理分類處理各項(xiàng)功能，最終實(shí)現(xiàn)各個功能在手機(jī)APP 軟件中的合理呈現(xiàn)。而對于手機(jī)APP 交互來說，則應(yīng)該先統(tǒng)計智能輪椅的各類參數(shù)設(shè)計和功能種類，同時，還要做好各類數(shù)據(jù)的實(shí)時記錄，并將用戶的個人訓(xùn)練信息和常用行駛路徑等信息添加到個人檔案模塊中。而在具體交互方式上，應(yīng)該盡可能選擇滑動或者點(diǎn)擊等方式，避免出現(xiàn)用戶不斷使用手動輸入等情況發(fā)生。

4.4 APP 視覺界面設(shè)計

在智能輪椅手機(jī)APP 界面設(shè)計方面，各個設(shè)計人員應(yīng)該做好文字、圖片和各類色彩的整體布局，保證各個界面要素之間能夠?qū)崿F(xiàn)相互呼應(yīng)，提高智能輪椅給使用人員帶來的安全感。在整體設(shè)計上，可以考慮使用藍(lán)底白字的模式。其中，藍(lán)色能夠帶來智能化與科技感，而白色則可以提高用戶對于內(nèi)容的識別度。在界面按鈕設(shè)計方面，則應(yīng)該先突出整體設(shè)計上的簡潔性，同時還要保證各個路徑的邏輯性與合理性。

5 結(jié)語

在未來我國老齡化社會的壓力下，我國輪椅市場的整體規(guī)模將會進(jìn)一步提高。而在當(dāng)今信息化時代背景下，各類智能輪椅也將會得到更好的發(fā)展空間。因此在后續(xù)發(fā)展中，各個輪椅設(shè)計制造企業(yè)應(yīng)該將目光逐步放在人機(jī)交互功能顯著的智能輪椅方面。在進(jìn)行輪椅設(shè)計時，各個企業(yè)應(yīng)該先進(jìn)行深入全面的市場調(diào)研，明確當(dāng)前目標(biāo)市場群體對于智能輪椅的具體需求情況，并基于開展具體設(shè)計工作，保證最終的智能輪椅在我國市場環(huán)境中能夠得到較好的應(yīng)用。這樣，基于人機(jī)交互的智能輪椅設(shè)計就可以在我國取得成功，全方位推動輪椅行業(yè)的科技水平提升。