盲人用拐杖設計與研究

呂旺+劉卓+馬文+洪邦欣

摘 要：文章通過分析盲人生理和心理特征以及生活習慣，對盲人用戶的產品進行人機工程學和人體工學研究和設計。通過仿生學，模仿蝙蝠飛行原理，采用嵌入式和超聲波技術，進行行檢測障礙物，同時把手采用可旋轉式設計，可通過不同的使用方式進行改變把手與支撐桿的角度，從而使盲人方便出行，生活更加便捷、安全。

關鍵詞：關懷設計；弱勢群體；拐杖設計

檢 索：www.artdesign.org.cn

中圖分類號：TU985 文獻標志碼：A 文章編號：1008-2832（2016）12-0117-03

Study and Design of A Blind Man with A Cane

LV Wang，LIU Zhuo，MA Wen，HONG Bang-xin

（Tianjin University of Technology，Tianjin 300384，China）

Abstract ：In this article， through analyzing the blind physiological and psychological characteristics and living habits， to the product to the blind users to ergonomics and human engineering research and design. Bats flying through the bionics， imitation principle， the use of embedded technology and ultrasonic， on line detection of obstacles， revolving design USES his hands at the same time， can be used in different ways to change the handle and the Angle of the support bar， so that the blind convenient travel， more convenient and safe life.

Key words ：concern design； vulnerable groups； crutch design

Internet ：www.artdesign.org.cn

一、引言

隨著科技的進步，我們的生活逐漸便捷，生活也越來越豐富。交通工具日益多樣化，帶給人們出行上的方便。然而，目前全球有近4500萬的盲人，他們就在我們的身邊，要面對衣食住行各個方面的問題，在科技飛速發展的今天，盲人與其他人同樣都需要生活的便捷！盲人群體在眾多殘疾人群體中所占比例很大，同時盲人在我國的占有量是世界上最多的。盲人的視覺障礙嚴重影響了他們的出行，因此，怎樣獨立安全出行問題成為困擾盲人的一大難題?，F在市場上的盲人拐杖系列產品結構簡單功能單一，遠遠達不到盲人的生理需求。

二、盲人生理特征分析

經研究表明，人類的記憶10%來自聽覺，30%來自閱讀，60%通過視覺和實踐獲得。盲人的視覺障礙使得他們成為眾多殘疾人群體中出行最不方便的人群之一。視覺障礙對盲人心理和生理產生的影響巨大。盲人只能通過聽覺以及觸覺來了解身邊的事物。由于盲人對視覺的依賴較少，所以在其他感官方面，盲人的感覺會獲得增強，如在聽覺、觸覺等方面的微小刺激很容易引起盲人的關注。

盲人作為與正常人不同的特殊群體，除了擁有和正常人一樣的心理特征外，還擁有獨特的心理特征。從盲人自身角度來看，根據視覺障礙發生的時間以及喪失的程度，他們將呈現不同的心理狀況。視覺上的缺陷與障礙對人的影響非常人所能感受，盲人會敏感的產生自身在獲取事物信息方面與健全人所不能相比的自卑心理。這對盲人平等的參與社會活動，享受生活的樂趣有非常大的影響，由于視覺功能的喪失，影響了他們聰明才智的發揮以及個人能力的發展，同時也影響了他們平等參與社會的機會。

據調查表明，雖然盲人在視覺方面弱與健全者，相比與普通人在其他方面有著突出的感知，但是其實大部分原因歸于健全者過分依賴視覺上的感受而忽略了自己的其他感知，比如聽的能力，聞氣味的能力，觸摸感覺的能力，甚至是想象力。盲人因視覺障礙而發達的聯想能力是健全人所沒有的。所以如果給盲人提供視覺信息上的補償，盲人甚至會比健全人在感知上更加靈敏。然而，視力上的缺陷對于盲人來說，并不簡單是感官缺失的問題，更嚴重的是視力障礙對人內心的影響，盲人自身的心理活動以及周圍人對盲人所持的觀點，這都影響著盲人的心理健康！對于盲人來說，我們正常人叫做“明眼人”，由此可見，盲人希望別人認為他們是正常的人，他們也希望融入正常人的生活中，獲得別人的尊重和公平對待。大多數的盲人性格堅忍不拔，自主學習能力強，但即使這樣，我們也需要給予他們幫助！

三、盲人用產品市場調研分析

從目前的情況來看，盲人群體越來越被社會所重視，相關于盲人群體的產品也逐漸增多。對于盲人而言，視覺的障礙使得生活失去了很多的樂趣，一些需要視覺去看的產品都失去了意義，如果要想讓盲人能夠與正常人一樣的享受生活中的樂趣，就必須針對他們的生理特征，進行新的產品設計。其中產品的質量良莠不齊，有的方面多，有的方面就比較缺乏了。盲人的與明眼人的不同在于視覺上的障礙，相反，他們卻擁有敏感的觸覺和聽覺。目前的盲人產品都以這一特征作為設計的基本原則。

經調查，在我國盲人產品相對比較稀少，文體商店、大型商場也幾乎都沒有盲人用品。只有在一些特定的網店上才可以發現為數不多的盲人用品。盲人產品整體可以分為兩類：

（一）出行類

根據市場上的該類產品來看，大致可分為三類：手持類、戴掛類、移動類。

1.手持類產品主要包括：手杖類與非手杖類。手杖類產品存在時間較長，它作為盲人的眼睛幫助盲人探測路面情況；非手杖類產品以電子類產品為主，主要依靠科學技術來探測盲人周邊障礙物，如圖1所示。

2.戴掛類產品主要是盲人身上所戴掛物品與導盲技術相結合而產生的新型導盲產品，這類產品使用性能要低于其他同類產品，如圖2所示。

3.移動類產品主要為導盲犬、電子機器導盲犬以及輔助推車。這類產品雖然可以使盲人安全出行，但是由于其價格昂貴，所以只有少部分人使用。

（二）家居類

相對比出行類導盲產品，家居類導盲產品要豐富的多。其中包括盲人生活上所需要的學習、日用和電子產品等。從這類產品可以看到一個盲人產品的共同點，具備凹凸圖形盲文和模塊化，使盲人可以定位和區分每個按鈕，避免使用障礙。

據我們的調查表明，現有的針對盲人的電子產品卻還停留在塊頭大、聲音大等舊的設計觀念上，而且產品設計功能落后，外形單一、不美觀。當設計師的思路還停留在舊時的觀念中時，緊隨時代步伐的盲人群體不得不在普通產品中尋找出路。雖然很多的功能都不是為盲人量身定制，不能給他們提供最便捷的服務，但是相比一些功能樣式落后的盲人產品來說，他們更喜歡普通的產品。

四、盲人用拐杖產品分析及設計實踐

（一）盲人拐杖產品分析

怎樣保障盲人安全獨立出行，提高盲人的生活質量問題也已經受到世界各國的共同關注。目前，大多數盲人群體出行都是借助拐杖來輔助行走，而目前市場上的拐杖的結構簡單、功能單一、輔助效果差，只能用來進行最基礎的探路作用。為了能夠使盲人獨自行走的能力增強，世界各國也一直開發與研究導盲技術。雖然目前已經有很多成功的案例，但這些案例并不適合大量投產使用，如圖3所示。

現在的“智能導盲拐杖”，根據技術不同，大致分為以下幾類：

1.通過GPS定位的導盲手杖。

2.通過無線電或紅外線的導盲手杖。這類導盲拐杖需要改善周圍的環境狀況，使用者通過借助周圍環境來確定自身的位置。該技術反饋回來的信息量大，且很容易受到環境甚至是來往行人的干擾，在環境復雜的地方實現起來還是有很大的困難。

3.通過電子眼轉化語音的導盲手杖。這類的導盲手杖，將接收的影像轉化為語音，其系統復雜程度、成本之高也不會是盲人最好的選擇。

4.利用超聲波檢測前方小范圍障礙物的導手杖；這類導盲拐杖被廣泛采用，因為成本比較低、無磁輻射、抗電磁干擾能力強、對光線接收程度不敏感。

這些智能拐杖都運用了先進的技術，雖然測量準確度高了，但也帶來了很多問題，其中最主要的就是價格的問題，當然還有最重要的一點，是不是真正的實現了智能化。

（二）盲人產品實例

1.外觀設計，如圖4、5所示。

（1）拐杖把手設計

筆者設計的盲人拐杖，采用超聲波進行檢測障礙物，通過把手振動、語音的方式提示使用者。把手造型通過人機工程學不斷地展開探討與實驗，采用可旋轉式設計，可通過不同的使用方式進行改變把手與支撐桿的角度，并符合人體工學的曲線的設計構思。加強盲人使用拐杖時的舒適度，局部采用軟性塑料材質，增加與手的摩擦性。

（2）拐杖底部設計

針對盲人的特點，采用三角爪形的造型設計牢牢抓住地面，穩重、安全、不易打滑，并按有緩沖功能，材料采用橡膠材質，并且可拆卸更換。

（3）拐杖主體設計

筆者設計的拐杖長度是可調節的，避免了拐杖給使用者帶來的不舒適感，使用者可根據自己的實際情況來調節拐杖的長度。拐杖桿上帶有反射條，可進行對光源的反射，防止夜晚出行時帶來的不便。

2.材料選擇

（1）拐杖整體采用鎂合金材質。選擇這種材質，主要因為它具備以下幾個優點：

1）質量輕。不會給盲人帶來使用負擔。

2）強度高。堅固耐用，承受重量能力強

3）吸震性能高?？梢詼p少拐杖與地面接觸振動，減少對手的壓力。

（2）部分區域使用橡膠材料。

3.功能設計

（1）超聲波導盲。通過把手振動、語音的方式提示并幫助使用者檢測周圍障礙物。

（2）報警功能。主要針對盲人迷失、突發狀況等，把手前段設計有操作按鈕，按鈕上都配有盲文。按鈕設計在前方，一是避免平時使用過程中無意觸碰，帶來不必要的麻煩；二是盲人可以更快捷、方便、安全的自由出行。

（3）打車功能。主要針對盲人乘坐公交車或者出租車設計的。方便盲人出行，使其生活更加便捷、安全。

五、結語

現如今科技飛速發展，社會日益進步，但是大多數人對盲人的認知還存在很大的不足，眾多針對盲人的產品設計仍然存在缺陷。所以在針對盲人這類特殊群體設計產品時，必須要對該群體進入有深入準確的、全面詳盡的了解，切實的針對盲人群體的需求，設計出適合他們的專屬產品。本設計針對盲人的心理、生理特點進行分析，著眼于盲人實際需求，從造型、配色、材料以及功能等方面進行設計。使其在盲人使用的過程中提供安全保障以及相應的功能需求。

參考文獻：

[1] 梁秋艷，葛宜元，牛國玲.基于視覺監測的智能盲人拐杖設計[J].佳木斯大學學報，2015，33（4）：584-587

[2] 郭嵩，張鈺瑩，韓少華.關于盲人出行解困的設計研究[J].設計，2014（06）.

[3] 楊光. 走進盲人世界[J].人人健康，2013.

[4] 李燦熙，蔣雯，王祎.通用設計理論下盲人產品的設計手法[J].信息與開發，2014，43（07）：51-54.

[5] 寇樹芳，武帥.無障礙設計中的盲人用戶產品研究[J].科教導刊，2013（07）：171-172.

[6] 鄒志丹.基于盲人使用的電子產品通用化研究[J].裝飾，2009（193）：120-121.

[7] 肖大宇.基于DPS的盲人輔助行走系統研究與設計[D].沈陽：東北大學，2006.