盲人用拐杖设计与研究

吕旺+刘卓+马文+洪邦欣

摘 要：文章通过分析盲人生理和心理特征以及生活习惯，对盲人用户的产品进行人机工程学和人体工学研究和设计。通过仿生学，模仿蝙蝠飞行原理，采用嵌入式和超声波技术，进行行检测障碍物，同时把手采用可旋转式设计，可通过不同的使用方式进行改变把手与支撑杆的角度，从而使盲人方便出行，生活更加便捷、安全。

关键词：关怀设计；弱势群体；拐杖设计

检 索：www.artdesign.org.cn

中图分类号：TU985 文献标志码：A 文章编号：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

随着科技的进步，我们的生活逐渐便捷，生活也越来越丰富。交通工具日益多样化，带给人们出行上的方便。然而，目前全球有近4500万的盲人，他们就在我们的身边，要面对衣食住行各个方面的问题，在科技飞速发展的今天，盲人与其他人同样都需要生活的便捷！盲人群体在众多残疾人群体中所占比例很大，同时盲人在我国的占有量是世界上最多的。盲人的视觉障碍严重影响了他们的出行，因此，怎样独立安全出行问题成为困扰盲人的一大难题。现在市场上的盲人拐杖系列产品结构简单功能单一，远远达不到盲人的生理需求。

二、盲人生理特征分析

经研究表明，人类的记忆10%来自听觉，30%来自阅读，60%通过视觉和实践获得。盲人的视觉障碍使得他们成为众多残疾人群体中出行最不方便的人群之一。视觉障碍对盲人心理和生理产生的影响巨大。盲人只能通过听觉以及触觉来了解身边的事物。由于盲人对视觉的依赖较少，所以在其他感官方面，盲人的感觉会获得增强，如在听觉、触觉等方面的微小刺激很容易引起盲人的关注。

盲人作为与正常人不同的特殊群体，除了拥有和正常人一样的心理特征外，还拥有独特的心理特征。从盲人自身角度来看，根据视觉障碍发生的时间以及丧失的程度，他们将呈现不同的心理状况。视觉上的缺陷与障碍对人的影响非常人所能感受，盲人会敏感的产生自身在获取事物信息方面与健全人所不能相比的自卑心理。这对盲人平等的参与社会活动，享受生活的乐趣有非常大的影响，由于视觉功能的丧失，影响了他们聪明才智的发挥以及个人能力的发展，同时也影响了他们平等参与社会的机会。

据调查表明，虽然盲人在视觉方面弱与健全者，相比与普通人在其他方面有着突出的感知，但是其实大部分原因归于健全者过分依赖视觉上的感受而忽略了自己的其他感知，比如听的能力，闻气味的能力，触摸感觉的能力，甚至是想象力。盲人因视觉障碍而发达的联想能力是健全人所没有的。所以如果给盲人提供视觉信息上的补偿，盲人甚至会比健全人在感知上更加灵敏。然而，视力上的缺陷对于盲人来说，并不简单是感官缺失的问题，更严重的是视力障碍对人内心的影响，盲人自身的心理活动以及周围人对盲人所持的观点，这都影响着盲人的心理健康！对于盲人来说，我们正常人叫做“明眼人”，由此可见，盲人希望别人认为他们是正常的人，他们也希望融入正常人的生活中，获得别人的尊重和公平对待。大多数的盲人性格坚忍不拔，自主学习能力强，但即使这样，我们也需要给予他们帮助！

三、盲人用产品市场调研分析

从目前的情况来看，盲人群体越来越被社会所重视，相关于盲人群体的产品也逐渐增多。对于盲人而言，视觉的障碍使得生活失去了很多的乐趣，一些需要视觉去看的产品都失去了意义，如果要想让盲人能够与正常人一样的享受生活中的乐趣，就必须针对他们的生理特征，进行新的产品设计。其中产品的质量良莠不齐，有的方面多，有的方面就比较缺乏了。盲人的与明眼人的不同在于视觉上的障碍，相反，他们却拥有敏感的触觉和听觉。目前的盲人产品都以这一特征作为设计的基本原则。

经调查，在我国盲人产品相对比较稀少，文体商店、大型商场也几乎都没有盲人用品。只有在一些特定的网店上才可以发现为数不多的盲人用品。盲人产品整体可以分为两类：

（一）出行类

根据市场上的该类产品来看，大致可分为三类：手持类、戴挂类、移动类。

1.手持类产品主要包括：手杖类与非手杖类。手杖类产品存在时间较长，它作为盲人的眼睛帮助盲人探测路面情况；非手杖类产品以电子类产品为主，主要依靠科学技术来探测盲人周边障碍物，如图1所示。

2.戴挂类产品主要是盲人身上所戴挂物品与导盲技术相结合而产生的新型导盲产品，这类产品使用性能要低于其他同类产品，如图2所示。

3.移动类产品主要为导盲犬、电子机器导盲犬以及辅助推车。这类产品虽然可以使盲人安全出行，但是由于其价格昂贵，所以只有少部分人使用。

（二）家居类

相对比出行类导盲产品，家居类导盲产品要丰富的多。其中包括盲人生活上所需要的学习、日用和电子产品等。从这类产品可以看到一个盲人产品的共同点，具备凹凸图形盲文和模块化，使盲人可以定位和区分每个按钮，避免使用障碍。

据我们的调查表明，现有的针对盲人的电子产品却还停留在块头大、声音大等旧的设计观念上，而且产品设计功能落后，外形单一、不美观。当设计师的思路还停留在旧时的观念中时，紧随时代步伐的盲人群体不得不在普通产品中寻找出路。虽然很多的功能都不是为盲人量身定制，不能给他们提供最便捷的服务，但是相比一些功能样式落后的盲人产品来说，他们更喜欢普通的产品。

四、盲人用拐杖产品分析及设计实践

（一）盲人拐杖产品分析

怎样保障盲人安全独立出行，提高盲人的生活质量问题也已经受到世界各国的共同关注。目前，大多数盲人群体出行都是借助拐杖来辅助行走，而目前市场上的拐杖的结构简单、功能单一、辅助效果差，只能用来进行最基础的探路作用。为了能够使盲人独自行走的能力增强，世界各国也一直开发与研究导盲技术。虽然目前已经有很多成功的案例，但这些案例并不适合大量投产使用，如图3所示。

现在的“智能导盲拐杖”，根据技术不同，大致分为以下几类：

1.通过GPS定位的导盲手杖。

2.通过无线电或红外线的导盲手杖。这类导盲拐杖需要改善周围的环境状况，使用者通过借助周围环境来确定自身的位置。该技术反馈回来的信息量大，且很容易受到环境甚至是来往行人的干扰，在环境复杂的地方实现起来还是有很大的困难。

3.通过电子眼转化语音的导盲手杖。这类的导盲手杖，将接收的影像转化为语音，其系统复杂程度、成本之高也不会是盲人最好的选择。

4.利用超声波检测前方小范围障碍物的导手杖；这类导盲拐杖被广泛采用，因为成本比较低、无磁辐射、抗电磁干扰能力强、对光线接收程度不敏感。

这些智能拐杖都运用了先进的技术，虽然测量准确度高了，但也带来了很多问题，其中最主要的就是价格的问题，当然还有最重要的一点，是不是真正的实现了智能化。

（二）盲人产品实例

1.外观设计，如图4、5所示。

（1）拐杖把手设计

笔者设计的盲人拐杖，采用超声波进行检测障碍物，通过把手振动、语音的方式提示使用者。把手造型通过人机工程学不断地展开探讨与实验，采用可旋转式设计，可通过不同的使用方式进行改变把手与支撑杆的角度，并符合人体工学的曲线的设计构思。加强盲人使用拐杖时的舒适度，局部采用软性塑料材质，增加与手的摩擦性。

（2）拐杖底部设计

针对盲人的特点，采用三角爪形的造型设计牢牢抓住地面，稳重、安全、不易打滑，并按有缓冲功能，材料采用橡胶材质，并且可拆卸更换。

（3）拐杖主体设计

笔者设计的拐杖长度是可调节的，避免了拐杖给使用者带来的不舒适感，使用者可根据自己的实际情况来调节拐杖的长度。拐杖杆上带有反射条，可进行对光源的反射，防止夜晚出行时带来的不便。

2.材料选择

（1）拐杖整体采用镁合金材质。选择这种材质，主要因为它具备以下几个优点：

1）质量轻。不会给盲人带来使用负担。

2）强度高。坚固耐用，承受重量能力强

3）吸震性能高。可以减少拐杖与地面接触振动，减少对手的压力。

（2）部分区域使用橡胶材料。

3.功能设计

（1）超声波导盲。通过把手振动、语音的方式提示并帮助使用者检测周围障碍物。

（2）报警功能。主要针对盲人迷失、突发状况等，把手前段设计有操作按钮，按钮上都配有盲文。按钮设计在前方，一是避免平时使用过程中无意触碰，带来不必要的麻烦；二是盲人可以更快捷、方便、安全的自由出行。

（3）打车功能。主要针对盲人乘坐公交车或者出租车设计的。方便盲人出行，使其生活更加便捷、安全。

五、结语

现如今科技飞速发展，社会日益进步，但是大多数人对盲人的认知还存在很大的不足，众多针对盲人的产品设计仍然存在缺陷。所以在针对盲人这类特殊群体设计产品时，必须要对该群体进入有深入准确的、全面详尽的了解，切实的针对盲人群体的需求，设计出适合他们的专属产品。本设计针对盲人的心理、生理特点进行分析，着眼于盲人实际需求，从造型、配色、材料以及功能等方面进行设计。使其在盲人使用的过程中提供安全保障以及相应的功能需求。

参考文献：

[1] 梁秋艳，葛宜元，牛国玲.基于视觉监测的智能盲人拐杖设计[J].佳木斯大学学报，2015，33（4）：584-587

[2] 郭嵩，张钰莹，韩少华.关于盲人出行解困的设计研究[J].设计，2014（06）.

[3] 杨光. 走进盲人世界[J].人人健康，2013.

[4] 李灿熙，蒋雯，王祎.通用设计理论下盲人产品的设计手法[J].信息与开发，2014，43（07）：51-54.

[5] 寇树芳，武帅.无障碍设计中的盲人用户产品研究[J].科教导刊，2013（07）：171-172.

[6] 邹志丹.基于盲人使用的电子产品通用化研究[J].装饰，2009（193）：120-121.

[7] 肖大宇.基于DPS的盲人辅助行走系统研究与设计[D].沈阳：东北大学，2006.