《设计DESIGN》杂志2023全国百校工业设计毕业作品展作品展示 (四)健康医疗

在当下这个高度竞争的时代,工业设计逐渐成为推动产业发展的核心驱动力。优秀的设计不仅能为企业创造价值,还能带给人们更美好的生活体验。因此,培养具备创新精神和实践能力的设计人才显得尤为重要。 

为全面展示中国工业设计教育的成果,提高毕业设计作品的实践水平,《设计DESIGN联合教育部设计理论与整合创新课程虚拟教研室筹办了本次“2023全国百校工业设计毕业作品展/专刊”,汇聚全国(含澳门、台湾地区)高校工业设计专业的优秀毕业设计作品,为同学们提供展示才华的舞台,互相学习、交流、启发灵感的平台,同时向业界及社会展示未来设计师的创造力。

根据不同的设计方向,本刊将作品按交通出行(4辑)、产业装备(4辑)、信息交互(1辑)健康医疗(4辑)、生活日用(3辑)、文化创意(2辑)几大类归类,分成18辑陆续展示。

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重庆大学

办学特色:我校产品设计专业创建于1985年,属于该专业全国设立最早、特色鲜明、国内领先的优势专业,是重庆大学重庆市“十一五”“十二五”“十三五”重点学科设计学所属专业。重庆大学产品设计专业具有突出跨学科特色,注重艺术学与新工科的交叉融合,具有跨学科联合设计研究及教育优势,具备校企合作传统优势并形成“产学研创”创新生态链一体化良性循环,以智能产品与用户体验设计、智慧医疗创新设计、非遗文创设计、新能源交通工具设计为专业特色方向。产品设计专业充分发挥重庆大学综合性大学跨学科优势,坚持艺术与科技融合的理念,加强与重庆警察学院、重庆大学生物工程学院、自动化学院、大数据与软件学院、博雅学院等学科之间的科研与教学合作,加强跨学科优势互补,倡导学科交叉、艺术与科技融合、人文与数字智能融合,形成特色鲜明的专业方向。

“华佗”腹腔镜手术辅助支架

设计者:李林夏  
指导老师:彭科星 
院校:重庆大学

作者阐述:如今,腔镜手术在所有手术类型中占比达71.23%。然而,在中国的腹腔镜手术医疗领域存在技术落后、设备不足和资源匮乏等问题。本设计在重庆医科大学附属第二医院外科教授团队的技术支持下,根据当前我国医疗体系辖区县级医院腹腔镜手术中的普遍痛点与主刀医生的实际需求,以解决区县医院腹腔镜手术中的主刀医生与扶镜手不匹配、人工扶镜不稳定等问题为目的,使用文献检索、用户调研、需求访谈等设计方法,完成一款由主刀医生自主操控的智能腔镜手术辅助设备设计研究。该产品通过语音调节实现主刀医生独立操作,提升稳定性,缩短沟通时间,将现有腔镜手术小团队协同执行改为单人执行,缓解区县级医疗体系中的医生人员配置压力。通过智能技术替代,控制制造成本,提高产品竞争力,更适合中国当前医疗体系中的中下级医院推广使用,为之后的手术辅助设计提供了新思路。

指导老师:彭科星

彭科星,重庆大学设计系产品设计专业副教授。中国工业设计协会会员,重庆工业设计协会会员,重庆市美术家协会会员。致力于推动科技与艺术的融合,为社会创造出更优秀的产品和解决方案。

导师点评:本届毕业设计的主题是“重思·重塑”。“重”之意,既含有来自重庆与重庆大学的青年发声之意,又表达了当代青年学习子对社会科技、文化的重新审视与创新;“思”之求,指产品设计学子们思考在新的科技态势、信息网络类型、生活学工作形态、娱乐休闲方式下,会对艺术设计提出新的要求;“塑”,基于重思与展望,构建与塑造新的“人—物—环境”之间的交互关系,不仅架构科技的关系,还致力于重塑优秀的中华传统的传承关系。在这个设计主题下,我们重点关注智能腹腔镜手术辅助设备的重新思考与应用。
随着医疗技术的不断进步,智能化设备在医疗领域得到了广泛应用。产品名为“华佗”腹腔镜手术辅助支架,对标“达芬奇”手术机器人,是一款更符合中国国情的医疗手术器械。该设备是一种结合了智能技术和声控功能的创新医疗设备,旨在在腹腔镜手术中为医生提供更好的辅助和精准操作,从而提高手术的效率和安全性。
智能腹腔镜手术辅助设备在临床应用中具有重要意义和广阔前景。首先,该设备可以提高手术的精准性和安全性。传统的腹腔镜手术需要凭借医生丰富的经验和手动操作技巧,而智能辅助设备可以通过图像处理和机器学习算法提供更准确的指导,减少手术中的误操作和并发症发生率;其次,该设备可以提高手术的效率和操作的便捷性。医生可以通过声控功能轻松控制设备,无需频繁地调整器械和摄像头的位置,从而节省时间和精力。此外,智能腹腔镜手术辅助设备还可以记录手术数据并生成报告,为医生的后续诊断和病例研究提供重要参考依据。
在智能腹腔镜手术辅助设备的设计中,关键的考虑因素包括:(1)为未来研究单人腔镜辅助手术操作系统提供参考经验。(2)减少人力成本及手术过程中的沟通和配合问题。(3)提高手术的效率和精准度。(4)减少误操,减小手术风险。(5)提高医生的手术体验。(6)利用合理的设计研究,完成针对中国国情的手术机器人设计,减少病患需要承担的高昂手术开机费,切实为民生福祉做贡献。
总而言之,“华佗”腹腔镜手术辅助支架是一种创新的医疗设备,旨在为医生在腹腔镜手术中提供更好的辅助和精准操作。
景德镇陶瓷大学

办学特色:我校产品设计专业为国家级一流专业建设点、江西省一流专业、江西省特色专业和品牌专业、教育部特色专业。2018年江西省普通高等高校学校本科专业综合评价排名第一。本专业于1983年筹备,1985年开始招收工业造型专科生,1996年招收工业设计本科生,2003年获硕士学位授权。学生通过四年的本科学习,掌握产品设计的基础理论知识、系统的设计方法并具备设计实践与应用能力。本专业旨在培养能在企事业单位、设计公司、新产品研发机构、教育机构、科研院所从事交互与服务设计、消费类产品设计、交通工具设计、造型设计、文创产品设计、卫浴产品设计、设计管理等工作的创新型、应用型高级专门人才。

应急卫生舱设计

设计者:罗明会 
指导老师:毛宏萍 
院校:景德镇陶瓷大学

作者阐述:为人员密集的公共场所设计的一款应急卫生舱。本设计思考分析了日常和意外两种状态,提出基于整合多功能思维下兼具日常物资供给、应急卫生药包、伤口处理独立空间等多功能模块。常态时期具备智能存储、售卖功能,在应急状态下启动预警、自动报警、呼叫寻找、物资供给等功能。两种状态下合理完善又充满人性关怀的应急设施设计,解决了基础救灾物资的日常闲置存放与不确定的灾难来临之间的矛盾。

 

产品灵感来源于折扇的开合结构减少物品占地空间,便于运输及安放。顶部的设计灵感来源于荷叶,中间低两边高的疏水结构便于汇集并疏导雨水排于地面,应对恶劣天气带来的不便。硬朗的几何外观造型设计,以白、蓝、橙以点缀,加之大倒角的妙用,给使用人员带来亲和且安全的视觉感受,体现人性关怀。

指导老师:毛宏萍 

毛宏萍,景德镇陶瓷大学设计艺术学院副教授,硕士生导师,江南大学设计艺术学硕士,米兰理工大学访问学者。主要从事产品设计理论与实践方面的研究与教学工作,在工业设计领域从业二十多年,发表论文二十余篇,目前主要纵、横向研究主题以《产品设计中的移风易俗现象研究》《传统陶瓷的时尚性元素研究》《设计与风格研究》《家具设计》《紫砂产品设计》等为主,设计作品多次获省部级奖,在教学竞赛中多次获得优秀指导老师称号。

导师点评:毕业设计的主题围绕地震等自然灾害来开展,探讨如何让设计帮助人们在意外来临时,能最迅速有效地实现更好的自救和互救。本设计思考分析了日常和意外两种场景,既关注日常人群的基本物资需求,也关注灾难时受灾人群的应急需求,从两种场景出发,解决基础救灾物资的日常闲置存放与不确定的灾难来临之间的矛盾。
此毕业设计通过调查灾难史料、幸存者纪录片等进行研究,分析幸存者的生存状态和精神状况,总结多重问题的关键词。同时,调研我国现存应急救助产品的现状和存在的问题,从形态、色彩、材质、功能等方面对应急产品进行设计要点分析,提出了基于整合多功能思维下兼具日常物资供给、应急卫生药包、伤口处理独立空间等多功能模块的应急卫生舱设计。
设计关注的人群在两种场景下针对性有所不同。在日常场景中,关注的是日常民生状态下的普通人,分析日常生活习惯,常去的开阔安全场所,设计兼具自动售卖和存储功能的公共设施;在灾难意外场景中,关注大多数的幸存者,分析幸存者初期的生理和心理上的自我救助和对外求救需求,设计多种救援功能的设施:1.预警功能,提前预警地震灾害的来临,帮助灾民快速应对地震灾害的发生;2.自动报警功能,内置北斗卫星导航系统卫星定位功能可向外界救援准确定位,给求救人员以心理上的安慰和鼓励;3.呼叫寻找功能,北斗卫星导航系统卫星定位可查找人员信息及亲友下落,减轻心理负担和焦虑;4物品储藏功能,水和高热量食物、卫生处理的物品,如消毒液、止血包等;5.太阳能独立供电功能,解决灾难中断电带来的部分能源问题。本设计强调了设施设计对用户的普适性和服务性,采用了通用设计、产品服务设计的思维方法,竭力设计可以为两种状态下提供合理完善又充满人性关怀的应急设施。
此卫生舱设计细节包括灵活的空间折叠设计,设计灵感来自折扇,从侧面展开可提供四个独立空间为灾民的隐私和情感需求服务;顶部的设计灵感来源于荷叶,中间低两边高的疏水结构便于汇集并疏导雨水,将水集中排于地面,预防恶劣天气带来的不便。
湖南科技大学

办学特色:我校产品设计专业坚持立德树人,德育优先,培养德、智、体、美、劳全面发展,具备扎实的产品设计基础理论、基本知识与应用能力,具有国际化视野、综合性创新思维、团队合作精神和社会责任感,能在企事业单位、设计机构和科学研究单位,从事以产品创新为重点的策划、设计、研究、教学和管理工作,也能从事与产品开发相关的交互设计、品牌设计、公共设施设计或展示设计工作的工艺融合的综合性创新应用型专业人才。

在专业教学中注重培养学生具备较好的人文艺术修养,工程技术基础和综合素质,设计表现和动手实践能力,能系统完成市场调研、构思草图、效果图、结构图、展示版面、模型、多媒体虚拟展示等设计及表达过程。产品创新能力和研发能力,能根据人、社会和市场的需求系统开发新产品,能为产品的广告宣传、包装、展示等其他过程提供设计服务。较强的CAID能力和外语应用能力,较强的自学能力,应用多学科知识从事新产品设计与研发。

社区孕妇自我健康管理共享智慧舱设计

设计者:吴安娜
指导老师:吴志军
院校:湖南科技大学

作者阐述:人口问题一直是影响我国经济社会发展的基础性、全局性和战略性问题,历来受到党和国家高度重视。女性群体孕得优、生得安、育得好至关重要。本设计便是围绕保障孕产妇和儿童健康、综合防治出生缺陷、规范人类辅助生殖技术、解决女性产检就医困难的一款设计。

 

以小区或生活区域划分孕检服务区域,以可移动式无人驾驶孕检车为主要设计点,为群众健康生育提供保障。具体包括加强相关生育知识普及和出生缺陷防控咨询,强化生育保健,推进孕前优生健康检查,加强产前筛查和诊断。推动孕期、产前产后一体化管理服务和多学科协作,缓解目前我国医疗资源相对紧缺/医疗服务相对落后的现状,促进早筛早诊早治。

指导老师:吴志军

吴志军,湖南科技大学建筑与艺术设计学院院长,教授,博士生导师,江南大学博士,湖南大学与广东工业设计城联合培养博士后,中国机械工程学会工业设计分会理事,湖南省青年骨干教师,湖南科技大学教学名师。近五年,主持国家自然科学基金1项,中国博士后科学基金等省部级 科研教改项目10项;方太、美的等企业的合作项目7项;出版专著2部,主编教材1部等。

导师点评:该设计关注的人群是孕妇及其家庭。孕妇在孕期面临许多健康问题和需求,例如定期孕检、孕期保健、孕期营养等。然而,目前我国医疗资源相对紧缺、医疗服务相对落后,导致孕妇在就医、保健等问题上面临困扰。因此,该设计旨在提供一套系统性的孕检解决方案,帮助解决孕妇及其家庭的健康问题。
首先,通过划分小区或生活区域为社区健康服务区域,将孕妇及其家庭聚集在一起,方便提供集中的健康服务;其次,引入可移动式医疗孕检车作为主要的服务载体。该车辆配备了先进的医疗设备和工具,可以提供全面的孕检服务,包括常规检查、超声检查、血液检验等。孕妇可以方便地在社区就近接受孕检服务,减少了因为医疗资源分布不均造成的就医难问题。
在应用的技术和材料方面,设计中运用了先进的医疗设备和工具。医疗设备包括高质量的超声波设备、血液检验仪器等,确保对孕妇的全面检查和监测。此外,设计中还考虑了车辆的移动性和适应性,以满足不同社区的需求。设计团队还可以结合现代技术,例如互联网和移动应用程序,为孕妇提供在线预约、健康管理等服务,以提高服务的便捷性和效率。
上海工程技术大学

办学特色:我校工业设计专业载运工具及其数字座舱设计研究团队创建于2021年,基于上海市设计学IV类高峰学科、上海市市级工业设计中心而组建。团队紧密对接国务院学位办新颁布的交叉学科门类(设计学1403)特征,紧随G60国家战略,在构建环G60城乡创新及可持续设计圈中聚焦绿色智慧出行,发挥着引领产业的积极作用。目前我校是上海艺术专业学位研究生教育指导委员会委员,上海市高等院校艺术设计专业教育指导委员会委员,上海工业设计协会副会长单位、上海市产业创意设计协会副会长单位等。

社区移动体检医院设计研究

设计者:刘昊鑫 
指导老师:高瞩
院校:上海工程技术大学

作者阐述:近年来,我国政府坚持“人民至上,生命至上”,启动了主动健康科技专项,探索制订慢性疾病控制的中国方案。由此,全国上下全面启动了社区移动医院建设,将医院主动筛查工作植入社区,以提高人民的健康水平及幸福感。现有社区体检车仅满足功能性采血、核酸检测、数字哨兵等工作,无法满足社区居民尤其是患有基础病老人的定期体检需求。本作品积极开展社区移动体检医院设计研究,旨在满足社区居民在地体检之需,对满足全民健康需求有很强的现实意义。

 

作品在主动医疗移动医院建设方面实现了较大的创新突破,通过无人驾驶车辆大幅提升移动医院工作空间;针对我国社区的医疗体检行业单一化、慢性病问题筛查、医疗体检车辆造型等问题,将医院体检功能移动至社区等人群密集地区,实现有病早筛查、早治疗的目的;移动医院可根据不同体检需求对内部进行调整,由三四辆具有不同功能的车辆组合成一体化移动医院。

 

作品设计创作将移动医院各体检车划分为共性与个性模块,对移动医院车群的车身色彩、材质进行系统设计;对移动体检医院的功能、局部形态、连接方式实现了协同设计,构建了光投影导视系统;聚焦色彩心理学,开展车内饰情感体验应用设计及室内作业空间的人机工程合理性分析;从用户角度出发,强化系统设计与协同设计理念,注重用户的体检感受,通过设计服务来提高用户满意度,为未来改善社区体检医院设计提供了新思路。

指导老师:高瞩

高瞩,上海工程技术大学艺术设计学院院长,教授,博士生导师,全国艺术硕士教学指导委员会专家,长期扎根于我国制造企业,推动载运工具及其数字座舱设计、城乡创新及可持续设计研究与实践,学术成果屡获国家哲学社会艺术学优秀成果、德国红点等奖项。

导师点评:随着我国整体医疗水平的提高,我国政府启动了主动健康科技专项,旨在探索和制定遏制慢性疾病不断恶化的中国方案。其中一项重要举措是全面建设移动医院,将医院主动筛查工作植入社区,提高广大人民幸福感。
根据国家卫健委发布的《2019国家基本公共卫生服务规范》,老年人、慢性病患者等重点人群的健康体检,均为每年一次进行,其中非上述人群体检还有居民健康体检、低龄儿童健康体检、孕产妇健康等。另外,据《中国卫生健康统计年鉴》披露的健康体检人次(统计口径:各类医疗机构健康检查人次合计)数据显示出,我国健康体检人次从2017年的4.06亿人次增长到2019年的4.44亿人次,年复合增长率约为4.58%。
在配色方面,选用白色和亮蓝色,简洁大方并富有科技感。从造型来说,整体圆润缓解用户心理压力,现代且美观。这款移动医院主要提供以专病筛查为主的移动式医疗服务,具有可预约、可移动、全天候的服务特色。它能够提供CT、B超、心电图、血化验、核酸检测和新冠疫苗接种等检查以及远程会诊、药事指导、健康随访等齐全的医疗服务,对满足全民健康需求有很强的现实意义。
价值意义与展望:可移动便捷设计的浪潮蔓延至医疗领域,产生了的新兴移动医疗体检产业。该医疗车成为当前医疗体制改革前沿的先行产品,其快速、便捷、无门槛的优势,能有效满足日益增加的就医体检需求,符合现代化居民医疗需求和设计创新趋势,前景十分可观。相比之下,线下医院的人流饱和度,对患者的就医体验有着较大的影响。移动医院可以有效降低患者到医院体检的就医成本、交通成本以及时间成本,具有强大优势。移动医院车队具备部分疾病的检查功能,开进各大生活社区,通过模块化方式组合成各种不同功能的医疗车,利用5G+互联网技术使市民在家门口就能享受到优质的医疗服务。
山东科技大学

办学特色:我校工业设计系有工业设计二级学科硕士学位授权点、国家级一流本科专业建设点“产品设计”以及山东省特色专业“工业设计”。工业设计专业学制四年,毕业生达到条件者授予大学本科学历、工学学士学位。本专业主要培养可以运用产品设计基础理论知识,创造以用户为目标的新产品和新服务,并能从文化、社会和环境的角度,结合工学、美学和艺术学等学科进行产品策划、开发与设计整合,适应国家经济文化发展多种需要的应用型设计专门人才。学生在校学习产品设计程序与方法、产品设计表现、工程制图、模型与制作工艺、造型材料与工艺等专业知识及实训课程。本专业具有技术和艺术高度统一的鲜明特征,所培养的学生具有较强的产品设计创造力、产品设计表现力、产品设计实现力以及产品策划能力,毕业后能够在企事业单位、产品设计部门、教学科研单位从事以产品创新为重点的设计、管理、科研或设计教育等工作以及与之相关的工业产品设计、空间设施设计等工作。

智慧城市背景下未来医疗救护车辆概念设计

设计者:李若飞
指导老师:杨梅
院校:山东科技大学

作者阐述:院前急救是医疗救护的第一阵地,其工作效率和水平直接关系到急危重症的救治成功率。近年来,随着新兴技术的成熟和普及,智慧城市建设正在逐步实现,为现代城市急救医疗体系的诸多问题提供了破局之策。技术的更新让医疗救护车不再是简单的专用车产品概念,而是未来实现“智慧医疗”的重要一环,是促进社会服务数字化、网络化、智能化、协同化和多元化,切实提升群众获得感的重要媒介。

 

本设计通过对现有技术手段的合理利用和展望,发掘“智慧城市”技术背景下城市院前急救医疗的发展机会点,针对性改良院前急救医疗工作的服务流程,并加入模块化、人性化、人机工程学等设计原则,促进智慧城市概念与未来院前急救医疗的深度融合发展,以解决目前城市急救医疗体系的痛点,为未来“智慧城市”背景下的城市医疗体系提供一种新的方案。让急救功能前移、提速,为未来智慧城市建设设计更人性化、更科技、更智慧、更能解决现实问题的急救医疗装备。

指导老师:杨梅

杨梅,山东科技大学艺术学院院长,教授,硕士生导师。兼任山东省本科教育教学设计类专业教育指导委员会委员、山东省专业学位研究生教育指导委员会委员、中国工业设计协会设计教育分会理事等。

导师点评:《智慧城市背景下未来医疗救护车辆概念设计》作品的选题着眼于当下智慧城市相关建设,密切结合专业领域热点问题,深挖智慧城市背景下城市院前急救医疗的发展机会,促进二者的融合创新发展,紧扣我院今年“设计无界”的毕业设计主题。最终提出了具体的解决方案,用医疗救护车连接起城市交通系统、院前急救中心、城市医疗服务体系和市政管理系统,真正实现未来城市中智慧医疗的互联互通。
该作品聚焦我国院前急救医疗服务体系在发展中的种种问题,并将目光锁定在设计领域智慧城市的建设热潮。关注新兴技术飞速发展的时代背景下,未来智慧城市在急救医疗领域的应用场景。
在设计过程中对智慧城市理念及建设实践,以及院前急救体系在国内外的发展状况进行了充分调研,发掘二者结合应用的可能性,并在现有院前急救出车工作流程的基础上进行了优化改进,形成了完整的服务流程框架。新的服务流程打破了传统救护车在运营方式上通过驾驶员改变GPS状态来实现的与急救中心之间的单线联系,将医疗救护车作为一个智慧医疗平台串联各方。
同时,设计还结合模块化、人性化、人机工程学等设计原则,分别对产品的外观造型、内部空间、交互界面进行了仔细的设计推敲。综合考虑救护车驾驶室和医疗舱室内的人机尺寸以及每个功能模块的使用,针对性开展了详细的概念设计和包含建模渲染、平面设计等多种方式的设计可视化方法,以呈现出好用且合理的设计效果,为未来“智慧城市”技术背景下的城市医疗体系提供了一种更人性化、数字化、协同化的解决方案。
中南大学

办学特色:我校产品设计专业前身为工业设计专业,2013年调整为产品设计。专业涵盖工程装备、交通工具、家居用品和智能交互4个专业方向,拥有完备的专业教学和实训场地与设施,包括3个校企共建研究中心,3个实习基地。在工程装备、交通工具、家居产品和交互设计等领域具有显著的优势与特色,学生培养注重大艺术、大设计、大创意背景下的卓越产品设计行业领军人才。

产品设计专业密切联系教学科研与设计实践,面向人民、面向社会、面向未来,不断地进行积极的设计探索。2023届本科毕业设计选题涉及工程装备与交通工具、生活与医疗健康产品、智能家居与交互设计等多个领域,对接“中国制造2025”,从高速列车到智慧医疗,积极探索了智能信息时代的民生设计发展,展现了产品设计专业学子的设计能力与创新思维。

城市洪涝灾害医疗救援产品设计

设计者:郑芳源 
指导老师:邹涛
院校:中南大学

作者阐述:本项目是根据城市洪涝灾害情况对医疗救援产品进行设计。由于城市不透水面积大,蓄水能力低,暴雨引发的城市内涝给社会经济发展和人民生命安全带来严重损失。目前现有的医疗救援装备对于洪涝灾害特殊场景的适应性不强,因此洪涝灾害医疗救援装备在环境适应和救援效率方面有着更高的要求。

 

通过分析国内外现有洪涝灾害医疗救援装备的工作流程、先进技术、医疗抢救方式等,基于城市环境特点,结合外观特征识别和内部生命支持,设计规范、高效、科学、专业的医疗救援装备。在设计中引入智能化物联网技术,实现信息数据的高度互通,提高复杂洪涝灾害条件下医疗救援效率,提供更多的医疗资源与服务,减少伤员医治时间,降低死亡风险。通过模块化实现底座与可更换医疗舱总体设计,底座环境自适应,实现水陆两栖功能;内外高效联动,实现人-环境-任务的高效融合。利用智能医疗救援装备的设计制造、运动规划等相关技术,使洪涝医疗救援装备向着精准感知、人机协同、自主决策、高效低耗的方向发展。

指导老师:邹涛

 邹涛,中南大学建筑与艺术学院工业设计系教工支部书记,副教授,硕士生导师。美国辛辛那提大学访问学者,中国机械工程学会工业设计分会理事,中国工业设计协会汽车设计分会理事,SDN国际服务设计网注册会员,湖南省工业设计发展特聘指导专家,湖南省工业设计协会会员,湖南省工业设计中心评估专家等。研究方向:工业设计理论与实践、设计战略与管理、服务设计等领域。

导师点评:本设计通过研究医疗救援装备的工作流程、外观造型、细节功能、结构框架、内部配置,基于现存的问题结合数字孪生等技术,融入无人化车辆,探索洪涝灾害场景下医疗救援在未来的更多可能性及医疗救援车外观整体优化方向。致力于优化洪涝灾害医疗救援装备外观视觉特征,提高救援工作效率,提升整体使用感受。
通过调研,发现目前洪涝灾害医疗救援装备存在的问题。针对这些问题,提出了将外观特征识别和内部生命医疗舱整体作用于洪涝灾害救援的设计方案。创新点在于通过模块化将医疗救援底座通用设计,通过更换医疗舱实现多种需求场景下的医疗救助服务,满足水陆两种行驶环境需求。车轮轴通过旋转,改变两侧车轮之间的距离,实现底座与医疗舱的升高与下降,从而保证医疗舱在水面之上,不受环境的影响。车身采用无人操控技术,驾驶员摆脱救援环境,转变为医疗救援协助者,为救援人员提供更为友好的工作空间,减少重复性劳动。水陆两栖的医疗救援车可以及时到达第一受灾现场展开医疗救援工作,减少伤员等待时间,降低因长时间在污水中浸泡引发感染的概率,提高医疗救援效率,更大程度上保证了伤员的安全。提高救援效率就是在拯救更多的生命,对于未来开展更高效的洪涝灾害救援工作有重要意义。
在本次设计研究过程中,运用了大量设计方法,包括对于系统的思维分析、递进式的分析思考、逻辑严谨的人机工程探索等,提升了逻辑思维能力。通过文献研究法大量搜集相关文献资料,更加系统地了解国内外发展现状和未来趋势,因地制宜地提出本设计概念。通过产品语义和视觉动态分析获取现有医疗救援装备的设计特征和设计趋势,为洪涝风险情境下的医疗救助设计提供了更多启发和思路。通过设计整合、需求分析,得出未来洪涝灾害特殊场景下医疗救援装备新发展趋势,通过模块化等创新形式,在市场上抢占先机,拥有市场竞争力。
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健康医疗2
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东华大学
办学特色:我校产品设计专业为国家一流本科专业建设点,拥有设计学本科、硕士、博士学位授予权。基于上海“设计之都”“ 时尚之都”建设目标及东华大学一体两翼(纺织、材料、设计)的战略定位,按照时尚产业所需设计人才要求,构建以设计为主体的“时尚+”产品设计生态链,探索时尚创新人才培养模式。本专业特色定位于产品交互体验设计、时尚生活创新设计、智能穿戴产品设计等。

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一款调节情绪的运动手柄

设计者:李雪菲 
指导老师:吴春茂
院校:东华大学

作者阐述:隔离是疫情期间遏制病毒传播的有效途径之一,但对于被隔离的人来说,这是一种消极体验。本设计提出了一款动作感应游戏手柄来调节隔离期间的负面情绪。这不仅是一款个人陪伴的情感氛围灯,更是一款隔离期间通过物联网一键联系其他朋友的互动游戏手柄,以将冷寂的隔离区变成欢乐的世界。本设计采用积极体验设计方法,从消极走向积极提升用户的主客观幸福感。本设计创新点包括:(1)相关性:这是一款无聊时打发时间的有趣运动手柄,用户拿起物联网手柄就可以轻松邀请不在同一空间内的好友一起玩游戏。(2)刺激性:灯光、语音、震动、触觉等多感官互动体感,为用户提供丰富的产品互动体验。(3)安全性:它可以作为夜灯,在孤寂的夜晚给用户温暖陪伴。

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指导老师:吴春茂
吴春茂,东华大学服装与艺术设计学院产品设计系副系主任,设计学博士、副教授、硕士生导师、上海市浦江人才、晨光学者;设计作品荣获德国红点奖、德国IF奖、美国IDEA奖、美国芝加哥优良设计奖、意大利A’设计金奖、欧洲产品设计奖、中国设计红星奖、韩国K设计奖、美国SPARK设计奖、上海设计100+等;主持上海市科委、文创办、教委、上海市人民政府发展研究中心等科研课题;第一(或通讯)作者发表设计专业SSCI、SCI、北大核心学术论文三十余篇,出版著作三部。
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导师点评:据统计,人们在新冠疫情隔离期间的负面情绪与运动缺失及长时间缺乏与他人沟通有关。因此,为什么不设计一款产品为后疫情时代的此类人员提供非同一空间下相互交流和健康娱乐的机会呢?
解决方案:这是一款运动游戏手柄,用于在隔离期间缓解用户的消极情绪。它利用体感和WIFI技术实现室内运动和外界的互联。它不仅是一个物联网球拍,能满足隔离区用户的运动和社会交往需求,也是一盏陪伴左右的小夜灯。该设计可以把孤寂的隔离区变成一个快乐的运动室。
设计过程:这是一个以设计为主导,跨学科团队的产品创新项目。首先,设计师采用积极的体验设计框架,在新冠疫情背景下进行以提升用户主客观幸福感为目的的设计研究;研究期间,采用了用户调研、思维导图、头脑风暴等设计方法,结合激发用户愉悦体验设计策略,开发了多款设计概念;其次,以用户情绪调节为衡量标准,筛选设计概念,并对该设计概念进行概念深化,结合技术进行功能、交互创新地实现;再次,采用样品制作方法,进行整体造型结构与功能交互的实现设计。评估结果表明,该产品能显著调节用户消极情绪,提升主观幸福感。
实现技术:本设计采用从消极情绪到积极情绪调节的积极体验设计方法,通过建构连接、运动游戏、温暖陪伴等方式提升用户主观幸福感。技术层面,嵌入式程序语言实现了手柄与程序之间的体感交互;无线网络连接技术实现了互联功能。该产品通过相关性(物联网连接他人)、刺激性(视、听、触多感官互动)、安全性(陪伴夜灯)三个交互创新点提升用户的积极情绪。
荣誉奖项:该设计已获得美国SPARK设计铜奖、European Product Design Award等一系列国内外设计奖项认可。
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浙江理工大学
办学特色:我校工业设计专业为国家一流本科专业建设点、教育部卓越工程师培养计划专业、浙江省“十二五”“十三五”新兴特色专业、浙江省大学生工业设计竞赛秘书处单位,所在学科入选浙江省一流学科(A类),专业评估为五星。

本专业设置“智能产品与交互、数字体验与服务”两个培养方向,体现了工业设计专业“关注社会需求、强化数字整合、面向智能制造、培养卓越人才、引领社会创新”的育才策略。“智能产品与交互”从数字与智能、产品与服务、行为与场景、制造与商业等多个维度推进多模态智能交互技术与产品硬件创新的融合;“数字体验与服务”面向数字文创新业态设计,强调工业设计对公共文化资源及传统文化的数字化服务能力。

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折纸启发的骨折应急自救装置设计

设计者:白志豪  
指导老师:鄂玉萍
院校:浙江理工大学

作者阐述:本设计旨在为户外运动参与者在野外环境中遭受意外骨折时提供一款能够单手操作、快速成型、绑缚简单、可靠固定的骨折院前急救装置。

该装置由外壳和内胆两层组成:其外壳是以象鼻形折纸结构为原型的刚性折纸结构,通过对该折纸结构空间形态和形变过程的研究,并结合数字模型模拟和纸模测试对结构原型进行改进,使其厚板化并满足运动协调性;内胆是嵌入刚性折纸结构中间隆起空间内,经过特殊设计的快速自动充气气囊,气囊配备压力传感器和控制系统,由算法根据伤者的体形、伤情等控制充气速度、膨胀程度、施压区域、持续时间等,并将上述处理记录存储,用于辅助诊疗。

该装置使用时只需单手操作即可使外层的刚性折纸结构带动内部气囊自动卷曲包裹患肢,通过启动快速气阀使气囊充气并在算法的控制下精准控制充气量,实现可靠有效的固定。最终的气囊压力测试和温度测试证明,该装置能够实现闭合性骨折的可靠固定和冷敷消肿的目的。

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指导老师:鄂玉萍
鄂玉萍,博士,浙江理工大学工业设计系副主任,副教授,硕士生导师,校521中青年骨干人才。主要研究方向为智能产品与交互、材料驱动设计。主持完成多项国家级、省级、厅局级纵向科研项目及一项省级“十四五”教学改革项目。
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导师点评:全民健身与全民健康的深度融合使户外运动进入“全民时代”,但多起“驴友”出险事件也将户外运动安全问题推向了舆论的风口。在野外环境中一旦发生意外,伤员无法得到迅速完备的城市医疗救助,有限的资源和严峻的自然环境更加剧了野外急救的特殊性。随着户外运动参与人员安全意识的增强,人们对应急自救装置的需求日趋强烈。
骨折是户外运动中常见的、较为严重的突发损伤之一。如果现场处理不及时或者方法不当,不仅增加伤者的痛苦,还有可能导致残疾甚至死亡。现有骨折固定产品要么不适用于院前急救(如石膏固定、金属板固定),要么仅能用于特定部位(如自粘固定带多用于手腕固定),要么伤员使用体验不佳(如制式夹板),且现有骨折固定产品大多数是需要伤者双手操作或是他人协助进行绑缚固定的。因此,有必要设计一种便于携带的、单手操作就能够实现骨折部位可靠固定的院前应急自救装置。
本设计以刚性折纸结构为基础,结合柔性可控气囊,设计并制作出可满足上述要求的骨折应急自救装置。可单手操作是本设计最大的亮点,通过对象鼻型刚性折纸结构进行改进并厚板化,使该结构在单向外力作用下便可自行卷曲实现患肢的包裹固定。相较于传统的骨折固定方式,简化了操作步骤,减少了对使用者急救专业知识的要求;同时折纸结构的可折叠性大大减小了该装置的收纳体积,便于携带。该装置在经典折纸结构基础上衍生出为产品服务的新型折纸结构,将折纸原理转化为骨折应急自救的有效工具,为野外急救带来了全新的思路和解决方案。
刚性折纸结构与柔性可控气囊结合是本设计的第二个亮点。象鼻形刚性折纸结构中间隆起空间内正好嵌入可快速自动充气的柔性气囊,特殊设计的柔性气囊可以在外层刚性折纸的带动下同步卷曲,通过压力传感器和智能气阀控制柔性气囊的膨胀程度,实现骨折固定方案的定制化的同时也拓展了该装置的适用范围。
折纸启发的骨折应急自救装置设计可以在野外、战时或灾难现场为骨折患者提供快速、有效的自救措施,可以减少骨折治疗的成本和负担,有利于提高救援行动的效率和成功率。同时,这类应急自救装置的研发和普及也有利于增强公众的应急自救意识和能力,具有全球推广和受益的潜力。
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广东财经大学
办学特色:我校依托学校经管学科背景,结合地缘优势,服务粤港澳大湾区经济建设的文化创意产业及产业转型升级的人才需求和智库建设。贯彻"游艺尚美、商艺融合"的办学理念,以跨学科、产教学研一体化、国际化的人才培养模式为特色,培养具有扎实的人文社科基础知识、专业实践执行能力和创新精神的高水平应用型专业人才。

产品设计系培养具有扎实的玩具与游戏产品设计基础理论知识及产品造型能力、良好的职业技能和职业素质,能在企事业单位、专业设计部门、教学科研单位从事以玩具或游戏产品创新为重点的设计、管理、科研或教学工作;也可以从事与动漫行业相关的平面设计、创意礼品设计、游乐设施设计或动漫衍生产品设计工作的复合应用型专门人才。

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基于人性化设计的山区医疗产品研究

——AED医疗包

设计者:林程斯  黄斯祈
指导老师:毕伟  王少斌
院校:广东财经大学

作者阐述:此次设计是基于人性化设计的山区医疗产品研究。农村贫困人口,尤其是贫困山区的儿童,由于其生理阶段的特殊性和社会地位的脆弱性,常常处于最困难和最不利的地位,其中医疗救助是最迫切和最重要的方面之一。本次设计将会提供一套适用于儿童的心肺复苏设备和操作指南,可提高抢救效率,降低死亡率,从而保障儿童的生命安全。

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指导老师:毕伟/王少斌
毕伟,设计学博士,武汉大学联合南方传媒集团在站博士后,广东财经大学艺术与设计学院研究生导师,广东工业设计协会会员。近年来参与各类研究课题10多项,发表核心论文及国际研究期刊与会议30多篇,获得国内外各类大奖80多项。

王少斌,博士研究生,广东财经大学艺术与设计学院院长、教授、硕士研究生导师。国家社科基金、教育部、广东省哲学社会科学艺术学项目评审专家,广州市、天河区、黄浦区文化产业智库专家、广州市文化创意产业协会副会长。

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导师点评:疫情经社会带来的影响是全方位的,不仅提高了人们的卫生意识,也促进了城市医疗服务系统的升级,同时偏远地区医疗系统现存的问题也暴露了出来。二十大报告也指出,未来五年医疗卫生事业发展也要关注公共卫生体系与应急能力建设,在这个大背景下,我们开始展开产品的设计与思考。
  随着社会不断发展和进步,人们对医疗产品的需求日益增长。尤其在山区,由于医疗资源的分布不均和医疗条件的相对滞后,使得山区居民对医疗产品的需求显得更为迫切。特别是在弱势群体儿童中,更需要研发和应用更人性化的救助产品。因此,基于人性化设计理论的研发,对于山区儿童救助产品的开发至关重要。这不仅能提高产品的实用性和性能,也可以在最大限度地满足儿童特殊需求的同时,达到更好的医疗效果和使用体验。
  此次设计是基于人性化设计的山区医疗产品研究。农村贫困人口,尤其是贫困山区的儿童,由于其生理阶段的特殊性和社会地位的脆弱性,常常处于最困难和最不利的地位,其中医疗救助是最迫切和最重要的方面之一。本次设计将会提供一套适用于儿童的心肺复苏设备和操作指南,可提高抢救效率,降低死亡率,从而保障儿童的生命安全。
  在具体设计方面,我们总体分为面向贫困山区与偏远草原地区,五个组别是分别针对偏远地区弱势群体所享有的医疗资源不能充分满足自身需求问题而提出的相应解决方案。总的来说,我们希望通过设计的力量切实改变偏远、落后地区医疗条件现状,积极整合现有资源,通过多种设计方式保障这些弱势群体的权益。
山区医疗现状确实存在很多问题,其中儿童心肺复苏的能力和救援产品的缺乏是当前亟待解决的问题。基于人性化设计的理念,我们可以从人的心理、行为和认知等多个层面出发,去开发和设计更加符合山区医疗需求的救援产品,为山区儿童的医疗健康保障做出更大的贡献。
  未来,随着科技的不断进步和人们对医疗产品设计的不断关注,相信我们可以看到越来越多的人性化医疗产品问世,满足不同地区、不同群体的医疗需求。我们可以通过借鉴其他发达国家的经验,结合本地区实际情况,不断创新和改进,为山区医疗事业作出更多的贡献,让更多的人受益于我们的设计和努力。
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北京邮电大学
办学特色:我校数字媒体与设计艺术学院将设计创意、人工智能和计算机技术有机融合,学生既要学习掌握设计理论和设计创意技能,也要掌握虚拟/增强现实、语音、手势等多模态智能交互技术,专业课程分为三大模块:智能模块(大数据分析、机器学习等)+交互模块(AR/VR开发、人机交互等)+设计模块(设计思维、艺术美学等)。毕业生将在互联网行业、娱乐游戏业以及新兴智能产业(智能汽车、机器人等)从事交互设计、体验设计、用户研究、产品经理、大数据可视分析,以及AR/VR、语音交互等多模态自然交互技术开发等工作。

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提升孤独症儿童社交能力的智能交互空间设计

设计者:黄央语  
指导老师:陈思  吕菲
院校:北京邮电大学

作者阐述:针对3〜6岁儿童的沉浸式交互投影空间(TUI),旨在为患有孤独症的儿童提供一个特殊的社交环境。通过拍打、扫动等动作与空间中的互动产品进行交互,激活他们的多感官体验(包括听觉、触觉和视觉),并创造一个促进社会交流的氛围,鼓励他们主动参与社交互动。在这个沉浸式交互投影空间中,通过丰富多彩、生动的图像、动画和声音效果吸引儿童的注意力。空间中的视觉和听觉刺激有助于提高儿童的注意力和专注力,并激发他们的好奇心,引导他们与装置进行触碰交互。当儿童触碰灯球时,立即会有投影动画角色出现并给予反馈,随后动画角色会在空间中移动,引导儿童触碰下一个灯球。这样的设计能够让儿童在物理空间中自由移动,增加他们进行社交启动的机会。

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指导老师:陈思/吕菲
陈思,北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院讲师,青年作曲家,音乐制作人,九三学社社员。毕业于中国戏曲学院作曲与作曲技术理论音乐制作专业,意大利佛罗伦萨音乐学院电子音乐作曲硕士。教授影视配乐及声音设计等相关课程。

吕菲,博士,北京邮电大学数字媒体与设计艺术学院副院长,副教授,硕士生导师。中国计算机学会高级会员,中国工业设计协会信息与交互设计专委会个人高级会员,中国计算机学会人机交互专业委员会委员,ACM SIGCHI中国执行委员会委员。

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导师点评:在本项目中,我们专注于年龄在3至6岁的孤独症儿童群体,这些孩子大多数属于低功能孤独症儿童,面临着社交障碍和语言表达的困难。我们的目标是通过智能交互空间的设计,结合孤独症儿童群体的认知特点以及有形用户界面、沉浸式交互投影空间的设计原则,为这些孩子提供更好的社交机会,促进他们的融入和全面发展。
经过详尽的调研,发现孤独症儿童的行为特点导致他们存在一些社交障碍,主要表现为缺乏社交动机和社交回应能力,这也是他们无法融入群体的主要问题。同时,由于通常情况下是孤独症疗愈师和家长对孤独症儿童的社交场景进行控制,他们缺乏与同龄儿童进行自主社交的机会。
因此,在本次毕业设计中,主要关注点集中在以下几个问题上:(1)如何有效地帮助孤独症儿童进行社交互动?(2)如何巧妙引导孤独症儿童与其他儿童进行社交?(3)如何设计一个有利于促进孤独症儿童之间社交的场景?
在项目的设计阶段,特别注重孤独症儿童的特殊需求和认知方式。通过低保真和高保真界面的设计,以及程序开发和场景动画建模,努力营造一个温暖而轻松的海洋动画主题,旨在为孤独症儿童创造一个有趣而愉悦的交互环境。
在角色设计方面,选择明亮饱和的色彩和3D人物风格,以吸引孤独症儿童的注意。投影动画中的海洋小怪物能够激发孩子们的兴趣,并在用户触碰灯球时,触发海洋动物出现并向用户打招呼的动画效果,进一步增强他们的参与度和积极性。
场景设计方面,采用饱和明亮的色彩搭配和自发光的设计,打造一个奇幻而趣味的海底世界。这样的设计意在激发孤独症儿童的好奇心,让他们愿意自主探索和互动,从而增强他们的社交动机和社交回应能力。
在技术和材料运用方面,选择运用Makey Makey虚拟键盘硬件和Arduino UNO电路开发板,以实现互动投影和音效功能,并结合MadMapper实时合成软件,将投影场景的变化与特定按键绑定,为孤独症儿童提供更为便捷的交互方式。此外,采用当贝NEW3DX投影仪,运用先进的红外线激光扫描技术和深度学习算法,呈现逼真的3D效果,为孩子们带来更加身临其境的体验。
总体来说,本研究旨在为孤独症儿童创造一个有益的智能交互空间,帮助他们克服社交障碍,促进社交互动,并在愉悦的环境中促进他们的全面发展。通过综合运用相关理论和设计方法,我们期待为这一特殊群体融入社交生活做出实质性的贡献。
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海南大学
办学特色:我校旅游文创产品设计方向是学院基于海南旅游产业发展而开设的特色专业方向,隶属于视觉传达设计专业,专注于研究海南特色旅游文化产品。该专业融合了旅游、艺术和设计等多个领域的知识,并注重实践教学。在课程设计方面,该专业不仅涉及自然景观和人文历史的介绍,还将学生的创意思维和设计能力进行深入的培养,特别是针对文创产品的研究,有目标性地引导学生解决实际问题。同时,该专业注重国际化视野的培养,使学生在面对全球化市场时具有更广阔的发展空间。此外,在校外实践方面,学生可以参加各种艺术展览、文化交流等活动,以便深入了解行业动态并提高自己的水平。

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后疫情时代下随身防护用品设计研究

设计者:赵明远
指导老师:颜洪  方星星  
院校:海南大学

作者阐述:新冠疫情的暴发引发了全球范围内对健康防护的需求,而随身健康防护产品因其便携性和实用性逐渐成为人们日常生活的必备品。以后疫情时代用户需求为出发点,结合疫情期间用户的基本防疫需求和潜在的需求反馈,研究并设计了IHOPE系列随身防护产品。

本款IHOPE红外线额温计的设计是基于前期的调研数据分析。因此,这款产品前面部分采用大圆角和圆润感设计,以增加整个产品的亲和力。按钮部分采用跑道圆设计,并使用小面积橙色进行点缀,以帮助用户快速找到按钮位置。在用户提示方面,本款产品采用两个跑道圆构成,一个是显示屏,提供测温时的各项数据,并且在测温时有着情感化的IP提示测温数据,整体设计针对疫情后对用户情感化的着重分析研究设计。

本款IHOPE智能药盒的设计基于前期的数据调研分析。因此,这款产品整体造型采用大的跑道圆构成,四周圆角曲率圆滑。药盒分装由七个小盒子组成,分别代表一周内的每一天,每个盒子代表当天要服用的药物。交互界面和语音会根据药物的服用时间和注意事项,在每天特定的时间提醒用户服药。用户可以将一周的药物整理好,放入药盒中,不需要专门操心服药,智能药盒会提醒用户。

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指导老师:颜洪/方星星
颜洪,海南大学教师,副教授,名古屋大学信息科学硕士,九州大学设计学博士,海南省紧缺专业人才,海南省高层次人才“B类人才”,。主要在人机交互、绿色可持续设计、游戏设计及数字娱乐设计、移动服务设计和新媒体艺术设计等领域进行理论研究和实践探索。

方星星,讲师,博士,硕士生导师,海南省拔尖人才,同济大学访问学者。主持校级课题三项、海南省社科课题一项,省教改课题一项,参与省级以上课题四项。在国内外期刊发表论文十余篇。指导学生获得多项省级、国家级设计大赛奖项,并获得多项优秀指导教师奖。

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导师点评:2019级学生在大学四年里经历了疫情三年,疫情防护成了学生日常最关注的话题。因此,在面对毕业设计选题时,学生自主选择了“随身防护用品设计”主题,由此展开相应的设计调研与思考。
后疫情时代,人们对健康安全的关注度仍旧高涨,随身防护用品已成为日常生活的一部分。更加安全、便捷和舒适的防护用品,依旧是一个备受瞩目的研究方向。在调研过程中,学生关注到那些需要强有力防护措施的群体,比如老年人、长期用药人群、医护人员和公共交通等行业的从业者等。这些群体感染病毒的风险普遍较高,更需要随身防护用品的保护。在开展设计前,需要深入了解目标人群的特点和需求,以便确定产品的设计方向。例如,老年人防护用品需要更易于携带和使用,医护人员防护用品需要更高防护级别,公共交通从业者防护用品需要防尘防雾等。基于这些需求,学生设计了两款产品:红外温度计和智能药盒。
红外温度计是一款采用红外线测温原理的产品,可以通过测量人体表面温度对可能的病毒感染者进行筛查。在设计过程中,学生着重考虑了便携性和易用性,产品可以放在口袋里或挂在钥匙链上。同时,为了保证测量的精确性,还增加了环境自动温度补偿功能,以消除温度对测量结果的影响。
智能药盒针对的是老年人或长期用药人群,采用无线充电技术,可方便、快捷地充电,并采用环保材料制造。加入的智能化功能可以定时提醒服药、进行药物种类识别和记录等,多个剂量档位的设置,方便用户根据需求进行调整。
在应用技术和材料方面,尽可能地选用智能硬件、纳米技术、生物、环保材料等先进技术及材料,并且注重材料使用的可持续性。例如,在智能药盒中采用了无线充电技术,以提高充电效率和安全性;在红外温度计中采用的环境自动温度补偿功能,大幅提升了温度测量的精度。同时,在产品制造过程中,也注重减少对环境的影响和资源的浪费。
总之,后疫情时代下随身防护用品设计是一个非常重要的研究方向,需要设计人员具备全面的设计理念和行业知识,以设计出更加安全、可靠的防护用品,保护人们的健康和安全。学生提出的这两款产品设计方案,虽然在技术实现与成本控制方面的考虑略有不足,但设计理念侧重于人性化和可持续发展,同时考虑到了先进技术和环保材料的应用,结合智能应用场景,具有一定的市场应用价值。
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深圳大学
办学特色:我校产品设计专业源起于1996年,隶属于深圳大学艺术设计学院,专业名称为“工业美术设计专业”。该专业旨在培养学生在工业产品的美学设计能力。如今,随着深圳经济的快速发展,深圳大学产品设计专业也逐渐发展壮大。

我校产品设计专业的教学特色是将理论知识与实践能力相结合,注重产业化实践和全球化创新教育。该专业以模块化方式设置课程,根据学生不同实际情况因材施教。专业课程涵盖了艺术、设计、心理学等领域的知识,注重培养学生创新思维和设计能力。同时,该专业鼓励学生积极参与校外实践,例如到企业、展会等地进行调研、实地考察和设计活动,以便更好地了解行业动态和市场需求,为产品设计提供更多元化的思路和灵感。随着深圳经济的快速发展,深圳大学产品设计专业也逐渐发展壮大。深圳大学产品设计专业以培养具备创新和实践能力的高素质人才为目标,为学生提供广阔的发展空间和更多的职业机会。

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智能水疗鱼缸躺椅概念设计

设计者:叶克标  
指导老师:黄伟
院校:深圳大学

作者阐述:当今社会,人们的生活节奏越来越快,生活压力也越来越大。在这种情况下,人们对于健康和放松的需求也越来越高。智能水疗鱼缸躺椅的概念设计就是为了满足人们的这种需求而产生的。

创新的设计理念,双重理疗交融的全新休闲体验产品,充分放大发挥鱼缸的观赏性鱼疗心理理疗功能,优化再设计水疗床的生理理疗功能。将这两种功能理念进行交融合并,创新出一种全新的双重理疗结合理念

通过将智能鱼缸技术、水疗控制技术和物联网进行连接,保留优化传统按摩椅的交互操作逻辑应用到水疗躺椅上,再设计定制的鱼缸功能交互页面。从而设计出适合产品使用的手机App,产品上也有独立的智显屏幕可供交互使用,同时也加入了语音控制功能。使整个产品的交互体验更加无感、连贯。

智能水疗鱼缸躺椅的设计灵感来自水疗床、观赏鱼缸和躺椅三种元素。它采用了先进的技术,可以通过智能手机等移动设备进行远程控制和监测。用户可以通过手机或产品上的应用程序控制水的温度、流量和氧气含量等参数,还可以控制不同的水疗按摩方式及合适的体位,以实现最佳的水疗效果。此外,智能水疗鱼缸躺椅还配备了传感器和摄像头等设备,可以对鱼缸和用户进行监测,保证用户的安全和鱼儿的健康,从而为人们提供全方位的放松和享受体验。

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指导老师:黄伟
黄伟,深圳大学美术与设计学院讲师。

研究成果:2002年出版著作《工业设计师完全手册》岭南美术出版社;2003.3《走向前沿 –深圳大学艺术与设计学院》学院;2013-2014社科处横向科研项目主持横向科研项目 。

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导师点评:随着现代科技和材料工艺技术的发展,以及外在资源环境的变化,我们的生活方式正在发生前所未有的急剧变化。
现代科学技术的飞速发展完全改变甚至颠覆了原有产品的运作和制造方式,如人工智能技术、物联网技术、云技术、大数据、人机交互技术、智能制造技术等。每年不断涌现的新材料、新工艺也在不断扩展新的设计空间,原有产品不断被全新的产品更新换代或完全颠覆。
与此同时,我们周遭的生存环境和资源问题越来越严峻,基于绿色设计思想的可持续设计越来越受到重视。
设计师是未来产品创新设计的核心力量,因为设计师的创意和技能决定了产品的外观和功能。未来产品创新设计需要培养更具有创新思维和设计能力的设计师,以提供更有吸引力和实用性的产品。
因此,我们的生活方式、工作方式、休闲娱乐健康方式都在面临全新的变革和转化。以用户体验为核心,用户参与的设计思想正在逐步形成。
社会问题包括人口老龄化、数字化转型、城市化和全球化等,这些问题需要产品设计师考虑如何满足人们的需求和提高生活质量。例如,未来的产品可以提供更智能化和便利的服务,以满足老年人的需求,同时也可以提供更多的数字化交互方式,以满足年轻人的需求。
环境问题包括气候变化、资源短缺和环境污染等,这些问题需要产品设计师考虑如何减少对环境的影响和提高可持续性。例如,未来的产品可以采用更环保的材料和能源,以减少对环境的污染和损害,同时也可以设计更节约能源和资源的产品,以提高可持续性。
经济问题包括全球化竞争、劳动力成本和市场需求等,这些问题需要产品设计师考虑如何提高产品的竞争力和满足市场需求。例如,未来的产品可以采用更具有竞争力的设计和功能,以吸引更多的消费者,同时也可以更准确地把握市场需求,以提高产品的市场占有率和盈利能力。
未来产品创新设计需要关注的技术和材料包括人工智能、物联网、生物技术、3D打印、新材料和可再生能源等。
基于以上所述我们面临的各种急剧的变化的大背景,本课题旨在探索我们未来的生活方式,探索未来产品设计的更多可能性,探索新技术、新材料、新工艺、新结构、可持续发展前提下的未来产品设计创新,实现健康、低碳、智能、舒适、安全和充满关爱的生活方式。
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健康医疗3
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上海交通大学
办学特色:我校工业设计是一种基于整合创新理念、运用创造性方法解决问题的生产实践活动。经由创新的产品、系统、服务和体验设计,提升生活品质,促进相关商业的成功。涉及科技、艺术、文化、用户心理、商业等诸多方面,具有较强的交叉融合性。交大工设的培养体系,旨在通过特设课程引导同学们在设计与智能制作、设计与生活方式、设计与社会转型三大方向上积累知识、深造和就业。

我校工业设计专业不要求学生具备美术基础,大一学年开设造型基础课程,培养学生的审美认知与设计表达的基本功;大二学年融入用户调研、参数化建模、产品设计等专业内容,引领学生掌握设计思维和设计方法;大三学年的课程涵盖智能交通、信息产品、社会创新和健康服务四大板块,通过团队项目锻炼个人能力;大四学年通过专业studio的学习和毕业设计,全方位运用设计知识解决实际问题。

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关节炎患儿居家康复模式研究与智能监护产品设计

设计者:任子涵  
指导老师:刘钊
院校:上海交通大学

作者阐述:幼年特发性关节炎( juvenile idiopathic arthritis, JIA)是一种自身免疫性疾病,具有长期性和反复性的特点。为提升居家场景下关节炎患儿群体的康复体验,培养过渡期患儿自主管理慢性疾病的能力,减轻医疗资源负担,本设计进行了桌面调研和用户研究,围绕核心用户群体在当前慢病管理流程中存在的痛点展开设计,开发了一款改善居家康复体验的智能监测产品和面向医护患一体化的健康管理平台。该产品具有监测患儿生命体征、睡眠情况等功能,采集到的数据同步至健康管理平台中协助医护人员查看患儿状态,患儿在手机端预约医生远程问诊并获取病情相关知识渠道。本设计产出硬件功能模型和高保真界面内容,面向患儿群体和临床医护人员展开可用性测试评估,最终结果有助于提升患儿的自我效能和对治疗的依从性,改善当前患儿生存质量,并降低护理人员的工作负担。

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指导老师:刘钊
刘钊,上海交通大学设计学院教轨副教授。主持并参加国家自然科学基金、国家重大科技专项、上海市科委科技攻关等科研项目,发表国内外学术论文四十余篇,取得和申请国家发明专利近二十项,设计产品获多项国际大奖。
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导师点评:本次毕设在选题阶段,面向“设计与智能科技”“设计与生活方式”“设计与社会转型”三大专业发展方向形成选题,紧密对接“智能制造”“数字创意”“双碳目标”等战略性新兴产业,保证设计人才培养和国家需求的有效衔接。该作品聚焦设计与智能科技,注意到儿童慢性病长期性、反复性的特点,和现阶段的医疗资源配置压力,针对过渡期的幼年特发性关节炎患儿展开设计。幼年特发性关节炎复诊流程繁琐,甚至存在跨省就医的慢病家庭。针对上述局限性,该作品调研了现有技术手段和设计提升相关用户体验的发展现状,归纳出核心利益相关者并前往医院进行实地调研,总结出各类用户遵循现有慢病管理模式产生的痛点。最终确定设计方案,即一个“改善居家康复体验的智能监测产品和面向医护患一体化的健康管理平台”,构建包含监测产品和医护患的服务系统,确定各端口产品承担的主要功能。
该作品的监测设备应用了毫米波雷达技术,调用了百度大脑AI开放平台的语音识别API接口,具有记录患儿生命体征、睡眠质量和运动状态的功能,以及语音对话交流的功能。搭配监控摄像头,将行为活动上传至健康平台,随后健康平台向医生端和照护者端推送数据。该作品使用白色光敏树脂作为模型3D打印的原材料,并对其进行后期喷漆处理,将电路元件放置其中,实现了功能原型的交互。此外,该作品设计的患儿端App原型的适用对象为12岁及以上的关节炎患儿,用于其自我管理病情和面向医生发起远程问诊请求等,医生可在线查看和管理门诊患者,并在对其病情进行评估后制订干预方案,经过平台同步反馈至其他端口,能够提升协同管理效率。照护人员随时查看患儿监控画面和体征状况,协助医护人员监督患儿实施干预方案。该作品实现了硬件端和软件端核心功能的交互效果,为检验产品的易用性和主要功能完善程度,邀请了关节炎患儿参与后续的可用性测试,并在测试后邀请其主治医生和护士对产品做出整体评估。
结合上述观点,该作品为儿科慢病健康管理提供了新的思路,提升了患儿的自我效能和统筹管理医疗保健事项的能力,为患儿从青少年向成人过渡奠定了基础,符合现有医药卫生体制改革的发展趋势。
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东南大学
办学特色:我校设计肇始于1904年三江优级师范时期图画手工课、1906年两江师范监督李瑞清创办的图画手工科,开创了中国现代艺术与设计高等教育先河。复建为1994年张道一先生创立的工业艺术设计专业,确立了东大设计教育的基本立场,奠定了东大设计的学科气质。2006年组建艺术学院,设立艺术设计系,架构起延续至今的专业教育体系,形成东大设计的共同意识和守创核心。东大设计成长于交融并蓄、博雅平衡、继承开拓的学科生态,秉承科学与艺术、人文与技术融通理念,坚持立德树人,依托学科优势,面向未来、瞄准前沿、服务战略,聚焦智能与交互、数字与信息、健康与服务,形成“注重理论思维、强调学科交叉、进行整合创新”的专业特色,进行设计科学与文化的交叉探索、创新实践,造就具有家国情怀和国际视野、担当引领未来和造福人类的设计创新人才。

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Fidgplanet——针对成年注意力缺失人群的游戏化疗愈产品设计

设计者:刘慧楠 
指导老师:崔天剑
院校:东南大学

作者阐述:本设计通过研究“坐立不安”与时间管理对于成年注意力缺陷人群注意力的影响,利用无意识的重复动作及时间与任务的外显化帮助用户提高注意力。提出软硬件结合的交互产品设计构想,将游戏化与疗愈设计作为指导,以提升用户在使用产品过程中的趣味性和疗愈性,旨在帮助患有多动症的成年群体减轻注意力集中障碍和焦虑问题。

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指导老师:崔天剑
崔天剑,东南大学艺术学院设计科学研究中心主任、教授、国家一流专业负责人、首批国家一流课程主持人。历任艺术学院院长助理兼艺术设计系主任、副院长。中国工业设计十佳教育工作者、江苏紫金文化英才、江苏设计杰出教育工作者、江苏省青蓝工程中青年学术带头人,获2022宝钢优秀教师奖。中国工业设计协会设计教育分会副理事长、江苏省工业设计学会常务副理事长等。
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导师点评:数字信息化时代,人们在工作或学习中“注意力不能集中”的问题愈加增多,“注意力缺陷障碍”患者越来越多,对能有效减轻其注意力不集中和情绪失调的需求也越来越大。
从注意力缺陷障碍”成人“难以集中注意力和多动症状出发,许多研究证明,“坐立不安”“多动”等活动可以增加多巴胺,可以帮助患者提高注意力。因此,通过让手保持基本的运动、重复的动作,让大脑过滤掉无关的感官信息,可以帮助这类人群集中注意力。
资料显示,患有多动症的人具有时间盲目性,即难以感知时间。需要通过时间外显化便于他们查看时间,及完成任务使他们感受到时间的流逝。另外,专注一段时间后的适当休息也可以帮助他们提升注意力。
因此,基于“坐立不安”及时间管理对成人“注意力缺陷障碍”人群注意力的影响,提出一种设计创想:利用坐立不安、时间管理将两者有效结合,来帮助成人“注意力缺陷障碍”人群改善注意力、降低注意力集中障碍及焦虑问题。
本产品交互设计系统功能分为两个模块:产品硬件模块和软件模块。硬件模块有按压揉捏的反馈功能、外屏显示时间的任务功能、语音对话的交互功能;软件模块有设置专注时长任务功能、解锁挑战游戏功能及额外的冥想功能、社区社交功能和个人记录功能。将坐立不安工具与时间管理两者相结合,软件辅助硬件进行游戏化奖励机制的交互。
产品整体为球形,由一个大球上内嵌五个小球组合而成,形似一个“玩伴”,给人可爱、亲切、温暖、趣味的整体感受。产品外壳采用塑料材质,五个小球采用软硅胶材质机理,给用户形成不同的触觉位置和感受,同时丰富整体的产品造型形态。配色为黑白色,适配于多种场景。使用者与“玩伴”玩耍时,抓握产品于掌心,五个小球可点压手掌的不同穴位,形成不同的具身反应。每小球都可以揉捏按压,按压传感可选择有声或静音。有声时,可以根据各人玩耍的熟练程度进行简单的音乐“创作”,增加产品的趣味性。通过这些有趣的玩耍动作、任务的完成,实现“注意力缺陷障碍者”的多动需求和时间流逝感受的疗愈性。
“玩伴”也可以是安安静静的陪伴者,静静地显示时间;也可以是认认真真的倾听者,倾听使用者的诉说;更是一个智能语音的交流者,拥有智能的多模态融合交互,可以通过声音、肢体语言、信息载体、环境等多种方式进行交流。
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哈尔滨理工大学
办学特色:我校工业设计专业成立于1983年,是全国首批开设工业设计专业的8所高校之一。

学科拥有六个实验室:产品造型实验室、ABS模型实验室、人机工程实验室、计算机辅助工业设计实验室、产品创新实验室、CMF设计实验室。实验室面积350平方米,现有实验设备100余台件,总价值82万元。

目前,学科设有“工业产品设计工程、人机交互与人机环境系统工程、CMF设计工程”三个学科方向。学科面向黑龙江省科学发展和地方经济建设规划,以设计创新推动产品升级,促进地方经济发展为目标,成功申报了黑龙江省技术应用项目、黑龙江省社会科学项目等科技项目,同时,与企业和科研单位合作,完成企业委托项目“幼儿园数学教学玩具开发设计”“新能源汽车齿轮关键技术研发”等多项横向科研课题,搭建了较好的产学研用相结合的学科建设与发展的支撑平台。

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隐形穿戴集乳器

设计者:尹贝贝  
指导老师:张简一  杜强
院校:哈尔滨理工大学

者阐述:在母乳科学喂养渐成共识的当下,越来越多职场妈妈选择加入“背奶一族”。该毕业设计从关爱女性的主题出发,充分考虑到女性特殊时期的生理和心理需求,关注职场宝妈这一人群。多年以来,尽管对母乳喂养妈妈们的支持已经有所得高,但妈妈们仍然面临着许多在工作场所集乳的障碍,包括缺乏空间和隐私,难以预测的时间安排、短产假和长工时等。本款隐形穿戴集乳器采用柔软舒适的材料,减少对乳房的压力和不适感;外观设计更加隐蔽,运作时产生的噪音降低;操作界面简单明了,穿戴过程方便快捷。易于清洁和维护,以便日常使用;设计了合理的人机操作界面,从生理角度减少行为中的不合理用力,减轻施力部位的疲劳感。是保护女性产后身心健康,以及助力女性产后复工或回归个人生活的有效工具。

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指导老师:张简一
张简一,哈尔滨理工大学工业设计教授,硕士生导师,江南大学研究生硕士。获得国际TRIZ协会二级TRIZ大师认证,并多次参与政府与企业的TRIZ培训工作。黑龙江省工业设计产业技术创新战略联盟秘书长,黑龙江省仿生与生物制造学会副理事长,黑龙江省技术创新方法研究会常务理事等。
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导师点评:该毕业设计从关爱女性的主题出发,充分考虑到女性特殊时期的生理和心理需求,关注职场宝妈这一人群,发现作为生育行为的主要承载者,女性很大程度上承担了生育的直接成本和间接成本。母乳喂养作为女性分娩后的必经环节,伴随着婴儿出生后最初的6个月至2年或更长时间,是关乎女性产后身心健康,以及影响女生产后复工或回归个人生活的重要环节。是造成当下职场女性在分娩结束后无法快速回归生活的主要原因。在母乳科学喂养渐成共识的当下,越来越多职场妈妈选择加入“背奶一族”。多年以来,尽管对母乳喂养妈妈们的支持已经有所改善,但妈妈们仍然面临着许多在工作场所集乳的障碍,包括缺乏空间和隐私,难以预测的时间安排、短产假和长工时。解决这一问题的关键落在集乳器的设计上。
通过文献研究法、比较法、市场调研法、用户研究法进行设计研究中的前期调研,发现现存的集乳器设计存在佩戴夸张、佩戴不舒适、清洗困难、操作方式不合理等问题,消费者对集乳器舒适性和隐蔽性的要求不断增加:他们希望隐形穿戴集乳器能够采用柔软舒适的材料,减少对乳房的压力和不适感;也希望集乳器的外观设计更加隐蔽,在器械运作时产生的噪音要降低,一方面希望不会在穿戴时引起他人的注意,一方面避免噪音制造心理负担和情绪压力;他们希望集乳器的操作界面简单明了,穿戴过程方便快捷。易于清洁和维护,以便日常使用;操作界面要简单直观,指示和控制元素易于理解和操作。合理的人机操作界面能从生理角度减少行为中的不合理用力,减轻施力部位的疲劳感。
哺乳过程中集乳器放置在女性的手臂中间位置,在操作界面设计上很多集乳器产品不符合哺乳期女性生理结构、使用习惯等,如操作摁键和显示屏安置在上方的集乳器,需要每次使用时给与向下按压的力,易对乳房形成拉扯、变形,观察显示屏时需要俯视低头,尤其是对于夜间哺乳,昏暗的光线加大了操作难度,也容易造成视觉疲劳和颈部疲劳。简化组装及操作器具的步骤,使之易用、易懂,避免过度用脑。
通过实验法进行设计实践,基于前期的文献分析与市场调研,理清设计思路,进行设计实践。通过手绘等多种方式进行草图绘制,绘制多个隐形穿戴集乳器的初步设计方案。通过评估每个设计方案的优缺点、可行性和符合设计原则的程度,筛选出几个最有潜力的方案进行进一步研究和改进。选择最有潜力的设计方案,制作物理模型,直观感受一下设计方案的可行性。对原型进行优化和改进。将不断改进和优化过后的设计方案利用犀牛软件进行电脑建模,将设计方案进行可视化的展示。通过观察3D可视化的立体建模造型,思考在功能能够实现的前提下,如何对外形进行美的深入,在建模过程中思考生产的可行性,与材料的再选择,结构的再优化,为设计方案可行性的第一步鉴定。在实践过程中进一步考虑材质、结构、功能、人机等多方面的协调统一。
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南京艺术学院
办学特色:南京艺术学院工业设计学院的产品设计专业实施“以问题为本的学习”(简称为PBL)的教学模式,这一模式强调问题是学习的起点也是选择知识的依据,专业的发展必须与工作场所的真实情境和复杂的问题相连接。与问题相关的知识来源很多,各种学科,实践者的经验和感受,各种背景知识,来自学习者自身的知识和感悟等,教师当然要提供学生适当的学习资料,但更多地是强调学生要利用一切资源学习,尤其要帮助学生理解并解决焦点问题,帮助学生理解泥沼型问题、两难型问题、常规型问题、实施型问题,让学生理解“一种具有在较长一段时期内对许许多多的人产生潜在影响”的“高影响力问题”。在整个教学过程中,教师不再是“真理”的讲解者或传授者,而是课前的设计和课后的反馈与反思,在教学过程中,引导学生指向关键的概念;帮助学生全面思考问题;激励学生以多种观点来看待问题。

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针对克罗恩病患者的可耐厨房料理机

设计者:储浩斌 
指导老师:霍春晓
院校:南京艺术学院

作者阐述:本项目针对克罗恩病患者在日常饮食和生活中遇到的问题提出厨房料理机设计方案。针对患者需要低纤维、软烂的食物需求,产品搭载了以煮、炖蒸、炒为主导的烹饪模块,增添食材破壁功能。针对患者上班需要外带餐食的需求,本产品提出了烹饪外带一体式的结构,此结构能够有效简化外带流程,提升患者生活的便利。针对患者为降低肠道压力需要少食多餐的需求,产品的外带模块采用了分格设计,帮助患者更好地进行食物分量。同时,每位患者的身体对食物的耐受情况都不一样,因此患者需要定制化饮食,针对这一点,本产品推出以移动端App为载体的耐受食物数据库功能,患者可以在此管理自己能够耐受的食物并基于此定制自己的每日饮食。同时,App还搭载了设备调控、智能烹饪指导、用户身体状况、用户社区四大功能模块,争取为患者提供最大程度的便利。

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指导老师:霍春晓
霍春晓,南京艺术学院工业设计学院副院长,副教授,硕士生导师 。2003年毕业于天津科技大学艺术设计学院工业设计系  获学士学位,2007年毕业于江南大学设计学院工业设计专业  获硕士学位,2007年至2009年任教于青岛科技大学艺术学院工业设计系,2009年9月至今任教于南京艺术学院工业设计学院。
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导师点评:该作品关注的人群是克罗恩病患者。当下克罗恩病的治疗方式主要包括:激素治疗、免疫抑制剂治疗、生物制剂治疗和食疗。激素治疗和免疫抑制剂治疗效果较差,且伴有多种副作用,存在极大的治疗风险。生物制剂效果显著,但也伴随副作用,并且患者可能产生抗药性。同时,生物制剂普遍价格昂贵,药物依赖性大,治疗成本极高。
饮食作为与患者生活密不可分的一部分,影响着患者的病情和生活状态,恰当的食疗方案能够尽早有效地介入患者的日常饮食,可以很大程度上缓解患者的病情,减少肠梗阻、溃疡、瘘管、营养不良等并发症,并且大幅度降低患者面临的治疗风险和治疗费用,因此,通过食疗产品来缓解克罗恩病的病情有很大的必要性。
在需求发掘阶段,通过文献调研收集了大量克罗恩患者的饮食证据作为参考,并且对克罗恩患者进行深度访谈来了解患者的生活状态和饮食需求,发现以下几点:1.由于患者的饮食一般是与家庭成员分开单独烹饪,因此在设计时只需要考虑患者所需的食物量和烹饪行为。2.患者在烹饪食物时需要利用到炒、煮、炖、蒸等功能。3.患者需要外出工作,用餐的环境发生变化,需要有便捷的外带方式。4.由于每个患者的病情不同,对每种食物的耐受程度也不同,因此有建立饮食日志的需求。同时,由于疾病的特殊性,多数患者存在饮食误区,需要专业的饮食指导。5.由于需要少食多餐,患者有食物加热保鲜和分餐的需求。6.患者普遍需要食用低纤维的食物,有细化加工食物的需求。
市场研究阶段,通过研究市面上的餐厨类产品,掌握目标产品的基本设计要求以及相关标准并结合患者需求探寻产品机会点。对产品做出定位及功能定义:产品定位为具备外带结构的多功能一体式厨房料理机。产品功能点分为产品硬件和软件交互两大模块。产品硬件模块包括:烹饪(煮、炖、蒸、炒)、食材破壁、自动翻炒、外带、辅助分餐和保温加热。软件交互模块包括:饮食日志(耐受食物和对应摄入量的记录)、结合日志的饮食搭配建议、烹饪指导、患者个人状态以及患者饮食交流社区。
在设计实践阶段,通过草图进行造型推导,利用草模进行用户实验并对产品进行调整后得出最终设计方案,最后通过产品样机制作与用户测试,证明了该厨房料理机设计方案的可行性,其能够有效提高克罗恩病患者的饮食质量和生活便利。
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武汉轻工大学
办学特色:我校产品设计专业是湖北省一流专业建设点,重点关注产品在健康、食品、文化与生态等领域的应用和发展,培养学生独立设计与创新能力、产品造型与审美能力、用户分析与研究能力及对未来发展趋势的感知能力。近年来在产品创新的基础上进一步关注现代技术的结合与应用,聚焦智能设计、中国传统文化传承和智慧生活等领域。产品设计专业立足产学研结合服务社会经济,同时依托本校轻工食品类学科优势,形成了具有鲜明特色的以健康、食品、文化为核心的阶梯式专业能力培养体系。并且本专业与知名企业合作搭建校企实践基地、开展丰富的课题研究合作、专业实训及社会实践活动,建立“服务、发展、共赢”的合作机制,逐步形成“产学研用”为一体的合作新教育体系。

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隔代亲子互动模块化按摩玩具设计

设计者:张琨琪 
指导老师:张君丽
院校:武汉轻工大学

作者阐述:本设计旨在为55〜65岁承担了照顾孙辈的主要任务的老年人和2-4岁的幼儿设计的模块化按摩互动玩具。隔代亲子互动模块化按摩玩具使用模块化的设计方法,将产品划分为5个模块,各个模块间使用不同的连接方式,可拼装成3种不同功能的玩具单元,其中每个模块都可以根据互动双方的需要进行拆卸和组装,以实现不同的按摩方式。老人和孩子需要合作拼装完成,之后老人和孩子可以互相按摩,进行互动。本次设计改善了隔代亲子互动过程中老年人作为旁观者的情况,改善了隔代互动产品在设计时容易忽略老年人需求的情况,对隔代亲子之间的交流互动起着积极的作用,并为隔代亲子互动的研究提供了一定的参考。

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指导老师:张君丽
张君丽,武汉轻工大学艺术设计学院副教授、硕士生导师。研究方向:产品设计;用户体验;在地文化;主授课程:设计心理学,用户研究与体验设计,文创产品设计、服务与体验设计。

学术简介:出版著作、教材4部;公开在《装饰》《包装工程》《科技管理研究》等核心期刊发表发表学术论文20余篇,ISTP及EI收录4篇。实用新型及外观专利20余项;软著10余项;主持多项省级科研、教研项目等。

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导师点评:本次毕业设计的主题致力于研究隔代亲子的互动,该主题虽然属于亲子互动设计的范畴,但关注的群体不同,主要关注点在比较容易被忽视的祖辈老人与孙辈儿童的互动需求上。在国内老龄化程度持续加深,以及由祖辈老人带孩子的现象越来越普遍的情况下,该主题具有较大的研究意义,但是在隔代亲子互动这一选题研究的深度上还需要继续加强。
在主题确定之初,该同学进行了为期三周的实地走访调研,用户调研不只局限于桌面,而是真正地走出去获取信息,这是令我比较欣慰的地方。而后,通过对获取到的信息进行分析与讨论,我们最终确定了详细的用户定位:为55~65岁、承担了照顾孙辈的主要任务的老年人和2~4岁的幼儿进行设计,发现在双方互动的过程中,容易出现祖辈老人成为旁观者的问题。但是,在整体调研分析的过程中,仍然存在调研流程不够严谨,不够科学的问题,我在指导过程中为该同学指出并不断地修改,最终得出了比较详细客观的调研数据和结论。
在问题发现之后,我们希望以一种具有互动性和趣味性,同时不会产生较高学习成本的方式解决,改善老年人在互动过程中成为旁观者的情况,因此,我们最终选择了模块化的设计方法,并进行设计方案的构思。在整体设计方案的构思中,该同学思维的逻辑性和开放性比较强,但是仍然缺少落地的设计思考。因此,在产品拼装的稳定性、产品尺寸的确定以及材料的选择方面仍然需要进一步调研和思考。
从整体毕业设计的过程和结果上看,该同学的综合能力比较强,其作品《隔代亲子互动模块化按摩玩具设计》能够聚焦到祖辈老人与孙辈儿童的互动需求上,一定程度地解决了老人在互动过程中成为旁观者的问题,符合老人与儿童的认知水平与学习能力,又不失互动性和趣味性。但是,仍然需要加强对于隔代亲子互动这一主题研究的深度,希望该同学能够持续深入研究,并不断提高自身的设计素养,不断加深对产品设计的认知和理解。
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南昌理工学院
办学特色:我校美术与设计学院工业设计创立于2010年,在经历本科评估、学位评估、 质量评估系列教学检验后,于2017年正式更名为产品设计。秉承“科学、求实、厚德、创新”的校训,遵循项目导向、任务创新驱动的原则,形成一支有特色、凝聚力强、专业过硬的教学团队来服务产品设计专业教学,提高学生学习、实践创新能力,拓宽专业知识面,为教学、实训、校企及就业提供稳定且优质的教学服务和研创能力。立足江西,面向全球,着眼社会产业结构发展,关注社会人才需求,培养高素质应用创 新型人才。

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“急救先锋”——公共场所CPR急救设备设计

设计者:樊武江
指导老师:吴轲
院校:南昌理工学院

作者阐述:该CPR急救设备分为3个部件:急救设备、急救腰带、急救箱。急救箱用于日常收纳存放急救设备,方便发生心搏骤停事件时快速拿送到事故地点。该设备结合机械自动化的CPR心肺挤压与AED心脏除颤功能等,帮助患者实现救助手段一体化,设备开启使用后会检测患者各身体数据,自动分析并制定急救方案进行自动抢救。急救设备配有LED显示屏,设备开启使用时,会引导使用者操作急救设备,并有语音播报功能,辅助使用者快速准确操作。

设备采用最新三维胸腔心肺按压技术,通过设备、腰带连接包裹患者胸腔,接触患者胸腔的部分为三维心肺按压海绵层装置,海绵层用于缓冲设备重量,并使用机械伸缩达到挤压胸腔的效果。设备与当地医疗中心建立网络互连系统,设备开启时会通知医疗中心事故发生位置并实时共享使用患者身体数据,以便患者后续得到及时准确的治疗。

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指导老师:吴轲
 吴轲,南昌理工学院,副教授,江西省工业设计学会会员。2005年毕业于上海大学美术学院,获得工学学士学位。2011年毕业于上海大学美术学院硕士学位。2022年至今就读泰国宣素那他皇家大学视觉艺术与设计专业博士学位。
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导师点评: 呼应由“中国制造”向“中国创造”转型的时代背景,应对社会变革和智慧型城市的发展需求,本次毕业设计主题主要围绕城市、社区环境下的民生设计,运用数字信息、智能交互等方式实现产品创新的人性化、可视化、人文化。
从樊武江的毕业设计作品中,可以看出对于国家提出“健康中国2030”规划纲要的解读:公共安全事件的频发,突显公共环境中医疗配套设施资源的匮乏。
公共场所环境下的疾病突发情况中,心搏骤停是一种突发频率高、危害性大的疾病,严重威胁着人类的生命健康安全,心肺复苏术(Cardio-Pulmonary Resuscitation,以下简称CPR)是一种针对心搏骤停情况的患者常用的抢救手段。心搏骤停患者若能在4分钟内得到有效的CPR急救措施,能大大提高患者的抢救存活概率。院外心搏骤停( out-of-hospital cardiac arrest,以下简称OHCA) 全球成年人的发病率平均为每10万人60次。各国认识到OHCA对人们的严重危害,致力发展探究解决方法。而CPR、AED技术的使用,显著改善了OHCA幸存者的生存率和长期预后。此外,随着体外心肺复苏及目标温度管理技术的成熟,越来越多的OHCA患者从中获益。其中公共场所作为最大的院外人体集中活动区域,需要重视并发展公共场所的急救设施建设。
本设计的创新点在于:
1.自动化和智能化设计:利用先进的技术和算法,使设备具备自动分析患者状况并提供精确的CPR急救措施的能力,减少人为误操作,提高抢救成功率。采用最新心肺按压技术,三维全方位挤压设计,让心肺复苏技术效率更高。
2.多功能设计:设备不仅具备CPR急救的功能,还应该结合AED、心跳监测、血压检测等多种功能,为抢救全过程提供全面的数据支持,支持一台设备面对多种心脏疾病情况。
3.轻巧易操作设计:设备具备便于携带、易于操作的特点,设备取用安装时间短,可随时随地使用,并配备相应的取用操作信息。急救设备分为3个部分,电子显示屏、机械空气按压系统,利用周围空气吸收,制造压力差,达到心肺按压的效果;中部设备为仪器零件放置设备,如体外除颤器、血氧检测等。支架腰带,起到支撑患者胸腔,配有机械气囊,辅助三维式心肺按压;使用时3套设备组装使用。
4.可视化交互设计:设备配备LED显示屏和语音播报功能,为使用者提供实时的CPR操作指引。通过智能分析患者情况,规划合理的抢救方案,并通过语音告知使用者。播报确保使用者也能正确完成操作流程。
5.信息共享:患者使用CPR急救设备时,患者身体状况信息同步至当地医疗中心,在病人抵达之前为医生提供有价值的信息,以便后期跟进治疗。也可用于通话互助,连接医疗中心和使用者对话,帮助使用者更好地使用急救设备。
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健康医疗4
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佛山科学技术学院(佛山大学)
办学特色:我校工业设计专业始建于1987年,现为广东省一流本科专业和省级综合改革试点专业。2001年获得国家级教学成果二等奖和省级教学成果一等奖。专业立足珠江西岸先进制造业集群和佛山岭南文化名城的优势,结合佛山地区家电、陶瓷、卫浴等泛家居产品的创新设计,以及佛山陶瓷艺术、非遗等传统特色文化的传承、创新和推广,联合区域制造企业、设计公司和文化单位,开展跨学科艺术设计应用研究和整合创新设计。强调设计创新价值、科学理性精神,深度实施“产教融合”“科教融合”的人才培养模式;在跨学科创新设计人才培养、产业学院建设和国际化设计人才培养方面形成了特色;为促进区域社会经济发展和文化价值创造,和珠三角及大湾区产业和文化的快速发展培养高层次应用型人才。

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艾灸理疗体验产品设计

设计者:卫倩仪 
指导老师:董莹
院校:佛山科学技术学院(佛山大学)

作者阐述:本设计是为中国民众的中医养生生活方式设计的中式理疗产品,将传统艾灸理疗与现代材料工艺相结合,利用非明火点燃、解放双手的热灸、弹性定制的温度、精准的时间控制等方式完成中式理疗的现代化转化。

在功能上,艾灸盒顶部的弹性结构实现艾灸条装、拆的简化;将电子点火装置与艾灸盒配合使用,实现安全点火;通过控制艾灸盒中部散热孔的大小来调整空气进入量,实现控制燃烧速度和艾灸温度的个性化定制;以内置计时器实现时间控制的精准化和不同穴位炙烤时长的差异化;提升了用户在艾灸物理治疗中的便捷度。在使用体验上,底部亲肤软胶的吸附作用可精确固定在穴位相应的皮肤上,解放双手;艾条自然燃烧的方式可保留理疗中用户的触觉、嗅觉、视觉的感知体验,保证传统艾灸时身心融合的疗愈效果;圆润、富亲和力的形体,结合用户熟悉的螺纹和旋钮操作方式,在满足产品功能操作的同时,可充分照顾到用户在使用中的心理安全需求,强化了治疗效果。

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指导老师:董莹
董莹,佛山科学技术学院(佛山大学)工业设计专业副教授,硕士生导师。广东省机械工程学会工业设计分会理事、广东省工业设计职业资格考试命题专家。主要研究方向为整合设计创新、用户研究与体验设计、泛家居设计。具有丰富的家电、家具、可穿戴产品等行业领域的课题研究和设计实践经验。
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导师点评:传统文化与现代设计相融合的主题是近年来的热点,其市场需求与群众基础较好,但在具体设计实践中需要平衡两股力量:传统文化“复原”与“复兴”的纷争,当代设计理念和新兴科技的角力。当前的传统文化设计创新已经过渡到了新阶段,需:1.让技术为文化赋能,跳出目前传统文化局限于文旅领域的局限;2.寻求传统造物在当代的转化方式创新;3.切实提供针对本土需求的产品、服务、软硬件一体的创新设计。
中医艾灸作为一种物理疗法,具有温和、安全的特点,是在中国具有广泛国民接受度的治疗和康养方式,其低成本、非侵入式的疗愈方式,在缓解生理亚健康状况的同时,还兼具舒缓心理压力的作用。现有的艾灸器具可以分为两类,一类是电子艾灸产品,通过红外线或者电流加热模拟艾灸的温热,等同于加热片,但并不具备艾灸的疗效;二是明火艾灸产品,如艾绒、艾条、艾灸盒、灸灰盒等, 其保留明火燃烧加热和烟雾熏蒸方式。二者都存在一定的优势和弊端。
针对艾灸理疗产品的设计创新,要考虑的关键因素包括:1.精简使用流程,精准控制使用时间,精确艾灸部位,全面提高产品使用的便捷度;2.优化使用中所需的艾条尺寸,提高点燃、炙烤、取放过程中相关部件的标准化程度,提升艾灸产品与工业化批量生产方式的匹配度;3.在行为、感官、认知三个层面上提升产品的用户体验,兼顾文化理念、工艺科技与情感共鸣的同频,实现医养产品的设计创新;4. 以艾灸产品为契机,通过提升中医理疗的效率,促进传统文化和中医的传播。
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浙江工业大学
办学特色:我校工业设计专业先后入选浙江省重点特色专业、浙江省优势专业、国家级一流本科专业建设点;2022软科中国大学专业排名前12%(A)。本专业拥有国家中小企业公共服务平台、浙江省工业设计技术创新服务平台、浙江省工业设计研究院等平台,依托这些平台成立30余家校企联合研发中心和校外实践基地服务浙江省区域经济与中小企业,近三年重大横向项目20余项,科研到款超3000万。本专业拥有教育部高等学校机械类专业教学指导委员会工业设计专业教学指导分委员会委员1人,浙江省高等学校本科教学指导委员会设计学类专业教学指导委员会副主任委员1人;获国家级教学成果奖1项、省级教学成果奖3项;连续六年在省属高校同专业中录取分数最高;近三年学生获互联网+、挑战杯、红点奖、全国大学生工业设计大赛、国家大学生创新创业训练计划等省部级以上奖项100余项。

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儿童康复外骨骼产品设计

设计者:平雅沁 
指导老师:唐智川
院校:浙江工业大学

作者阐述:据统计,全球有近2.4亿残障儿童。他们中的大多数存在肢体运动障碍,需要尽早进行运动康复治疗。外骨骼机器人技术已广泛应用于运动康复领域,能够实现肢体的主被动运动辅助。但市场上针对儿童患者的康复外骨骼产品仍较少。VRehab儿童康复外骨骼的设计目标是在更自由的应用场景下,使儿童在科学、有吸引力的康复流程中使用更智能的康复产品:将虚拟现实游戏融入运动康复,不仅提高儿童在康复训练中的积极性和配合度,沉浸式的信息反馈也能够进一步提升康复效果;产品造型提取自儿童喜爱的动画角色,减少医疗产品给儿童带来的心理压力。

VRehab配备了针对儿童的辅助康复VR游戏。趣味性的游戏引导儿童进行下肢康复运动,能够在训练过程中调节儿童的情绪,消除抵触心理,促使儿童积极地进行下肢康复训练。通过MPU采集外骨骼运动信号实现游戏虚拟人的控制,同时家长可以在PC端实时观察下肢运动情况的反馈。

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指导老师:唐智川
唐智川,博士、浙江工业大学社科院学术副院长,教授,工业设计系主任,入选浙江省高校领军人才培养计划。主持国家自科基金、国家社科基金等项目10项;发表论文60余篇;获中国商业联合会科学技术特等奖、红点至尊奖。
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导师点评:脑性瘫痪是儿童致残率最高的先天性疾病,发病率高达1.8%~4%,患儿由于神经性损伤,会出现肢体运动障碍,严重影响日常生活质量。
目前,面向脑性瘫痪儿童的康复模式存在康复依靠人力且康复师资源不足,康复价格高昂,效率低等缺陷,康复场景拓宽成为康复模式优化的主要目标。康复场景的拓宽需要依托智能康复设备,市面上成熟的康复机器人产品均面向成人,可供成人在家庭、社区等场景下进行康复,而专为儿童设计的康复机器人产品仍未落地使用,缺乏满足儿童生理、心理需求的康复产品。此外,康复训练的过程枯燥乏味,患儿存在注意力不集中、产生抵触心理等影响康复效率的负面情绪。
在此背景下,本课题针对具有肢体运动障碍并处于康复后期的神经损伤疾病儿童,设计一款下肢康复外骨骼机器人产品。
本课题设计一款面向儿童用户的下肢康复外骨骼产品,包括符合儿童人机尺寸的下肢外骨骼硬件和交互式的趣味康复训练系统。通过人机交互的闭环控制系统,同时满足主被动康复训练模式,并辅助以游戏化的康复流程以及实时生理数据反馈康复进程,实现辅助康复产品智能化、个性化的康复训练。作者在设计前期首先采用文献研究法,通过大量的相关背景文献了解目前儿童康复外骨骼研究现状和主被动康复训练的流程研究现状,将虚拟现实和增强现实技术应用于康复运动领域的发展现状,以及康复领域人机交互的相关技术知识,并对目前的儿童康复运动类产品进行同类竞品调研,分析目前市面上产品共性和特性的问题,总结和归纳儿童产品设计过程中需要注意的内容以及产品的形态色彩特征规律。
其次,通过用户观察和用户访谈法,对目标用户的行为习惯、用户体验进行归纳总结,分析得出课题需要解决的核心痛点问题和用户需求,以及本课题相关的人机交互规范,总结出合理的康复训练流程。
产品造型与外观设计的主要方向为区别于传统医疗器械,以减少医疗设备给用户带来视觉上的紧张与心理负担。具体包括流线型的曲面造型和更活力、新颖,符合该年龄段儿童审美的配色。此外,形态与外观可根据儿童不同身形尺寸与审美进行个性化定制,从而满足不同患儿的需求。
VRehab儿童外骨骼配备的软件产品为趣味康复小游戏,游戏设定为行走步态训练小游戏,运用VR技术实现。VRehab外骨骼可以与主流VR眼镜产品通过蓝牙连接,并在VR眼镜中载入游戏,佩戴VR游戏可在开阔安全的空间中由家长监护开始行走训练。通过可视化的沉浸式界面提供全方位的听觉、视觉刺激。游戏化程序和交互界面能增加趣味性,提高患儿进行康复训练的积极性,优化康复体验。
该作品针对当今社会的重要需求调查了儿童下肢康复外骨骼的发展现状,设计的产品具有便携化、家庭化、智能化的特点,通过创新游戏化的康复模式优化儿童康复训练流程,对于临床实践、改善康复效果及提高康复效率具有重要意义。
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北京理工大学
办学特色:我校工业设计专业成立于1984年。是国内高等院校中最早设立的工业设计专业之一。目前,本专业是教育部工业设计教学指导委员会委员单位、中国工业设计协会理事单位和北京市特色专业建设单位,2012年获批为工业和信息化部重点专业。

2002年学校以工业设计专业为基础,成立设计与艺术学院,并发展壮大成为多学科,多方向的设计与艺术学院。本专业通过多年探索和实践,形成了完备的培养模式和鲜明的专业特色。目前设有本科学位课程、硕士学位课程,以及博士学位课程等多层次的工业设计教学建制。在2022年公布的软科专业排名中,我院产品设计专业被评为A+专业、全国排名第4,工业设计专业被评为A类专业。2021年产品设计专业获批国家一流专业建设点,工业设计专业获批北京市一流专业建设点。

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下肢康复机器人设计研究

设计者:王秉奇
指导老师:巩超  
院校:北京理工大学

作者阐述:对下肢康复机器人的应用场景、紧急故障、人机交互和固定方式进行模块化创新设计。第一,设计一款具有变形功能的多场景康复支架,适应卧床、坐姿以及步态模拟的场景,通过与下肢外骨骼的配合使用,帮助用户完成康复训练,使核心部件重复使用,从而降低成本。第二,预先设计紧急急停按钮来快速处理紧急情况。预先设计满足人机交互的部件来适应人体的不同身高、体型、肌肉活动和关节活动,并契合真实运动状态,最终提高产品的可用性和使用体验。第三,将纯绷带设计改良为有孔透气结构,将硬质弹性材料在保证力学强度的基础上打出适量的孔,从而增大透气性,减少用户出汗,解决旧有材料支撑力不足但要求强压力的问题,避免患者经常出现的压伤和挫伤等疾病。

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指导老师:巩超
巩超,北京理工大学设计与艺术学院副教授、博士生导师,主要研究方向为工业设计、交互设计。中国工业设计协会信息与交互设计专业委员会(IIDC)成员、中国人类功效学会设计工效学分会委员、北京城市副中心工业设计人才工作站特聘专家。
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导师点评:此毕业设计通过融合模型的研究方法,针对脑卒中患者使用的下肢康复机器人出现的问题展开研究与设计。存在的问题主要有以下两点:首先是目前高端康复市场的产品是以下肢外骨骼为核心的多种康复机器人,而低端康复市场的产品是电动脚轮和床边康复装备等单一设备,没有应用到下肢外骨骼;其次是脑卒中患者在医院期间可使用多种设备进行运动康复,出院后在家使用多种康复机器人康复时存在成本高、使用不方便和挫伤压伤等问题。基于此,此毕业设计的研究目的是:首先,将下肢外骨骼的应用范围扩大至低端家用康复市场;其次,提升产品易用性,来减少康复训练对人体的伤害。整体上,本项目可以为高效医疗康复技术应用于产品设计提供新的思路。
为提高设计过程中机会把握和需求提取中技术实施的可行性和患者需求的满意度,提出了一种用户需求导向融合模型,来指导下肢康复机器人产品设计。基于这个模型,此毕业设计的研究方法是:第一,通过社会-经济-技术分析模式定位潜在市场机会;第二,结合层次分析法进行核心需求提炼并计算权重;第三,通过质量功能展开方法分析存在于工程因素之间的矛盾;第四,利用TRIZ描述、判别和解决上述矛盾,并转化为设计建议。运用多理论融合的方法对下肢康复机器人设计进行指导,提出技术矛盾和对应设计要求。
依照前述设计要求,在应用场景、调节方式、紧急故障、固定方式和人机交互方面对下肢康复机器人进行模块化创新设计。此毕业设计主要解决以下三个问题:第一,将有源的下肢外骨骼配合无源的多功能康复支架在卧床、坐姿和站立步态模拟的不同场景上应用,使核心部件重复使用从而降低成本;第二,将纯绷带设计改良为有孔透气的结构,缓解患者经常出现的压伤挫伤等疾病;第三,预先设计紧急急停和满足人机交互的部件,提高产品的可用性和使用体验。
此毕业设计的主要研究成果包括:第一,提出了用户需求导向融合模型;第二,将该方法应用于有源的下肢外骨骼和无源的多功能康复支架配合使用的设计实践中,使下肢外骨骼技术应用于低端家用康复市场,为患者出院后采用更有效康复训练方式提供选择。
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燕山大学
办学特色:我校工业设计专业依托河北省设计创新及产业发展研究中心(设计学智库)、河北省智能工业设计技术创新中心等平台,服务京津冀协同发展、北戴河国际生命健康产业园区等国家重大战略实施,围绕产业转型升级、“健康中国”战略深化等经济社会发展重大需求,开展了具有区域和行业特色的社会服务,并形成了康辅产品个性化设计、康辅产品智能化设计、康复训练系统虚拟仿真与交互设计、康辅产品人机工学研究多个优势特色方向,为国家和地方康养产业技术发展提供科研服务和技术支持,为企业提供研发到设计全流程服务。

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基于人机共融的神经环路调控康复机械手设计

设计者:张鹏  
指导老师:孙利
院校:燕山大学

作者阐述:针对现有技术中存在的不足,对康复机械手进行模块化设计,得出一款由直线推杆电机驱动、局部闭链十杆结构传动,能够进行人机融合的闭链级联式可穿戴外骨骼机械手。基于 CPM 理论和多自由度以及欠驱动原理设计了一款可穿戴式神经康复机械手,使康复机械手可以进行舒适、精确、稳定的康复训练,灵活实现主被动训练模式的自由切换,构建任务导向型五指协调功能性康复训练。

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指导老师:孙利
孙利,燕山大学教授,工学博士,博士生导师。主要从事智慧康养辅具设计研发、机械装备产品创新设计理论与方法研究。从事智能康复辅具设计研究10多年,有深厚的高端装备创新工业设计理论和实践基础。
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导师点评:作品《基于人机共融的神经环路调控康复机械手设计》,设计思路非常具有前瞻性,并在现有技术的基础上进行了深入改进。针对现有技术中存在的不足,对康复机械手进行模块化设计,设计出一款由直线推杆电机驱动、局部闭链十杆结构传动、 能够进行人机融合的闭链级联式可穿戴外骨骼机械手。基于 CPM 理论和多自由度以及欠驱动原理设计了一款可穿戴式神经康复机械手,使康复机械手可以进行舒适、精确、稳定的康复训练,灵活实现主被动训练模式的自由切换,构建任务导向型的五指协调功能性康复训练。综合运用了多项技术理论和原理,以提高机械手的功能性和康复效果。闭链级联式结构可以提供更好的稳定性和运动精度,而可穿戴式设计使机械手能够与患者实现更好的人机融合,这对于患者的接受度和训练效果至关重要。同时该设计还进行了实验验证和工程化实施,验证了该设计在康复领域的可行性和实用性并提供了许多值得深入研究的方向,在整个研究过程中,从需求层设想前瞻化、到行为层贴合最大化,逐步得出结构层的交互自然、合理化,既能够贴合老年用户的生理特征,又能够引导用户行为,极大地增强辅助机械手的多适性,使其在成功的愉悦体验中激发训练的积极性,反复通过训练强化患者的正确行为,最大限度地提高自身功能,从而提高生活质量,恢复自信,减少家庭成员及社会负担,这种创新对于推动康复机械手技术的发展具有积极意义。人口老龄化加速市场空间增长。本设计的实施将推动脑卒中患者的及时发现和有效治疗,使脑卒中患者病情得到及早康复,同时后期治疗的相对较及时,这可避免脑卒中患者因长期的高昂的治疗费用致贫返贫。由此可见,本研究具备多重经济社会效应,表现为不仅具有良好的商业价值,而且对于推动公共卫生健康问题的解决,甚至于缓解因病致贫的社会问题都具有重大的现实意义。
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哈尔滨工业大学
办学特色:我校工业设计专业,1994年筹建并于1996年招收本科学生,2000年工业设计专业划归机电工程学院,2011年建成设计学一级学科硕士点,现为国家级工业设计一流专业建设点。专业建有人机工程实验室、模型制作实验室、生理与心理实验室等,涉及创意表达、模型制作、产品设计与评价、人机工程等方面,专业还极具特色的学生创新工作室,与美国伊利诺伊理工大学、日本千叶工业大学等国外著名工业设计院校建立了长期紧密的交流合作关系,开展外籍教授交流授课、学生互访交流等活动。

专业强调工科与艺术的深度融合,面向国家发展战略需要,形成独具哈工大鲜明特色的航天与装备工业设计,多觉体验及感性工学、特殊空间人机及作业环境、机电装备人机交互方法与界面等研究方向,着力培养具有家国情怀、专业基础宽厚、富有创新精神和创新能力的卓越设计人才。

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卒中后手运动功能障碍康复设备设计

设计者:王添运
指导老师:周岩
院校:哈尔滨工业大学

作者阐述:卒中后手运动功能障碍是一种常见的神经系统损伤。为了提高卒中后手运动功能康复的效果和便利性,本设计提出了一种基于虚拟现实和肌电信号采集技术的康复设备。

该设计利用于患侧手小臂处采集的肌电信号和头部显示设备装有的摄像头采集的信息作为输入,通过识别患者的手势动作,并将其映射到虚拟现实环境中,使用气动元件为患侧手提供助力和阻抗,完成不同的康复训练任务。根据人机工程学分析,对虚拟现实头部显示设备进行了改进设计。同时,制作了视觉形象标识,以助力其营造良好的品牌形象。

该设计还依据现有的康复方案设计了面向护理人员的交互界面系统和面向患者的多种康复任务。交互界面可以实时显示患者的肌电信号、手势识别结果、虚拟现实场景和康复进度等信息,方便护理人员对患者进行监测和指导。康复任务包括多种类型的虚拟现实游戏,如抓取、伸展、旋转等手指动作,以及各种多关节运动。该设计为卒中后手运动功能康复提供了一种新的可能。

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指导老师:周岩
周岩,哈尔滨工业大学建筑学院副教授,长期从事工业设计领域的教学与科研工作,聚焦智慧医疗、机器人和智能装备等产品品类的工业设计、人因学研究、感性工学研究、数字化及虚拟设计等,荣获中国优秀工业设计金奖、黑龙江省教学成果奖、黑龙江省科技奖等。
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导师点评:本次毕业设计的主题是卒中后手运动功能障碍康复设备设计。该设计旨在为卒中后手运动功能障碍的患者提供一个更加有效、有趣和人性化的康复训练环境,帮助他们恢复手部运动能力,提高他们的生活质量和自信心。
该设计经历了以下三个设计过程:功能规划、造型设计和交互界面设计。在功能规划过程中,该设计根据医护人员和患者的需求信息和相关理论,确定了设备的功能系统图和功能结构。设备的主要功能是利用气动元件、虚拟现实和肌电信号采集三种技术,对患者手部进行力或运动控制、视听刺激、运动想象引导、手势识别和评估。在造型设计过程中,该设计通过多种方法和软件完成了产品整体造型、外观结构、材料选择、色彩等相关设计。设备的造型设计旨在符合人体工程学原则,并给使用者带来舒适美观的感受。在交互界面设计过程中,该设计通过多种方式完成了交互界面设计方案、原型、测试和评估。设备的康复任务设计旨在提供简单易用、直观友好、丰富多样的交互,并给使用者带来乐趣和成就感。
该设计主要采用了三种技术:气动元件技术、虚拟现实技术和肌电信号采集技术。气动元件技术是一种利用气体压力来实现力或运动的装置,具有结构简单、成本低廉等优点。气动元件可以根据患者的运动情况,提供相应的助力或阻抗,以增强或抑制其肌肉活动,提升康复效果。虚拟现实技术是一种利用计算机模拟环境,让用户感觉身处其中的技术。虚拟现实技术可以提供更加真实和生动的视听刺激,激发运动想象(MI),即在心理上模拟自己进行某种运动的过程。MI可以激活与运动执行相似的脑区,促进中枢神经系统的可塑性和重组,改善运动功能。肌电信号采集技术是一种通过采集和分析人体肌肉收缩时产生的微弱电信号,反映人体神经肌肉系统的活动状态的技术。通过采集和分析肌电信号,可以获得人体手势的信息,从而实现手势识别,增强其参与感和沉浸感。
该设计主要使用了塑料和织物作为设备材料。为训练提供力量的气体通路使用橡胶软管制造,塑料表面均进行磨砂处理,防止眩光为使用者带来不适。此外,设备的织物部分还可拆卸洗涤,以满足使用者的卫生需求。
该设计是一种创新性的手运动功能障碍康复设备设计,具有较高的实用性价值,值得进一步的开发和推广。
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同济大学
办学特色:我校设计创意学院工业设计专业面向未来美好生活,面向信息物理交融时代和先进制造技术,以问题为导向,倡导以人为本与可持续创新,培养具有艺术修养、工匠精神、系统视野、策略思维和社会责任的新产品及其服务系统的创新设计践行者与促成者。培养学生理解产品及其服务与人们生活方式的关系,掌握先进的设计理念、方法与工具,理解产品与品牌和商业的相互关联,以及对新技术和新商业范式变革的独立思考能力。

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“Knear-聆膝” 听诊关节健康监护系统

设计者:卢亦君 
指导老师:刘胧
院校:同济大学

作者阐述:“Knear-聆膝”以穿戴式的运动护膝为载体,呈现了一种创新的关节健康数字监护系统。其利用压电陶瓷材料收集人体运动能量,并通过接触式麦克风分析关节活动产生的声音判断是否存在关节疾病。在必要时,该系统还能通过自动充气气囊给予关节额外保护。“Knear-聆膝”通过自动听诊关节音实现了全天候、非侵入式、高精度和适于早病初筛的诊断,这种数字健康监护系统的推广将有助于降低关节病发病率,同时帮助关节病患者进行自我监护和康复。

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指导老师:刘胧
刘胧,工学博士、同济大学设计创意学院人因工程设计研究室主任,教授,博士生导师,包容性设计研究中心第二负责人。长期在国内外院校和研究机构从事人因工程设计相关教学和研究工作,主持或参与了包括德国科教部(BMBF)、中国科技部、国家留学基金委、上海市卫生局等资助的各类研究项目等。
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导师点评:医疗健康是一个关系国计民生的重大问题。随着我国经济的发展和城市生活方式的变化,人们对医疗健康产品的需求不断变化,医疗健康的理念也发生了很大改变。预防医疗和康复医疗比重的不断提升,传统的依赖医院医疗服务的健康保障方式,越来越多地被医院之外的资源如社区、家庭取代,未来将有更多的健康护理或治疗在家庭环境中完成。相应地,适用于社区和家庭使用场景的健康产品设计,也将是未来产品发展的重要方向。考虑到这一背景需求,本毕业设计课题定位于社区和家庭医疗健康产品设计,期望设计师以更新的视角考察设计问题,为更温暖可持续的健康服务提供有效的产品设计解决方案。
另外,近十年设计的发展变化以及设计与其他学科更为密切的交叉融合,也使设计面对真实世界的领域更加宽广,设计的方法更加多样,毕业设计也需要在其内容、方法、成果表达等多方面体现设计学科的发展变化。学生需要在最后的毕业设计阶段,从解决现实社会问题的需求出发,从观察、分析、研究问题并发现设计机会入手,理解医疗健康产品领域的专业性设计要求,结合技术发展趋势,提出设计概念并发展为最终的合理设计方案。在这一过程中,学生可进一步提升自己作为合格工业设计师必需的专业技能和综合素质,达成本次毕业设计的目的。 
卢亦君的毕业设计作品关注骨关节病患病风险人群,从适用于社区和家庭使用的医疗健康产品出发进行设计审视,并在创新设计思维的指导下,以传统中医的“望闻问切”和“治未病”理念作为引子,对未来关节健康监护产品的可能形式进行了非常有意义的设计探索,找到了以听诊方式对骨关节疾病进行长期监护的方法。由于医疗相关设计的专业性,在设计过程中他充分与相关专业机构和人员有效合作与交流,也提升了自己跨学科协调沟通和设计推进的能力。
毕业设计过程中,卢亦君综合应用四年所学,融合设计思维和工程技术进行医疗健康产品设计,在最终的方案中融入了“数字化”“新医疗”“可持续”的理念,为关节健康监护领域的产品的设计提出了新思路、新方案。
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