
亚太人文与艺术
Asia-Pacific Humanities and Arts
- 主办单位:未來中國國際出版集團有限公司
- ISSN:3079-3629(P)
- ISSN:3079-9554(O)
- 期刊分类:文学艺术
- 出版周期:月刊
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设计事理学在老年智能轮椅设计中的应用
Application of Design-Affairs Theory in the Design of Smart Wheelchairs for Older Adults
引言
随着我国社会经济的持续发展与物质生活水平的普遍提升,公众关注的焦点逐渐从基本的功能满足转向更高层次的情感体验、个性化需求。在这一背景下,设计不再局限于单一的“物”的创造,而日益强调系统性、体验性与人文关怀。服务设计作为一种以用户为中心、整合多方资源与接触点的系统化设计思维,其理念与设计事理学所倡导的“先理‘事’、后造‘物’”“在关系中定义设计”的哲学具有内在的相通性。二者均强调整体视角与情境化理解,关注人在具体环境、行为与情感中的真实需求。
当前,我国老龄化进程加速,老年群体在日常生活、情感陪伴、社会参与等方面面临诸多现实困境。然而,现有老年产品尤其是智能轮椅类设计,往往仍停留在功能叠加与技术堆砌阶段,缺乏对老年人生活场景、情感互动与社会归属的系统洞察。因此,本文将设计事理学的理论框架与方法论引入老年智能轮椅的设计研究中,尝试从“事”的层面解构老年用户在数智时代的陪伴需求、移动场景与情感逻辑,进而转化为具有系统支持、情感交互与社会连接属性的“物”的设计。
一、理论研究概述
伴随设计理念向“以人为中心”的深刻转型及全球老龄化趋势,针对特定群体的系统性产品设计研究日益深入。本研究聚焦于两个关键领域的交叉:一是作为方法论的设计事理学的应用拓展,二是作为载体的老年智能轮椅的设计演进。现有研究呈现出从理论探索、到产品聚焦、再到系统整合的清晰发展脉络,为本课题提供了坚实基础与明确的方向指引。
(一)设计事理学的理论深化与跨领域应用
设计事理学由柳冠中教授系统阐述,其核心主张在于通过剖析“事”(特定情境下的行为与关系)的系统结构来指导“物”的创新,强调外部环境制约与内部因素协调的统一。这一理论已构建起从哲学思辨到实践操作的多层框架。当前,其应用正显著向服务系统与复杂产品场景渗透。在服务系统层面,赵颖与柳冠中将其应用于产品服务系统(PSS)的模式设计,构建了从目标设定到关系细化的思维模型,并以B2C共享汽车为例验证了其有效性,标志着事理学从“造物”向“谋事”的系统性跨越。许宏旗进一步指出了事理学与服务设计在应对复杂性、强调整合内外资源方面的内在相通性,为方法论融合提供了理论依据。在专业产品场景,李明泽等人将事理学用于高空作业安全设备设计,通过系统分析作业环境、规范与人员行为等外部“事理”,精准导出了检测器的功能优化与形态适配方案,展现了其在解决特定领域安全问题的强大分析能力。张乐融等人则将其应用于校园资源共享系统的优化,再次证明了该理论在非实体产品、公共服务设计中的适用性。这些研究共同拓宽了事理学的应用边界,为其介入老年智能轮椅这一融合硬件、交互与服务的复杂系统提供了方法论先例。
(二)老年智能轮椅的多维设计研究
应老年群体的迫切需求,智能轮椅设计研究经历了从功能基础到体验深化,再到模型化驱动的发展过程。早期研究集中于安全性、舒适性等人机工程学基础,如刘慧莹从“人—机—环境”系统出发进行设计优化,旨在满足老年人的基本生理与安全需求。随着对用户体验的重视,研究开始深入老年人的心理与情感层面。王莹莹等人以马斯洛需求理论为基础,专门剖析了老年人的情感需求,并探讨了将其转化为轮椅设计特征的方法,体现了“以人为本”的关怀。为实现需求的精准转化,近年来研究越来越多地借助结构化模型与量化工具。叶益引入FBS(功能—行为—结构)模型,专注于老年轮椅的可用性设计,通过构建用户行为模式来约束产品结构,以降低操作复杂性。宋佳鑫的研究则更为综合,其将用户体验理论与ISM、FAHP、QFD-TRIZ等一系列数学模型结合,建立了从需求挖掘、优先级排序到矛盾解决的全链条、量化设计路径,代表了当前用户中心设计研究的精细化趋势。
(三)适老化设计的理论框架与系统性整合
面对老年人多层次、多样化的需求,最高层次的研究呈现出整合产品与服务的系统思维。倪晴的研究是这一方向的代表,其基于服务设计理念,不仅对智能轮椅的造型、结构进行了工学与美学优化,更关键的是构建了一个链接社区、医院、家庭等多方角色的综合养老服务平台,使智能轮椅成为服务网络的智能终端。这与设计事理学和PSS研究中强调的系统观不谋而合。同时,王杰从更宏观的视角构建了数字产品适老化设计的整体框架,系统分析了老年用户的认知、心理特征及设计应对方略,为智能轮椅的交互设计与服务融入提供了普适性的指导原则。
(四)研究述评与展望
纵观现有成果,可为本课题提供三方面支撑:一是设计事理学为系统解析老年移动陪伴生活之“事”提供了成熟方法论;二是关于老年智能轮椅的研究在人机工程、情感化设计、可用性及量化需求分析等方面积累了丰富经验;三是服务设计与系统整合研究指明了构建产品服务生态的未来方向。然而,现有研究亦存在可深化之处:首先,多数智能轮椅设计虽运用了各种理论模型,但以设计事理学作为贯穿始终的核心框架,深度解构“人—车—环境—情感”完整情境的系统性研究尚显不足。其次,现有研究往往侧重于某一维度(如硬件人机、软件交互或服务模式),如何以“事理”分析为枢纽,将用户体验、情感交互、硬件创新与服务拓展有机整合为一个逻辑自洽的设计体系,仍有广阔探索空间。
二、老年智能轮椅的“事”的系统构建
本研究将设计事理学确立为统领性框架,首先系统解构数智时代下老年用户的移动、陪伴、社交等核心生活场景之“事”,继而融合与吸纳用户体验、情感化设计及服务系统思维,最终推导并呈现一个从情境定义、到产品实现、再到服务延伸的一体化“数智陪伴”轮椅系统设计方案,以推动该领域设计实践向更具情境真实性、体验完整性与人文关怀的系统解决方案演进。
(一)“事”的主体与场:目标用户与使用场景
在设计事理学的框架下,“人物画像”并非对用户的静态勾勒,而是将其置于特定生活之“事”的动态情境中进行定义与审视。设计本质上是构建并优化生活情境的过程,如同编排一幕幕生活的戏剧。在此剧中,智能轮椅并非孤立存在的“物”,而是支撑剧情的关键。因此,构建画像的核心在于回答:是谁(主要角色)、在何种时间与空间背景下(生活场景)、意图完成什么目标(核心需求)、将如何行动(行为序列),以及在此过程中会经历何种体验与感受。
面对因衰老而逐渐凸显的移动障碍与社会疏离,许多老年人及其家庭往往缺乏系统性准备与适配方案。智能轮椅作为应对此情境的“物”,其设计必须基于对“事”中用户行为模式的深刻理解。这意味着,设计思考须贯穿一个完整的“故事脉络”:一位渴望自主与陪伴的老年人,在社区或家庭的日常场景中,希望实现安全出行、情感互动或社会参与,但受限于身体机能、认知特点与技术隔阂,其行为可能充满犹豫与挫败感。智能轮椅的作用,正是通过恰当的功能与交互,使这个故事能够更顺畅、更有意义地展开。
鉴于老年群体的高度异质性,其画像构建需综合考量多维度因素。不同的年龄阶段、身体机能衰退程度、认知水平、心理倾向(如对变化的接受度)、社会关系以及技术素养,都将显著影响其在“移动与陪伴”这一核心事件中的行为模式与需求层次。为使“故事”的展开更具代表性与设计指导价值,本研究构建了“林建国”这一典型人物画像,如图1所示。他是一位78岁的退休教师,与老伴同住,子女异地。受限于关节炎与感知能力的轻微衰退,其日常活动范围收缩,社交活动锐减。他虽然渴望自主出行与情感陪伴,但对复杂技术心存畏惧,且担忧成为他人负担。他认为,理想的辅助工具不应仅是代步设备,更应是能缓解孤独、连接外界的伙伴。
本研究基于对目标用户日常生活的观察与洞察,聚焦于三个最具代表性的核心使用场景,以具象化“数智陪伴”的发生情境,如图2所示。首先,家居互动场景主要发生于客厅等室内空间,用户在此场景下具有与陪伴宠物进行抚摸、喂食等情感互动的强需求,轮椅需提供稳定的驻停模式与便捷的互动界面。其次,社区参与场景发生于社区广场、公园等半公共区域,用户渴望参与集体活动或进行邻里社交,要求轮椅具备良好的通过性、舒适的久坐支撑及辅助社交的友好界面。最后,远程联络场景可跨越公私场域,核心在于满足用户与异地家人进行便捷、高清视频通话的情感连接需求,要求产品集成易于发起和操作的通信模块。这些场景共同构成了一个从私密到公共、从实体到虚拟的连续体验谱系,为后续功能定义提供了具体的情境锚点。
(二)“事”的结构:需求在关系与行为中的涌现
宏观层次的事理学方法论,强调通过系统审视特定设计情境的外部限制因素,整合人文社科的认知框架,从而深度理解用户在具体“事”中的行为目的、真实需求与情境逻辑,为设计创新构建坚实的“知识资源”。据此,针对老年智能轮椅的设计研究,必须在宏观层面将产品置于“老龄化社会”与“数字生存”的双重语境下,依据“事”的结构性要素,即时间、空间、人物、行为、信息与意义,进行解析,重点考察老年用户在其生活情境中展现的行为模式,以及这些行为所映射的深层需求与情感价值。
基于前述构建的“林建国”这一典型用户画像,本研究聚焦的核心之“事”,是老年人在生理机能衰退与社会角色变迁的背景下,试图维持生活自主性、满足情感寄托并重建社会连结的持续实践。为系统解析老年用户在常态化生活与潜在应急状态下的需求演进,本研究参照需求层次理论,对“移动与陪伴”这一持续性事件进行阶段性需求划分,如图3所示。
在常态阶段,需求从基础的安全移动保障与生理舒适支撑,向更高层级的操作自主性维持、情感化交互体验演进,最终指向社会融入与自我价值认同。在突发性情境下(如突发不适或环境障碍),需求层级可能发生瞬时回溯,聚焦于即时安全防护与紧急求助。这一随时间与情境流动的需求动态,深刻体现了“人理”(用户心理与认知)与“事理”(环境与行为逻辑)的交织。
三、从“事”到“物”的设计转化
基于设计事理学“先理事后造物”的方法论指导,本研究的核心在于将前期通过“事”的系统分析所洞察的老年用户需求,精准转化为“物”的具体功能定义。将老年智能轮椅问题转化为外因(人、时、地、事)与内因(技术、材料、工艺)等共同作用下的一个整体性目标系统。此目标系统可为设计的选择提供指导,也为最后的设计结果提供评价依据。老年智能轮椅目标系统构建如图4所示。
(一)功能定位
围绕“数智陪伴”这一核心设计理念,老年智能轮椅的功能定位由以下三个维度构成一个有机系统,共同回应老年人在安全、情感与社会参与方面的复合需求。老年智能轮椅产品功能架构如图5所示。
1.数字互联维度:构建无缝连接的支持网络
数字互联功能旨在打破老年用户的物理与社会隔离,其核心是通过低功耗蓝牙、5G等外设与协议,建立稳定、易用的设备连接与数据交换能力。具体包括:
(1)多设备无缝协同
实现轮椅与智能手机、健康监测设备、家庭智能终端间的自动连接与数据同步,如心率、血糖等关键指标可实时显示于轮椅交互界面。
(2)紧急响应网络
集成一键呼救与自动跌倒报警功能,信息可同时发送至预设联系人、社区服务中心及附近医疗机构。
(3)环境感知与适配
通过连接社区物联网,获取无障碍设施位置、活动预告等信息,并支持远程预约服务。该维度的功能本质是将轮椅从独立移动工具,升级为个人健康与安全数据的枢纽及紧急情况下的生命线。
2.智慧交互维度:提供主动、共情的智能伴护
智慧功能超越了被动响应,通过人工智能(AI)与虚拟现实(VR)等技术,提供主动关怀与认知支持。
(1)AI情感陪护与行为引导
内置AI助手可通过自然语言交互进行日常问候、用药提醒、天气预报播报,并基于用户情绪识别(通过语音语调分析)主动推送音乐、广播或发起视频通话建议。
(2)VR沉浸式体验
针对行动严重受限或处于康复期的用户,通过扶手集成或可佩戴的轻量化VR设备,提供虚拟旅行、场景漫游、远程亲友“面对面”聚会等体验,有效缓解空间禁锢带来的心理压抑,并刺激认知活动。
(3)自适应导航与辅助驾驶
结合AI路径规划与传感器融合技术,在复杂环境中实现半自动或全自动的安全导航,降低用户的操作认知负荷。该维度的核心是让技术具备一定的“同理心”,以非侵入的方式丰富老年人的精神世界并增强其自主能力。
3.多维陪伴维度:融合实体与虚拟的情感联结
陪伴功能直击老年孤独这一核心痛点,构建了从实体到虚拟、从生命体到社交圈的多层次陪伴体系。
(1)实体生命陪伴
通过可拆卸、符合宠物安全的宠物箱模块,支持用户携带猫、狗等小型宠物共同出行。模块集成自动喂食、饮水及环境监测功能,解决老年人担忧的照料负担问题,使“伴侣动物”的疗愈作用得以在移动中持续。
(2)亲密关系维系
简化与亲友的联络流程,支持高清视频通话、照片共享及远程活动参与(如线上家庭聚会),强化社会支持系统。
(3)线上社群参与
接入经过适老化设计的垂直社交平台,鼓励用户基于共同兴趣(如园艺、戏曲、历史)加入社群,参与话题讨论或线上活动,从“被动受助者”转变为“主动参与者”,重建社会角色与价值感。
(二)设计原则提炼
通过对“事”的系统分析,本研究明确了老年智能轮椅所需承载的复合功能。在实现这些功能的同时,必须遵循特定的设计原则,方能确保最终设计既精准回应用户需求,又符合老年人身心特征与使用情境。移动能力衰退与社交疏离的日常情境,往往导致老年用户产生挫败感与孤独感,而智能轮椅清晰易懂的操作与温暖积极的情感反馈,能够有效支持其重获自主性与社会连接。因此,基于设计事理学,老年智能轮椅的设计应尤为注重操作的易得性、体验的包容性与系统的适应性。其设计原则可总结为以下三点:
1.易操作性:直觉交互与认知减负
易操作性要求产品能够被用户直观理解并轻松使用。老年用户认知处理能力有限,面对复杂界面易产生困惑。因此,设计应致力于降低认知负荷,使功能呈现与操作流程符合本能直觉。具体而言,用户应能根据控制界面的布局、形态语义或少数关键标识,无需依赖冗长说明书即可理解核心功能;交互逻辑应尽可能线性化、步骤化,避免多线程任务;关键功能(如紧急呼叫、前进停止)需提供区别于其他的、明确的物理或触觉反馈。这要求设计师深度理解老年用户的心智模型,将技术复杂性隐藏于简洁的交互背后。
2.识别性与包容性:清晰感知与情感尊重
识别性不仅关乎视觉的快速辨别,更涉及对产品社会与情感意义的整体认知。首先,在视觉层面,关键部件、状态指示(如电量、连接状态)和安全警示需采用高对比度色彩与清晰标识,确保在各种光照条件下可快速识别。更重要的是,产品应体现情感包容性,其造型语言、CMF(色彩、材料、工艺)应规避明显的“医疗器械”或“老年用品”的刻板印象,转而采用温和、家居化的美学风格,以维护使用者的尊严与社会自信。操作中的反馈(如声音、灯光)应是积极且鼓励性的,营造一种被友好对待而非被技术管理的体验。
3.模块化与适应性:个性配置与持续演进
老年群体内部需求差异显著,且个体需求会随时间变化。因此,产品的“便携性”或“适应性”在此语境下应升华为模块化可扩展原则。这意味着产品应采用“核心平台+功能模块”的架构。核心平台(座椅、驱动、基础控制)确保安全与可靠;而诸如宠物陪伴箱、定制药盒、VR交互模块等则作为标准化附件,允许用户及家属根据当前身体状况、兴趣爱好及生活阶段进行个性化选配与升级。这种设计不仅降低了初始购置的心理与经济门槛,更能通过更换或增加模块来响应用户需求的动态变化,极大地延长了产品的有效使用寿命,体现了深刻的可持续性与人文关怀。
(三)设计策略与方案呈现
基于前述功能定位与设计原则,本研究提出以下核心设计策略:
1.集成化系统策略
摒弃将各项功能作为独立外挂的零散思路,将所有“数智陪伴”功能深度整合到一个物理与数字统一的平台上。设计方案呈现为一个形态高度集成、语意温暖友好的轮椅主体。数字交互屏与实体按键分区明确;宠物箱模块与座椅结构一体化设计,确保稳定与安全;VR设备收纳仓集成于扶手内部,取用便捷。整体造型圆润流畅,材质以亲肤织物与哑光金属相结合,色彩采用低饱和度暖色系,营造出安全、可靠且具家居感的视觉体验,从物理形态上即传达出“陪伴伙伴”而非“冰冷器械”的产品身份。
2.场景自适应交互策略
交互设计遵循“场景感知,主动适配”的逻辑。方案中,通过多模态传感器(如麦克风、摄像头、环境光传感器)感知用户状态与环境。例如,在检测到用户长时间静止且环境安静时,AI助手会轻声询问是否需要播放音乐或发起通话;当进入光线较暗的区域,轮椅前方灯带自动亮起。交互界面采用情境式卡片布局,在不同时间、地点下,主界面优先显示最可能需要的功能(如清晨显示天气与日程,在公园则提示宠物互动选项),减少用户寻找功能的认知成本。
3.开放式服务生态策略
产品方案本身是一个“终端”,其价值通过与外部服务生态的连接而倍增。设计策略上预留标准化数据接口与服务接入规范。在方案呈现中,这体现为一个简洁的“服务中枢”界面,用户可以像选择电视频道一样,轻松接入经过筛选和适老化改造的第三方服务,如在线医疗咨询、社区活动报名、兴趣课程学习等。宠物箱模块也可连接宠物健康管理服务。这一策略将智能轮椅从封闭的产品,转变为连接用户与广阔社会支持网络的开放门户,最终实现“以产品为触点,以服务为延续”的完整“数智陪伴”体验。
依据提出的核心设计策略,指导具体的方案呈现,老年智能轮椅设计方案如图6所示。
图6 老年智能轮椅产品图
四、结论
本研究将设计事理学理论系统应用于老年智能轮椅的设计实践中,通过构建典型用户画像、解构核心生活事件,确立了以“数智陪伴”为核心的创新设计方向。研究发现,基于“事—物”对应关系的系统分析,能够有效整合老年用户在安全、情感与社会参与层面的复合需求,并转化为数字互联、智慧交互与多维陪伴三位一体的功能架构。基于此,研究进一步提出了易操作性、识别性与包容性、模块化与适应性三项核心设计原则,以及集成化系统、场景自适应交互与开放式服务生态的设计策略,形成了一个旨在超越传统移动辅助、致力于重建老年人自主、温暖、有连接生活的系统性解决方案。本研究的价值在于拓展了设计事理学在适老化智能产品领域的应用范式,为老龄化社会的产品创新提供了从情境洞察到系统构建的方法论参考与实践路径。当然,本研究主要集中于概念设计与理论推演,在用户样本的多样性、具体技术实现的工程细节以及长期使用效果的实证研究方面尚存不足,未来可通过原型迭代加以深化。
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