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研究生:盧郁承
研究生(外文):Eu-Gene Lue
論文名稱:中老年人肩運動產品設計與使用性評估
論文名稱(外文):The Design and Usability Assessment of Shoulder Exercise Equipment for Middle and Aged Persons
指導教授:吳豐光吳豐光引用關係
指導教授(外文):Fong-Gong Wu
學位類別:碩士
校院名稱:國立成功大學
系所名稱:工業設計學系碩博士班
學門:設計學門
學類:產品設計學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:49
中文關鍵詞:冷凍肩視覺回饋運動型態分析使用性工程
外文關鍵詞:freeze shouldervisual feedbackusability engineeringanalysis of exercise model
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本研究主要在探討;中老年人肩運動型態與輔助產品設計,由於肩關節是人體活動度最大之關節,對於上肢的伸展相當重要,而隨著年齡的增長,肩關節也容易老化而產生肩關節的病變,因此研究中將透過對肩關節的結構分析與運動型態分析,來找出預防之道。
研究發現,上肢運動與肩關節活動有密切關係,因此擬以上肢運動來帶動肩關節的活動,做為產品發展方向。而本研究方法包含三個部分:
(1) 運動型態分析:針對晨間運動之中老年人,其運動動作來進行運動型態分析。由十五位受測者的運動情形中,以基本上臂運動向度為基礎來進行運動角度分析,包括前舉、後舉、外舉、內舉、水平彎曲、內轉與外轉,藉以了解一般上臂運動中較缺乏的運動向度,將其設定為產品欲加強之部分。
(2) 產品設計:透過文獻收集來研究,知覺回饋對運動的關係、運動型態及現有產品比較,設定產品的設計方針,以明箱化方式進行產品設計。
(3) 使用性評估:藉由簡易使用性工程(discount usability engineering)的程序來配合產品設計過程,擬定評估程序;第一階段:情境分析。第二階段:建立典型工作及步驟。第三階段:觀察使用者及工作分析。第四階段:啟發式評估。而在評估產品的使用性內容則包括;使用者的主觀反應、客觀表現與觀察使用者使用方式,從中發覺問題並提出建議。
研究結果顯示,透過產品視覺回饋能夠幫助上肢運動以減少雙手的運動角度偏差,此點對於肩損傷之病患有相當大的幫助,患者可以雙手有目標的相互輔助運動。雖然在主觀反應中,使用者對於產品的接受度未達到使用性之滿意程度,但其為心理因素之影響。而在操作上所發現之啟發性問題,則仍需透過改良產品來逐一改善。
This study aims to discuss the shoulder exercise model of middle and aged persons and auxiliary product design. There is most angle of action of the shoulders. It is very important about extensibility of the upper arms. Then, the joint of shoulders is liable pathological changes along with the age. So this investigate is going to find the preventive means, through the study analyzes structure and exercise of the shoulder joins.

In this investigate, the upper arms and the shoulders exercise are close relation. This discovery will be an aspect to design shoulder exercise equipment. The movement design will be the upper arm exercise to push forward the shoulder exercise.

The research is divided into three sections:
(1) Analysis of exercise model: The analysis method is used to measure the middle and aged persons’ upper arms exercise in the morning. Eight male and eight female test subjects participated in the experiments. The analysis of exercise angle is based on basic action of upper arms, include flexion of humerus, extension of humerus, abduction, adduction, horizotal flexion and horizotal extension, internal and external. The result will show the lacked action and the shoulder exercise equipment will enhance those actions.
(2) Product design: The guiding principle of design is according to the reference that is studying about both sense feedback and sport, analysis of shoulder exercise, and to compare with existing product.
(3) Usability assessment: The procedure of usability assessment is integrating the discount usability engineering and the process of design. The first stage is scenarios. The second stage is type work. The third stage is user and work observation. The fourth stage is heuristic evaluation. This stage is including subjective response, performance measures and work observation. Then this study will been found the lack function of product and redesign this product.

The result of this study is showed following: the visual feedback and structure of the product are decreasing the deviation angle of the arms exercise. This point is supporting greatly for the shoulder injury of people, because the sufferers can two hard exercise to help each other and sport to get a goal. Although the subjective response is not getting the standard of usability engineering, it is influenced by the defense psychology. About the problems of operation must redesign the product lastly.
第一章.緒論
1-1.研究背景-------------------------------------1
1-2.研究目的-------------------------------------5
1-3.研究範圍界定---------------------------------5
1-4.研究架構流程---------------------------------6
第二章.理論與文獻探討
2-1.肩關節--------------------------------------9
2-1-1.肩關節之生物結構-----------------------10
2-1-2.肩關節的運動型態分析-------------------12
2-1-3.中老年人肩關節之相關疾病---------------14
2-2.設計方法探討--------------------------------15
2-3.知覺回饋與動作控制的相關應用----------------17
2-3-1.動作控制-本體感覺-----------------------17
2-3-2.視覺回饋--------------------------------17
2-4.產品評估方法---------------------------------18
2-4-1.使用性工程應用--------------------------18
2-4-2.使用性工程評估方法----------------------19
2-4-3.人因工程評估方法------------------------21
2-4-4.最終評估方法----------------------------21
第三章.產品設計
3-1.相關產品------------------------------------22
3-2.產品運動動作之設計原理----------------------22
3-2-1.生活型態調查 --------------------------22
3-3.運動型態與動作分析(前測)--------------------23
3-3-1.受測者---------------------------------23
3-3-2.肩關節運動分析與實驗設備----------------24
3-3-3.前測結果分析----------------------------26
3-4.設計方針------------------------------------27
3-5.設計提案------------------------------------28
3-5-1.產品介紹--------------------------------28
3-5-2.產品結構說明----------------------------28
3-5-3.產品操作說明----------------------------29
第四章.評估方法與步驟
4-1. 評估實驗的目的-----------------------------33
4-2.評估研究假設--------------------------------33
4-3.實驗評估方法與程序--------------------------33
4-4.第一階段:情境分析--------------------------34
4-5.第二階段:建立典型工作----------------------34
4-5-1.典型操作步驟---------------------------34
4-6.第三階段:觀察使用者及工作分析--------------34
4-7.第四階段:啟發式評估------------------------43
4-7-1.評估結果-------------------------------44
第五章.結論與建議
5-1.評估結果------------------------------------45
5-2.討論與建議----------------------------------46
5-3.後續應用------------------------------------46
第六章.產品改良設計
6-1.產品介紹-----------------------------------47
6-2.產品比較-----------------------------------48
6-3.結果討論-----------------------------------48
附錄

圖目錄
圖1-1.設計過程--------------------------------------6
圖1-2.文獻研究--------------------------------------7
圖1-3.產品設計--------------------------------------7
圖1-4.實驗評估--------------------------------------8
圖3-1.----------------------------------------------24
圖3-2.----------------------------------------------24
圖3-3.爆炸圖與組合圖--------------------------------29
圖3-4.組裝過程圖例----------------------------------29
圖3-5.尺寸圖----------------------------------------32
圖3-6.側視彎曲角度圖--------------------------------32
圖4-1.主觀意願評估----------------------------------36
圖4-2.實驗場地--------------------------------------37
圖6-1.改良產品圖------------------------------------48
圖6-2.產品剖面圖------------------------------------48

表目錄
表1-1.肩關節疾病分析----------------------------------2
表2-1.肩關節結構分析----------------------------------11
表2-2.上臂與肩關節運動分析----------------------------13
表2-3.肩關節疾病分析----------------------------------12
表2-4.使用性評估方法----------------------------------20
表3-1.受測者動作01記錄表-----------------------------24
表3-2.代號參考----------------------------------------25
表3-3.平均得分計算表----------------------------------26
表3-4.肌肉活動量得分----------------------------------27
表3-5.肩寬尺寸----------------------------------------27
表3-6.零件表------------------------------------------28
表3-7.操作方式----------------------------------------30
表3-8.操作方式----------------------------------------31
表4-1.原則參數關係表----------------------------------35
表4-2.前舉動作之左右手角度偏差絕對值之轉換平方根------38
表4-3.後舉動作之左右手角度偏差絕對值之轉換對數Log10---39
表4-4.外舉動作之左右手角度偏差絕對值------------------40
表4-5.運動角度偏差絕對值之統計量----------------------40
表4-6.左上臂之活動角度--------------------------------41
表4-7.右上臂之活動角度--------------------------------42
表6-1.因素比較表--------------------------------------49
文獻參考
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