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研究生:陳雅秋
研究生(外文):Ya-Qiu Chen
論文名稱:輔具家具化之單側膀臂支撐床緣起身輔助
論文名稱(外文):Employing Bedside Cabinet as STS Assistive Device for Single Upper Arm Support of Weight Shift Operation
指導教授:黃子坤黃子坤引用關係
指導教授(外文):Philip Hwang
口試委員:范政揆吳俊杰黃子坤
口試日期:2016-03-03
學位類別:碩士
校院名稱:國立臺北科技大學
系所名稱:工業設計系創新設計碩士班(碩士在職專班)
學門:設計學門
學類:綜合設計學類
論文種類:學術論文
畢業學年度:104
語文別:中文
中文關鍵詞:坐到站、床緣起身、退化性膝關節炎、輔具家具化
外文關鍵詞:sit-to-standweight shiftsingle forearm supportassistive device.
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膝關節是人體下肢活動的樞紐,在坐到站(sit-to-stand, STS)過程中,膝關節承受相當大的壓力。在高齡者STS的動作分析中,退化與骨性膝關節炎病患執行坐到站所花費時間通常較長於一般人。本研究研發「單側膀臂支撐」床緣起身輔助床邊櫃(Single Upper Arm Support STS Assist),以重量轉移的方式減輕床緣起身時之下肢負荷。此外,將床緣起身輔助設施以床邊櫃的形式呈現,落實輔具家具化,可降低輔具失用率,提高輔具接受度與普及性。本研究參考現有的輔助起身模式規範,第一階段測試三種起身模式之動作與姿態,以實驗檢測離座瞬間(seat off)之地面反作用力之重量轉移績效。第二階段進行「床緣起身輔助床邊櫃」支撐輔助板理想高度位置檢測。
研究成果(1)「單側膀臂支撐」輔助起身模式其離座瞬間地面反作用力最低,僅為身高第5、50、95百分位數受測者體重之44%、45%、40%;顯示分別轉移了24.5、28.5、37kgm下肢負荷,重量轉移績效最佳。(2)「單側膀臂支撐」床緣起身輔助床邊櫃之支撐輔助板高度與肘尖點下緣同高最為理想,且離座瞬間地面反作用力最低。(3)成功整合「單側膀臂支撐」床緣起身輔助於床邊櫃,達到輔具家具化效果。
Sit-to-stand (STS) is a demanding activity for older adults. Successful performance of an STS requires the shifting of weight from the buttocks and posterior thighs to the feet. This research aims at developing an assistive device for standing up from bedside, not only for osteoarthritis patients, but also for healthy older generation. For this reason, the assistive device for STS is designed to combine with a bedside cabinet that helps the user to overcome the psychological barrier of perceived stigma.
We conducted two stage experiments based on ergonomics and body movement analysis. The first stage is to verify the effectiveness of three strategic STS models by examining the body weight shifting from lower limbs to the assistive device during STS. The second stage is to identify the optimum height of forearm supporting surface.
The results include: (1) Single Upper Arm Support strategy presented optimal weight shift performance in STS action, which cause significant body weight shift of 24.5, 28.5, 37 kgm respectively to the subjects at 5, 50, 95 percentile rank. In addition, the seat-off loading of Single Upper Arm Support STS strategy reduced to (43%?) of subjects body weight while the seat-off loading of non-assist STS action remained 117% of subjects body weight. (2) The height of forearm supporting surface is suggested to meet users’ elbow height. (3) Embedded Single Forearm Support (SFS) assistive device in the bedside cabinet is positive responded.
目 錄
摘 要 i
ABSTRACT ii
誌 謝 iv
目 錄 v
表目錄 vii
圖目錄 viii
第一章 緒論 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究動機 2
1.3 研究目的 3
1.4 研究範圍與限制 4
1.5 研究流程與架構 5
第二章 文獻探討 6
2.1 高齡者 6
2.1.1高齡者定義 6
2.1.2高齡者生心理老化 7
2.2 高齡者床緣起身 9
2.2.1高齡者坐到站 9
2.2.2 下肢關節退化 13
2.2.3 高齡者起身策略與建議 17
2.3 床緣STS 輔具 19
2.3.1 現有高齡者STS輔具 19
2.3.2 現有輔具起身模式 24
2.4 輔具家具化 26
2.4.1高齡產品需求 26
2.4.2輔具失用 27
2.4.3去標籤化 28
2.4.4設計規範 29
2.4.5床邊櫃設計 31
2.5 小結 32
第三章 床緣起身輔助床邊櫃設計開發 33
3.1 床高規範 33
3.2 床邊櫃尺度 34
3.3 床邊櫃增高結構設計評估 36
3.4 床邊櫃之材料與構造評估 37
3.4.1 實木 38
3.4.2 合板 39
3.4.3 接合結構 40
3.4.4 表面處理 42
3.5 「床邊櫃輔助起身設施」設計展開 43
3.5.1 「單側膀臂支撐」輔助設計規範 45
3.5.2 「單側膀臂支撐」輔助設計定案 45
3.6 小結 54
第四章 研究方法與實驗設計 55
4.1 實驗目的與規劃 55
4.2 輔助起身模式之操作規範 56
4.3 設備與場地 60
4.4 實驗流程 61
第五章 實驗分析與結果 64
5.1 受測者基本資料 64
5.2 重量轉移績效 65
5.3 理想支撐輔助板高度 68
5.4 小結 70
第六章 結論與建議 72
6.1 「無輔助」起身下肢負荷超過自身體重 72
6.2 「單側膀臂支撐」輔助起身模式身體重量轉移績效最佳 73
6.3 支撐輔助板理想高度為坐姿上肢肘尖點下緣位置 73
6.4 輔具家具化設計減少輔具失用率 74
6.5 後續建議 75
參考文獻 76
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