基于TOC和TRIZ理论的儿童下肢康复训练仪改良设计研究

发布时间：2021-02-17 19:07

　　目的解决现有儿童下肢康复训练仪难以适配儿童患者、功能性单一及缺乏互动的问题,使儿童下肢康复训练达到更好的训练效果。方法提出一种基于约束理论（TOC）和发明问题解决理论（TRIZ）的儿童下肢康复训练仪改良设计方法,将TOC理论中的当前现实树和冲突解决图表与TRIZ理论中的冲突解决工具相结合,提出一种针对交互体验问题的基于TOC和TRIZ理论的改良设计方法与流程,并将其应用于儿童下肢康复训练仪的改良设计中。结论基于TOC和TRIZ理论的儿童下肢康复训练仪改良设计能够显著提高患儿的训练效果,其改良点包括造型和交互体验两个方面。利用VR技术与故事（游戏）情节结合的方式,提高了患儿的训练兴趣和参与意愿;将患儿信息上传至云端数据库,可生成不同的故事（游戏）情节,匹配不同的训练阶段,提高了训练的针对性;智能控件降低了训练过程中对康复师的依懒性,从产品角度缓解了康复师供不应求的现状。 

【文章来源】：包装工程. 2020,41(18)北大核心

【文章页数】：9 页

【部分图文】：

TOC构建—分析逻辑图表过程

图1 TOC构建—分析逻辑图表过程1）问题描述及系统分析阶段。此阶段通过结合用户研究、相关技术调研及市场分析，对产品所存在的问题进行描述。然后，将产品系统拆分为多个实体系统，对各实体系统进行可变性分析，明确每部分的功能（作用）、关联系统和关联人群，并将实体系统区分为技术可改变的问题（C1）、设计可改变的问题（C2）、通过环境来影响（C3）和不能改变（C4）。此阶段的目的在于初步分析问题，为进一步运用TOC理论确定产品的改良问题点奠定基础。

利用下肢康复仪进行的肌力训练，可以对痉挛型脑瘫患儿的躯干控制及膝关节伸展等运动相关能力有显著提高[17]；同时在改善患儿的平衡功能、粗大运动等方面也取得了良好的效果[18]。下肢康复训练仪基本功能部件包括座椅、扶手、脚踏、显示装置、操控面板、主体支架、电机控制模组及检测系统，现有下肢康复训练仪产品见图3。其使用过程可以描述为：康复师根据患儿的专科医生给出的康复训练建议确定本次训练的计划，患儿坐卧在座椅处之后，在操控面板上设定相应的踏板阻力和训练时间，启动康复训练仪；当患儿完成一组训练时，康复师测量其心率（已有的康复训练仪在把手处设置了心率监测），根据测量结果设置下一轮的训练强度，依次循环，至训练结束为止，现有康复训练过程见图4。图4 现有康复训练过程

【参考文献】：
期刊论文
[1]综合性康复护理干预对脑瘫患儿运动功能及康复效果的影响[J]. 张璐.  菏泽医学专科学校学报. 2018(02)
[2]项目教学法在产品改良设计课程中的应用研究[J]. 陶裕仿,吕丽贤.  教育现代化. 2018(04)
[3]自制脑性瘫痪儿童下肢康复器的研制及临床效果[J]. 杜佳音,范艳萍,李鑫,孙艳秋,庞伟.  中国康复理论与实践. 2017(04)
[4]康复机器人对痉挛型脑性瘫痪患儿的康复效果[J]. 吕楠,尚清,马彩云,李靖婕,张庆梅.  中国实用神经疾病杂志. 2017(07)
[5]产品改良设计的策略研究[J]. 陈琼,王俊勃,姚旭,曹风,王晨.  工业设计. 2016(03)
[6]基于TRIZ及TOC理论的滤棒测径仪结构设计[J]. 杨智皓,何邦贵,杨朝丽,周玲,蔡培良.  包装工程. 2015(21)
[7]阳光鹿童让cerebral palsy baby站起来[J]. 曹培红.  社会与公益. 2014(10)
[8]产品设计中多冲突问题解决过程研究[J]. 韦子辉,檀润华.  中国机械工程. 2010(03)
[9]基于经济性原则的产品改良设计[J]. 韩卫国.  机电产品开发与创新. 2009(04)
[10]基于TOC和TRIZ的产品改进设计研究[J]. 苑彩云,刘英梅,檀润华.  机械设计. 2006(10)

硕士论文
[1]约束理论和TRIZ创新理论在螺杆泵技改项目中的应用研究[D]. 宋开红.天津大学 2006



本文编号：3038397