基于FBS模型和TOPSIS法的手部康复产品设计.pdf

2023Oct.JOURNALOFMACHINEDESIGN2023年10 月No.10Vol.40第40 卷第10 期机计设械基于FBS模型和TOPSIS法的手部康复产品设计宋端树，张善超，朱桐，刘立，白道靖（江苏师范大学机电工程学院，江苏徐州221116)摘要：为解决现有手部康复训练产品结构复杂、便携性差及使用场景受限等问题，提出功能-行为-结构（Function-Behavior-Structure，FBS）模型和逼近理想解排序法（TechniqueforOrderPreferenceby Similarity to Ideal Solution，T O PS IS）相结合的产品创新设计方法。通过问卷和深度访谈获取用户手部康复需求，运用层次分析法确定用户需求权重；结合人手的生理结构和运动特性对产品进行功能一行为一结构的逐级映射，并对设计方案进行发散和整合；运用TOPSIS法对设计方案进行综合评价，筛选出最优方案，并对其进行可行性验证。以一种满足用户复杂康复需求的手部康复训练产品为例，验证了设计方法的可行性，为同类产品的创新设计提供新路径。关键词：产品设计；手部康复；功能-行为-结构模型；逼近理想解排序法中图分类号：TB472文献标识码：A文章编号：10 0 1-2 3 54(2 0 2 3)10-0 17 0-0 7Hand rehabilitation product design based on FBS model and TOPSIS methodSONG Duanshu,ZHANG Shanchao,ZHU Tong,LIU Li,BAI Daojing(School of Mechanical and Electrical Engineering,Jiangsu Normal University,Xuzhou 221116)Abstract:In order to solve the problems of complex structure,poor portability and limited use scenarios of existing handrehabilitation training products,an innovative product design method combining Function-Behavior-Structure(FBS)model andTechnique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution(TOPSIS)method was proposed.Users hand rehabilitationrequirements were obtained through questionnaires and in-depth interviews,and the weights of user requirements were determinedusing analytic hierarchy method.The product was mapped step by step by function-behavior-structure combined with thephysiological structure and motion characteristics of human hands,and the design scheme was diverged and integrated.TOPSISmethod was used to comprehensively evaluate the design scheme,screen the optimal scheme,and verify the feasibility of thisscheme.A hand rehabilitation training product that met the complex rehabilitation requirements of users was taken as an exampleto verify the feasibility of this method.This would provide a new path for the innovative design of similar products.Key words:product design;hand rehabilitation;FBS model;TOPSIS脑卒中病症引起的手部功能障碍会严重影响患者的生活质量，进行手部功能康复训练是患者重获自理能力的关键。近年来，手部康复产品得到了人们的广泛关注，但研究内容集中于产品结构和技术层面 2-3 ,缺少对用户实际需求的研究。手部康复产品常存在结构复杂、便携程度低、使用环境受限及使用体验不佳等问题。如何从用户需求角度出发，设计出有效且使用便捷的手部康复训练产品，满足手部障碍患者较复杂的康复需求，成为当前急需解决的问题针对此类问题的解决需借助设计理论和方法构建出设计流程，并指导生成设计方案，以实现产品功能、结构和造型上的创新。在产品设计领域，FBS模型设计方法应用较广泛。孙利等 4 将用户需求引入FBS模型中，进行了康复机械手模块化的创新设计；周红宇*收稿日期：2 0 2 3-0 1-13；修订日期：2 0 2 3-0 5-2 5基金项目：江苏省重点研发计划项目（BE2016651）；徐州市重点研发计划项目（KC22281）；江苏师范大学研究生科研创新计划项目（2 0 2 2 XKT0359）1712023年10 月宋端树，等：基于FBS模型和TOPSIS法的手部康复产品设计等 5 对FBS模型进行拓展，结合用户需求分析，设计出了合理的下肢固定支具；王年文等 6 基于FBS模型，结合可拓变换理论，在映射过程进行增加变换和置换变换操作，进行了手部康复训练器的功能和结构设计。上述文献表明：FBS模型、需求研究方法和设计求解方法相结合，可有效地实现产品由功能到结构的转化，但设计方法主观性较强，最优解的质量多取决于设计者的主观判断。TOPSIS法常用于解决方案综合评价中多目标分析的问题，可有效减少决策者主观判断对最优解的影响,更具客观性 7 。王媚雪等 8 基于层次分析法和TOPSIS法进行了康复训练产品的评价和优选，减少了设计方案评价的主观性；陈香等 9 提出一种基于结构嫡权TOPSIS法的产品设计方案的评估决策方法，提升了方案评估的客观性。因此，文中采用FBS模型和TOPSIS法相结合的产品创新设计方法，在设计案例中充分发挥二者集成优势，改进产品从设计到决策过程的不足，使方案更具客观性和可行性，为手部康复产品的创新设计提供新的设计方向。1手部康复训练产品设计特征手部康复训练产品是手部运动功能障碍患者进行康复训练的设备，设计时应充分考虑人手的生理结构和运动特性。手部运动功能包括手部的关节活动度、肌力、肌张力、协调性、握持及灵活性等 10 。上肢关节也与手部康复相关联，主要包括手指关节、腕关节、肘关节和肩关节，对应的康复运动形式为手指的抓握、腕的掌屈背伸、桡屈尺屈、臂的旋前旋后和肩的屈曲伸展。重复的运动练习有利于手部障碍患者的康复 手部康复产品设计可选取某些上肢关节的自由度作为主动自由度，剩余关节的自由度作为被动自由度，主动关节通过驱动传动机构进行运动，被动关节跟随主动关节进行运动，使患者更易达成训练目标。2基于FBS模型与TOPSIS法的设计研究2.1FBS模型与TOPSIS法FBS映射模型是一个物理结构与功能需求的映射求解策略，用于解决产品设计中如何做的问题 12】。在FBS模型中存在两个映射转化过程：(1)功能一行为转化将提取的各子功能分别转化为具体的实现方式和交互方式。(2)行为一结构转化将行为细化为实现对应功能的组件或结构形式，采用逐层发散的方法，为设计者提供更多的解决方案。FBS模型结构如图1所示功能FFFFF234n行为S结构2S图1FBS模型结构TOPSIS法是一种用于多目标决策分析的方法 13 通过计算待评价方案与最优和最劣方案间的欧式距离，确定优属度，从而筛选出最优方案。计算步骤为：(1)建立评价矩阵，对项目展开评价。假设有m个设计方案，n个评价指标，问卷结果经均值化处理后，得到评价矩阵：X=(xi)mxn(1)式中：X为第i个设计方案的第j个评价指标。（2）规范评价矩阵，得到标准化矩阵：Y=(yi)(2)mxnm式中yu=Xij2（3）求加权标准化评价矩阵：Q=(qij）mx n(3)式中：qij-加权后标准化矩阵的要素评比值，qij=w,yij；W第个指标的权重。（4)求正理想解Q*和负理想解Q：Qt=1qt,q2,q,1=(4)l(maxqijljeR*),(minqijljeR)Q=1qi,92,91一(5)(min qij lj R*),(max qiiER式中:R*一效益型集合；R成本型集合（5）计算正负理想解的欧式距离：nSt(qij-qi）(6)j=1ST（q i j(7)j1172机计设第40 卷第10 期械确定各方案到理想方案的相对贴近度：SC.=(8)St+ST对相对贴近度C；大小进行排序，C,越大，说明评价方案的优先程度越高，反之优先程度越低，从而确定最优方案。2.2FBS模型与TOPSIS法的应用流程FBS模型能提供多个具体设计方案，TOPSIS法可从多个方案中筛选出最优方案，因此，FBS模型与TOPSIS法相结合的设计方法，可求解出多个设计方案并做出最优决策。具体应用流程为：（1）用户需求分析和功能输出通过访谈和问卷形式获取用户需求，划分需求指标并构建需求层次结构模型，运用层次分析法得到用户需求指标权重。将用户需求转化至产品功能并指导FBS模型的映射，指标权重结果则用于TOPSIS法的综合分析。（2)FBS 模型的产品结构设计求解要先划分出功能模块并构建模型，针对复杂产品系统设计，产品的整体功能较多，难以直接分析 14。因此，将产品总功能拆解为多个功能组合模块，功能组合模块可继续拆解为具体功能。在进行FBS模型映射时，先进行功能一行为的映射,功能组合模块可映射出对应的行为组合模块，行为组合模块可拆解为具体的人机交互行为。进行行为一结构的映射是对目标行为进行特定优化，最终得到结构模块(3)TOPSIS法的设计方案决策将筛选的用户需求作为TOPSIS法研究的评价指标,通过决策团队的评分，构造标准化评价矩阵；将层次分析法获取的需求指标权重与评价矩阵相结合，进行加权处理，得到加权标准化评价矩阵；运用式（4）式（8）计算出各方案与最优方案间的欧式距离，筛选出最优设计方案。3用户需求分析和功能输出3.1需求层次结构模型的建立针对手部障碍人群、患者家人及康复专家等群体，通过访谈和问卷方式获取了用户手部康复的需求，经专家组分析筛选，最终得到11个主要用户需求。采用亲和图法进行用户需求的归纳整理，共得到4个1级指标和11个2 级指标。从用户、产品，以及用户和产品关系3 方面进行研究，将1级指标设为外观、功能、人机和安全，构建出用户需求层次结构模型，如图2所示。家用手部康复训练产品用户需求目标层准则层外观A1功能A2人机A3安全A4造型美观色彩亲和材质舒适多种训练模式康复指导心训练数据记录简单易操作便于移动穿戴方便惠肢安全固定防止训练受伤指标层图2用户需求层次结构模型3.2用户需求权重确定根据用户需求层次结构模型，设置1 9 标度的调研问卷，邀请6 名康复专家进行打分，构建两两比较的判断矩阵，并计算用户需求指标权重，用户需求指标权重如表1所示表1用户需求指标权重1级指标权重2级指标权重综合权重造型美观C,0.146 90.007 4外观A0.0501色彩亲和C20.196 70.009.9材质舒适C30.656 40.0329多种训练模式C40.241.30.055.5功能A20.2302康复指导Cs0.504.90.116 2训练数据记录C。0.253.80.0584简单易操作C70.632.30.090 3人机A；0.142.8便于移动Cs0.119 00.017 0穿戴方便C0.245 60.035 1患肢安全固定C1o0.25300.145 9安全A40.576 9防止训练受伤C0.744.00.429 2对判断矩阵结果进行一致性检验,检验的一致性比率为CR0.01,即一致性检验均通过。2 级指标是手部康复训练产品后续设计的重要参考，既能作为FBS模型的起点，又能指导FBS模型的映射。同时,2级指标将作为后续进行TOPSIS法分析的评价指标，综合权重也将影响TOPSIS法的评价决策3.3需求一功能转化采用层次分析法得到用户需求指标权重，再通过FBS模型将用户需求转化为产品功能要素，依次记作F,Fi7。2 级指标的造型美观、色彩亲和及材质舒适2023年10 月173宋端树，等：基于FBS模型和TOPSIS法的手部康复产品设计属于视触觉层面需求，不进行功能的转化,FBS模型需求一功能的转化如表2 所示表2 FBS模型需求一功能的转化需求功能主动训练F、被动训练F2多种训练模式C4助力训练F，抗阻训练F4康复指导Cs远程诊疗F、训练引导F。训练数据记录C6数据记录F，、评估优化F：状态反馈F。语音交互F1o简单易操作C7界面交互Fn、物理交互Fi2便于移动C：位置移动FI3穿戴方便C。穿戴便利F14患肢安全固定Cio患肢固定Fi5防止训练受伤C紧急制动F16、活动限位Fi74产品结构设计4.1功能模块划分功能具有层次性，需将子功能按照系统关系逐层实现。因此,对总功能进行分解,将整个训练过程作为划分依据，将总功能分解为固定功能、训练功能、交互功能及制动功能。将处理后的17 个功能置入FBS模型的功能集合中，由此得到完整的功能划分。固定功能体现在正式训练前的产品固定和穿戴过程，包括Fir3,Fi4和Fis；训练功能体现在训练的方式,包括Fi，F,F，和F4;交互功能体现在训练过程中的人机交互，包括F,F。,F,Fs,F。,F1o,F和Fi2；制动功能体现在训练的开始与结束，包括F1。和F17。4.2功能-行为-结构映射模型对手部康复产品进行FBS模型的映射转化，得到手部康复产品的功能-行为-结构映射模型，如图3 所示。(1)功能一行为映射根据上述功能划分，可将功能模块依次映射为对应的行为。固定功能可映射为固定患者上肢，包括穿戴方式和固定形式；训练功能可映射为牵引患者上肢，帮助患者进行训练；交互功能可映射为与患者进行互动，其中，远程诊疗、训练引导、数据记录、评估优化、状态反馈和界面交互可映射为触控界面；语音交互和物理交互分别映射为语音对话和按压按键；制动功能可映射为使上肢停止运动。其中，紧急制动映射为物理结构强制结束，活动限位映射为限定屈伸角度和距离。(2)行为一结构映射固定患者上肢可映射为小臂手套全包裹式结构、指套半包裹式结构和装置抓握半包裹式结构；牵引患者上肢可映射为液压传动式牵引结构、气缸传动式牵引结构和机械传动式牵引结构；与患者进行互动可映射为屏幕界面结构模块、语音结构模块和物理按键结构模块；使上肢停止运动可映射为电子限位结构模块和机械限位结构模块。通过多层次映射得到产品功能-行为-结构映射模型康复总功能立应童移动穿戴便利惠肢固定主动训练团被动训练团助力训练国抗阻训练远程诊疗国训练引导国数据记录压评估优化庆态反馈语音交豆画交国物理交互显察急制动活动限位F功能12固定功能训练功能交互功能制动功能固定患者上肢牵引患者上肢与患者进行互动使上肢停止运动穿藏方式固定形式驱动传动语音时话物理触控界面按压按键B行为限定结构屈伸强制角度结束距离固定结构训练结构交互结构制动结构机械屏界面语音结构小寶液压物理按键气缸机械S结构传动传动传动限位半包牵引牵引结构襄式结构裹式结构结构结构模块模块SSSSSSS图3手部康复产品的功能-行为-结构映射模型将获取的结构模块进行自由组合，共得到9 种可能的方案（交互功能模块同时包含了屏幕界面、物理按键和语音交互模块；制动模块同时包含了电子和机械限位结构模块），通过专家和技术人员的评分，以判断方案的优劣。打分采用5分制，即0 为不能用，1为勉强可用，2 为可用，3 为良好，4为很好，各结构方案评价结果如表3 所示。表3各结构方案评价结果方案功能对应结构评分1S,+S4+S,+S,+S,+S1o+S.2.02S,+S,+S,+S,+S,+Sio+S2.43S,+S,+S,+S,+S,+S1o+S112.84S2+S4+S,+S,+S,+S1o+S2.25S,+S,+S,+S,+S,+S1o+S1l2.86S,+S,+S+Ss+S,+S1o+Sul3.27S,+S4+S,+S,+S,+So+Su2.48S,+S,+S,+Ss+S,+S1o+Su2.89S,+S,+S,+Ss+S,+S1o+Su3.6174机设计械第40 卷第10 期由评分结果可知,S,+S。+S,+S g+S,+S 1o+S 的综合评分最高，即装置抓握半包裹式固定结构、机械传动式牵引结构、屏幕界面、语音交互模块和物理按键模块、电子和机械限位结构。装置抓握的半包裹方式可方便手障碍用户的自主穿戴；机械传动式的牵引机构具有传送精度和效率高等优点 15，可有效控制产品训练时的角度、距离和力量；界面、语音和物理按键的多感官协调交互有利于降低用户认知压力 16 ,实现人与产品的本能交互；电子和机械限位结构，可最大化地避免超出训练负荷而受伤。为得出最佳方案，需在方案9 的基础上进一步细化分析。上述训练功能只对训练模式（主动、被动、助力和抗阻)功能进行结构的求解，缺少对实现具体关节训练所需结构的求解，因此，需对训练功能的具象层进行映射分析，各关节康复运动功能-行为-结构映射模型如图4所示，各关节康复训练功能F功能手指康复训练手腕康复训练手臂康复训练屈伸运动配合旋护掌屈背伸榄届尺屈手移动外展内收旋前旋后B行为手指屈伸结构S手指旋护结构手腕旋转结构前臂提拉结构S前臂推拉结构前臂摆动结构前臂旋转结构SS结构S8图4各关节康复运动功能-行为一结构映射模型手部各关节部位的康复训练功能可分解为手指康复训练、手腕康复训练和手臂康复训练。FBS模型的两个映射转化过程为：(1)功能一行为的映射根据人手生理结构和运动特性研究，手指康复训练功能映射为手指屈伸和配合旋拧的动作行为；手腕康复训练功能映射为掌屈背伸和桡屈尺屈的动作行为；手臂康复训练功能映射为手臂移动、外展内收和旋前旋后的动作行为。(2)对行为进行结构求解手指屈伸和配合旋柠的动作行为分别映射为手指屈伸结构和手指旋拧训练结构；掌屈背伸和桡屈尺屈的动作行为统一映射为手腕旋转训练结构；手臂移动的行为映射为前臂提拉结构和前臂推拉结构，外展内收和旋前旋后行为分别映射为前臂摆动训练结构和前臂旋转结构。4.3方案设计经逐层映射后，对获得的产品结构模块、造型、色彩、材质肌理及人手的生理结构特性等要素进行分析 4，提出3 种结构设计方案，如表4所示，对应的设计方案效果图如图5 图7 所示表43 种结构设计方案方案功能对应结构具体关节训练结构aS,+S,+S,+S,+S,+S1o+S11S13+S14+S16+S17+S18bS,+S,+S,+Sg+S,+Sio+S11S13+S15+S16+S17+S18CS;+S,+S,+Sg+S,+S1o+SS12+S13+S15+S16+S18模块C模块B模块A图5方案a图6方案b图7方案c1752023年1 0 月宋端树，等：基于FBS模型和TOPSIS法的手部康复产品设计方案a采用模块化设计，通过更换不同组件进行多个康复动作的训练。装置整体由训练模块和底座组成，共计6 种关节训练模式，通过结构进行组合，主要分为3 种训练模块，模块A包含S16和S1s，可实现前臂推拉移动训练和前臂旋前旋后训练；模块B包含S14，可实现手腕掌屈背伸和桡屈尺屈训练；模块C包含S13和S17，可实现手指配合旋和前臂外展内收训练。方案b为一体式装置设计，采用屏幕和手持设备的交互方式，可切换康复模式，通过具有激励性的任务训练方式来重复练习。共计5 种关节训练模式，包含S13,Sis,S16,S17，和S1s，可实现手指配合旋拧训练、前臂提拉移动训练、前臂推拉移动训练、前臂外展收训练和前臂旋前旋后训练。方案c是一种多功能集成式的手部康复装置，通过进行不同持握位置的交互实现不同的康复训练。共计5 种关节训练模式，包含S12，S 1 3，S i 5，S 1 6和S18，可实现手指屈伸训练、手指配合旋拧训练、前臂提拉移动训练、前臂推拉移动训练和前臂旋前旋后训练。以上3 种方案均与屏幕终端连接，针对不同关节和不同程度的手部障碍可自主选择对应的训练模块和训练模式。也可调节训练过程中阻力的大小，以实现主被动、助力和阻力等多种训练模式。5设计方案决策与验证5.1设计方案决策优选为避免决策者的主观判断，提高各方案排序的科学性，采用用户需求层次结构模型中的1 1 项需求指标作为TOPSIS法决策的评价指标，且均为正向指标。决策团队由6 名康复专家和5 名医疗产品设计者组成，对3 种设计方案按照1 1 项评价指标进行评分，打分区间为0 1 0 分，其中：0,3 为很差；（3,5 1 为较差；（5,6 1 为一般；（6,8 为较好；（8，1 0 为很好。通过计算其平均分数得到初始评价得分，如表5 所示根据式（1）式（4），将评价得分均值化并进行加权处理后，得到加权标准化评价得分，如表6 所示。表5初始评价得分评价指标方案a方案b方案cC6.737.005.91C26.917.096.91C36.556.736.64C47.557.367.09C6.917.096.64C6.826.917.09C76.737.736.82C5.737.096.36C5.827.557.55C107.096.916.45C6.917.006.45表6加权标准化评价得分评价指标方案a方案b方案C0.004 40.004 50.003 8C20.005 60.00580.005 6C,0.018 70.01930.019.0C40.033 00.032.20.031 0Cs0.067 40.06910.064 7C.0.033 10.033 60.034 5C70.049 40.05670.0500Cs0.008 80.010 80.0097C。0.01680.021 80.0218Clo0.087 60.08530.079.70.252.20.255.40.235 4根据式（4）式（8）得出各方案正负理想解的欧式距离和相对贴近度得分，如表7 所示。3 种方案与理想解的相对接近程度由大到小依次为方案b、方案a和方案c，贴近度值越大，代表方案越理想，因此，方案b为最优解。表7各方案正负理想解的欧式距离和相对贴近度得分方案StSC,排序a0.0100.0190.6562b0.0030.0230.899一C0.0230.0050.18735.2验证与分析以需求层次结构模型的1 级需求作为评价指标，邀请用户和相关专家对3 种设计方案进行整体评价，评分结果为方案b仍是最佳方案，说明该方法能有效176机计设械第40 卷第1 0 期地满足用户需求并达到了用户预期，验证了将FBS模型与TOPSIS法相结合进行产品创新设计的可行性6结论将FBS模型与TOPSIS法相结合并应用于手部康复训练产品的设计中，从用户需求出发，通过FBS模型得到符合用户需求的产品结构方案，采用TOPSIS法筛选出最优设计方案，充分发挥了二者集成优势，有效地降低了设计者在方案决策过程中的主观性。以一种满足患者复杂康复需求的手部康复训练产品为例，验证了方法的可行性，为该类产品的创新设计提供新思路。后续研究中,要将用户需求外的其他指标,如技术储备和环境变化等多种决策因素纳人评价体系中，继续完善设计方法，设计出更便捷的手部康复产品。参考文献1Baniqued P D E,Stanyer E C,Awais M,et al.Brain-computer interface robotics for hand rehabilitation afterstroke:a systematic review J.Journal of NeuroEngineeringand Rehabilitation,2021,18(1):15-39.2钟思灵，于随然手部功能康复外骨骼的结构设计与分析J机械设计与研究,2 0 2 0,3 6 3）：1 2-1 8.3王文东，肖孟涵，孔德智，等基于人机耦合模型的上肢康复外骨骼闭环PD代控制方法J机械工程学报，2021,57(21):11-21.4孙利,张鹏，吴俭涛，等.基于FBS拓展模型的可穿戴式康复机械手设计研究J图学学报，2 0 2 1,42（1）：1 5 0-157.5周红宇，孙萧杰，张学敏，等。下肢固定支具的设计求解与参数化成形J机械设计，2 0 2 2,3 9(5）：1 5 5-1 6 0.6王年文，刘蕴华基于FBS模型与可拓变换的手部康复产品设计方法J机械设计，2 0 2 0,3 7（1 0）：1 3 9-1 44.7赵项，魏峰，白伊莎.用户需求驱动下的产品设计模型构建及应用J机械设计，2 0 2 1,3 8（S1）：5 6-6 1.8王媚雪，翟洪磊基于AHP与TOPSIS法的自闭症儿童康复训练产品设计评价方法及应用【J图学学报，2020,41(3):453460.9陈香，卫华。基于结构权TOPSIS法的产品设计方案评估研究J图学学报，2 0 2 0,41（3）：446-45 2.【1 0 贾杰脑卒中上肢康复：手脑感知与手脑运动J中国康复医学杂志，2 0 2 0,3 5（4）：3 8 5-3 8 9.1l Wang D,Yu H,Wu J,et al.Integrating fuzzy based QFD andAHP for the design and implementation of a hand trainingdevice J.Journal of Intelligent and Fuzzy Systems,2019,36(4):3317-3331.1 2 杜冠男,熊艳，曾雪蕾，等。基于TRIZ和FBS的闭环设计方法J机械设计,2 0 1 3,3 0(9)：1-7.13 Li X,Yu S,Chu J,et al.Optimal selection of manufacturingservices in cloud manufacturing:a novel hybrid MCDMapproach based on rough ANP and rough TOPSIS J.Journal of Intelligent&Fuzzy Systems Applications inEngineering&Technology,2018,34(6):4041-4056.14 Zhou J,Yu M,Zhao W,et al.An iterative conceptual designprocess for modular product based on sustainable analysisand creative template methodJ.Processes,2022,10(6):1095-1112.1 5 秦大同机械传动科学技术的发展历史与研究进展J.机械工程学报,2 0 0 3（1 2）：3 7-43.1 6 吴佳佳,刘，许辉煌，等。面向康复训练的严肃游戏人机交互设计J系统仿真学报，2 0 1 9,3 1（5）：9 0 9-9 1 8.作者简介：宋端树（1 9 8 2 一），男，副教授，博士研究生，研究方向：残障人辅具、通用设计等。E-mail：s o n g d u a n s h u j s n u.e d u.c n张善超（通信作者）（1 9 9 8 一），男，硕士研究生，研究方向：残障人辅具、通用设计等。E-mail: