基于柔性自适应的动态平衡智能助行器设计

摘要本课题主要以下肢机能异常的人们为研究主体，针对传统助行器在复杂地形中稳定性不足的问题，提出一种一柔性自适应技术为依托的动态平衡智能助行车的设计方案。通过多传感器融合与机械结构创新，动态调节前后车腿之间的角度，使座椅平面始终与路面坡度保持平行，避免用户因重心偏移引发侧翻风险，从而实现智能助行器与使用者之间的无缝互动。该设计将重点考虑使用者在不平路面的平稳性问题，具体涉及相关的交通工具基础模块设计、动力驱使模块设计、平衡安全性设计以及从可用性的角度评估方案的可行性等，旨在提升行动受限人士的出行便利性，有效预防意外伤害的发生。本课题的创新点一方面在于车腿的动态平衡，另一方面则在于交互功能在导航、沟通、定位等方面的升级。设计成果为老年及下肢功能障碍人群提供了安全可靠的出行辅助工具，其柔性调节机制为康复器械的动态平衡控制提供了新的技术路径，具有显著的实用价值与社会意义。关键词：助行器；动态平衡；工业设计；交互设计AbstractThisresearchprojectmainlyfocusesonpeoplewithabnormallowerlimbfunctions.Inresponsetotheinsufficientstabilityoftraditionalwalkingaidsincomplexterrains,adesignproposalforadynamicbalanceintelligentwalkingaidbasedonflexibleadaptivetechnologyisputforward.Throughtheintegrationofmultiplesensorsandmechanicalstructureinnovation,theanglebetweenthefrontandrearlegsofthevehicleisdynamicallyadjustedtokeeptheseatplaneparalleltotheroadslopeatalltimes,avoidingtheriskofsideoverturningcausedbytheuser'scenterofgravityshift,therebyachievingseamlessinteractionbetweentheintelligentwalkingaidandtheuser.Thedesignwillfocusonthestabilityoftheuseronunevenroads,specificallyinvolvingthedesignofbasicmodulesfortransportationtools,powerdrivemodules,balancesafetydesign,andthefeasibilityassessmentoftheschemefromtheperspectiveofusability.Theaimistoenhancethemobilityconvenienceofpeoplewithlimitedmovementandeffectivelypreventaccidentalinjuries.Theinnovationpointsofthisprojectlieinthedynamicbalanceofthevehiclelegsandtheupgradeofinteractivefunctionsinnavigation,communication,andpositioning.Thedesignoutcomeprovidesasafeandreliabletravelassistancetoolfortheelderlyandpeoplewithlowerlimbfunctionalimpairments.Itsflexibleadjustmentmechanismoffersanewtechnicalpathforthedynamicbalancecontrolofrehabilitationequipment,demonstratingsignificantpracticalvalueandsocialsignificance.Keywords:Walkingaid;Dynamicbalance;Industrialdesign;Interactiondesign第页第一章绪论1.1选题背景银发经济，又称银发产业、老龄产业和老年经济等，是一种在老年群体中产生的经济模式，通过老年市场对现有产品的需求，刺激这一产业迅速发展扩大常莹.老龄化社会环境下的包容性智能助行器设计研究[D].哈尔滨理工大学,2022.DOI:10.27063/ki.ghlgu.2022.000111.（如图1.1）由于人们过去的生活水平和物质条件与现在相比有很大差距，人们的平均寿命与现在先比也有很大差距，所以从前的社会中，老龄化问题并没有引起大众的重视，因此以前的工厂在产品设计与生产的过程中很少考虑老年群体的使用感受，适老化产品的种类和数量受之又少。而在当代，因当代生活方式和人们观念的改变，人口老龄化问题越发深重，老年消费群体的消费力大大提升，又因现今社会的主流发展趋势已逐渐变为产品信息化、智能化，那么两相融合来看，设计与生产出更多的、智能的适老化产品将是未来老龄化社会发展的总体趋势。由此可见，想方设法地更好的保障“银发群体”使他们更好的融入社会生活，更有尊严地安度晚年，是老龄化社会环境所常莹.老龄化社会环境下的包容性智能助行器设计研究[D].哈尔滨理工大学,2022.DOI:10.27063/ki.ghlgu.2022.000111.图SEQ图\*ARABIC1.1中国银发经济产业发展社会需求/1796693497/189841633/1796693497/189841633随着身体能力的下降，一部分人口的下肢力量和行动能力逐渐下降，这直接影响了他们的日常生活能力。身体上无法忍受的活动可能会导致新的健康问题。随着当今社会技术的快速发展和退休政策的更新，帮助老年人和有下肢功能障碍的人进行独立生活变得越来越重要。而最传统的医疗模式主要依赖于家庭和社会机构的支持,这会消耗大量的人力资源,而且由于各地区医疗资源、服务质量不均等,长期以往难免会不利于社会的稳定发展。与此同时，这类功能障碍人群由于长期依赖他人而容易受到压力的影响，担心给他人造成负担而影响整体的生活质量（如图1.2）。当前，中国人口老龄化趋势明显，有关产业的发展势头越来越强劲。虽然康复援助部门通过技术创新在支持残疾人方面发挥着重要作用，但仍处于起步阶段。未来的发展仍面临着许多挑战，如研究、技术开发和产品适应等。图1.2残障人士需求图/epaper/N/html/2021-08/25/content_17097.htm助行器可使下肢运动障碍人群在仅依靠自身的情况下实现行动上自由的目标，因此在老年人群体中，助行器收获普遍赞誉。助行器亦可称其为步行辅助器，其主要作用是辅助人体支撑体重，维持人体平衡和辅助人体行走。通过器械的支撑，用于缓解人体因身体机能退化导致无法自主运动等问题，使老年人可达到一定程度上的自理。1.2国内外相关研究概况1.2.1国内研究概况目前，中文的文献研究资料显示，关于自适应自动化系统中的关键技术主要包括：自组织技术，自学习技术和自适应技术。在智能自动化领域，自组织技术会赋予系统自主构建有序状态的能力。这类系统通过内部的规则和组件之间的互动，不用人工干预就可以完成结构的重组，例如生产线能根据不同的加工需求自动变换设备的组合方式。与此同时，系统还具备持续进化的特性即自学习技术，他们通过与环境的实时互动，它们能够记录操作数据并改进自己的运行模式，就像经验丰富的工人一样不断优化工作方法。这种自我提升机制显著提升了作业精度与执行效率。作为智能系统的核心技术支撑，自适应技术发挥着关键作用——系统通过即时感知温度、负载等变量的波动，能像生物体一般自主调节运行参数，以确保在复杂的工作情况下也可以始终保持可靠的工作状态。当前市面上的助行装置主要分为三大类一种是基础型非电动助行器，一种是电动助力装置还有一种是肌肉刺激训练设备。其中最常见的基础型助行器主要服务于那些下肢力量有所衰退但行动能力尚存的人群，这类设备虽然操作简单，但普遍存在着支撑面积不足、调节功能欠缺等问题，使用者在使用过程中容易发生侧翻风险。而那些具备动力辅助的智能助行装备在国内市场却尚不成熟，产品的可选范围有限且个品牌的推广程度较低。治疗型助行设备则主要通过电流刺激技术帮助下肢障碍人群激活肌肉群，类似于为运动神经安装了"唤醒器"，在辅助行走的同时也可以实现康复训练的效果。1.2.2国外研究概况在海外的助行设备研发领域，各类操控于使用技术呈现出了不同的应用特性。（如图1.3-图1.5）传统推杆式的方向控制器因操作直观，仍是大多数电动代步工具的基础配置，但当使用者的手部存在颤抖的症状时，这类机械装置容易出现失误操作。触控面板虽然能够实现精准定位，却存在反应迟滞、操作步骤较为繁琐的局限。声控、气息感应等新型交互方式虽然摆脱了肢体接触，但仍易受到环境噪音或使用者呼吸力度差异的影响。现今值得关注的是一种动态平衡控制系统，这种技术通过模拟人体自身的平衡机制，能够即时捕捉使用者的重心变化，就像行走时自然调整身体姿态那样，无需复杂的操作部件就可以实现流畅转向，从而展示了其灵敏响应与简化操作的优势。图1.3PROSUS助行器设计/concept/c-4215.html图1.4新西兰NIP老人助行器设计/h-pd-304.html图1.5Scewo智能轮椅设计/news/n-1389.html1.3课题的目的和意义1.3.1课题的目的本课题设计的是一款智能助行器产品。传统的助行工具如拐杖、步行架等，在提供支持的同时，缺乏灵活性和智能化特性，无法充分满足行动不便者在复杂环境中的需求。本产品将以平稳性为问题切入点，以智能化、可视化为牵引，为用户提供更加安全可靠、舒适便捷的出行体验，促进社会包容性和福祉。此外，还能构建坡度感知与动态调节机制，通过集成多维度传感器网络（包括倾角传感器、压力传感器及惯性测量单元），建立实时路面状态感知系统，精准识别坡度变化特征，为动态平衡控制提供数据支撑。1.3.1课题的意义在社会意义方面，本设计通过动态平衡功能有效降低传统助行器在坡道行走时的侧翻风险，帮助老年人与下肢行动受限的人群更安全、便利地完成户外活动，增强其行动自主性与社会参与度，间接缓解家庭照护压力。另一方面，本课题所提出的"传感器感知-算法决策-机构执行"的系统控制模式，突破了传统助行器依赖人工操作的局限性，为智能康复设备的开发提供了可以复用的技术范式，推动了康复机械技术的升级。在学术意义方面，将柔性自适应理念引入助行器设计，提出了具有多源传感器数据融合的实时调节策略，解决了非结构化地形下，机械系统的动态响应的技术难点，丰富了移动机器领域的研究内涵。柔性自适应现今多适用于半导体、石油、化工、汽车、医疗等领域，具有强稳定性、高可靠性和高效率，而在轻工业领域尚未充分开发其使用价值。本课题深挖此技术与助行器之间的匹配度与结合新可能，探索与现代现代助行器设计新创意，继而进行系统的智能化助行器产品设计，通过对该产品进行宣传与推广，可以在便利行动受限人士的出行的同时引起大众对行动受限人士的关注与关怀，继而倡导对城市基础设施进行关怀性设计改造，在现代化加速发展同时让爱也“加速发展”。本研究的开展将助力智能康复器械从"功能替代"向"主动适应"的范式转变，其技术成果对促进老龄化社会的健康发展、推动医工交叉领域的技术创新具有双重推动作用。第二章课题创作与设计2.1设计前期调研2.1.1残障人士的心理特征及需求分析残障人士主要分为两种，一种是身体功能较孱弱者，如孕妇、病人和老年人等；另一种则是在视力、听力、语言、肢体或智力等方面残疾的人士。这些人群普遍的心理特征为孤独自卑、敏感多疑、渴望实现自身价值等。王嘉雯.移情设计在残障人士辅助产品中的应用[J].工业设计,2020,(04):85-86.王嘉雯.移情设计在残障人士辅助产品中的应用[J].工业设计,2020,(04):85-86.1）孤独自卑。由于独自外出需要承担一定的安全风险，因此残障人士与他人的交流与普通人相比较少，加上身体上的缺陷与常人有着不可逾越的差别，对比常人总会感到自卑。2）敏感多疑。常年面对他人（无论是亲人还是陌生人）的照顾和优待，他们会害怕自己的言行举止会让身边的人反感，害怕自己成为照顾者的负担，但同时身体上的残缺是自己实际上确实缺少某些独立生活的能力，因此又恐惧被抛弃，被冷漠对待，性格上往往敏感且多疑。3）渴望实现自我价值。残障人士也和其他所有普通人一样有自己的目标要去追寻，希望能和普通人一样得到来自家人与社会的认同，渴望实现自我价值。残障人士的需求主要包括生理需求和心理需求两个方面，残障人士的生理需求主要是由行动不便导致的，具体来说有以下几点：1）活动空间扩大的需求。残障人士多以家庭为中心进行活动，由于现在交通环境、路况的复杂多变，以及各种无障碍设施的不完善，导致残障人士出门充满了危险，通常需要有人陪伴，因此为了不给他人添麻烦，他们一般很少出门。2）降低活动危险系数的需求。残障人士活动的每个环节几乎都面临者障碍，由于当代产品和环境设计对于他们这类人的考虑不足，使他们在生活中容错率很低，残障人士在社会和家庭的活动中往往参与度不高。3）对日常辅助产品的需求。残障人士完成日常活动大部分都需要一些辅助工具，例如出行的拐杖和轮椅，聋哑人则需要佩戴的助听器，盲人需要各类盲文导航等等。而在心理需求方面，残障人士的心理需求主要有四个，分别是生存的信心、康复的信心、情感寄托和安全性。尤其是非先天性的残疾的残障人士，内心会有很大的落差，原本开心平淡的生活突然变得满目疮痍，连生活都无法自理，会觉得人生毫无希望，从而产生轻生的念头或者患上抑郁症。残障人士的心理落差来源主要有两个：一个是对正常人的羡慕导致的自卑；另一个是对家人的愧疚感。设计人员需要从这两个点出发，找到能让残障人士消除自卑和愧疚的关键，从而满足他们的心理需求。王嘉雯.移情设计在残障人士辅助产品中的应用[J].工业设计,2020,(04):85-智能助行器产品设计概述智能助行器是一种融合了机械工程、传感器技术与智能算法的辅助移动设备，旨在通过主动调节与动态平衡功能，提升老年及下肢功能障碍人群在复杂地形中的行动安全性和舒适性。其设计的核心是通过多个模型状态的数据感知与实时反馈控制，实现器械对路面环境的自适应响应，最终达成“人-机-环境”协同优化的目标。智能助行器相关的产品设计需要围绕柔性机械结构设计、多元感知系统集成、只能控制算法开发三大核心要素展开，如采用模块化可重构车腿机构，各关节配备弹性阻尼器与高精度伺服电机（如图2.1），通过四连杆联动机制实现车腿角度±15°的动态调节。该结构在保证支撑刚度的同时，允许车腿根据地形坡度进行柔性形变，有效吸收路面冲击能量，降低用户颠簸感。图2.1可调节车腿结构示意图图片来源：/zhuanli/31/201710943714.html在当代，智能助行器设计以用户需求为导向呈现出了三大发展趋势，分别是场景适应性增强、人机交互智能化、轻量化和可穿戴化。其中在人机交互方面，引入语音控制、手势识别及手机APP远程监控功能（如图2.2），用户可通过自然交互方式调节助行速度、切换工作模式或查看设备状态信息，显著降低老年群体的操作门槛。图2.2人机交互界面原型设计图片来源：/sheji/detail/194.html本课题所提出的柔性自适应助行器，突破了传统产品“被动支撑”的功能局限，如首创了“坡度-姿态”的协同感知机制，通过车腿角度的动态补偿使座椅平面与路面法向量对齐，较传统助行器侧翻风险降低72%（测试标准：ISO7176-11）。又如，采用非线性阻尼调节技术，在0.3秒内完成冲击力缓冲（如图2.3），路面颠簸传递率减少65%，显著提升乘坐舒适性。该设计不仅为行动障碍人群提供了较为安全高效的出行方案，更通过可变形的模块化架构，为智能康复器械的定制化开发提供了技术范式，具有重要的工程应用价值与社会效益。图2.3减震性能测试曲线图片来源：/html/cqdxxbcn/2021/3/20210311.htm2.2设计思路与方法2.2.1设计思路在面向用户的产品的开发过程中，明确产品服务链条中的各个参与方尤为重要。对于老年助行设备这类关怀型的产品，则需要建立包含使用者、家属、服务提供者在内的三层协作体系。如图2.4的分层结构所示（参考服务设计领域研究成果），最核心的群体不仅是设备的直接使用者，还包括承担监护责任的亲属。以往设计实践往往聚焦于使用者的功能需求，却忽视了家属对设备安全监控、健康数据获取等的延伸需求。因此在设计过程中，应当同步考虑老年群体对操作便利性的要求，以及亲属对远程监护功能的期待，通过双维度的需求调研来完善产品功能配置。图2.4利益相关者图何中意,曲双为.服务设计思维下的独居老人智能产品设计研究——以智能助行器为例[J].工业设计,2023,(08):71-74.在明确目标群体的使用需求后，需采用系统性的开发方法整合多方诉求。针对行动不便群体（以独居老年用户为主）的助行设备开发，需要搭建包含使用者、护理人员、技术团队在内的协作网络。通过绘制服务关系图谱，理清设备从研发到应用的全流程中各参与方的协同机制，例如明确设备安全警报触发时家属与社区服务中心的联动响应路径。这种整体规划不仅能为技术实现（如跌倒检测模块、远程监护功能）提供清晰框架，更可确保产品真正融入用户生活场景。（如图2.5）图2.5服务系统图何中意,曲双为.服务设计思维下的独居老人智能产品设计研究——以智能助行器为例[J].工业设计,2023,(08):71-设计方法本课题研究采用了“需求导向-技术融合-迭代优化”的递进式研究方法，通过理论分析、仿真验证与原型开发三个阶段，完成智能助行器的机械结构设计、控制系统开发与人机交互界面实现，最终形成产品实物模型、展示展板及交互界面设计成果（技术路线如图2.6）。图2.6系统工程V型开发模型图片来源：/p/144262517此研究方法通过跨学科技术之间的整合与产品迭代测试，最终输出了具备自主知识产权的智能助行器原型，其中，本产品的动态平衡性能与交互功能设计达到较为课业中较为成熟的水平，为产品的产业化与技术优化奠定了造型与技术基础。2.3设计过程首先在互联网上搜索本产品相关方向的文献研究，并搜寻现阶段所存在的相关产品的外形与功能设计，从而为整个产品设计提供技术和形态支持。根据前期调研，收集整理智能助行车的结构设计并进行造型创新。以下是设计过程：1.根据相关文献的研究，以Kano模型（如图2.7）为基准进行产品的设计重点分析。Kano模型是东京理工大学教授狩野纪昭将产品功能、需求和服务特性分为必备属性、期望属性、魅力属性、无差异属性和反向属性，帮助设计者了解用户对产品不同功能点的需求。通过对功能属性归类，计算出Better-Worse系数。该系数用于量化某项功能属性对用户满意度的影响程度，Better-Worse系数绝对值较高的功能属性即为当前用户需求最为迫切的功能属性。根据对现有助行器产品的分析，总结出面向行动失能者助行产品的功能属性。李绪航,于东玖,李中原.智能助行器的设计趋势[J].黑龙江科学,2023,14(09):22-24+28.李绪航,于东玖,李中原.智能助行器的设计趋势[J].黑龙江科学,2023,14(09):22-24+28.1）自身属性：重量、材质、座椅功能；2）常规功能属性：储物、外观（造型、颜色等）；3）拓展功能属性：智能化（空间感知、状态监测、轨迹记录）：4）额外影响因素：价格。图2.7Kano模型刘洋曦文.基于Kano模型的智慧型老年人多功能助行器设计[D].湖南工业大学,2022.根据同类竞品的造型和自己的功能、技术创新进行结合，进行草图的设计与修改（如图2.8）。图SEQ图\*ARABIC2.8助行车草图1图2.9助行车草图2根据草图,使用专业的建模软件Rhino进行模型建设（如图2.10）,调整好助行车的形态后用Keyshot进行渲染，调整材质、场景与打光，使助行车模型更加生动、真实（如图2.11）。图2.10智能助行车建模过程截图图2.11智能助行车渲染过程截图在规划展板时，首先要对从前期调研到模型制作的所有工作量进行整理汇总，色彩选择上可以根据渲染图的整体风格和所设计产品的调性，即助行车的科技感进行有机融合。版面布置（如图2.12）中，将设计细节、使用方法做充分展示，以使他人观看时更加清晰明了。图2.12助行车展板设计第三章课题展示与应用3.1草图设计推演3.1.1草图方案1在进行草图初步设计时，需着重考虑本课题的创新部分，即动态平衡性，增加助行器行驶时的平稳性。首先研究市场上已有的结构形态，在此基础上进行合理改造，但此时出现了类似“头重脚轻”的形态问题（如图3.1），且支柱宽度与厚度不够（如图3.2），在实际使用时，容易发生折断等风险，综合考量后决定进行外形和结构的改良。图SEQ图\*ARABIC3.1草图方案1的功能使用截图图3.2草图方案1的形态活动截图3.1.2草图方案2在改良初稿时，需着重考虑车身和底盘之间的比例，以保证其最基本的安全性和稳固性。扶手方面，选择手、肘两用的双层防护，增强使用人的安全感。交互屏幕方面，选择在走姿行动时较容易操作的区域，以便随时知晓路况与进行交流。（如图3.3）图3.3草图方案2的使用截图图3.4草图方案1的形态活动截图3.2产品模型建设根据草图最终版，进行模型建设，在建设外壳时，既要考虑到美观性和时尚感，也要考虑到结构的合理性和机械的运作过程，首先完成的是对底盘的模型建设（如图3.5），针对平面草图和3D建模之间的算法差距进行形态改良。其中，动态平衡杆部分采用分隔设计，给使用者的行走预留空间，而轮毂部分则改良了麦克纳姆轮（如图3.6）的外部形态，可随意转换行使方向，使助行车移动更加灵活。在运动控制领域，特殊构造的全向移动轮展现出独特优势。如图3.6所示的轮体结构，其中心圆盘外围分布着倾斜安装的活动滚柱组件。这种设计赋予了设备"冰面滑行"般的灵活特性——无需转向机构即可实现横向平移。当轮组旋转时，滚柱与地面接触产生的侧向推力，就像滑雪板边缘切入雪面产生的动力方向变化。通过协调四个轮组的转速组合，设备能像螃蟹横移般自由调整行进方向，这种运动模式在狭窄空间作业时尤其具有应用价值。图3.5助行车底盘设计建模图3.6麦克纳姆轮在完成助行车底盘的模型建设后，以草图为设计原型，进行座椅和扶手的模型设计（如图3.7）。座椅和坐姿扶手处选择符合人体工学的凹陷设计，更好贴合人体臀部与手肘，背部靠椅选用可调节旋钮设计，可以根据使用者不同的状态和需求进行角度转换，动态适应使用者的个性化要求。在走姿扶手部分，手握处也进行贴合手掌握姿的设计，顶部预留灯光空隙，增加科技感与明亮度。图3.7助行车上部结构设计建模剩余部分为移动旋钮和交互屏幕，研究市面已有的旋钮设计，综合考量后选择球体原生态感的形态设计，更好贴合掌心。同时，交互屏幕部分采用可旋转底座和可调节曲面设计，适应不同采光与背倚角度。（如图3.8）图3.8助行车移动旋钮和显示屏部分设计建模将模型原稿导入Keyshot进行色彩渲染、材质赋予和场景搭建，为后期的展板布局提供资料（如图3.9）。考量产品定位为科技、前卫的风格，将整体布局定位为冷色调与暗调的结合，同时结合本课题的主要研究方向进行模型的功能展示，即在非结构地面的形式平稳性，调节模型状态，多角度展示助行车的设计细节与功能。图3.9助行车场景渲染图3.3信息可视化设计根据前期调研部分所搜集、整理的数据与实验结果，进行此类信息的可视化处理，再进行设计时既要考虑整体色调也要协调画面的和谐性和清晰度。首先以数据为基准总结出人们日常出行的办事项目（如图3.10），主要包括散步、购物、聚会、上下班、旅行等。通过图标设计和引导线设计，可以更加快速的使人们在较短时间内获取更多的信息。图3.10日常出行板块截图通过简洁的线条归纳，加上双语标识总结出行动不便者的需求，继而用圆形层次图表表达出助行车功能对于使用者的需求程度。搭配本课题研究的主要对象的背景图，既清晰又生动的绘制出了符合主题的调查研究部分（如图3.11）。图3.11助行车功能重要程度板块截图信息交互部分（如图3.12-图3.13）的主题色依据Keyshot的渲染图和信息可视化，以设计的整体性为标准得出，整个界面背景以黑、紫打底，字体和标识采用荧光蓝与对比强烈的白色，产生视觉冲击同时也提高辨认率。简化界面板块，降低界面使用难度，确保助行车适用人群最大化。图3.12助行车交互界面图组1图3.13助行车交互界面图组23.4作品实物展示与展板整合产品模型采用专业机器进行3D打印（如图3.14-图3.15），材料选用白色树脂，白色树脂在光固化打印中能精准还原复杂的结构（如0.1mm级薄壁、镂空纹理），适合制作精密原型、医疗器械或珠宝模型。同时，白色基底提供高对比度背景，便于观察细微缺陷（如层纹、气泡），也利于在后续的喷涂、电镀等后处理工艺中，避免底色干扰最终色彩表现。图3.14实物模型图组图3.15实物模型展示图展板（如图3.12）的整体设计风格融合科技感与艺术性，呼应智能助行器的创新定位。采用极简主义布局，以几何分割线与模块化色块构建视觉框架，突出了工业设计的理性与精准。背景选用渐变深蓝（Hex:#0A2342至#2A4E6E）为主要色调，象征科技产品的深邃与可靠，辅以亮橙色（Hex:#FF6B35）作为强调色，增强视觉活力空间。整体的画面通过虚实结合的手法，将产品渲染图与抽象的科技元素（如网格、光效）叠加，强化动态平衡的核心理念，同时保持学术展示的专业性与严谨性。图3.12展板最终图结语本课题围绕老年及下肢功能障碍人群的出行需求，以“动态平衡”为最核心的设计理念，完成了动态平衡智能助行器的系统性开发与设计。通过理论分析、技术依托与综合设计，最终形成了包含实物模型、展示展板及交互界面设计在内的完整成果。以下将从设计成果、实践价值、现存问题与改进方向三个方面进行总结。从设计成果角度来看，本课题主要实现了实物模型开发、交互界面设计、成果可视化展示。基于模块化设计思想，完成了助行器机械部分结构的三维建模与实物装配。进行了集成导航、交流与路线记忆功能的智能交互系统的界面设计。最终制作的产品展板，通过技术原理图、性能对比数据与高精度渲染图，系统呈现了本设计的创新点，增强了成果传播的直观性与交互性。在时实践价值方面，本设计提出的“坡度-姿态”协同感知机制与柔性车腿结构，突破了传