工业生产过程中,站姿是最适合工作的姿势。然而,长时间站立常常引发工人的疲劳与不适,带来职业性肌肉骨骼疾患。美国劳动统计局2014年度报告显示,WMSDs在工伤和职业性疾病中约占32%,每年都会造成数十亿美元的经济损失,因此降低职业性肌肉骨骼疾患风险对于职业安全和健康领域来说是一个国际化的挑战。通过对站姿状态下人体下肢肌肉骨骼发力与易损情况的研究,本文发现,长时间站立会对膝关节造成较大压力,使比目鱼肌、腓肠肌、股外侧肌产生疲劳,然而坐姿状态下就不容易产生这些问题。因此本文希望能够设计一种下肢助力稳定器,让用户随时随地地“坐”,同时又不影响用户的正常行动能力。本文的研究过程如下:1、通过调研明确下肢助力稳定器设计方向:本文对人体下肢进行了解剖学和生物力学上的研究,结合设计概念的发散与相关专利调研,认为解决随时“坐”的问题,采用机械限位的无源下肢外骨骼是最好的解决方案。当用户穿戴稳定器进行行走时,稳定器不会影响用户的正常行动能力,当用户下蹲至一定程度后,稳定器通过自身的限位结构实现刚性连接,支撑用户轻松保持蹲坐的姿势。2、结合结构、功能设计对下肢助力稳定器进行整体设计呈现:本文的设计呈现从实现产品功能的基本结构框架设计,到体现产品情感的外观设计,到打造产品品牌的VI设计均有涉及。设计过程中对产品结构强度、角度限定范围、人机工程学设计等方面均进行了深入的探讨,最终呈现的是一款具有合理功能,非常产品化的稳定器。3、对下肢助力稳定器进行了设计验证,并提出设计衍生思考:本文对下肢助力稳定器进行了大量验证实验,从产品功能、人机交互体验、产品功效方面验证了稳定器原型,认为其能够实现预想的功能,舒适度分析采集了 30例样本,分析结果具有统计学意义。同时,本文针对实验过程中收集到的数据进行深入分析,从设计与安全感、设计与环境、设计与衍生性三个角度提出了设计深化的思考,为项目的后续发展提出了方向。