臺灣博碩士論文加值系統

隨著平均年齡不斷的上升，高齡人口不斷的增加，台灣已成為高齡化國家。而老化是人一生中必經的過程，一旦衰老後，看似簡單的上下樓梯對老人而言都是種挑戰，存在著跌倒以及死亡的威脅。本研究透過改良現有四腳枴，減少高齡者在上下樓梯時發生跌倒的機率，並以壓力感應器對電動助行車進行改良。改良後的四腳枴分別對學生和老人進行測試，受測者表示改良後的四腳枴在上下樓梯時的穩定性及方便性比市售的四腳枴要高。學生測試的結果經SPSS統計分析後，與市售四腳枴其改善具有顯著差異，其中以底座可收合式四腳枴最為顯著。老人測試後的訪談，可調角度式四腳枴在上樓梯的表現較為出色，底座可收合式四腳枴在上下樓梯都讓老人滿意。
助行車的測試部分:把手處的三個壓力感應器可協助辨識使用者意圖。結果顯示，過半的受測者表示需大力壓感應器才有反應，助行車的操控對老人具有正向作用，且受測者對於整體操作感到滿意。

With the increase of elderly population, there is an increasing need for a walking aid in daily life. For elder people, there is a threat in falling induced injuries.

Firstly, the observation and questionnaire were carried to collect possible problems of the commercial available single rod walker. There are four supporting bar in the base of walker to fulfill the need of stability. But while going up or down through stair, the width of four supporting bar is wider then stair. Two kinds of modify single rod walker design were proposed to improve this problem. Both the foldable stand and the walker with rectangle edge show positive feedback from the participants. By supervised of medical doctor, elder people also practice the proposed design, and results in high acceptance.

Then we study utilized pressure sensors to control walking aid machine movement. The data from three pressure sensors are analyzed, and the pressure distribution is used to set the proper motor response to ease controlling the walking aid. Pilot study indicated the design reduced user’s workload and effort, which has a positive impact on users.

摘要
ABSTRACT
誌謝
目錄
表目錄
圖目錄
第一章 緒論..............................................................................................1
第一節 研究背景與動機..................................................................1
第二節 研究目的..............................................................................2
第三節 研究流程..............................................................................2
第二章 文獻探討......................................................................................5
第一節 老化與跌倒..........................................................................5
2.1.1 老化..................................................................................5
2.1.2 跌倒…………..................................................................9
第二節 助行輔具............................................................................12
2.2.1 輔具應用........................................................................12
2.2.2 市售單手枴產品分析....................................................15
2.2.3 上下樓梯輔具................................................................17
第三節 樓梯....................................................................................19
2.3.1 樓梯名詞與規範............................................................20
2.3.2 行走樓梯時的重心........................................................22
第四節 電動助行車........................................................................24
2.4.1 助行車的架構................................................................24
2.4.2 模糊邏輯........................................................................26
2.4.3 動力助行車相關研究....................................................26
第三章 研究方法....................................................................................30
第一節 研究方法............................................................................30
第二節 研究範圍與限制................................................................31
第三節 實驗設計............................................................................32
3.3.1 木模測試與實際模型前測............................................32
3.3.2 醫院老人實測.................................................................33
3.3.3 電動助行車測試............................................................33
第四節 專家訪談............................................................................33
3.4.1 林醫師訪談....................................................................34
3.4.2 張主任訪談....................................................................35
第四章 四腳枴構想發展與測試............................................................37
第一節 構想發展……………………………................................37
第二節 木模型測試........................................................................39
第三節 實體模型製作....................................................................42
4.3.1 可調整底座角度四腳枴................................................42
4.3.2 底座可收合式四腳枴....................................................43
第四節 學生測試............................................................................45
4.4.1 第一階段學生測試........................................................45
4.4.2 第二階段學生測試........................................................49
第五節 老人測試與分析................................................................57
4.5.1 測試過程........................................................................58
4.5.2 測試結果........................................................................67
第六節 改善構想............................................................................68
第五章 電動助行車構想發展與測試....................................................69
第一節 單一扶手控制....................................................................70
第二節 硬體配置與軟體設計........................................................72
第三節 壓力感應位置與參數........................................................73
第四節 測試內容與分析................................................................76
第六章 結論與建議................................................................................79
第一節 結論....................................................................................79
6.1.1 改良式四腳枴結論........................................................79
6.1.2 單把手電動助行車結論................................................79
第二節 後續研究建議....................................................................80
參考文獻..................................................................................................81
附錄..........................................................................................................88
附錄一 專家訪談表........................................................................88
附錄二 第一階段測試訪談表........................................................89
附錄三 老人實測訪談表................................................................90
附錄四 電動助行器訪談表............................................................91
附錄五 里克特五點量表................................................................92
表目錄
表2-1 危險因子表....................................................................................10
表2-2 自檢表............................................................................................11
表2-3 單手類輔具分析............................................................................16
表2-4 樓梯類輔具分析............................................................................18
表4-1 木模測試內容................................................................................40
表4-2 第一階段測試內容........................................................................46
表4-3 四腳枴穩定性比較......................................................................48
表4-4 四腳枴優缺點整理........................................................................48
表4-5 第二階段測試內容........................................................................51
表4-6 測試結果統計..............................................................................55
表4-7 上樓梯的方便性............................................................................55
表4-8 下樓梯的方便性............................................................................56
表4-9 上樓梯的穩定性............................................................................56
表4-10 下樓梯的穩定性..........................................................................56
表4-11 老人實測內容..............................................................................57
表5-1 紙黏土變形量..............................................................................71
圖目錄
圖1-1 研究流程圖......................................................................................4
圖2-1 樓梯名詞........................................................................................21
圖2-2 樓梯角度........................................................................................21
圖2-3 上樓梯時重心前移........................................................................23
圖2-4 下樓梯時重心後移........................................................................23
圖2-5 布林值與模糊值的差異................................................................26
圖2-6 實驗說明........................................................................................27
圖2-7 6 軸傳感器.....................................................................................28
圖2-8 實驗用三輪車................................................................................28
圖2-9 實驗設備........................................................................................29
圖3-1 四腳枴研究流程..........................................................................30
圖3-2 助行器研究流程............................................................................31
圖3-3 梯形助行器....................................................................................36
圖4-1 底座可收合式四腳枴....................................................................38
圖4-2 底座可收合式四腳枴....................................................................38
圖4-3 可調整底座角度的四腳枴木模....................................................39
圖4-4 垂直及前傾卡榫............................................................................39
圖4-5 可調整底座角度的四腳枴3D圖..................................................40
圖4-6 可調整底座角度機構示意圖........................................................41
圖4-7 底座可收合式四腳枴3D圖..........................................................41
圖4-8 改裝過程........................................................................................42
圖4-9 角度調整卡榫................................................................................42
圖4-10 製作完成......................................................................................43
圖4-11 白鐵底座......................................................................................43
圖4-12 枴身與底座結合..........................................................................44
圖4-13 底座撐開彈簧..............................................................................44
圖4-14 簡易底座收合拉桿......................................................................44
圖4-15 製作完成......................................................................................45
圖4-16 測試情形─可調整底座角度四腳枴..........................................46
圖4-17 測試情形─底座可收合式四腳枴..............................................47
圖4-18 可調整底座角度四腳枴搖晃原因..............................................49
圖4-19 底座可收合式四腳枴搖晃原因..................................................49
圖4-20 老人模擬衣..................................................................................50
圖4-21 市售四腳枴..................................................................................51
圖4-22 函裝防滑墊..................................................................................52
圖4-23 函裝防滑墊與支撐木..................................................................52
圖4-24 實驗情形─市售四腳枴..............................................................53
圖4-25 實驗情形─可調整底座角度......................................................53
圖4-26 實驗情形─底座可收合式..........................................................54
圖4-27 測試情形─受測者A..................................................................58
圖4-28 測試情形─受測者B...................................................................59
圖4-29 測試情形─受測者C...................................................................60
圖4-30 測試情形─受測者D..................................................................61
圖4-31 測試情形─受測者E...................................................................62
圖4-32 測試情形─受測者F...................................................................63
圖4-33 測試情形─受測者G..................................................................64
圖4-34 測試情形─受測者H..................................................................65
圖4-35 測試情形─受測者I...................................................................66
圖4-36 底座可收折式改善方案..............................................................68
圖4-37 底座可收折式改善細節..............................................................68
圖5-1 電動助車器草圖............................................................................69
圖5-2 以紙黏土凿覆測試助行車............................................................70
圖5-3 紙粘土受力變形............................................................................71
圖5-4 壓力分佈圖....................................................................................71
圖5-5 手把壓力位置................................................................................72
圖5-6 內部馬達........................................................................................72
圖5-7 IC、電池配置.................................................................................73
圖5-8 Visual Basic 控制界面...................................................................73
圖5-9 左：第一組、右：第二組..................................................................74
圖5-10 FlexiForce 感應器.......................................................................75
圖5-11 1：前進、2：左轉、3：右轉.............................................................75
圖5-12 壓力數值......................................................................................75
圖5-13 壓力感應器確認位置.................................................................76
圖5-14 U型路線圖..................................................................................77
圖5-15 S型路線圖...................................................................................77
圖5-16 測試情形......................................................................................78

英文資料
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