触觉特征的盲人指甲钳设计.docx

触觉特征的盲人指甲钳设计《湘潭大学自然科学学报》2014年第二期1触觉敏感性相对于视觉来说人的触觉感知的分辨率要低的多．根据人体的生理学特性的研究参数“辨别阈”的这一概念人手指两点辨别阈大约为215mm［3］．也就是说在这个距离以内的点用触觉感知会认为几乎是一个点．所以在盲人产品的设计中对触觉的刺激要有较大的对比才能有助于盲人快速地了解产品．根据人体感觉神经特性能使触觉产生加强和对比的效果有以下几种刺激形式：1）压觉．指皮肤在压力的刺激下产生的感觉与未受压之前的对比这种形式引起盲人注意和认知在现有的盲人产品中比较常见．2）震动．指物体的机械振动传递给皮肤表面产生刺激后的感觉不过这种感觉如果长时间频繁的产生会产生皮肤表面麻木、灵敏度降低的现象．3）痛觉．指皮肤表面受到伤害性刺激而引起神经系统产生防御性、惊跳式反应．由此可见震动和痛觉都会带给身体不舒适的感觉压觉相对比较柔和．对于指甲钳这一弱势群体的关怀产品设计来说通过压觉加大触觉对比更容易提高盲人对产品的接受度．2盲人指甲钳设计研究2．1传统指甲钳结构特征传统的指甲钳无论外观造型如何设计基本结构都很类似如图1主要包括：三个压板最上层的压板前端设有一个U形凹槽下面两层压板有孔洞一个嵌销穿设在这U形凹槽和孔洞中将三片连接在一起上压板的U形凹槽的中央有一横条后端设置有一凸缘．而下面两层压柄的前端分别有一相对的切断刀口后端固定在一起．当按压最上层压板时上压柄上的凸缘便顶在中层压板上使下面两个压板前端的刀口相互切合从而能够省力地剪切指甲．但是如果盲人使用传统指甲钳很难保证安全性尖锐的刀口外露直接接触皮肤在看不见的情况下盲人靠触觉也避免不了剪到皮肤而且剪的过程指甲屑飞溅也可能会崩到脸部等其他身体部位飞溅的指甲屑也还需要旁人帮忙清理这也造成很多操作的不便利性．2．2基于触觉知觉的盲人指甲钳刀口安全性设计（1）传统指甲钳的安全问题对于传统指甲钳盲人在最初接触这个物品的时候会用指肚、指尖探索性的触摸指甲钳如果在旁人的帮助下尝试用拇指和食指按压上下压板运用压觉了解结构工作原理然后将指甲伸入刀口盲人不能像正常人用眼观察刀口是否正确的压在指甲上然后施力盲人只能靠触觉摸索着将指甲伸入刀口然后运用柔性触觉手指向垂直的方向轻压探试性的轻压上下压板感觉不会压倒肉才能重新施力使劲剪断指甲．但是盲人使用传统指甲钳的这个过程存在着一定危险性．危险之一：指尖和指肚触摸了解基本结构时尖锐的刀口可能会划伤手指．危险之二探试性轻压压板时力度不好掌握很容易压伤手指．因此总结来说盲人使用传统指甲钳最大的问题是尖锐的刀口外露．（2）盲人指甲钳安全结构特点基于盲人靠触觉知觉剪指甲的过程采用两层刀口设计结构原理如图2可保证安全性．在原先钢制结构的刀口外部加一层薄塑料刀口使尖锐的刀口藏在里面塑料刀口比钢制刀口长2mm保证尖锐的刀口不外露当盲人用手指触摸外部了解产品时就不会划伤手指．刀架结构由原先的类似三角型改为类似U型的结构可增大刀口运动位移．压力杆1用嵌销的方式从上至下穿过双层U型结构压板端部用轴销的结构卡住压力杆压板端部有凸缘结构凸缘压在部件2上新型结构的工作原理如图2．部件2上半部视为定点使用时按压压板压板向下压将压力杆抬起由于材料本身的挠性部件2的上半部分在压板端部凸缘的运动压力下向下压．（3）盲人指甲钳安全刀口运动过程结构运动过程分两个阶段．第一阶段：与传统指甲钳结构类似上部压板向下压压的同时抬起杆件也施力在部件2上内外套同时向中间运动由于塑料结构的外套刀口处比钢制内套的刀口长首先夹住指甲此时盲人按压指甲钳的拇指和被剪的指甲同时受到压觉的刺激盲人可根据感知产品的动态过程通过压觉确定是否夹到肉是否压在指甲合适的位置．此时部件2停止运动．第二阶段：继续对压板施力抬起施力杆件使部件3向中间运动直至剪刀口相碰剪断指甲．经过这样定位确定安全再剪断的两个步骤能很好地运用盲人触觉感知特点使盲人能够自己安全完成这项工作．如图3所示．2．3基于盲人触觉特点的指甲钳易用性研究易用性是产品的重要特征之一．易用性的概念在著名设计师诺曼的著作《好用型设计》中反复提到从设计角度讲更多的在提供了可用性技术系统的前提下对“人－机界面形成的活动如界面系统化视觉信息或技术处理乃至为达成界面而进行的管理策划”［4］是以人为中心的设计原理属于人机工程学范畴但是更多的是在可用基础上的易用研究．易用性的研究内容可从四个方面理解符合人机易于学习减少犯错主观满意度．（1）符合人机根据人机工程学的理论产品设计要符合所涉及的人体的物理尺寸及心理生理的特点尽量减少使用时肌肉的不舒适度和疲劳度．对于人的手掌而言指骨间肌和手指部分是神经末梢遍布的区域因而触觉最敏感在设计中应尽量使产品与手部的接触