基于Kano模型的家用型下肢康复机器人软件界面设计研究

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1、天津大学硕士学位论文基于Kano模型的家用型下肢康复机器人软件界面设计研究SoftwareinterfacedesignresearchonhouseholdlowerlimbrehabilitationrobotbasedonKanomodel工程领域：工业设计工程作者姓名：赵凯琳指导教师：项忠霞教授企业导师：杨式宁工程师天津大学机械工程学院2017年12月摘要随着患有脑卒中等疾病的下肢功能障碍患者的不断增多，用于帮助患者进行后期康复治疗的下肢康复机器人的研究开始受到了人们的重视。下肢康复机器人的出现，

2、解决了以往人工物理治疗方式存在的效率低、重复性差等问题。国内外有大批的研究人员致力于下肢康复机器人的研究，但由于机器体积庞大，因此多用于医院等公共场所，不能满足患者在家进行长期康复治疗的使用需要。目前，很多高校和科研机构已经对康复机器人展开了深入的研究，但主要限于机械结构与控制系统的设计、临床试验方面，很少有研究从用户的角度出发，进行人机界面领域的研究。因此，本文采用Kano模型的研究方法对家用型下肢康复机器人软件的功能需求进行分析归总，并在此基础上，对其界面设计进行研究。本文首先基于Kano模型的研究方

3、法总结出一种适用于家用型下肢康复机器人软件功能需求选取的设计流程，并详细介绍了这种设计流程的具体步骤。然后对目标用户群体进行特征分析，这样可以使设计的产品功能更符合实际用户需求，并对用户的思维模式和行为模式进行整理，将其转化为任务的形式，以指导后续功能的汇总排序工作。接着，通过实地调研，发放初步需求问卷，得到了初步的用户软件功能需求，进而利用亲和图法和卡片分类法分层级分类别地对软件的初始功能需求进行梳理，构建出初始功能需求层次模型。在此基础上，使用Kano问卷对上一步得到的初始功能进行筛选分类，并对用户的

4、需求进行定量的数据分析，得出Better-Worse四分位图，近似比对各功能对用户满意度的影响。接着，利用权重分析进行确切的功能需求重要性排序，确定了Kano模型在新产品初始开发设计阶段对于提取用户功能需求的重要指导意义。本文的最后，在最终的软件功能需求层次模型的基础上，结合软件界面的视觉设计要求，将此次研究的结果应用到家用型下肢康复机器人的软件界面设计当中。通过信息架构模型的构建和软件使用流程的设计，有效的指导了该软件的高保真原型设计，同时保证了以用户为中心的软件界面设计原则。关键词：Kano模型，家用

5、型下肢康复机器人，软件界面设计研究，功能需求层次模型IABSTRACTAsthenumberofpatientswithdysfunction,suchasstroke,isincreasinginstantly,peopleisattachinggreatimportancetothestudyoflowerlimbrehabilitationrobotusedtohelppatientsacceptingpost-rehabilitationtherapy.Itsolvestheproblemsofl

6、owefficiencyandpoorrepeatabilityinthetreatmentofphysicaltherapyusedbefore.Therearealargenumberofresearchersbothathomeandabroaddedicatedtolowerlimbrehabilitationrobot,butduetoitslargevolume,itcanonlybeusedinthepublicplacelikehospitals.Asaresult,itcannotmee

7、ttheneedsofpatientstakingphysicaltrainingathome.Atpresent,manyuniversitiesandinstitutionshavelaunchedaresearchonrehabilitationrobots,butmainlyonthedesignofthemechanicalstructureandcontrolsystem,fewstudieshavebeentakeninthefieldofhuman-computerinterface.Th

8、erefore,thispaperwillanalyzethefunctionalrequirementsofthehouseholdlowerlimbrehabilitationrobotsoftwarebasedonKanomodelandusethismethodtostudyitssoftwareinterfacedesign.First,thispaperexpoundstheresearchmethodofKano