基于Jack的手部残疾人多功能炉具需求研究及仿真分析

近年来，设计师开始将注意力从大众转向特殊群体，深入了解他们的需求并为他们量身设计产品。尽管关注盲人和下肢残疾人士的产品日渐增多，但手部残疾者的需求却被忽视了。手是我们日常生活中必不可少的一部分，我们的日常衣食住行都需要它的参与。因此，本文通过对手部残疾人身体参数和肌力变化的研究，并在深入调查的基础上，确定手部残疾人对炉具的功能和客观需求。针对功能需求建立炉具的基本模型，并使用Jack软件对手部残疾者使用炉具时进行人机工程学仿真。此外，还根据手部残疾者的客观需求分析炉具的舒适度、可视域、受力和可到达区域等方面的性能。经过分析结果表明，炉具的人机工程学性能相对较好，但仍需要改进某些方面。

残疾群体中的人们，身体和心灵都受到严重创伤。人们戴着有色眼镜去观望，甚至进行人身攻击。

随着国家经济飞速增长，国民素质的不断提高，人们对该群体的态度大幅改变，国家在政策上给予他们优惠，人们主动地去帮助他们，残疾人这一弱势群体得到社会众多关注。手部残疾人士在这一弱势群体中的数量占比很大，他们的生活中充满许多不便的地方，日常生活中普通人能轻易做到的事情，他们需要费很大力气或者请旁人辅助才能完成。近年来，甘艳[1]就对上肢残疾人的生活状况、现有市场针对其身体缺陷设计制作的生活辅助工具进行了分析，并以燃气灶为例，探讨了相关的设计问题。李爽[2]也对独臂残障人士心理和情感需求进行了讨论，并设计了独臂残障人士的就餐辅助工具。但是，市面上的辅助工具大多集中在假肢、餐具和交通工具三个方面，忽略了手部残疾人的其他生活需求。例如，洗衣做饭的工具、穿戴工具、写字上网工具等，这些都是手部残疾人急需的辅助工具。然而，当前市场情况显示，设计师和厂家对手部残疾人的生活情况了解不够，导致辅助工具市场狭小、品种不全。因此，弥补这些空缺是一个必须面对的问题。所以本文就对手部残疾人的做饭问题展开讨论，并用Rhino 软件对多功能炉具建立数字模型，使用Jack 软件进行仿真和人机分析，目的是为了解决手部残疾人士在烹饪过程中可能遇到的一系列问题，为手部残疾人提供更好的烹饪帮助。

Jack 软件[3]是一款在世界范围内被广泛应用于仿真和人机工效方面的成熟软件，其数字人体模型拥有69 个部位(Segment)和68 个关节(Joint)，共计135 个自由度。在创建数字人体模型时，可以自定义各个尺寸数据，使人机功效分析更加针对性和准确。在我国，Jack 软件已广泛应用于交通运输、航天等领域的人机工效分析。然而，在炉具方面的应用相对较少，尤其是手部残疾人炉具的使用。因此，本文利