面向老年人需求的软体外骨骼：一项以人为本的参与式研究及其设计框架

　　本综述通过两阶段混合方法研究，系统识别老年人在家庭及社区环境中的生理心理社会需求，提出13项软体外骨骼设计要求和9项客观性能基准（如步长、握力、膝关节多角度最大自主收缩（MVC）和短期体能表现电池（SPPB）评分），为开发符合老年人复杂需求的可穿戴辅助技术提供了实证框架。

　　

Highlight

方法

本研究是一个旨在开发智能软体外骨骼以增强老年人活动能力和促进健康的大型项目的一部分。为确保终端用户的深度参与，我们采用了两阶段混合方法研究设计（图1）。第一阶段开展了六场协同设计工作坊，邀请老年人及其家庭照护者参与，以确定用户需求及对应的下肢（如膝、髋）和手部功能辅助的设计要求。第二阶段通过实验室评估收集了157名老年人的行为、功能和生物力学参数，这些参数与软体外骨骼的性能要求直接相关。

第一阶段：协同设计工作坊

十四名参与者（6男，8女），年龄55–76岁（平均63.86，标准差6.45）参加了工作坊，其中包括十名自报存在活动受限的老年人和四名家庭照护者。超过半数参与者报告在诸如使用公共交通（66.7%）、弯腰或跪姿（58.3%）、爬楼梯（58.3%）、俯身拾取物品（50%）、从地面站起（50%）、搬运重物（58.3%）等日常活动中存在困难。

讨论

本研究是首批采用结构化、以人为本的参与式方法，积极让活动受限的老年人及其家庭照护者参与到软体外骨骼研究与设计中的研究之一。通过系统性地识别日常生活需求、设计要求和客观性能基准，它拓展了传统上侧重于生理代偿（Davis等人，2020；Kuber和Rashedi，2025）或技术可行性（Behjati Ashtiani等人，2025；Liu等人，2025）的外骨骼设计文献，将研究范围扩大到涵盖心理社会维度和以用户为中心的评价标准。研究结果强调了将软体外骨骼设计与老年人复杂的生理心理社会需求相结合的重要性，这些需求围绕着保持独立、预防损伤、确保舒适和个性化、通过易用性、美观设计和可负担性来支持能力感和自尊、促进社会联系和包容性，以及通过可及性、数据安全和透明度来维护伦理和道德完整性。

结论

外骨骼技术在增强活动能力受损老年人的福祉方面具有巨大潜力。实现这一潜力的核心在于确保老年人作为主要用户，能积极贡献其观点、需求和关切。本研究表明，采用以人为本的参与式设计方法对于实现软体外骨骼对老年人的全部潜力至关重要。将老年人作为共同创造者而非被动接受者来积极引入，能够产生更贴合其现实生活场景和期望的设计解决方案。本研究确定的四个核心需求、13项设计要求和九项性能基准为未来的研发提供了实用且基于证据的框架。通过弥合用户需求与技术规范之间的差距，这项研究为开发不仅技术有效、而且能被老年人真正接受和使用的软体外骨骼铺平了道路。