109 高普考高考三級 工業設計 產品設計 考古題詳解

核心觀念

本題考查助行器的產品分類、功能需求與使用者需求分析。作答時須把高齡者的身體退化情形，連結到日常生活中的行動困難，再據以說明所需助行器的支撐方式與功能。重點不在羅列產品名稱，而在呈現「退化程度與問題面向 → 支撐需求 → 助行器類型與功能」的關係。

助行器是協助使用者站立、移位或步行的輔具，可藉由增加支撐點、分散下肢負荷、改善平衡與提供休息或收納功能，維持使用者的行動安全及生活自理能力。選擇時須考量使用者的肌力、平衡、步態、握力、認知與操作能力，以及居家空間、戶外路面和使用目的。

解題方法

可分兩部分作答：

1. 先依支撐方式與構造整理市場類型，說明各類器材適合的行動能力與主要功能。
2. 再以功能需求分析串接退化程度與生活問題：由身體功能退化推導出站立、步行、轉向、上下階梯、外出或休息等困難，最後選擇相應支撐程度與附加功能。

題目未提供特定患者的診斷、肌力或平衡量測結果，因此以下依一般輔具選配原則說明，實際使用仍須由專業人員評估高度、穩定性與步態安全。

臺灣醫療輔具市場常見助行器類型與功能

一、手杖與拐杖：單側支撐為主

• 單點手杖：提供一個額外支撐點，適合輕度單側下肢無力、輕微平衡不穩，或需要少量減輕單側負重者。常見功能包括高度調整、止滑杖腳及符合手部握持的人因握把。
• 多點手杖：杖腳具有多個接觸點，放置後較能自行站立，支撐面較大；適合比單點手杖更需要穩定性的使用者。但杖腳較寬，狹窄空間及快速步行時的操作性較差。
• 腋下拐杖、前臂拐杖：以手臂或上肢承重，能提供較多支撐，適合下肢局部無法負重或需較明確減重者。使用者須有足夠的上肢肌力、握力與協調能力，並接受正確使用訓練。

二、助行架：雙側支撐、穩定性較高

• 固定式助行架：使用者需提起或移動助行架，再向前踏步。支撐穩定性佳，適合下肢肌力與平衡能力較弱、步行速度較慢者；缺點是步行節奏較不連續，提舉也會增加上肢負擔。
• 前輪式助行架：前方設有輪子，使用者可向前推移，後腳止滑套或其他接觸點協助控制。比固定式助行架容易前進，仍保有一定支撐，適合無法反覆提起助行架、但尚能控制推行速度者。
• 四輪助行車（助行車）：常有車把、煞車、座椅及置物袋或置物籃，適合仍能步行，但耐力較差、需要途中休息或攜帶物品的使用者。使用者須能操作煞車、控制車體，且能在坐下與起身時維持平衡。
• 室內與戶外型助行器：室內型通常重視輕巧、轉向及通過門檻的便利；戶外型則較重視輪徑、路面適應性、煞車與穩定性。選擇時須配合常用環境，而非只比較支撐點數量。

三、附加功能與科技功能

常見附加功能包括座椅、煞車、置物袋或置物籃、可調高度、折疊收納、夜間反光或照明。科技型設計可加入跌倒偵測、緊急求助、定位、行走數據紀錄或智慧提醒等功能；這些功能可提升照護與外出安全，但須兼顧操作簡易度、電力、訊號涵蓋、隱私及故障時的基本安全性，不能取代助行器本身的結構穩定與煞車安全。

高齡者退化、生活不便與助行器需求的相關性

核心觀念

本題是開放式設計題，重點不在畫出唯一標準答案，而在於能否把使用者的行動能力、支撐需求、使用情境與人因條件轉化為三款差異明確、可說明且可檢視的助行器概念。

設計助行器時，須先判斷使用者需要多少支撐，再安排握持方式、支撐結構與附加功能。概念草圖應能看出產品如何使用，以及各項設計如何回應需求。人因尺寸則要說明可調範圍、主要尺寸的設定依據，並在實際製作時依目標族群的人體資料與試用結果確認。

題目未指定特定身高、病況或助行器形式，因此以下以三種不同使用情境為設計假設，提出可供答題發揮的參考方案。

解題方法

採用「使用者需求 → 使用情境 → 人因尺寸 → 結構與功能 → 草圖表達」的設計流程。三款方案分別對應：

1. 居家穩定支撐：適合平衡能力較差、需要雙手支撐者。
2. 戶外行走與休息：適合仍有一定步行能力，但需要攜物與途中休息者。
3. 單手操作與安全提醒：適合單側下肢較弱，或需要輔助掌握位置與行走狀況者。

三款方案的差異應反映在支撐方式與使用情境，而非只改變外觀。答題時可先畫出主視圖，標出握把、支撐點、輪子或腳墊，再補上折疊、座椅、照明等特色功能與重要尺寸。

概念一：居家穩定型助行器

使用者需求條件

對象為下肢肌力較弱、平衡感不佳，且在室內移動時需要雙手支撐的長者。使用情境以起身、短距離行走、轉向及進出房間為主。設計重點是底盤穩定、握持可靠、重量適中，並避免在狹窄室內碰撞家具。

人因尺寸考量

• 握把高度設為可調式，讓使用者站直、手臂自然下垂並握住把手時，手肘保持微彎，避免聳肩或過度彎腰。
• 握把採圓弧或略呈解剖形狀，表面止滑；直徑須讓手掌能自然環握，避免過粗造成握力負擔。
• 左右握把間距配合肩寬與步態，避免過窄限制步伐，或過寬造成肩部外展負擔。
• 支腳設止滑橡膠腳墊，腳墊面積與材質須兼顧摩擦力及更換便利性。
• 底架寬度須兼顧側向穩定與室內通行；四支腳接地，讓使用者受力時不易傾倒。

尺寸不宜僅以單一身高定案，應依目標使用者的人體尺寸範圍設定調整區間，並以試用確認握把高度與行走姿勢。

創意構想特色

採輕量鋁合金管架，四腳可調高度，前腳加大止滑面積，後腳設低阻力滑墊，方便短距離推移。握把下方設置簡易收納袋，供攜帶藥品或小型隨身物品。可拆式橫桿讓助行器在需要更穩固支撐時增加結構剛性，收納時則可折疊減少占用空間。

草圖表達重點

畫出前視圖與側視圖，標示四支腳、雙握把、可調高度機構、止滑腳墊及折疊關節；以箭頭表示前進方向，並畫出使用者雙手握持及身體重心落在支撐範圍內。

概念二：戶外休息型助行器

使用者需求條件

對象為仍能行走一定距離，但耐力不足、外出購物或散步時需要攜物與休息的長者。主要情境為戶外平坦道路、商店走道及短暫停留。設計須兼顧推行穩定、煞車控制、座椅安全與收納便利。

人因尺寸考量

• 握把高度同樣以站立時手肘微彎為原則，且左右握把應提供自然、對稱的推行姿勢。
• 握把煞車須能由手指容易握壓，且手掌不需離開握把即可操作。

核心觀念

本題是產品設計表現題，重點在把第二題的概念草圖發展成可理解、可評估的助行器設計。評分分為兩部分：三面尺寸圖呈現結構、造形與規格尺寸（15 分）；產品預想圖呈現造形、結構、材質與立體感（20 分）。

設計須回應高齡使用者的行動與平衡需求，並兼顧安全、人體工學、操作便利及製造合理性。創新功能可以加入科技應用，但不能犧牲助行器的基本支撐穩定與使用安全。

解題方法

先從第二題選定一款概念，依序完成「使用需求—主要結構—尺寸設定—圖面表現」：

1. 定義使用情境與功能 明確交代助行器是供室內步行、戶外移動或兼具休息、置物等用途。依情境決定採固定式、兩輪式或四輪式等構型，並標出握把、支架、腳墊或輪組、煞車等必要部件。若加入座椅、置物袋或定位功能，須說明其位置及操作方式。

2. 建立安全且可讀的結構 以左右對稱的承重架構呈現主要受力路徑，讓人看得出使用者施力如何傳至支撐腳或車輪。握把應可供雙手穩定握持；支撐底面須足以維持平衡；輪式設計須交代煞車操作位置。接地部件、管件接合與調整機構等細節，應在三面圖或局部放大圖中清楚標示。

3. 設定並標註尺寸 依預定使用者與使用情境設定尺寸，至少標註整體寬度、深度、高度，以及握把高度、握持寬度、支撐腳距或輪距等關鍵尺寸。尺寸應彼此一致，三面圖所示比例不能互相矛盾。助行器高度須讓使用者站立握持時能維持自然姿勢，並在圖面上清楚標明可調整範圍或調整方式。

核心觀念

本題是設計發展與整合表達題，承接第三題已選定的助行器概念，要求把概念轉化為具體、可理解的使用情境，並評估材料與製造方式。評分重點不是提出另一個新概念，而是讓閱卷者看出定案設計如何回應使用者需求、如何操作，以及如何落實生產。

題目沒有提供第三題的定案內容，因此以下以「具備智慧警示、定位、置物與座椅功能的四輪助行器」作為合理假設示範。作答時應將例中的功能與結構替換成第三題實際選定的設計。

解題方法

先界定主要使用者與核心需求，再以 3～4 張情境圖或劇本依序呈現「出門前、行走中、購物時、休息或突發狀況」。每張圖都要交代使用者、操作動作、助行器的功能或結構，以及對生活的幫助。最後再依材料特性與製程需求提出效益評估，形成從需求、使用到量產的完整說明。

情境設計與分析

情境一：出門前檢查與啟動

使用者為下肢肌力較弱、步態不穩，但仍可自行站立和操作雙手的長者。出門前，使用者確認握把高度與煞車功能，將隨身物品放入置物袋，按下啟動鍵。握把上的狀態燈顯示電量與系統狀態；若定位或感測功能異常，則以簡單圖示及聲響提示。

設計重點是把高度調整、煞車檢查與操作介面安排在容易看見、容易觸及的位置，降低出門準備時的錯誤。按鍵應大而清楚，避免過多選單，並兼顧視力退化與手部靈活度下降者的操作需求。

情境二：居家至戶外行走

使用者以雙手握持防滑握把，讓助行器略向前移，再配合步伐前進。四輪底架提供穩定支撐；握把煞車可在停下或下坡時減速，停車鎖則避免使用者坐下或取物時車體滑動。感測器偵測到異常傾斜或急停時，發出警示；定位功能可在使用者同意且需要協助時提供位置資訊。

此情境需呈現「支撐與安全」如何發生，而不只列出科技功能。握把、輪距、重心與煞車應相互配合，降低前傾、側翻與滑動風險；科技警示是輔助措施，不能取代穩定結構及可靠煞車。

情境三：外出購物與物品收納

使用者在商店內以助行器移動，將購買的小件物品放入置物袋，並以煞車固定車體後再取物。置物空間位於車架下方，避免物品掛在握把造成重心上移；袋口容易開合，並可拆下清洗。窄幅車架與轉向輪設計，方便通過一般走道及轉彎。

此設計延伸助行器的生活機能，讓使用者能自行完成簡單採買，減少依賴他人。置物容量與車體寬度須取得平衡，避免過度裝載影響操控或遮蔽視線。

情境四：途中休息與突發狀況