案例 005 · WAM 2021–2022 · 伦敦中央圣马丁学院 · Unit 9 · BA 毕业项目
WAM 膝部护具——正面视角,可见红、蓝、黄三色 KT 胶带式肌肉支撑路径在三层针织结构中的走向
可穿戴设备 · 医疗辅助 · 软质制造 · 肌电传感

WAM —— 可穿戴人造肌肉

面向老年人早期跌倒预防的膝部可穿戴装置。表面 EMG 实时监测肌肉活动;针织内置的支撑结构按数据反馈提供针对性强化;配套应用同步将肌力衰减趋势推送给佩戴者与对接的物理治疗师。伦敦中央圣马丁学院 BA 毕业项目。

WAM 是中央圣马丁学院(UAL)产品与工业设计专业 BA 第三年 Unit 9 课题的产出,提交于 2022 年 1 月。命题开放——"为老年人开发一套以传感为驱动的辅助系统"——通过用户访谈与临床文献收敛,最终落在证据基础最扎实的一种干预策略:在肌肉无力进一步发展成步态失稳之前,介入做预防性强化。

项目独立完成,从需求研究、结构方案、实物打样到品牌呈现全流程独立交付。

院校
伦敦中央圣马丁学院(UAL)
课题
Unit 9 · BA 毕业年度
提交时间
2022 年 1 月
角色
独立完成
工具
SolidWorks · KeyShot · Adobe CS · 实物打样

预防,而非补救。

01 / 问题
● 独立完成 · Unit 9 · BA 毕业项目

市面上大多数辅助产品在用户跌倒之后才介入——治疗结果而非源头。临床数据更支持把干预节点往前推:髋部骨折发生后一年内,约 20% 的患者死于并发症,约 50% 转为长期失能。文献中证据最强的单一干预手段,是按结构化方案进行的肌力与平衡训练;WAM 不替代它,而是把它放进日常可穿戴的载体中,做佩戴者与治疗师之间的数据接口。

产品形态是一只膝部护具,将表面 EMG 与可控的针织支撑结构整合在一起。传感器持续采集肌肉激活信号;数据通过配套应用呈现给佩戴者本人与对接的物理治疗师;针织层中嵌入的支撑路径根据反馈提供针对性的肌肉支持,随康复进度可被治疗师调整。

WAM 膝部护具——3/4 顶视角,可见袖口开口与内表面集成的肌电传感片 WAM 膝部护具——正面视角,电子模组透过半透明针织层可见

结构与技术路径。

02 / 方法

本体采用三层针织结构:贴肤的压缩层、内嵌张力纤维与气道作为"次级肌肉"的支撑层,以及外侧 Flyknit 风格的袜状外层——让产品在视觉上更接近运动护具而非医疗器械。技术参考体系由四个支点构成:Nike Flyknit(袜状贴合的支撑面料)、优衣库 WHOLEGARMENT 一体编织(一次成型量产工艺)、Thalmic Labs MYO 控制器(可穿戴 EMG 信号采集,与本项目同源的传感原理,应用部位从前臂迁移至膝部)、以及 KT 胶带(肌肉走向的支撑路径设计逻辑)。骑行头盔气囊 Hövding 作为外围参考,提供了一种"将医疗防护伪装成日常服饰"的视觉策略。

项目内做了三种结构方案的并行打样与对比:外置支撑纤维、外置硅胶印刷、纤维内嵌于针织。最终选择内嵌方案进入深化。物理样件与一位裁缝合作完成——两只护膝缝合演示三层结构关系,外层集成 EMG 传感器与主控板,中层走 KT 胶带式肌肉支撑路径。

最终装配由 11 件工程化零件构成:外层面料、上/下肌电传感器及连接线、四条支撑结构(背、侧、前、膝)、注塑可回收外壳内的主控板,以及内层面料。面料部分(棉、聚酯、尼龙、橡胶共混)按可回收原则做了选型规划;电子注塑件的闭环回收路径仍是未解决的限制,已在项目文档中明确标注为后续研发方向。

WAM 膝部护具——顶视剖面,呈现针织结构与纤维通道的走向 WAM 电子模组——爆炸视图展示 EMG 传感器外壳、连接线与主控板从护具中分离的状态 可活动膝部模型在弯曲位——作为护具活动范围测试的参考姿态
3种结构方案并行打样、对比评估
4个技术参考体系(Flyknit / WHOLEGARMENT / MYO / KT)
11件最终装配的工程化零件

项目交付。

03 / 成果
1套可演示的实物样件交付
11件工程化零件 · 可回收面料规格
3种结构方案对照评估
04 / 项目复盘

WAM 起点是一个开放命题——"为老年人做点什么"——通过用户研究与临床文献逐步收敛到一个可被论证、可被交付的方案。更难的部分是判断:哪些限制应当被当作设计输入接受下来(EMG 的信号噪声、纺织品的闭环回收边界、物理治疗师既有的工作流),哪些应当被当作可改写的部分推回去。

这是后续所有项目方法论的起点:把工程具体性放在概念姿态之上、把制造商与供应商的真实约束作为第一天就纳入考虑的设计输入、把利益相关方的逻辑(临床流程、佩戴者的日常)写进 brief 而不是最后阶段补上的一层装饰。

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