基于传感技术的交互台灯设计

郑州航空工业管理学院 毕 业 论 文（设 计） 2015 届 工业设计 专业 1114062 班级题 目 基于传感技术的交互台灯设计 姓 名 李国清 学号 111406214 指导教师 胡中艳 职称 教授 二一 五 年 五 月 十三 日内 容 摘 要身处21世纪的我们越来越深刻地感受到“科技改变生活”。传感技术、交互性、智能化、物联网、微型化、大数据等等，这些技术渐渐融入各行各业，改变着已有产品甚至是企业的面貌。这是一个时代的洪流，我们必须用这些新的理念、新的技术来设计新一代的产品，进而更好地服务人们，拓宽市场，使自己立于不败之地。台灯是我们最为熟知的产品之一，但是在新时代从台灯最基本的照明功能出发，我们需要更多的是更智能、更具有交互性的新式台灯！传感技术如今已十分普及，大多数传感器也非常廉价，简单的整合应用就可以使台灯更加人性化、变成一个聪明的宠物！也许您可以用手势来变换台灯的色彩，也许您的台灯可以像含羞草那样地亮起，像吹蜡烛那样地熄灭！新式的交互台灯将引领台灯接下来的发展方向，抓住这个先机，将打开新的、巨大的灯具市场。关键词：传感技术、台灯、整合、交互性、市场。AbstractAs we all know, technology is profoundly changing our lives. Sensing technology, interactivity, confidentiality, networking, micro-miniaturization, big data and so on, these technologies gradually integrated into every walk of life, changing the existing products and even the face of the enterprise. We must use these new ideas, new technology to design a new generation of products, and then better serve people, so that we can broaden the market and remain invincible. Table lamp is one of the most familiar products. But in the new era, in addition to the basic lighting features, we need a more intelligent, more interactive table lamp! Sensors are now very popular and very cheap. Simple integration with Sensing technology can make the lamp more humane, even make the lamp like a smart pet! Maybe in the future you can use gestures to transform the lamp color, your table lamp can lighted up like touching a mimosa and be turned off like blowing out a candle! The new interactive lamp will lead the next development direction of the lamp. If we take this initiative, we will open the new and huge lamps market.Keywords: Sensing technology; table lamp; Integration; Interactivity; market.目 录1 市场调研- 1 -1.1 课题研究的意义和必要性- 1 -1.2 课题总体目标及计划- 3 -1.3 资料调查- 4 -1.3.1 台灯的发展历史- 4 -1.3.2 台灯的发展趋势- 6 -1.4 市场调查- 10 -1.4.1 小夜灯- 10 -1.4.2 百变耳机台灯- 12 -1.4.3 卡通汽车台灯- 15 -1.4.4 布艺台灯- 16 -1.4.5 简约欧式文艺复古台灯- 18 -1.4.6 LED七彩氛围灯- 20 -1.5 人群调查- 21 -2 调查分析- 26 -2.1 课题研究的主要内容- 26 -2.2 市场现状分析- 27 -2.3 现有产品对比分析- 28 -2.4 消费者分析- 30 -3 设计定位- 31 -3.1 设计概念及设计思想- 31 -3.2 课题的创新点- 33 -3.3 产品风格定位- 34 -3.4 产品形态分析- 36 -3.5 产品目标人群- 37 -4 思维草图- 38 -4.1 方案1- 38 -4.2 方案2- 38 -4.3 方案3- 38 -5 产品开发- 39 -5.1 设计原理及设计方案图- 39 -5.1.1 设计原理- 39 -5.1.2 设计方案图- 40 -5.2 设计过程- 41 -5.2.1 建模对造型的探索及确定- 42 -5.2.2 建模对结构的探索及确定- 46 -5.2.3 建模过程- 52 -5.3 设计结果包含产品效果图、产品六视图- 56 -5.3.1 产品的效果图- 56 -5.3.2 产品的六视图- 59 -5.3.2 零件尺寸图- 60 -5.4 模型制作包含工作日志、模型照片- 63 -5.4.1 铁质灯罩架子- 63 -5.4.2 台灯底座和内部支撑架- 65 -5.4.3 台灯灯罩- 66 -5.4.4 台灯内部控制电路- 67 -5.4.5 台灯控制电路的编程- 68 -5.4.6 模型最终效果- 69 -6 设计展板- 70 -7 结束语- 73 -致谢：- 74 -参考文献：- 76 -附录：- 77 -1 市场调研1.1 课题研究的意义和必要性“灯火家家市，笙歌处处楼”，白居易以灯比喻繁华；“隔座送钩春酒暖，分曹射覆蜡灯红”，李商隐以灯渲染喜悦；“今夕复何夕，共此灯烛光”，杜甫以灯当作寄托从古至今，灯对于人们来说有着重要的作用和太多的意义。古时的一盏烛台到今天的电子台灯，变的是灯的形式，不变的是人们对于灯那始终不变的需求与情怀！最早的灯是什么？古人们都称它为“烛台”，也是台灯的前身。今天电灯早已普及，并且众所周知它是由爱迪生发明的，但我们可能没有注意：第一个电灯是有底座的，其实那正是一盏台灯！百度给台灯所下的定义是：“台灯，是灯的一种，此电器主要放置在写字台或餐桌上，以供照明之用。台灯的光亮照射范围相对比较小和集中，因而不会影响到整个房间的光线，作用局限在台灯周围，便于阅读、学习，节省能源。”人需要光，灯就被造了出来。最初的灯就是台灯，它只能照亮一小片地方，慢慢地，点亮了整个世界！对于交互台灯研究的意义和必要性源于两个方面：“人们的需求”和“科技的发展”。如今的我们生活的光的世界里，台灯早已深入我们的生活。不同于路灯、装饰灯等，台灯的光亮照射范围相对比较小和集中，光线不会影响到整个房间，作用局限在台灯周围，一般用来阅读、学习、工作。台灯给人的感觉和使用体验是与众不同的，它的光线有聚焦的范围，就像我们做事需要专心一样，它专注的光线正好创造了这样的氛围！在暗色调的环境里，一盏台灯就是一个温暖的世界，我们不由自主地会被吸进去并深深地享受着！台灯代表的是一种“对于光的约束和控制”。台灯给光线限定了方向，不仅如此，现在的台灯也可以调节亮度、改变颜色、定时开关，甚至一些意想不到的交互方式。阅读时我们希望台灯的光线亮一点，而上网时候又希望旁边的台灯暗一点；寒冷的时候我们希望灯光暖一点，而炎热的夏天又希望冷色调的光线；工作的时候我们希望灯光保持长亮，夜晚的时候又想让它自动延时熄灭。最初灯的开关是一根绳子或是一个按钮，后来有了触摸甚至还有了声控，这些都使人们的生活更加方便，同时也刺激了人们对于台灯更多样的需求！身处21世纪的我们越来越深刻地感受到周围的一切都在飞速变化，科技的发展深刻地改变着我们的生活。智能化、交互性、物联网、微型化、传感器、大数据等等，这些技术渐渐融入各行各业，改变着已有产品甚至是企业的面貌。这是一个时代的洪流，我们必须用这些新的理念、新的技术来设计新一代的产品，进而更好地服务人们，拓宽市场，使自己立于不败之地。未来的产品不是单调的，而是多彩的；不是机械的，而是交互的；不是孤立的，而是联系的；不是僵硬的，而是智能的！在这里我选择基于传感技术来进行台灯的设计。基于传感技术的设计也就是将传感器应用于设计之中。国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量件并按照一定的规律(数学函数法则)转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。换个说法可能让我们更加明了：“传感器的存在和发展，让物体有了触觉、味觉和嗅觉等感官，让物体慢慢变得活了起来。”声音传感器、光敏传感器、温度传感器、重力传感器、手势传感器这些都为现在的产品提供了更多交互方式的可能，这是多么令人兴奋的消息！对于这么多高深的技术，大多数人其实并不十分明白。但是有一点是毋容置疑的：“我们希望自己的生活更加方便和自由！”对于台灯也并不例外：我们希望不用按下开关也能让电灯明亮，希望不用拨动摇杆也能调节电灯的强弱，希望不用设定数字也能让电灯定时，希望不用扭转旋钮也能变换电灯的颜色这种种需求和科技的发展如潮水一般推动着我们更加深入地设计一款可交互的、适用面广的新型交互台灯。- 95 -1.2 课题总体目标及计划课题的总体目标是：应用传感器技术设计一款新颖的台灯，使之具有“优秀的交互性能、多样的灯光效果、优美的使用体验、广泛的适用性。”课题的总体计划是：（1）调查交互台灯的现状、历史及未来的发展趋势。具体调研现有的各种“台灯”和“传感器技术”的详细信息，包括资料调查、人群调查、市场调查，整理出清晰的图表。（2）针对调查的结果进行研究分析，发掘其中的优点和缺点，并整理出清晰的图表。（3）依据研究分析的结果，将发掘的优点适当地加以应用，针对现有产品发掘出的问题，提出若干个概念性的解决方案，并整理出清晰的图表。（4）将提出的概念性的方案用草图的形式进行细化表达，表现出其造型、结构、色彩、细节等。（5）对草图方案进行研究分析，分析出各个方案的优缺点和可行性，综合考虑方案从概念到生产实现进行对比，挑选出最佳方案进行建模、排版。（6）制作最佳方案的实物模型，并制作展板进行展示。1.3 资料调查1.3.1 台灯的发展历史“灯”字究竟起源于何时？据记载，其实在战国之前并没有发现名为灯的物品。即使在商代的甲骨文中也未见到灯、烛之类的文字，直到西周人们日常生活中才出现的最早的照明用器烛。中国现存最早的灯是出于战国的，在楚辞招魂中有“兰膏明珠，华镫错些”的记录，由此可见战国时已经出现“镫”这个名称了。古人把镫称为灯，应该是字义的假借。自战国时的灯具发展到今天历史悠久。中国古代的灯具不但种类多，而且极具实用性和艺术性，是集功能和美观于一身的艺术品。中文的灯字如此由来，英文的灯字又如何呢？英文“lamp”这个单词就是灯的意思，它来源于希腊文中“lampas”，意思是“火把”。台灯的发展，是与灯的发展紧密伴随的。最早的台灯其实就是我们所熟知的“油灯”。油灯，顾名思义，是以各种动物或植物压榨出的油作为燃料的。这种方式传承了几千年之久，在此期间灯具的变化主要是在外观上。随着技术的发展， 1792年，第一个商业用途的煤气灯开始用于照明，而后人们在照明上做了一系列的发明和突破，直到1879年在大洋彼岸的爱迪生发明了白炽灯。白炽灯是美国通用公司与1906年将其推向世界的。而后在1938年，通用公司伊曼又发明了节电的荧光灯。1978年由荷兰菲利普发明了节能灯，又叫紧凑型荧光灯。在今天LED灯已广为人知、十分普及，这要追溯到50年前人们了解半导体材料可产生光线的基本知识，而第一个商用的二极管产生于1960年。台灯作为灯的一种，其变化也是根据照明技术的发展而发展的。古灯中台灯，又叫做台摆式灯，所有摆放在桌、台、案、几上的灯具，均属此类。不论是带环灯、豆形灯、多枝灯、动物灯、圆盘承柱灯，还是节能灯、供香烛台、书房灯插管烛台、煤油灯，这些都归属于“台摆式”。最初的油灯，需要有一个容器来盛放油料，并定时补充油料。古灯燃油主要是动物油，以牛油居多。此外还有植物油，主要是麻籽油、白苏籽油、油菜籽油、棉籽油、桐油等。拿两汉最常见的豆形灯为例，其圆形灯盘中心有一枚支钉烛扦，根据它的有无，可以将其分为油灯和烛灯两大类。油灯的整体为中心旋转对称的“工”字形，在汉代除了蜡烛称为烛以外，油灯的灯炷也叫烛。豆形灯平时放于桌案之上，作用正像今天的大多台灯一样，用来照明以供在桌案上工作和学习。公元前3世纪前后，有人用蜂蜡制作蜡烛。而到了18世纪，出现了用石蜡离开来制作，并逐渐用机器大量生产。100多年前煤气灯被英国人发明，期初危险性很大，后来经过改良，才得以走进千家万户。但是火把、油灯、蜡烛、煤油灯、煤气灯这些照明工具，都是依靠物质燃烧发出的光来照明的。直到19世纪末白炽灯的出现，现代意义的台灯才得实现。而此时已进入了大工业时代，各式各样的台灯伴随着设计风格的潮流不断地推陈出新。种类火油灯白炽灯LED灯能耗高高中低移动性能无法移动简单移动固定/简单移动固定/简单移动所处时代原始时代手工时代机械时代智能时代交互性能不便控制，交互性差简单控制，交互性差简单控制，交互一般多样控制，交互性好1.3.2 台灯的发展趋势我国台灯产业近几年呈现出飞速增长的趋势，国内LED照明灯具的企业就有5000多家。因为LED照明产业的核心技术主要被欧美等国家掌握，我国灯具企业主要生产低端产品，产品的附加值低，利润也非常有限。生产过程中，能源消耗巨大，产品出场率却很低，环境污染十分严重等，这些使得国内很多台灯企业生存困难，许多甚至被迫倒闭。在这样的情况下，一些企业开始逐步加快科技创新步伐，改良生产技术和方法，从而有效地提升了台灯的生产效率和质量。调研机构的数据显示，自2010年以来，我国的的LED 台灯销量平均增幅达35%，而海外市场达80%的家庭普及率，LED 照明市场呈逐年上升趋势。展望未来，我们可以看到，LED 灯具正在以其灵活便捷的优势赢得市场的认可和青睐。因此，局部照明产品的开发和应用必将成为市场的未来发展趋势，企业也将生产出更多个性化照明产品，以适应用户的实际需求。众所周知，我们已进入了一个信息化的时代。传感器在灯具上的应用最为我们所熟知的应该是声控灯了，在公共场所这样的灯往往是最为实用而方便的，而这要得益于声音传感器的应用。传感器早已深入我们的生活，拿起我们的手机，这就是当代科技发展的一个缩影和范例。我们接电话时屏幕会自动按下，这是由于光敏传感器捕捉到了光线的变化；当我们摇晃手机时可以控制游戏中汽车的转向，这是由于重力传感器在工作；当我们迷路的时候打开手机地图可以看到自己所处的位置甚至方向我们可以感受到传感器让物体有了人的直觉，甚至超过了人的感觉能力，传感器往往更加迅速、精准并且不知疲倦。在现代生活和科学研究中，各种类型的传感器所提供的大量可靠、准确的信息，不仅能代替人的五官功能，而且还能检测到人的五官所不能感受的信息，从而使人类能更好地认识世界和改造世界。传感器技术是现代科学的前沿技术，是新技术革命和信息社会的重要技术基础。目前，传感器技术广泛应用于航空、航天等尖端技术领域及工业、农业等人类日常生活许多方面。传感器在工业部门的应用普及率已被国际社会作为衡量一个国家智能化、数字化、网络化的重要标志。因此我们要更加积极地将传感器技术应用到更多的场所。未来的台灯将会仅仅贴合科技的发展、符合时代的要求。台灯不仅仅是简单的照明，也不是仅仅可以扭动旋钮调节一下亮度。必须能够与人进行更多的交互，甚至可以说它能“懂你的心情”！对于台灯光照效果多变的、更细腻的需求，更具有交互性、趣味性的控制方式。1.4 市场调查1.4.1 小夜灯这是一款应用传感技术的迷你台灯。（1）台灯的定位：儿童房、床头、卧室、卫生间等 （2）台灯的使用：模式1：长亮模式。无论白天黑夜台灯保持长亮。模式2：光控模式。夜黑时长亮。模式3：声控模式。夜黑有声时亮起。（3）发光颜色：黄色/白色（4）产品颜色：白色（5）材质：防火ABS（6）尺寸：12090120mm（7）功率：0.3W（8）电源：插电（9）光源数量：LED/4颗（10）效果展示及细节说明图：调研来源：/item.htm?spm=a230r.1.14.15.RFeSZV&id=21858907875&ad_id=&am_id=&cm_id=140105335569ed55e27b&pm_id=&abbucket=111.4.2 百变耳机台灯这是一款变形的儿童台灯，底座和灯头都是一个半球形，相对放置后中心的磁铁会将两个半球组合成完整的球体，简单的 变形却巧妙之极、乐趣横生。从台灯到玩具，整体优美的造型，让人情不自禁地惊叹它是多么巧妙的台灯，多么巧妙的艺术品。（1）台灯的定位：书房、小夜灯、玩具灯 （2）台灯的使用：通过触摸感应无极调节开关，可亮可暗，随意在台灯和夜灯切换。（3）发光颜色：白色（4）产品颜色：白色（5）材质：ABS、PS（6）尺寸：直径110mm、高度约355mm（7）电源：DC 5V 500mA（USB）（8）光源数量：LED/18颗（9）效果展示及细节说明图：调研来源：/item.htm?spm=2013.1.1998246703.4.nQBXcd&id=41489531092&taskid=31385551.4.3 卡通汽车台灯这是一款时尚、清新的台灯，黄色布料的灯罩之上印上英伦气息的图案和文字，下部的复古mini汽车，给人一种别样的温暖。（1）台灯的定位：卧室、书房、儿童（2）台灯的使用：按钮开关（3）发光颜色：黄色（4）产品颜色：花纹、卡通配色（5）材质：ABS、布料（6）尺寸：直径175mm、高度280mm（7）电源：220V电源（8）光源：35W以内白炽灯 调研来源：/item.htm?spm=a230r.XdJth&id=43821168586&ns=1&_u=8vgi2ij2863&abbucket=11&sku_properties=3064956:1185131.4.4 布艺台灯这是一款简约典雅的装饰台灯。简单的几何形体以及中国古典韵味的灯罩给人带来温暖典雅的享受，小小的装饰灯给您的桌案加添无限温暖。（1）台灯的定位：卧室、书房、（2）台灯的使用：触摸开关，旋钮调节灯光亮度 （3）发光颜色：黄色（4）产品颜色：金属色、花纹（5）材质：不锈钢、布料（6）尺寸：直径140mm、高度280mm（7）电源：220V电源（8）光源：E27白炽灯（9）效果展示及细节说明图：调研来源：/item.htm?spm=a230r.XdJth&id=40548722756&ns=1&_u=8vgi2ij9011&abbucket=11#detail1.4.5 简约欧式文艺复古台灯这是一款简约欧式文艺复古台灯。（1）台灯的定位：卧室、书房、（2）台灯的使用：触摸开关，旋钮调节灯光亮度 （3）发光颜色：黄色、黑色（4）产品颜色：金属色、花纹（5）材质：铁艺、布艺（6）尺寸：直径200mm、高度350mm（7）电源：220V电源（8）光源：E14白炽灯（9）效果展示及细节说明图：调研来源：/item.htm?spm=a230r.1.14.32.yjlkaY&id=39894402721&ns=1&abbucket=11#detail 1.4.6 LED七彩氛围灯这是一款简约欧式文艺复古台灯。（1）台灯的定位：卧室、书房（2）台灯的使用：触摸开关（3）发光颜色：白色，台灯底座红蓝绿三色氛围灯（4）产品颜色：白色（5）材质：高强度ABS+环保级硅胶（6）调光：3档亮度调节（7）调色：触摸色环选色或自动渐变（8）尺寸：171*243*136mm（9）电源：DC 5V/1A（10）效果展示及细节说明图：1.5 人群调查问卷调查基于传感技术的交互台灯设计自定义查询作者：李国清 时间：2015年5月20日 开始时间：2015-5-1 结束时间：2015-5-20样本总数：106 份 原始数据来源：/jq/4780040.aspx 数据与分析：第1题 您的性别？ 单选题第2题 您的年龄段？ 单选题第3题 您经常使用台灯吗？ 单选题第4题 您希望您的台灯更加智能、更具有交互性，甚至可以像一个宠物那样吗？ 单选题第5题 您希望您的台灯具有一定的变形性，可以巧妙变形实现另一种功能吗？ 单选题第6题 您喜欢什么风格的台灯？ 多选题第7题 您希望台灯除了用来照明之外，还具有什么功能呢？ 多选题第8题 您在选择台灯时候，最看重台灯的哪些方面？ 多选题第9题 你希望怎样控制您的台灯呢？ 多选题第10题 您希望台灯的哪些属性可以变换？ 多选题.2 调查分析2.1 课题研究的主要内容针对调查的资料，需要进行深入的分析和研究。研究需要对所调查的台灯进行分条对比，逐一对比分析台灯在具体的使用场景下，所有的优点和缺点。从具体的分析中发掘优点、提出问题，以供后续台灯的设计。其主要内容有台灯的定位、风格、造型、结构传感技术、交互方式等。2.2 市场现状分析现在市场上的台灯，从功能定位上来说大体分为两类，一类是照明台灯，另一类是装饰台灯。就照明台灯来说，分为固定式、关节旋转式、金属软杆式，两者各有特征，但针对不同人群往往有不同的取向。一般来说，女性、儿童、老人、倾向于购买金属软干式的，这类台灯可以方便调节灯头的方位，灵活方便。而关节旋转式的台灯则往往彰显一种时尚和品味，往往是硬朗的简洁现代风格，往往是男性、时尚达人、办公场所采购较多。就装饰台灯来说，样式繁多，造型多变。很多时候装饰台灯追求的是流行的风格，或者某种特殊的品味。从外观来看，有中国古典风、欧式古典风格、现代简约风格、个性多彩风格等，不同的用户往往有会根据自己的喜好，场景的需求去选购不同的装饰台灯。从台灯的发展趋势来看，智能化、物联网、传感技术这些新技术的出现让人们享受到了更美好的生活，在这样的大环境下，往往不是生产者而是消费者有了更高的产品要求，对于台灯也是如此。人们需要更智能的，比如可以声控、可以光控、可以自动熄灭、可以远程控制，甚至可以听懂人说话、手势的新型台灯。这些概念在目前来说都是全新的，并未大面积普及的，我们应该抓住这个时机，率先设计生产出满足人们对于新型交互台灯的需求。2.3 现有产品对比分析小夜灯百变耳机灯卡通汽车台灯布艺台灯简约欧式文艺复古台灯定位儿童房、床头、卧室书房、小夜灯、玩具灯儿童房、卧室、书房卧室、书房、客厅卧室、书房90%80%90%80%70%风格简约现代简约现代欧式、简约、可爱中国古典、简约现代欧式、复古、典雅80%90%85%85%85%材质防火ABSABS、PS布艺、ABS布艺、不锈钢布艺、铁艺90%70%80%90%90%光源4颗LED灯珠18颗LED灯35W以内白炽灯E27白炽灯E14白炽灯80%90%59%59%59%小夜灯百变耳机灯卡通汽车台灯布艺台灯简约欧式文艺复古台灯传感器声音传感器光敏传感器触摸传感器无触摸传感器触摸传感器90%80%60%80%80%交互性光控模式、声控模式、长亮模式台灯/玩具清新、卡通的造型中国古典的绘画欧式典雅的外观80%90%70%80%80%优点应用声音、光敏传感器，可以使用户更方便地控制灯开关。针对儿童考虑从台灯到耳机，这是一个大胆却有趣的创意！多么巧妙的变形卡通、布艺、英伦，这些就是一种简单的享受和时尚彰显典雅的中国韵味金属与布艺搭配，这是一种质朴却高贵的享受缺点传感器应用的深度不够，只是简单地实现开关的功能与儿童的交互性过于单一，可以利用传感器来增加交互性卡通造型的台灯，装饰灯？照明灯？会稍显“不伦不类”灯具属于传统类型，很难适应一些现代化的场所欧式台灯，代表一种美丽，在现代化的今天难以融入一些环境。优缺点打分80%85%75%85%80%2.4 消费者分析对于传感器，消费者其实并不陌生，对于应用传感的应用，对于智能化产品的需求，这些都将作为最根本的力量来促使新型台灯的产生。（1）用户希望不单单用按键、拉绳、旋钮来控制台灯，而想用更直观、更交互型的方式来控制，比如手势、声音、远程控制等；（2）用户希望台灯的亮度可以在不用的场合下变换；（3）台灯的颜色可以根据用户的心情、行为的变化而变化；（4）用户希望自己的台灯也许可以在装饰灯和照明灯之间来个巧妙的变化；（5）用户希望一款具有现代感又带有独特韵味的优美的台灯；（6）人们对于灯最初的印象，在那时熄灭油灯往往需要人们用嘴去吹，“吹”这个动作其实潜藏在人们的内心，这就给我们提供一条利用传感技术的思路；（7）在人们的潜意识里，手可以把冰雪融化，也许可以让台灯的光线变暖等。3 设计定位3.1 设计概念及设计思想（1）调研的台灯的优点：调研产品的优点详说:关键词应用价值1应用声音、光敏传感器，可以使用户更方便地控制灯开关；传感器的应用传感技术增加台灯的交互性2针对儿童考虑；考虑儿童、老人等弱势群体设计是服务所有人民的3从台灯到耳机，这是一个大胆却有趣的创意！多么巧妙的变形；台灯可变形，功能多样化变形的概念使台灯有更多可能4卡通、布艺、英伦，这些就是一种简单的享受和时尚；现代简约，清新韵味现代简约清新都是最为流行的5彰显典雅的中国韵味；外观典雅，中国风中国风有其巧、有其味6金属与布艺搭配，这是一种质朴却高贵的享受。材质的返璞归真台灯的材料也许有更好的选择针对第一章对于资料的调查以及第二章进一步的研究和分析，在这里我们需要进一步来构思新型台灯的定位和具体概念的构思。首先我们应该对第二章里分析得到的结论加以考究和论证：（2）调研的台灯的缺点：调研产品的缺点详说:关键词针对解决1传感器应用的深度不够，只是简单地实现开关的功能；传感器应用深度低深入挖掘传感器应用的可能2与儿童的交互性过于单一，可以利用传感器来增加交互性；增加交互性以传感技术来增加交互性3卡通造型的台灯，装饰灯？照明灯？会稍显“不伦不类”；巧妙变形台灯的变形概念4灯具属于传统类型，很难适应一些现代化的场所；古典元素现代化古典与现代融合5欧式台灯，代表一种美丽，在现代化的今天难以融入一些环境；纯粹欧式灯的局限性将欧式元素巧妙融合应用6台灯选择的光源，不够节能，并且往往是一成不变。光源也需要创新选用节能灯、创新光源构架通过上边优缺点两个图表的对比分析，以及第二章针对消费者的分析，我们的设计概念已经十分明了，具体的设计思想如下：我们要设计一款全方位创新的新式台灯。外观风格上，我们要“取百家之长”，在这里一方面我们要吸取“中式灯具的典雅、韵味很美”，又要具有 “西式灯具的简约、大气”；在光源选择上，应该选取最节能的LED灯来实现效果，便于灯的固定方式也可以考虑创新；台灯的结构上，可以通过简单的结构设计，使台灯可以变形，以实现某些巧妙的功能；在台灯的控制技术上，考虑声音传感器、触摸传感器、红外传感器、超声波传感器等对与灯具控制的可行性及其效果；在交互方式上，应该挖掘人们本身对于台灯控制潜在的需求，有句话说“方法不是创造出来的，而是发现总结出来的”，所以我们力图让台灯的交互方式最为直观，让用户体验新的交互方式也不需要查看产品的说明书！3.2 课题的创新点对于新兴台灯的设计，需要从一些具体的点出发进行突破创新，具体的创新点如下：（1）应用遮罩传感器、声音传感器，来创新性地实现台灯“像含羞草那样地亮起，像吹蜡烛那样地熄灭”！（2）台灯骨架结构的创新，使台灯的灯罩可以变形，从而让台灯可以在照明灯和装饰灯之间华丽转变；（3）对于台灯光源的新选择以及光源采用全新的编织网固定方式，探索一种更加经济适用的产品零件固定方式；（4）台灯整体造型为现代简约时尚，又蕴含着中国古典的美；（5）选择铁艺和布艺来制作台灯，彰显出一种质朴、厚重、尊贵的品味。3.3 产品风格定位由市场调研和调查问卷中分析可知，对于台灯的风格大部分人更加喜欢“现代简约”风格，这个一方面关乎个人的品味，另一方面是由于主流趋势的深刻影响。也就是说，我们每个人可能都有自己对于美的偏爱，甚至很多人的审美观是潜在的。但是我们生活的环境却早已被现代主义的产品所包围，往往很多时候不是我们去选择审美，而是环境培养了大多数人的审美。这一点既有坏处也有好处，坏处在于很多人的审美会不经过独立的探索、对比和思考而盲目地跟风，但从另一个角度来考虑，作为设计师我们可以抓住这一点来设计出符合现代主义精神的产品以最快的速度打入最为广大的群体。在这里我们选择设计风格基调是：现代简约。现代简约的风格基调已定，但还有细节需要去研究考虑。在现代主义之后，也就是我们现在所处的时代，设计风格上以走向了“后现代主义”和“多元化风格”的时代。后现代主义有很多流派，但是其主线还是现代主义，这一点是极为重要的。我们在现代简约风格的基础上需要借用一些适当的元素来充实我们的产品。身处21世纪的中国，我们这一代设计师很重要的一个责任就是“研究中国传统，创造中国设计，发扬中国文化！”关于台灯风格的确定，我们必须要考虑到中国元素的挖掘和应用。这里如果说到中国元素，那我们随手就可以找到很多很多。比如中国印、丝绸、筷子、香囊、脸谱、冰糖葫芦、茶、戏曲、关公大刀、算盘、竹简、笔墨纸砚、三字经、日晷、中国字、明代家具、折纸、剪纸“简约主义”这一名词来源于西方，但是在中国传统文化中简约主义的思想其实早已存在，甚至“简约主义”在西方出现的时间还要早！“少则得，多则惑”这是我们国家古代最伟大的哲学家老子所说的名言。其意为：“要把事物的本质加以总结与提炼，取其精华，弃其糟粕”。这与西方“简约主义”代表人物米斯所提出后来的“less is more”思想是一致的。但是西方的简约主义只局限于设计范畴，而中国的简约思想则深入到了文化、艺术和哲学，这在中国的历史中可谓源远流长，深刻地影响着中国人的衣食住行以及许多的习俗文化。从调查问卷中看到，“中式古典风格”并不为太多的人所喜爱，这并不是因为中国传统文化、中国元素不优秀，更不是因为很多人不爱我们中华文化。作为一名设计师我们深深的了解这一点，并且感到十分的自责！因为中国传统文化想融入现代的生活，必须经过设计师的再创作才可以，这个是每个国家传统文化现代化不可或缺的一步。所以要想在台灯上体现中国文化，就必须找到恰当的方式通过产品的装饰、结构、材料等细节处来体现中国文化，而不是简单的克隆古代物品的外观、纹理之类。综上所述，台灯设计的产品风格定位为：现代简约与中国元素的恰当融合。3.4 产品形态分析产品的形态分析是产品设计的重要一环，它决定了产品造型、结构甚至配色的基本雏形。产品的形态分析需要从风格定位、功能、交互性能、目标人群、使用场所等很多方面来考虑。我们从基本的几点出发作如下分析：由风格定位出发，首先要实现基本的现代简约的风格要求，产品的形态应该从简单的线面来表达，这样来表达产品简约、大气的基本形体。当然，曲线和有机线条也是需要得当运用的，但是这里要避免过于繁琐，特别不能像维多利亚风格、巴洛克风格、洛可可风格那样使产品的形式大于功能。另一方面我们要表达中国元素，这里我们可以借用中国明代家具的方式，从简约的结构、形体中体现中国的简约思想。从功能出发，台灯的形态不仅仅是形态本身，而应该满足一定的功能，也就是说“不能形式大于功能”。台灯是用来照明的，它需要一个固定于桌案上的固定方式。照明需要光源发出的光能直接或间接地投射至桌案之上，这就决定了台灯的形态基本点在于它必须为光源照明服务，必须把光源稳固在最佳的位置，以最佳的角度来照明，这也就限制了台灯的形态。另一方面，台灯固定于台面上的方式基本有：放置式、悬挂式、夹放式、粘贴式等。从目标人群出发来考虑也是极为重要的。最简单例子：我们大家都知道大人和小孩的身高有别，所使用的大多数产品尺寸就不一样。全面具体地分析，我们会发现不同人对于同一件产品的需求是有着巨大差别的，也许我们普通人使用很好的产品在残疾人手里却用起来十分困难，也许在老年人那里会完全感到困惑，而在小孩那里却容易造成伤害这些问题都告诉我们，产品的形态，需要根据目标人群来做相应的考虑，以使设计的台灯真正地服务大众。产品的形态至关重要，但是不能只从理论上进行论证，更需要根据具体的设计方案做更细致的落实。它关系到其他很多方面，在下面的设计方案中我们会一步一步应用和实践。3.5 产品目标人群设计之中产品定位的重要一环就是确定目标人群，对于这款台灯设计来说确定好最佳目标是极为重要的。这是一款基于传感技术的交互台灯，从调查问卷可以得知，11-25岁的人群最为关注此款台灯。当然从另一个角度考虑，11-25岁的青年人有更多的时间和兴趣来关注和填写调查问卷，他们往往对新的事物有更高的期待和探索欲。而应用传感技术的台灯目前并没有普及，而青年人对新技术的适应程度最快，得到调查反馈的速度也是最快的，所以我们可以主要针对这样的群体进行针对性设计。另一方面我们需要考虑其他人群对于台灯的需求，因为台灯放在家里往往是公共用品，它的安全性、操作的便易性需要全面考虑。对于小孩和老人来说台灯必须是安全的，对于残疾人来说台灯又必须是可用的，这就需要考虑台灯基于传感技术的交互性能。对于青年人来说，台灯全新的交互方式有巨大的吸引力，但是一旦进入了普通生活，我们必须进行台灯长久使用的必要考虑。综上所述，此款台灯设计的主要目标人群是青年人，同时广泛使用与小孩、老人、残疾人。4 思维草图4.1 方案14.2 方案24.3 方案35 产品开发5.1 设计原理及设计方案图5.1.1 设计原理经过前边循序渐进，细致入微的研究勾画，我们将进入新是台灯的具体刻画阶段。这里包括文案、建模、渲染、采购、制作、后期处理、版面展示等工作。首先我们用“文案”的方式来初步描绘这款台灯，具体的设计说明如下：温婉如玉，她是一款基于传感技术的交互台灯设计。现代简约又独具中国韵味的她带给我们清新典雅的体验享受。布艺的灯罩不仅低碳环保，而且从中泛出的微微荧光给人一种温婉如玉的感受。黑白的配色取自中国道家的哲学理念，“骨架上黑中有白，灯罩中白中有黑”，完美诠释了阴阳平衡的哲学美感!同时，她应用了最新的传感技术。遮罩传感器和声音传感器的应用使她可以“像触摸含羞草一样点亮她，也可以像吹蜡烛一样使她熄灭”！另有一组两个遮蔽传感器可以感知您手的滑动方向来直观地变换她的亮度。如果您触摸她的上边的触摸键还会改变她的冷暖色调。结构设计上也是独具匠心，简单的伸缩旋转可以使她在“照明灯”和“装饰灯”之间华丽转变。工作之余点缀环境，带给您温婉的关心！小小台灯使您的生活温婉如玉5.1.2 设计方案图5.2 设计过程经过第四章里边的思维草图对方案的初步勾画，接下来就需要用软件建模来做具体的表达。具体的设计过程如图所示：建模所使用的软件是Autodesk 3d max 2015，如右图所示：5.2.1 建模对造型的探索及确定 台灯底座造型探索 台灯底座造型确定 台灯灯罩造型探索 台灯灯罩造型确定5.2.2 建模对结构的探索及确定建模开始阶段，需要进行必要的模型分析和思考，将基本的建模思路整理出来。这样一来就可以最大限度的避免在建模逐步深入的时候发现难以挽回的错误，以至于要重新建模。这一步看似慢，实则快！当然另一方面，我们要进行尝试建模，因为在具体的建模过程中，很多时候由于软件本身的限制，使很多手绘很容易表达的结构和造型很难进行建模。所以我们要在这里进行尝试和探索，对照草图对方案进行适当的调整，以达到最佳的建模效果。尝试建模还有一个很重要的有点就是，很多造型往往是“实物优于建模、建模优于草绘”。很多时候我们草绘出的东西并不能直观的看到全部的优美之处，而当我们建出3d模型的时候，会发现其造型和线条另有精妙之处，所以在建模阶段我们可以再进行类似草绘的工作，探索可能的、更好的结构、造型。 结构尝试 结构尝试 结构尝试 结构确定5.2.3 建模过程5.3 设计结果包含产品效果图、产品六视图5.3.1 产品的效果图5.3.2 产品的六视图5.3.2 零件尺寸图5.4 模型制作包含工作日志、模型照片5.4.1 铁质灯罩架子2015年4月25日、5月5日、5月7日先后三次，找到河南良益科技有限公司员工王凯和李俊周，在他们的帮忙和介绍下，在河南省郑州市高新区完成铁质灯罩架子的制作。制作的过程：(1)选择合适粗细的金属条，综合考虑强度和硬度；(2)根具平面图切割好长度，并进行弯折处理；(3)焊接处理(4)砂纸打磨然后喷漆5.4.2 台灯底座和内部支撑架台灯的底座最初决定用金属制作，但是走访多家加工金属的店家之后，未找到合适的商家。因为单个小件的金属焊接，而且结构相对复杂，耗费精力但是收费不高，所以大都不愿接这样的单子。于是，底座和支撑架部分决定改为3d打印来制作。模型为了3d打印需求，又做了结构修改和加厚处理等。2015.5.11在郑州高新区完成3d打印。打印之后需要经过多次的打磨处理，然后喷上补土，喷漆。最终在用小刷子细致的刻画修补喷漆面。5.4.3 台灯灯罩经过淘宝店多家的挑选，最终定制了这款直径19cm，高度25cm的灯罩。后因为该灯罩上边的表面纹理和设计方案的风格有冲突，又进行了喷漆处理，使之呈现半透明的白色。布艺材质，可以透过莹莹的亮光，效果很理想。灯罩的顶部，为了传感器安装的需要，需要在亚克力板上挖出五个大小不同的洞，以供传感器更好的感知工作。5.4.4 台灯内部控制电路台灯内部的电路制作是这款设计的核心，也是最为耗时耗力的一项工作。在这里要特别感谢两个人，一个是好友任政威，还有一个是贴吧上认识的在上海已工作十年的师父王岩柏。可以说他们是带领我走进电路制作的启蒙老师，认真、热爱、无私、分享等太多东西都感受深刻，我也从入手的第一套arduino开始，慢慢熟悉了常见的传感器，进一步去模仿组装组装，最终有了这样一款交互台灯设计。5.4.5 台灯控制电路的编程台灯的编程工作进行的时间最长，从2015年4月16日开始上开始初步方案的探索，从arduino群到电子类贴吧，一直寻找可以帮忙指导的大神。4月23号时候我主动找到贴吧里回复的王岩柏，到现在我们一直保持着邮件交流，采购、电路、编程、文案等，这些都是有着详细记录的，也是我的一份宝贵的资料。交互台灯的方案也经过多次修改和讨论，最终采用的方案是完全不同于第一款概念的，电路也是组装，重新编程的（1）我们来看看这款交互台灯的编程逻辑图：（2）编程的详细代