工业设计论文-寝室床的改进设计.doc

工业设计概论课程论文2015.112121924顾伟寝室床的改进设计0目录摘要2一 市场调研31.1选题分析31.2产品特性41.3 问卷调研4二 设计构思92.1联想法92.2组合创新法102.3焦点法112.4设问探求法14三 设计表现173.1床的尺寸173.2放置笔记本的折叠板183.3梯子193.4材料的选择203.5配色方案213.6其他细节213.7草图与效果图(小图)22四 设计评价24五 感想24附录：效果图2525摘要本文对目前寝室里的床进行了重新设计。第一部分，通过问卷调查等形式对产品受众进行了调研，初步确定了设计目标；第二部分，运用各种创新技法，如焦点发、设问探求法等，对寝室床进行设计；第三部分，从第二部分的设计中选出一种最合适的、最贴近市场调研结果的设计，在尺寸、各种装置、材料、配色等等细节方面进行了更为详尽的设计，并绘制出效果图。1 市场调研 1.1选题分析这次工业设计概论的期末论文我选择设计寝室床的结构作为主题。现今学生寝室里面的床的设计，很多不符合人机工程学的设计理念，不符合我们的习惯，给大家在生活、学习带来了很大的不便和困扰、降低了学习效率，有些不合理的设计甚至会影响住宿学生们的身体健康。大家基本上都对寝室里面的床有着各种的不满，作为学生，我深有体会，下面是我拍的我所住的上大延长校区西区寝室内部的床（图1）。图1 现今寝室里的床位寝室床位的设计确实有很多需要完善的地方：比如结构上的改善怎么样才能使床结构稳定占地又小？比如功能上的改善怎么样才能使床的功能多重化、更加实用？比如外观上的改善怎么样在不铺张浪费的基础上使得床的外观更加好看？等等等等，这些都是我这次想要解决的。我觉得工业设计需要设计出更实用的产品，所以我选择了这个课题。 1.2产品特性 学生寝室一般都比较小，在空间上有较大局限性，所以床一般都是上下床的设计以节约空间，当然，也有少数稍微大点的寝室设计成为下桌上床的结构。现在很多学校寝室的床材质多为金属，到上层床的梯子也多为金属梯子。一间寝室一般四个床位。床是寝室里的必须品，也是直接影响寝室生活质量的产品，十分重要。 1.3 问卷调研问卷调研是最直接有效的市场调研方式，所以关于寝室床铺的一些问题我征求了部分同学的意见，设计了一份问卷，利用问卷星网站、以贴吧等网络社区为平台对在校大学生进行调查，下面是部分题目的数据和我的分析：1，平均每天在寝室的时间？（图2-1）12h1112h1011h10h 2，你们的寝室本身空间大吗？（图2-2）大小适中 3， 对于现在寝室的床，你觉得床的宽窄如何？（图2-3）窄无所谓宽 4，对于现在寝室的床，你是否觉得上床时的横杆踩着不舒服？（图2-4）不舒服无所谓 5，在床上看书或者用笔记本，你觉得有必要吗？（图2-5）无所谓没必要有必要 6，您觉得宿舍里应该具有私人空间吗？（图2-6）不需要需要无所谓 7，其他室友上下床或者在床上翻身时，你是否有受到影响？（图2-7）否是无所谓 8，同寝的灯光或声音是否影响您的作息？（图2-8）否无所谓是 9，你在寝室里主要进行的活动是什么？（多选题）（图2-9） 10， 你认为在床上还需要添置哪些物品？（多选题）（图2-10） 11，你认为床的外观重要吗？（图2-11）不重要重要无所谓 12，对寝室床还有什么不满意的地方？（本题详见下段的分析）从这份调研结果可以看出，学生们还是有较多时间在寝室的，床的使用频率比较高，所以改进床铺、把床设计得更加人性化是很有必要的；大多数人的寝室都很小，更适合放置上下两层这种结构的床，所以我设计的床还是以上下双层床为主；较多睡上铺的人感觉爬上去的梯子踩着不是很舒服，所以梯子肯定是需要改进的；绝大部分人觉得床比较窄，我觉得既然已经用了上下层床位的设计，床稍微再宽点也不影响寝室空间，反而极大的提高了舒适感和方便性，睡觉翻身不再变得那么麻烦了；几乎所有人都希望能在床上看看书用用电脑，可以想象在冬天的时候，在床上窝在温暖的被窝里看书、用电脑，是多么的惬意，所以是否能在床上设计一个装置能满足这个要求，也在我的考虑范围之内；另外，还有个很重要的问题，就是同寝室灯光、声音经常打扰需要睡觉的人，比如在考试周就经常出现这种情况，因为这个而造成同学间的不愉快很不应该，可以在床的设计上解决这个问题；而从9、10两题可以看出，在床的设计上布置一些额外的小功能还是比较受欢迎的，我会选取一些比较高需求进行设计；最后，对于寝室里床的外观，虽然也有近半参与调查的人认为无所谓，但我觉得，在实用性、不铺张浪费的基础上，把床的外观设计得更美观，更能给住寝室的同学带来愉悦欢快之感，而不是每天面对死板板的寝室。在最后一题里，有些同学也提出了一些小的意见：比如我们现在蚊帐的开口在中间，而到上铺的梯子却在边上，睡在上铺的同学掀开蚊帐进去很不方便；比如我们现在的床长度大致为190cm，有一些个子比较高大的同学表示，睡觉虽然能勉强接受，但是很不舒服，想伸个懒腰什么的都不行；还有的同学建议增大增长上铺的护栏，不然感觉有些没有安全感。以上调研结果对我的最终设计有着很强的参考价值，我会依据实际情况来进行设计。2 设计构思创新技法是解决创新设计问题的创意艺术，使人们对创造性思维加以具体化应用的技巧。所以，我在设计寝室床的构思过程中，运用了一些创造思维方法，下面列举部分我的构思。另外，我选择了其中4种方案进行了草图绘制。 2.1联想法每个人都具有联想本能，世间万物或现象间存在着千丝万缕的联系，有联系就有联想。我这里用到的联想是形态上的联想。我在构思床的造型上想到了斜拉桥能不能让床也变成斜拉桥的形态，使床既变得稳重又在造型上有所突破呢？基于这种想法，我设计了如图3所示的一种床，上下层床既和床的主体相连接，又有钢索斜拉来分散受力，外观上别具一格。图3 联想斜拉桥形态设计的床图4 蜂房结构示意还有一种设想，利用的联想类比法中的结构仿生法模仿蜂房。蜂房具有同样容积下最省料和高强度结构的特点，外型上也很独特。蜂房的结构如图4所示，把床设计成这种形态，每个隔间住一个人也是蛮不错的。不过这种设计只是我的一种设想，可能不适用于学生寝室。 2.2组合创新法通过组合可以为一种物品增加一些新的附加功能。比如在铅笔上加装橡皮，比如在自行车上添加车筐等等，都是很实用的创意。首先可以把上床的梯子和柜子或抽屉组合在一起，如图5所示。这种组合既方便，又节省了空间。图5 梯子与柜子的组合其次，可以把写字板（或者放置笔记本的板子）和台灯组合到床上，这样又可以在床上看书写字玩电脑。（具体执行方法见第三部分）床在睡觉时是执行床的原始功能，在不睡觉时是否可以当做座椅使用呢？但又不能直接坐在别人的床边，毕竟那是别人睡觉的地方；而且直接坐在床边，站起来时头容易撞到上铺。所以可以设计一种翻板装置，不睡觉时可以打开，当座椅使用；也可以在地上铺一块坐垫，坐在地上把翻板打开当写字台使用。这种设计也就结合了座椅与床的功能。大致草图如图6所示。图6 组合创新法设计的床 2.3焦点法焦点法就是将要解决的问题作为焦点，随便选择一个事物做刺激物，通过刺激物和焦点之间的强制联想获得新设想、新方案的方法。我的焦点当然是寝室里的双层床，我先选择篮球作为刺激物看起来风马牛不相及，但用焦点法强制联想，还是很有成效的。如下表，首先，列出篮球的各种特征，再由这些特征出发进行发散联想，把由这一事物引起的联想与焦点联系，进行组合联想，并列出设想方案。最后对设想方案进行评价、选优。如下表：刺激物：篮球1、弹性的5、曲线的焦点：寝室双层床1、弹性床2、空心床3、充气型床4、运动型床5、曲线型床3、充气的2、空心的的4、运动的通过焦点法强制联想，我构思出了如上五种床，虽然有些床不一定适用于寝室，但在其他场合也许能用到。其中第五种曲线型床，我绘制了草图（如图7）：整体呈曲线状，外观独特；床板也不是平的，而是内凹状，这样睡在上面的感觉也很舒服。图7 焦点法设计出的曲线型床再尝试着选择兔子一种生物作为刺激物，列表如下：刺激物焦点兔子爱吃胡萝卜红红的眼睛是夜行动物，眼睛能聚光眼睛长在脸的两侧，因此视野宽阔寝室床红颜色的；带“眼睛”（带灯）；带轮子；可折叠的；材质轻巧+折叠设计，附带一个很好的储物柜。喜欢蹦蹦跳跳（活泼、好动）竖着的大耳朵反应敏捷有立体感；高低错位的；层次分明；具有视觉上一致性效果；营造空间层次感。喜欢干净前腿较短后腿较长适于跳跃、奔跑具有轻巧线条和曲线感；在视觉上更有层次感；防尘又美观。喜欢干净嘴巴是三瓣嘴领域性强，会在自己的地盘上做记号有一定的连锁反应使用人机工程学原理，使用一体化设计，可以最大限度地利用空间，利用了隔断兼容。圆圆的、短短的尾巴会发出声音会咕咕叫球形的床；能移动；便于清洁；带隔音设备；还可以把床与音响设备结合在一起，插上U盘可以放音乐，人躺在里面可以享受立体环绕声的效果。再次进行联想发散，并将结果再次与寝室床进行强制组合：流线型既给整个造型增添了不俗的气质，又给人一种稳实的感觉；多功能方便拆装的元素，帮助改变空间的运用；一体化形成多种形式、多重变换的工作组，功能完善；灵活性可以灵活移动，长、宽可调的床；合理层次化合理规划，层次分明。最后利用组合联想来设计寝室的床。 2.4设问探求法 提问能促使人们思考，提出一系列问题更能激发人们在脑海中推敲。大量的思考和系统的检查核对，有可能产生新的设想或创意。根据这种机理和事实，人们概括出设问探求法（或称检核表法，我查阅资料时看到有些地方也叫稽核问题表法）。 奥斯本在发挥创造力中介绍了为数众多的创意技巧。后来，美国创造工程研究所从这本书中选择9个项目，编制出“新创意检核用表”，以此作为人们进行创造性设想的工具。借鉴这种工具，设问探求法也从9个方面进行分项检查核对，来促使设计者探求创意。设问探求法在创造学中被称为“创造技法之母”，因为它适合各种类型和场合的创造性思考。可以把九个思考点都试一试，也可以从中挑选一两条集中精力深思。以下是我列的表格和思考：序号设问项目简要说明1有无其他用途？寝室里的床最基本的用途是用来睡觉；可以将其改进，可以在上面舒服地看书写字、使用笔记本电脑；也可以设计成折叠式的，睡觉时放开，不睡觉时叠起来可以当做沙发或长椅。2能否借用？借用吊在两棵树间的那种吊床的形态，把床板设计成下凹行的，可以让人躺在上面更舒服。3能否改变？改变寝室床的传统形态，可以设计成形态特殊的“斜拉床”等；将其传统的颜色改变，涂上淡淡的暖色，可以令人身心愉悦。4能否扩大？适当增加床的宽度，便于睡觉时翻身；或者增加床头柜等物件。5能否缩小？寝室里的上下双层床本身就是为省空间而设计的；另外，利用床内部多余的空间，设计几个置物盒，可以减小另外放置置物盒的空间。6能否代用？采用新型材料，因为现在晚上睡觉打呼的人严重影响了他人的休息（我深有体会），所以可以把床设计成半封闭型的，在外层加装那种有些办公室墙壁使用的那种隔音板，敞开的部分使用窗帘，窗帘的材料为隔噪音布，可以有效减小噪声，而且不再需要蚊帐。7能否重新调整？可以将床设计成长度可调的，这样小个子的人可以将床缩短，节省空间；大个子可以将床拉长，避免麻烦。还可以将下铺设计成折叠式的，收起来后可以减小空间占用，还能当座椅使用。8能否颠倒？传统的寝室里的床都是沿“竖”方向摆放（从门外看进去），可以设计一种组合床，横着摆放，两组床中间是桌子（桌子也分和床一样分上下层）。9能否组合？可以将到上铺的梯子与柜子或者抽屉组合；床上的靠背可以设置成可开合式的，打开后里面可以放置物品；可以在床里面装置一个LED灯和一块小木板，在里面可以写字，组合了书桌的功能等等等等。设问探求法的每一条提问项目也可视为单独的一种创造技法，其中有些思考与前面的创意重合了，我选择了其中几项，把床设计成半封闭型的。设有隔音板和隔音窗帘，可以解决时同寝灯光和噪音干扰的问题；床内部设置有书架、台灯和笔记本折叠板，使得床的功能多样化，也方便了同学们在床上学习，提高了床的利用率；适当增加床的宽度、上层栏杆的高度；同时，利用之前的组合法，例如梯子和柜子组合，使得床变得更集约化。设计草图如图8：图8 设问探求法设计的床之一此外希望点列举法、缺点列举法等等在前面的市场调研中已有体现。3 设计表现 第二部分里面我根据几种创新思路提出了几种寝室双层床的设计构思，最全面、最切合市场调研的应该是最后一种设计，基本满足调研需求。所以我选择最后一种方案来进行细化设计（见第二部分图8）。 3.1床的尺寸 目前我们寝室里面的床宽85cm，长190cm，统一标准，有一部分同学表示睡觉不太舒服，所以我基于人机工程学对床的尺寸进行重新设计。 人处于将要入睡的状态时窗宽约需50cm，但人熟睡后并非处于静止状态、需要频繁地翻身，实验表明，翻身所需要的幅宽约为肩宽的2.5倍。另外，人熟睡时脑电波为波，频率最低，约为14Hz；清醒时为波，约为713Hz；睡眠深度为波与波成分的比，通过脑波（EEG）观测睡眠深度与床宽的关系，发现床宽的最小界限应是70cm。比这宽度再窄时，翻身次数和睡眠深度都会明显减少，影响睡眠质量，使人不能进入熟睡状态。床宽小于50cm时，翻身次数减少约30%，睡眠深度受到明显影响，如图9。按翻身所需要的幅宽约为肩宽的2.5倍来估算，床宽取100cm。 图9 睡眠深度与床宽和翻身次数 人机工程学实验表明，床长以图10所示的尺寸为宜。床长L=1.05h+a+b，其中a=10cm，b=5cm。据此公式，男生寝室的床长设计为198cm，女生寝室为188cm。图10 床的最适长度 下层床离地面高度设计为50cm，床是上接天花板的结构，故每层床高由剩余高度一分为二。 3.2放置笔记本的折叠板这个装置一度要被我舍弃，因为如果要在床上装一个板子，会极大的影响床的正常使用。后来我考虑了折叠装置。有没有适合的机构，用的时候放下、不用的时候收起来靠墙折叠，而且又能承重呢？我借鉴了目前市场上已有的壁椅的设计（如图11）。图11 壁椅折叠板的各部件标注如下：图12 折叠板爆炸图 序号零件名称数量01沉头十字自攻螺丝202本体左饰片103支架插销204本体105支架固定座206锤击式胀套螺钉组507支架面板组件108本体右饰片109本体装饰片110本体装饰片垫片1 折叠板装在承重墙一侧偏头部的地方，高度以在板上放置笔记本时，人靠坐在床上对着笔记本屏幕能平视稍微向下一点角度为宜，我推荐的数据为40cm。不考虑调节倾斜度，因为笔记本本身屏幕就可以调节倾斜度。图13 加装折叠板（3Dmax截图） 3.3梯子首先，到上铺的梯子我用了非常常见又实用的组合创新法：把梯子和抽屉或者柜子相结合，使得空间更加得到利用，床变得更集约化。我设计了两种类型的梯子。第一种适合寝室长度较长的寝室。如图14-1，梯子为L型，利用了“TRIZ创造原理”中的多维化设计，使得梯子在拥有更多组合柜的前提下更节省空间，组合柜中两个无门柜可以用来放置洗漱用品（早晚经常用的牙刷杯、洗面奶等物品），目前我们把这些物品放置在写字台上方的柜子上，但放上去的时候，经常有水滴从这些洗漱用品上滴落在写字台上，有时滴落在书本上，很不方便。所以这个细节设计很人性化。 图14-1 梯子（类型1）图14-2 梯子（类型2）但很多寝室可能空间较小，第二种适合长度较小的寝室，绝大多是寝室可以选择这种方案。如图14-2，梯子从两组床中间上去，两个上铺合用一个梯子，有效节省了空间。 3.4材料的选择床的本体选择实木为主要材料。因为实木双层床最为安全，承重能力好，木材本身就是天然环保的，可以打造成各种美观的造型。具体选择哪种实木，就看当时市场上哪种实木最具性价比了。可能有人质疑，实木作为原料，成本比原来的铁架床高了很多，学校承担的起吗？其实现在的铁架床的后期维修成本也很高，比如我就至少遇到了两例：大一时隔壁寝室上铺床的铁架连接处松动，掉了一半下来；这学期我们寝室上床的梯子底部松动，维修人员过来重新打钉子维修这些情况不仅需要人工维修费，而且还是安全隐患。铁制床体用久了也是会生锈，生锈处会逐渐被氧化，直至损坏。而实木床体就不存在这些问题，寿命更长，维修次数更少，安全性更高，综合成本其实高不了多少。而且大多数同学肯定也愿意为更好的床多付一点租金的。梯子选择大芯板（又叫细木工板）作为材料，其握螺钉力好，强度高，具有质坚、吸声、绝热等特点，加工简便，用途广泛。其很好的横向强度适合作为上床梯子的原料。因为我设计的床具有减轻噪音的功能，所以床体外面钉一层矿棉隔音板，不仅隔音，而且是很好的防火材料，万一寝室发生火灾，床不会作为引火材料着火。帘子的布料选择厚实的隔音窗帘布料。有了这两种材料，想休息的同学就不再会被同寝其他人的说话声和灯光所打扰，晚上其他人的呼噜声也能有效降低。 3.5配色方案床整体上采用白色+粉蓝色的配色方案，使用环保漆上色。粉蓝色是一种淡淡的、素净的颜色，给人一种宁静的，清新的感觉，它不像粉红那么艳丽、高雅，不像蓝色那么深邃，它有它自己的特点，很平和、平柔的颜色；这种颜色经常用在睡房，能让人想到接近透明的天空，有一片薄薄的、纯洁的云遮挡。所以用在寝室的床上再好不过，并且男女皆宜。梯子、折叠板等物件我采用了粉蓝色深浅渐变的设计，充满变幻无穷的神秘浪漫气息，在视觉上更为美观。（详见效果图） 3.6其他细节台灯设置在墙面一侧较高处，偏头一侧，光照范围更广，台灯头可以扭转微调；选择色温在4000K左右的节能灯，更能保护眼睛。书架设置在靠背处，两