【正文】 ......... 25 轉(zhuǎn)動(dòng)副的施加 .......................................................................................... 26 動(dòng)力的施加 ............................................................................................. 27 碰撞的施加 ............................................................................................. 28 海豚玩具的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真 ................................................................................... 29 海豚玩具模型的仿真 .............................................................................. 29 模型的測(cè)試 ............................................................................................ 31 ............................................................................................................................ 34 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 35 致謝 ......................................................................................................... 36 武漢輕工大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 4 課題背景 “玩具”是個(gè)很寬泛的概念，廣義上講，任何可以拿來作為娛樂的物品都可以稱為“玩具”。而我們要討論的“玩具”是作為產(chǎn)品的玩具，即工業(yè)化批量生產(chǎn)并投入大眾消費(fèi)市場(chǎng)中的物品。 隨著科技的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷提高和運(yùn)用，特別是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用與普及不但給各行各業(yè)帶來了前所未有的生產(chǎn)高效率與管理的規(guī)?；c統(tǒng)一化，而且網(wǎng)路也把全世界的人連通到了一起，越來越多的人開始遠(yuǎn)離體育運(yùn)動(dòng)，將大部分的休閑鍛煉時(shí)間投放到了網(wǎng)絡(luò)虛擬環(huán)境中。據(jù)調(diào)查， 2021 年發(fā)表的報(bào)告顯示 中國(guó)青少年網(wǎng)民規(guī)模已經(jīng)達(dá)到 億人，其中 74%的青少年使用手 機(jī)上網(wǎng) ，主 要是用來上網(wǎng)聊天、聽音樂、看電影、玩游戲等，大部分時(shí)間用來娛樂 [1]。 如何讓青少年有一個(gè)更健康的生活方式，這個(gè)問題急待解決。一個(gè)現(xiàn)實(shí)中具體存在的玩具對(duì)青少年來說是一個(gè)很不錯(cuò)的選擇，對(duì)于處在智力開發(fā)期的孩子來說，更是首選。 中國(guó)玩具以歷史悠久、分布地區(qū)廣闊和品種豐富著稱于世，在社會(huì)生活中發(fā)揮著獨(dú)特的作用。玩具在漫漫的發(fā)展過程 中與其他社會(huì)科學(xué)領(lǐng)域碰撞出各種火花 。 因此，玩具的研究開發(fā)工作不可避免的涉及美學(xué)、兒童心理學(xué)、商品學(xué)科的內(nèi)容 [2]。如果要在玩具的研究過程中搞清這些復(fù)雜的聯(lián)系和作用，那玩具的研究不 僅為其他社會(huì)學(xué)科提供重要的資料和線索，還會(huì)豐富和完善各學(xué)科的內(nèi)容。 社會(huì)在飛速地發(fā)展，人們對(duì)物質(zhì)文化的需求不斷地提出了更新的要求。玩具在人類社會(huì)生活中占有重要的位置。當(dāng)代玩具的發(fā)展離不開對(duì) 傳統(tǒng)玩具 的繼承與革新、玩具的豐富內(nèi)容和多樣形式為中國(guó)當(dāng)代玩具的生產(chǎn)提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，對(duì) 各種 玩具的深入研究有助于玩具事業(yè)的興旺發(fā)達(dá)，將為當(dāng)代玩具的民族化、現(xiàn)代化提供理論依據(jù) [3]。 從上述分析，開展對(duì)玩具的研 究不僅僅有利于玩具自身的發(fā)展，而且對(duì)美學(xué)的研究、對(duì)社會(huì)科學(xué)的研究、對(duì)促進(jìn)民族藝術(shù)的發(fā)展，都有現(xiàn)實(shí)的意義。 武漢輕工大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 5 玩具 在國(guó)內(nèi)的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 玩 具的娛樂和教育兩大功能越來越受到消費(fèi)者的密切關(guān)注，家長(zhǎng)所要求的玩具不僅要是孩子的親密玩伴，而且必須是他們成長(zhǎng)的良師益友。這樣的認(rèn)識(shí)已經(jīng)在眾多玩具購買者和消費(fèi)者的心目中確立，因而國(guó)內(nèi)外對(duì)玩 具功能的研究都在不斷的探究和技術(shù)的更新 [4]。 同時(shí) 玩具不只是兒童的專利，成年人也需要玩具。于光遠(yuǎn)同志指出： “ 一個(gè)人活到老，學(xué)到老，也玩到老。玩是人生的基本需要之一。人的一生，從 出生、兒童少年、成年到老年都需要玩。 ” 早在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期，孔夫子就在《論語》中說過： “ 飽食終日，無所用心，難矣哉！不有博弈者乎，為之猶賢乎已 ” 。說明這位圣人也是贊成玩的。清代的大汕廠翁在其《海外紀(jì)事》中說： “ 人各有為適情之具，詩、書、六藝而外，以及品 茶、飲酒、鉤弋、聲色、陸博，凡所以引人耳目口體之交者，不一而足 [5]。 蓋血肉之軀，頑然獨(dú)守，使五官四肢，絕不與物接，則氣脈郁結(jié)不得流利，天機(jī)已將沉滯于枯寂而不復(fù)發(fā)揚(yáng)。是則適情之具，外可以運(yùn)行氣脈，內(nèi)可以發(fā)越天機(jī)，而為人之助者不。 ” 他明確指出游戲不僅能滿足人們的娛樂 ，而且于身體、大腦智力的開發(fā)都是有益的。玩學(xué)家的理論則認(rèn)為：玩是人的普遍性行為，是一種情感宣泄；是對(duì)生活或工作中各種事務(wù)的模仿；是人的經(jīng)歷和經(jīng)驗(yàn)的重復(fù)；是一種心理滿足；是人類認(rèn)識(shí)一切客觀事物及其發(fā)明創(chuàng)造的前提條件。玩是建立在閑暇基礎(chǔ)上的行為情趣，是人的一種本能的必需。人在玩中成長(zhǎng)，認(rèn)識(shí)客觀事物，激勵(lì)進(jìn)取和創(chuàng)新精神。而玩的重要工具之一就是玩具。好的玩具，又為玩好創(chuàng)造好的條件，玩的更精彩、更有意義。因此，玩具文化是人們一生中需要的一種獨(dú)特的教育方式，是中華文化的傳播工具之一。于光遠(yuǎn)同志為此曾在 1988 年寫的《玩 具（大綱）》和 1996 年寫的《補(bǔ)充》中提出將玩具作為系統(tǒng)的教材。他建議集中心理學(xué)、教育學(xué)以及百科知識(shí)的專家共同研究編寫這部教科書，其內(nèi)容應(yīng)包括：校前教育、小學(xué)部分、中學(xué)部分、大學(xué)部分、校后部分和老年部分 [6]。 中國(guó)玩具文化源遠(yuǎn)流長(zhǎng)，遠(yuǎn)在新石器時(shí)代就出現(xiàn)了人類原始的玩具，如石球、陶塤、陶哨等。隨著中華民族經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)、文化藝術(shù)的不斷發(fā)展和提高，創(chuàng)造出了許多絢麗多彩、精巧迷人的玩具。它反映出我國(guó)一定歷史階段的經(jīng)濟(jì)、科學(xué)技術(shù)、文化藝術(shù)以及人們生活條件的發(fā)展面貌，具有鮮明的民族特色 [7]。 是中武漢輕工大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 6 華文化優(yōu)秀傳統(tǒng)的組 成部分，在中華文化發(fā)展史上占有獨(dú)特的地位。有些玩具甚至成為世界科學(xué)技術(shù)和文化藝術(shù)發(fā)展的先驅(qū)或啟萌。在促進(jìn)人們身心健康成長(zhǎng)、豐富人們的生活內(nèi)容、增長(zhǎng)知識(shí)、陶冶品德、勇于追求和創(chuàng)造方面起了積極的作用，成為人們文化娛樂生活中不可或缺的重要內(nèi)容之一。具有很強(qiáng)的生命力，流傳至今，并創(chuàng)出輝煌。 我國(guó)玩具行業(yè)是從上世紀(jì) 80 年代后發(fā)展起來， 70%以上還是來料加工和來樣加工，自主開發(fā)和創(chuàng)新的能力不強(qiáng)，能夠以自創(chuàng)品牌 出口的還為數(shù)不多，要從依附式發(fā)展轉(zhuǎn)向自主式發(fā)展還需要一定的過程 [8]。 目前在我國(guó)，玩具產(chǎn)業(yè)的強(qiáng)大生產(chǎn)能力和相對(duì) 薄弱的設(shè)計(jì)力量形成了鮮明的對(duì)比。我國(guó)是世界上最大的玩具制造國(guó)和出口國(guó)，全球 70％的玩具是在我國(guó)境內(nèi)制造的 [9]。 我國(guó)現(xiàn)有玩具企業(yè) 2 萬余家，從業(yè)人員超過 400 萬，年產(chǎn)值 1000多億元，產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的 70％以上，其中 ,廣州的產(chǎn)值達(dá) 300 億元。 2021年全國(guó)玩具出口額達(dá) 150 多億美元。廣東、江蘇、浙江、上海、山東和福建這五省一市歷來是中國(guó)玩具最重要的生產(chǎn)和出口基地，占中國(guó)玩具年銷售額的 95％以上，其中廣東占中國(guó)玩具年銷售額 50％以上，其主要生產(chǎn)基地在深圳、東莞以及沿海地區(qū) [10]。 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展，人們 的經(jīng)濟(jì)收入不斷增加，物質(zhì)文化生活不斷改善和提高，人們的休閑時(shí)間的延長(zhǎng)（每年的假期達(dá)一百多天），離退休的中老年人日益增長(zhǎng)（ 60 歲以上的人口已達(dá)到 億人）。加之現(xiàn)代化社會(huì)工作節(jié)奏日益加快，競(jìng)爭(zhēng)激烈，腦力勞動(dòng)強(qiáng)度加重，生活壓力不斷增大。人們?nèi)找嫘枰嗟膴蕵泛托蓍e的活動(dòng)空間，借助某種形式把緊張的腦力勞動(dòng)和生活壓力發(fā)泄出來，使身心得到輕松自由和安怡，以玩具作為休閑娛樂工具，與親人、朋友作戲，或自己欣賞把玩，或作為社會(huì)交往中互相贈(zèng)送的禮物，有的還作為收藏品等等，正好適應(yīng)了上述需要。從 20 世紀(jì) 90 年代末，社會(huì)對(duì)玩 具禮品的需要日益增長(zhǎng)，并漸成風(fēng)尚。成人玩具與兒童玩具不同， 它 更具挑戰(zhàn)性、更為復(fù)雜，玩起來頗需要些毅力、耐心和好的 心理素質(zhì)，它潛在的好處不僅僅是精神放松，更能啟迪思路，開拓思維 [11]。 在 北京、天津、上海、成都、泉州、佛山等一些城市，玩具吧、成人玩具柜臺(tái)、玩具酒吧悄然興起，并逐漸火熱起來。 進(jìn)入 21 世紀(jì)，成人玩具將會(huì)成為玩具工業(yè)的又一個(gè)新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。事實(shí)武漢輕工大學(xué) 2021 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 7 上，美、日等主要玩具消費(fèi)國(guó)，成人玩具早已受到重視。據(jù)報(bào)載：美國(guó)市場(chǎng)上40%以上的玩具是為成人設(shè)計(jì)的。前幾年在市場(chǎng)上掀起的電子寵物購買熱潮，也是以成人為主要 對(duì)象設(shè)計(jì)的。因此進(jìn)入 21 世紀(jì)，我們除了繼續(xù)重視和大力發(fā)展兒童少年所需要的玩具外，也要把成人玩具的發(fā)展重視起來。努力開拓創(chuàng)新， 使我國(guó)玩具文化全面實(shí)現(xiàn)對(duì)人們的獨(dú)特教育方式和文化傳播工具的作用 [12] 。 近年來，國(guó)際油價(jià)持續(xù)攀高，與石油相關(guān)的原材料價(jià)格亦隨之上揚(yáng)，塑料價(jià)格較年前上漲 30%40%。而一件玩具中，塑料成本大概占據(jù)總成本的 60%70%，這大大增加了塑料玩具的生產(chǎn)成本。這就要求生產(chǎn)企業(yè)必須跨越原料價(jià)格高漲、貿(mào)易壁壘和 3C 認(rèn)證等重重障礙。有人認(rèn)為，國(guó)內(nèi)玩具企業(yè)面臨著如 此多的困難，制約其發(fā)展的主要因素可 以歸結(jié)為質(zhì)量不高和技術(shù)含量低 [13]。 據(jù)此，我們不難找到解決難題的路徑：研發(fā)符合安全和環(huán)保要求的產(chǎn)品；利用科技創(chuàng)新，提高產(chǎn)品附加值，并向高檔化邁進(jìn)。 在這種情況下，計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的運(yùn)用就顯得尤為重要。它可以很好的解決我國(guó)玩具目前面臨的一些問題。 作為一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，特別在電子信息方面相比西方發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距，發(fā)展計(jì)算機(jī)技術(shù)是我們必經(jīng)的路。 玩具在國(guó)外的發(fā)展及研究現(xiàn)狀 美國(guó)是中國(guó)傳統(tǒng)玩具出口的主要市場(chǎng)，美國(guó)進(jìn)口玩具的 70%以上來自中國(guó)。但美國(guó)市場(chǎng)上的中國(guó)玩具絕大部分打的是國(guó)外品牌，中國(guó)只是加 工生產(chǎn)。出口金額雖然不小，但出口收效僅限于加工費(fèi)。因此，研究美國(guó)玩具市場(chǎng)的特點(diǎn)，對(duì)我國(guó)玩具出口意義重大。 在 2021 年美國(guó)經(jīng)濟(jì)出現(xiàn)衰退和受到 “” 恐怖事件的嚴(yán)重影響，但美國(guó)玩具業(yè)仍呈發(fā)展態(tài)勢(shì)，玩具銷售總額比上一年增長(zhǎng) 10%，其中傳統(tǒng)玩具銷售額比上年增長(zhǎng) %，電子游戲玩具增長(zhǎng) 43%。 從這一點(diǎn)上看， 研究美國(guó)玩具市場(chǎng)的特點(diǎn)，對(duì)我 國(guó)玩具出口意義重大 [14]。 美國(guó)堪稱世界第一大玩具市場(chǎng)，具有 三 大特點(diǎn)： 一、 玩具進(jìn)口量占世界的 1/3：美國(guó)玩具市場(chǎng) 80%以上的產(chǎn)