【文章內(nèi)容簡介】 概念，從而得出設(shè)計定位：1. 市場定位：中低檔消費市場2. 目標消費群：喪失行動能力的老年人和殘疾人3. 銷售區(qū)域定位：中國大中城市地區(qū)4. 產(chǎn)品類別定位：輔助行動工具5. 使用場所定位：醫(yī)院，普通高層家居，養(yǎng)老院167。 上下樓梯機設(shè)計原則1. 無障礙設(shè)計的原則。所謂無障礙設(shè)計就是要充分考慮到殘疾人和老年人的生理缺陷，使他們在使用上下樓梯機的時候能夠避免遇到不必要的問題，這不僅能夠使他們的生理需求得到滿足，而且心理上也能夠得到安慰。2. 綠色設(shè)計原則。盡量考慮到所使用材料為環(huán)保的材料，那樣才能在產(chǎn)品回收循環(huán)的時候不致于污染環(huán)境，材料的運用也要考慮到對人體的無危害性，盡可能采用綠色環(huán)保材料。3. 人性化設(shè)計原則。肢體殘疾的群體在日常生活中與健全人相比，存在較大的障礙。因此，設(shè)計師就應(yīng)該給予他們特殊的人文關(guān)照。為該特殊的群體營造一個安全、舒適、人性化的生活環(huán)境[3]。針對老年人及殘疾人的上下樓問題，本著人性化和無障礙設(shè)計的原則，展開設(shè)計思路，充分運用人機工程學(xué)的知識進行設(shè)計。第3章 草圖構(gòu)思與方案確定167。 設(shè)計構(gòu)思經(jīng)過了前期充足的調(diào)查準備和對現(xiàn)有同類產(chǎn)品的分析，設(shè)計工作進入了構(gòu)思階段，充分利用各種表現(xiàn)手法把設(shè)計想法由理論轉(zhuǎn)化為草圖方案，使得設(shè)計想法更加直觀。工業(yè)設(shè)計師常采用概念草圖表現(xiàn)不同的可供選擇的概念構(gòu)思，只有通過草圖的表達，才能最大程度地擴展設(shè)計師得設(shè)計思路，得到最佳的設(shè)計草案。創(chuàng)意是設(shè)計構(gòu)思最重要的部分，充分考慮對產(chǎn)品的前期調(diào)查工作中發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有同類產(chǎn)品存在的問題，分析問題，解決問題，從其創(chuàng)新性、可行性、經(jīng)濟性等方面逐一考慮創(chuàng)新點的取舍，并最后確定實現(xiàn)所選創(chuàng)新點的一些方案[4]。創(chuàng)新點 1：要滿足使用者安全上下樓這一最基本的本功能，在此功能的基礎(chǔ)上適當?shù)奶砑右恍┹o助的功能，比如，儲物，按摩之類的，采用目前先進的技術(shù)來實現(xiàn)這些功能：上下樓梯機的轉(zhuǎn)向控制，速度控制，座位部分的位置調(diào)節(jié)；通過操縱桿控制控制器調(diào)節(jié)；按摩功能的實現(xiàn)可以通過安裝配套的按摩椅。創(chuàng)新點 2：功能方面的操作要避免過于復(fù)雜的動作，針對設(shè)計對象，設(shè)計符合用戶生理和心理要求的操作模式。創(chuàng)新點 3：造型要美觀大方，跳出現(xiàn)有產(chǎn)品機械化的外形，可以考慮人體的曲線來設(shè)計。產(chǎn)品整體造型運用形式美法則：對稱與均衡、對比與調(diào)和、穩(wěn)定與輕巧、比例與尺度、變化與統(tǒng)一、節(jié)奏與韻律[5]。創(chuàng)新點 4：產(chǎn)品的顏色搭配要得宜，整體顏色搭配避免突兀，要給使用者親和力、溫馨感，同時在整體色調(diào)中搭配相關(guān)色彩，突出要重點表達的細節(jié)。創(chuàng)新點 5：材料的應(yīng)用：充分考慮產(chǎn)品的成本選擇適合產(chǎn)品的材料，諸如強化塑料，輕便而且強度足夠；靠墊，坐墊的采用皮質(zhì)透氣材料，以防止使用者長期使用而導(dǎo)致身體皮膚不適。 創(chuàng)新點 6：操作方式要便于用戶使用，防止錯誤操作，減少使用的疲勞，考慮操作界面的人機數(shù)據(jù)。也可以采用高科技的觸摸屏界面，表現(xiàn)要突出，設(shè)計符號要便于識別。創(chuàng)新點 7：進出裝置的可伸縮設(shè)計、推拉門的設(shè)計、可升降的設(shè)計。創(chuàng)新點 8：安全性設(shè)施：防滑、防止結(jié)構(gòu)外漏的設(shè)計。創(chuàng)新點 9：新技術(shù)、高科技的運用。使產(chǎn)品科技含量高，產(chǎn)品質(zhì)量好。167。 草圖分析比較：方案1，就有設(shè)計現(xiàn)代感。，以使機器運轉(zhuǎn)更加穩(wěn)定。方案2，符合人機工程學(xué)基本要求。方案3。，穩(wěn)重大方。方案4。，以控制機器運行時的穩(wěn)定性。方案5，屬于通用設(shè)計。 方案61. 此設(shè)計的最大特點是靠背的角度可調(diào)的履帶式上下方式，人的整個身體可以固定在座位上2. 造型流暢而顯大氣。 方案71. 上下樓方式為履帶式，智能操控。2. 造型很具有現(xiàn)代感方案8，以求解決機器上下樓的穩(wěn)定性，精致。方案9，外觀仿生于花瓣。，將人體包裹于機器內(nèi)，安全舒適。方案10，踏板下面有在平地行走的滾輪，便于平地行走。，防止結(jié)構(gòu)外露。方案11，時尚美觀。方案12。，運動方式為間歇式上下樓。方案13。方案14。，也可用于護腿。方案151. 此設(shè)計為可變式履帶上下樓梯機。2. 上下樓運動方式連續(xù)穩(wěn)定。3. 座椅部分靠背角度可調(diào)，以保證使用者的安全。通過對比分析，方案3和方案9并沒有太多的創(chuàng)意亮點，雖然外形有一定的改進，但使用起來安全性能較差。方案1方案13和方案14都采用了輪式的上下樓的方式，外觀造型有了進一步的突破，融入了設(shè)計者的設(shè)計理念，但創(chuàng)意不夠新穎，沒有太大的特色。相比較起來，方案1是這十五個方案中最具有創(chuàng)意的方案，選用最理想、最穩(wěn)定、最安全的上下樓的方式——履帶式，而且履帶的造價成本不高，作為部分的設(shè)計采用可滑動導(dǎo)軌式，功能和外形柔和的比較到位，因此而定位為最終方案。方案6的創(chuàng)意點是座椅部分帶有按摩裝置；方案7是外觀造型的設(shè)計；方案8的亮點在于座椅部分能隨著機器在樓梯上的上升而位置發(fā)生改變而使整個機器重心穩(wěn)定；方案10的創(chuàng)新點在于將輪式和履帶式上下樓的方式結(jié)合起來。其他方案，如方案11也都各具特色，充分展示了以人為本的設(shè)計原則，具有較強的可行性和前瞻性，可以深入研究設(shè)計。167。 設(shè)計深入在設(shè)計深入階段，首先將先前所捕捉到的構(gòu)思進行比較和分析，進而在以后的設(shè)計發(fā)展中有的放矢，而不至于將面鋪的太廣而難以深入。根據(jù)初步評審的可實現(xiàn)性、功能性、合理性、目的性原則，篩選以上方案得出優(yōu)選方案，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比較，具有功能多元化，創(chuàng)新的造型，自然溫和的色調(diào)，環(huán)保新材料的運用，符合以人為本、綠色設(shè)計的這一設(shè)計理念，以下是對初選出來的方案進行詳細說明。方案一：圖 31 方案一效果圖 方案特色1：結(jié)構(gòu)和外形緊湊，黑白色搭配，給人強烈的科技感、寧靜的感，如圖31。 方案特色2：扶手與靠背結(jié)合，而且這個結(jié)構(gòu)可以旋轉(zhuǎn)120176。，以符合人的坐姿，在機器上下樓時可以穩(wěn)定重心如圖32。 方案特色3：色彩搭配溫和，符合用戶的心理需求。圖 32 方案一色彩效果圖 圖 33 方案一色彩效果圖技術(shù)材質(zhì)：該款上下樓梯機采用復(fù)合亞克力材質(zhì)，具有安全、堅固、耐磨等特點，表面進行了皮紋防滑處理，如圖33。 方案二：方案二特色 1：整體造型線條流暢，結(jié)構(gòu)緊湊，外觀簡潔大方，體現(xiàn)科技感，如圖34。圖 34 方案二效果圖方案二特色2：扶手部分既有放置手的作用，又有保護人體，防止機器傾斜時對使用的安全造成威脅。方案二特色3：座位部分充分貼合人體臀部，腿部，背部的曲線，給人一個最佳的坐姿。色彩方案如圖35，圖36。 圖 35 方案二色彩效果圖 36 方案二色彩效果圖技術(shù)材料：座椅部分采用軟質(zhì)塑料，履帶外殼采用強塑料：滿足與人體接觸部分軟，與機器接觸部分強度硬的要求，也符合人性化設(shè)計的要求，安全實用。方案三：亮點 1：造型配色上比較有科技感和技術(shù)感，給人安全實用的心理作用，如圖37。37 方案三效果圖亮點 2：這款上下樓梯機為普通輪椅通用行機器，可以將普通的輪椅置于其上借助外力在后部的穩(wěn)定進行工作，如圖38和圖39。 38 方案三使用方式效果圖 39 方案三使用方式效果圖亮點 3：對于電動機的控制部分置于上部把手，通過旋轉(zhuǎn)把手來實現(xiàn)電動機的工作與否。亮點 4：固定輪椅部分的位置可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)不同輪椅的要求。亮點 5：樓梯機履帶外殼部分中空以便節(jié)省材料，和減輕機器的重量。 亮點6：把手部分可以旋轉(zhuǎn)，以調(diào)節(jié)整個機器的重心。技術(shù)材料：整個履帶外殼采用鈑金件：一是為了穩(wěn)住整個機器的加上輪椅的重心，把手部分采用軟質(zhì)橡膠以增加摩擦力。方案四：特點1：造型時尚，略顯科幻，適合青年傷殘人士的使用，如圖310。310 方案四效果圖特點 2：采用兩輪組式的運動方式，運動速度緩慢平穩(wěn)。 特點 3：控制方式采用智能控制系統(tǒng)，以控制座椅部分升降和機器的轉(zhuǎn)向，如圖311。 311 方案四效果圖 312 方案四效果圖特點 4：控制按鈕設(shè)置在扶手的把手部分，而且設(shè)計成隱藏式的，避免誤操作，如圖312。技術(shù)材料：整個機器外殼采用加強塑料，目的是為了保證整個機器的安全的基礎(chǔ)上減輕機器的重量，把手部分采用軟質(zhì)塑料或橡膠以增加摩擦力。方案五：亮點 1：造型有酣暢淋漓之感，線條流暢，動感強烈，如圖313。313 方案四效果圖亮點 2：與履帶結(jié)合的保護外殼設(shè)計有導(dǎo)軌，使座椅能順著導(dǎo)軌運動以調(diào)整座椅位置保證機器運行時的重心穩(wěn)定，如圖314。亮點 3：色彩搭配協(xié)調(diào)，充分體現(xiàn)上下樓梯機的材料質(zhì)感，如圖315。亮點 4：靠背采用包裹式設(shè)計，放置身體側(cè)歪，既有美觀的形態(tài)，又有實用的功能，履帶固定在外殼之上，如圖316。 315 方案五效果圖 316 方案五局部效果圖技術(shù)材料：整個機器外殼采用加強塑料，目的是為了保證整個機器的安全的基礎(chǔ)上減輕機器的重量，把手和控制操桿部分采用軟質(zhì)塑料或橡膠以增加摩擦力。167。 設(shè)計方案的優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計要想達到質(zhì)的轉(zhuǎn)變，必須要有量的積累。在考慮設(shè)計方案時，不能只單純地從形態(tài)的角度去設(shè)計產(chǎn)品，產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)等因素也直接影響產(chǎn)品的造型。 在方案優(yōu)化階段，產(chǎn)品形態(tài)要素應(yīng)以尺寸為依據(jù)，對產(chǎn)品使用方式、人機關(guān)系、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、制造可行性和成本反復(fù)斟酌，尋求最合適的細節(jié)設(shè)計方案。從以下幾方面細化設(shè)計：(1) 人機關(guān)系?！耙匀藶楸尽笔窃O(shè)計的根本目的，所以在探討設(shè)計的合理性時應(yīng)將人機關(guān)系放在第一位。人性化產(chǎn)品，就是包含人機工程的產(chǎn)品，只要是“人”所使用的產(chǎn)品，都應(yīng)在人機工程上加以考慮，產(chǎn)品的造型與人機工程無疑是結(jié)合在一起的，如圖39[6]。這次設(shè)計中，設(shè)計者考慮了產(chǎn)品長期使用的效果及使用時的舒適性，并對傷害與危險進行了排除。一切與人發(fā)生關(guān)系的接觸面都是需要考慮的問題的切入點。圖 39 人機關(guān)系圖此產(chǎn)品設(shè)計的目的是能使用戶能以舒服的姿勢上下樓梯，主要是通過與履帶裝置的結(jié)合以及座椅的人性化設(shè)計來實現(xiàn)的。座椅：其高、深、寬取決于患者的體型，其材料質(zhì)地也取決于人的生理狀況。 坐墊：為避免壓瘡，對墊子要高度注意，有可能盡量用蛋簍型，這種墊由一在坐位時，坐骨結(jié)節(jié)承壓很大，常超出正常毛細血管端壓力的1~16倍，易于缺血形成壓瘡。為避免此處壓力過大，常在相應(yīng)處的墊子上挖去一塊，讓坐骨結(jié)節(jié)架空，，挖后墊子呈凹字形，缺口在后，若采用上述墊子加上切口，可以相當有效地防止壓瘡的產(chǎn)生。 腳托及腿托：腿托可為橫跨兩側(cè)式，或兩側(cè)分開式，這兩種托都以采用能搖擺到一邊和可以拆卸的為最理想。必須注意腳托的高度。腳托過高，則屈髖角度過大，體重就更多地加在坐骨結(jié)節(jié)上，易引起該處壓瘡。 靠背：靠背有高矮及可傾斜和不可傾斜之分。如患者對軀干的平衡和控制較好，可選用低靠背的輪椅，使患者有較大的活動度。反之，要選用高靠背輪椅。 扶手及臂托：~25cm，有些臂托可調(diào)節(jié)高度。還可在臂托上架上搭板供讀書、用餐。機器行駛的速度一般控制在每分種15～20個臺階，可爬樓梯的最大坡度為35176。，臺階最大高度不超過27cm，保證整個機器的安全穩(wěn)定運行，從而保證人的安全。 (2) 結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)與形態(tài)兩者相互依存，不可分割。結(jié)構(gòu)與形態(tài)實質(zhì)上是“手段與目的的完整協(xié)調(diào)”。形態(tài)必然以某種結(jié)構(gòu)形式存在，不同類型的形態(tài)，它們的結(jié)構(gòu)具有不同的受力特點和構(gòu)造特點，大至結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)成，小至構(gòu)件的尺寸大小。而結(jié)構(gòu)則必然以一定的形式表達，無論是自然形態(tài)還是人工形態(tài)，結(jié)構(gòu)都是其基本因素[7]。(3) 環(huán)境。任何產(chǎn)品均在于一定的時間和空間中，不可避免的與周圍環(huán)境進行交互。產(chǎn)品環(huán)境是指產(chǎn)品在生產(chǎn)、銷售、使用和處置過程中有可能影響和輻射到的周圍環(huán)境，它融合了時間、空間、自然、社會、科學(xué)、技術(shù)和各種相關(guān)因素的綜合體系[8]。 上下樓梯機的使用環(huán)境就是樓梯，和室內(nèi)平整地面，機器在運行過程中必須與樓梯環(huán)境緊密結(jié)合，以使機器發(fā)揮更大的效用。(4) 材料和工藝。如果產(chǎn)品的形態(tài)是感人的，那么利用良好的材質(zhì)可以使產(chǎn)品設(shè)計以最簡約的方式充滿藝術(shù)性。不同的質(zhì)感肌理帶給人的心理感受不同。如玻璃、鋼材可以表達產(chǎn)品的科技氣息；木材、竹材可以表現(xiàn)自然、純樸、人情意味等[9]?？繅|和座椅的材料：為了使體壓分布合理，需精心設(shè)計好靠墊的彈性材料，可以采用不同材料配成三層結(jié)構(gòu)合適。與人體接觸的面層采用柔軟材料；中層采用硬一些的材料，有利于身體保持良好的姿態(tài)；最下層是承受壓力的部分，用稍軟的彈性材料起緩沖作用。經(jīng)過對上述五個優(yōu)選方案的篩選和分析，決定將第五個方案即確定為最優(yōu)方案，理由如下：首先分析造型，方案一的造型簡潔、大方；方案二的造型有一定的突破，線條流暢；而方案三造型雖然比較簡單，但功能上具有一定的可行性；方案四造型略顯時尚，適合年輕的傷殘人使用；方案五整體造型體現(xiàn)了科技感、技術(shù)感的結(jié)合，滿足用戶的心理需求。時尚的造型曲線，體現(xiàn)了很強的運動感。其次在色彩選用和搭配上，五個方案的色彩方案都有一定的代表性，不同的顏色體現(xiàn)的質(zhì)感不同，帶給人的感覺也不同，但方案五的色彩運用在體現(xiàn)了強烈的時尚感、動感的同時也也給人科技、先進的感覺，這是另外幾個個方案無法比擬的優(yōu)點。再次在功能上，每個方案都體現(xiàn)了無障礙設(shè)計、人性化的關(guān)懷，合理的人機交互方式，都考慮到操作程序的簡化，但第五個方案的功能作用較為齊全，并且有特色。功能不僅是實用功能，給人精神上的愉悅、享受也是一種功能[10]。最后是技術(shù)原理，五個方案都選擇使用目前較新的材料以及加工工藝，其中方案五選用最穩(wěn)定的履帶式連續(xù)上下樓的運動方