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1、 毕业设计(论文)题 目: 家用吸尘器设计 学 生: 系 别: 机械与汽车工程学院 班 级: 工业设计0902 学 号: 0109106228 指导老师: 职 称: 完成日期: 2013-06 目 录摘要IVHousehold vacuum cleaner designV1 绪论11.1 吸尘器原理11.2 分类11.3 结构分析22.1 课题建立的背景、目的及意义42.1.1 课题研究背景42.1.2课题研究目的42.1.3课题研究意义42.2 国内现状分析52.3 研究方法、内容及设计流程62.3.1 研究方法62.3.2 研究内容62.3.3 设计流程1173 调研分析93.1 同类产品
2、分析93.2 现有产品造型分析123.3 产品发展趋势分析153.4 市场研究154 设计分析174.1技术支持174.1.1 超声波传感器的原理及性能174.1.2 红外线热释电传感器的原理及性能174.1.3 电子罗盘技术174.1.4 微电脑技术184.2 材料选用184.2.1 塑料材料的选用原则184.3 基于消费者层面的设计分析204.4 环境分析214.5 功能外观分析224.6 人机工程分析234.6.1 按钮人机工程学234.6.2 显示屏人机工程学245 产品设计255.1 设计创意的展开及形成255.2 草图绘制265.3 方案确定306 建模及主要部件结构设计316.1
3、 产品设计结构图316.1.1集尘装置结构图316.1.2 吸尘装置结构图316.2 主要零部件模型图326.2.1 滚轮设备模型图326.2.2 吸尘盒模型及模型结构336.2.3 上下活动滑动装置模型及模型结构346.2.4 吸尘装置外壳模型及模型结构346.2.5 收集装置模型几模型结构356.3 产品工作示意图357 色彩分析与设计排版367.1 色彩分析367.2 排版页378 毕业设计总结378 毕业设计总结388.1毕业设计总结388.2 不足与展望38致谢39参考文献:40附表:调查问卷及其结果41家用吸尘器设计摘要:随着时代的发展人们生活水平的提高,吸尘器正在中国家庭迅速的普
4、及,社会现代化的进程使得当代人的生活方式也发生了改变,现在普通家庭对吸尘器的需求也是大大的提高了,这也说明了吸尘器的市场需求空间是很大的。论文分析了国内外产品的现状、研究方法及意义。根据整体的发展趋势,以提高人的生活水平为目的,提出了家用智能吸尘器的研究。在研究家用智能尘器前,首先对吸尘器进行了概括了解,在此基础上继续对家用智能吸尘器的深入研究。包括了吸尘器的概念、分类、工作原理和结构特点等问题。并从全面上的了解来研究未来所需吸尘器产品的产品特征及发展趋势。提出家用智能吸尘器的研究方向主要分为两大部分:功能和外形。站在消费者和设计者的双重角度来提出问题并加以解决。再从家用吸尘器的结构出发,对本
5、次设计产品进行结构和模型分析。关键词: 家用吸尘器,智能,功能,外形,消费者Household vacuum cleaner designAbstract :With the improvement of life. Vacuum cleaner become more &more popularize in Chinese family. The modernization of society had changed peoples way of life. Nowadays the requirement of vacuum cleaner had greatly increased i
6、n the ordinary family. It also shows that the market demans of vacuum cleaner is very large. This paper analyzes the status of domestic and foreign products, methods and significance. According to the overall trends, in order to improve peoples living standards for the purpose of the proposed study
7、smart home vacuum cleaner. Intelligent household dust in the study, first conducted an overview on the vacuum cleaner, on this basis, to continue in-depth study smart home vacuum cleaner. Including a vacuum cleaner concept, classification, working principle and structure characteristics and other is
8、sues. And from a comprehensive understanding on the vacuum required in the future to study the product features and trends. Proposed research direction smart home vacuum cleaner is divided into two parts: the function and appearance. From the consumer perspective and designers of the dual questions
9、and resolve them. Again starting from the structure of household cleaners on this design product structure and model analysis.Keywords: vacuumcleaner, intelligence, function , appearance, consumersV 1 绪论1.1 吸尘器原理吸尘器的工作原理是利用电动机带动叶片高速旋转,在密封的壳体内产生空气负压,形成吸尘从而吸取尘屑。1.2 分类按过滤方式可分为:尘袋过滤式、尘杯过滤式、水过滤式。尘袋过滤式:尘袋
10、式则通过尘袋和HEPA等过滤材质过滤,要经常更换尘袋。尘杯过滤式:尘杯依靠旋风风道和HEPA等过滤材质过滤,一键倒尘,清理方便。水过滤式:水过滤以坚实的水箱吸纳液体、糊状物、碎鸡蛋、碎玻璃等各种垃圾,通过水过滤、溶解、锁定垃圾和细小微粒,使用后要清洗水箱。按外形分类可分为:卧式、立式、手持式、桶式、杆式、便携式吸尘器、中央吸尘系统、便携迷你吸尘器。 图1-1 杆式吸尘器 图1-2 手持式吸尘器11.3 结构分析吸尘器的基本结构按功能分为五个部分:1、动力部分:吸尘器电动机和调速器。 2、过滤系统:尘袋、前过滤片、后过滤片。按过滤材料不同又分:纸质、布质、SMS、海帕(HEPA高效过滤材料)。
11、3、功能性部分:收放线机构、尘满指示、按钮或滑动开关。4、保护措施:无尘袋保护、真空度过高保护、抗干扰保护(软启动)、过热保护、防静电保护。5、附件:手柄和软管、接管、刷头(吸头)、扁吸、圆刷、床单刷、沙发吸、挂钩、背带 。 图1-3吸尘器结构图工作解析风机叶轮在电动机的高速驱动下,叶轮中的叶片不断对空气做功,使叶轮中的空气得到能量,并以极高的速度排出风机。同时风机前端吸尘部的空气不断地补充叶轮中的空气,致使吸尘部内形成瞬时真空,即在吸尘部内与外界大气压形成一个相当高的负压差,在此负压差作用下,吸嘴近处的垃圾与灰尘随气流进入吸尘器,在吸尘器内部经过过滤器,垃圾与灰尘留在储灰箱内,而空气经过滤后
12、再排出吸尘器进入室内,至此完成了整个吸尘全过程。吸尘器主要包括起尘、吸尘、滤尘三部分,一般而言吸尘器主要包括电动机、离心式风机、滤尘装置和吸尘附件等组件。吸尘器的功率可高达400-1000w,小型吸尘器的功率一般在250w以下。灰尘等杂物依次通过地毯或地板刷、长接管、弯管、软管、软管接头进入滤尘袋,灰尘等杂物滞留在滤尘袋内,空气经过滤片净化后,由机体尾部排出。因气体经过电机时被加热,所以吸尘器尾部排出的气体是热的。 图1-4常用吸尘器工作示意图 图1-5 真空吸尘器工作示意图2 课题论证2.1 课题建立的背景、目的及意义2.1.1 课题研究背景随着社会的进步,人们生活水平的提高,健康、舒适、温
13、馨的家居环境越来越被更多人关注。怎样拥有舒适的生活环境成为人们茶余饭后谈论的热门话题,在高节奏、高压力的现代生活中,人们为了工作劳累奔波,而回到家却还要做家庭的清洁卫生,成为现代家庭的一大难题。对不少家庭而言,家用吸尘器已成为清洁家居环境的必备小家电。在家里,当地面卫生差时而你又一直处于繁重的工作中,花费大量的时间去搞卫生,是否会让你感到烦躁与疲惫。在生活质量多元化的今天,智能家居的概念已成为一种主流,健康的家居环境,智能化的科学生活方式,惬意的生活是大多数人心目中的期待。吸尘器的智能化已经成为一个趋势,经常需要清洁的地方让吸尘器自己清洁,角落的不易打扫的地方侧选择一个空隙时间人为打扫即劳逸集
14、合又不浪费时间。吸尘器的智能与人为控制的可切换同样重要。家用吸尘器已经逐步的走进我们的生活,按照发展来看,吸尘器也向小巧、智能、节能环保的发展趋势。家用吸尘器之所以被人们看好,是因为其本身就具备方便、节能、智能化、操作简单、噪音小等优点。2.1.2课题研究目的通过对比研究国内现有家用吸尘器在功能、材料、色彩,造型等各方面的优缺点,同时针对本次设计提出的智能、小巧的设计定位,设计出一款更实用、更方便、更智能、更快捷、更符合现有家庭使用的智能吸尘器。2.1.3课题研究意义吸尘器作为现有社会中不可缺少的一种代替人工工作的机器,从国内外现有家庭吸尘器发展状况来看,虽然取得了不错的成绩,但仍有许多工作需
15、要继续研究。从现有社会的智能化程度可以看出家用智能吸尘器的研究意义和价值,家用智能吸尘器是一个融合了计算机技术、自动控制、传感技术及机电科技等多方面的系统的综合应用系统1。作为家庭卫生清洁的常用设备,吸尘器的智能化能够避免在一天的繁重工作后还得弯腰打扫卫生,智能吸尘器应具有:不用人为弯腰工作,不用拖着电线移来移去,不需要人工清理积累的垃圾,不需要忍受其工作时的噪音等方面的便利。从目前国内外现有产品上来看,智能吸尘器的发展已经相当不错,但离令人满意还有一定的差距,还有许多方面需要改进,在现有基础上不断完善改进,给千家万户带来方便,这需要不断的转眼探索和不懈努力。我国2004年至2011年对吸尘器
16、的需求量在逐步的攀升,并且每年增长率都在百分之十以上。 图 2-1 2004-2011年吸尘器增长趋势图 图2-2 2004-2011年吸尘器年增长率2.2 国内现状分析近年来,曾经是奢侈品的吸尘器已经逐渐进入大众消费市场,千元内产品成为市场主体,国家大量保障房的建设及家装市场带动了中国吸尘器市场的升温。改革开放以来,经过数十年的发展,中国已成为世界家电产业中重要的制造与加工基地,在国际家电市场占有极其重要的地位,吸尘器产业也不例外。国内吸尘器产品各大企业经过多年发展,已经具备了一定的实力,并开始走向国际市场。中国吸尘器市场中主流品牌相对较少,但小品牌众多,因而竞争尤为激烈。虽然本土品牌的数量
17、远高于外国品牌,但外国吸尘器产品凭借良好的技术、优良的品质保持着领先的地位。据统计:2010年,飞利浦以明显优势领跑中国吸尘器市场,美的、海尔和三洋组成吸尘器市场的二线阵营紧随其后2。随着居民生活水平的不断提高,对居家环境改善的要求,以及消费观念的转变,吸尘器的需求量必然会有一个新的突破。据统计:2011年,国内吸尘器产品的产量高达8300多万台。预计在未来的10年内,我国吸尘器产业将逐步进入黄金发展阶段,吸尘器市场发展前景极好。从国际市场上来看,欧美等发达国家依然是吸尘器产品的主要竞争市场,但发展中国家这些新兴市场也不容忽视。随着全球经济逐步回暖,未来吸尘器的前景仍然是十分广阔的。图2-3为
18、2011年3年中国吸尘器市场主要品牌吸尘器销售情况: 图2-3 2011年3月中国市场销售品牌吸尘器排行榜2.3 研究方法、内容及设计流程2.3.1 研究方法1、资料的收集整理采用实地调查、查阅文献资料、电子期刊和互联网浏览等方法,获取相关资料。2、资料的分析采用系统科学的方法,进行数据处理及归纳。分析现有家用吸尘器中的不足和有待改进之处。3、询问设计指导老师在课题的研究和撰写过程中,请教设计指导老师等其他专业人士。4、 软件建模通过计算机辅助设计的方法来实现产品的设计。在电脑软件上模拟出产品的最终形态及色彩等信息。2.3.2 研究内容 智能能吸尘器已经逐步的走向我们的生活,按照发展观来看,智
19、能吸尘器也具有取代传统吸尘器的趋势,智能能吸尘器之所有被人们看好,是因为其本身就具备传统吸尘器无法比拟的优势。由于智能吸尘器本身是吸尘器的一种,所以我们对吸尘器要有一个全面的理解才能为研究智能能吸尘器做好准备工作3。因而以传统的吸尘器为切入点,针对传统的吸尘器,本研究需要解决以下几个问题: 1、从吸尘器的发展史及类别对吸尘器的概念进行定义。 2、了解吸尘器的市场潜力。 3、传统吸尘器分类和造型研究。4、人们对传统吸尘器存在的优缺点论证。5、从现有的吸尘器技术特点看未来智能的发展趋势。对智能能吸尘器的研究,从各个方面来进行研究,以设计者及消费者双重角度来考虑如何改良产品的设计,是本研究需要解决的
20、重要问题,针对这一问题,需要解决以下一些问题7:1、 通过对吸尘器以及现有产品了解对智能能吸尘器进行定义、构想。2、 智能能吸尘器的工作原理。 3、 分析智能能吸尘器的外形设计需要注意的地方。4、 从人的情感诉求和以人为本的方向寻求设计方向。5、 智能能吸尘器对现代生活的影响及市场。 6、 以发展的角度来看未来多功能吸尘器的发展趋势。7、 智能吸尘器的模型构建。 以上几个问题问题的解决,就是论文的主要内容及课题设计的最终目的。 2.3.3 设计流程11(1)产品自身分析 对市场上现有的家用吸尘器尤其是智能吸尘器进行功能、结构、造型分析,取其优点,分析如何改善不可取之处,并适当增加一些附属功能。
21、(2)市场调研 通过对市场现有家用吸尘器的分析,并进行资料汇总。(3)设计定位通过对市场调研、使用人群和使用环境的分析,分析其发展趋势并确定其设计定位。(4)草图及方案确定 在市场调查分析的基础上,针对现有产品的问题与不足,通过发散思维以及解决问题的思路画多张草图,对家用吸尘器进行造型和功能性设计。(5)产品建模及渲染 针对选定的产品方案进行产品三维建模;用PROE建模,将最后建好的模型导入Key-shot进行模型渲染,出产品渲染图。3 调研分析为了更加清楚的了解家用吸尘器市场需求,通过网络资料和实际调查我们得到一些结论:家用吸尘器特点:现有家用吸尘器主要为卧式吸尘器;功率一般为1000-12
22、00w;价位600-1500元。在调查中我们同样发现了现有家用吸尘器存在的一些缺陷:1、噪音较大;2、吸尘时容易散发异味,污染空气;3、需要经常清洗贮尘袋,拆卸繁琐;4、使用过程中往往容易造成二次污染,出气过滤纸需要合理改进;5、家务单调,没有娱乐性可言,容易使人疲劳;6、需要人跟随工作,无法自行完成工作。 家用吸尘器未来走向分析:随着人们生活水品的不断提高,家用吸尘器终将像电视机一样成为必不可少的家用电器,市场潜力巨大。根据调查,人们对吸尘器的最主要要求为轻巧便用,节能,噪音小,耐用,同时还要环保,智能化,带有乐趣性。3.1 同类产品分析吸尘器可分为卧式、立式、杆式等几种,我们先来了解几种常
23、见的吸尘器卧式吸尘器:应用领域:地毯、车内的清洁、电器、家居等。 特点:是外形小巧,存放方便。 卧式吸尘器在集尘方式上也分为“尘盒式吸尘器”和“尘袋式吸尘器”。 卧式吸尘器的外形大小一般为长:40-50cm,宽:30-40cm,高:25-35cm。它的电动机安装是与地面平行的,主要部件,电机、风机、过滤器、和集尘桶都是按顺序沿着水平方向安装在壳内。在市场上较为常见的就是卧式吸尘器,它占领了整个市场的80%以上,一般的卧式吸尘器的吸头是可拆卸的,可以根据不同场所的清洁需求换不 图3-1 卧式吸尘器同的吸头,有清洁地面的专用地板刷头,有清洁沙发、窗帘织物的扁毛刷头,有清除死角旮旯灰尘的小型吸头。卧
24、式吸尘器都配有软管,灰尘在吸力的作用下通过长长的软管进入集尘桶内,完成清洁过程。卧式吸尘器的外形以小车型和长方形居多,结构上分为前壳、后壳和附件三大部分,前壳体积稍小适合安置集尘桶,后壳稍大适合安置电动机和风机,中间一般采用密封的胶条连接。附件包括软管、吸头、长管和配置的刷头。 立式吸尘器 :应用领域:地毯、车内的清洁、电器、家居等。 特点:立式吸尘器通常体型庞大、功率大、工作量大、不方便移动,需要设计出长而灵活的吸尘管道。立式吸尘器外形大小一般为,外径:30-40cm,高:30-50cm,主要的组成部分是电动机、离心式风机、过滤器和附件,功率为400-1000w。立式吸尘器的电动机主轴安装是
25、垂直于地面的,电机、风机、过滤器、集尘桶按顺序由上至下安装在壳内。在工作时,立式吸尘器是垂直放置在地面上的,所以要加以移动时用的滑轮和人操作的把手。立式吸尘器多为圆筒形和方形,结构上分为上部、中部、下部和附件四大部分。上部安置电动机和风机,中部设有密封胶条,下部安置过滤器和集尘袋。 附件包括软管、吸头、长管和配置刷头。立式在 图3-2 杆式吸尘器美洲市场占有率较高,吸力大,除尘力强,多用于大面积的居室和地毯清洁。 卧式吸尘器和立式吸尘器是目前家用吸尘器里使用较多的种类,除了结构安置的不同,最大的区别就是集尘桶大小的不同,对一般家庭来说比较适合选用卧式吸尘器,对于居室面积稍大或是单位的使用来说则
26、适合选用立式吸尘器。手持式吸尘器: 应用领域:主要用于车内的清洁,对键盘,电器等也有良好效果。特点:体型小巧,携带及使用非常方便,但是功率较小,吸力不够强劲。手持式吸尘器分为直接接电源式和充电式两种。操作方式是直接握在手中使用,省去了软管部分,直接装工作吸头就能使用,同样也造成了人需要弯腰工作这个弊端。手持式吸尘器在结构上来说比较简单,没有附件,功 图3-3 手持式吸尘器率小所以吸尘效率也较低,在300w以内,只适用于小面积的清洁,但是因为其体积小,便于携带,价格也较低,受低端消费者喜好。 杆式吸尘器 应用领域:清洁房顶和墙壁的首选。特点:体型小巧,使用方便,杆式吸尘器是近几年猜逐步增多的产品
27、,外形上像一根杆,上端为把手,下端为吸头。动力多为充电式,它的导管是直接连接在吸尘器的吸口处和工作刷头处,在清洁地面、地毯、墙角时不用弯腰,方便了清洁低矮出的灰尘,功率较小,一般都低于400w。智能吸尘器: 图3-4 杆式吸尘器应用领域:家用地毯、角落。特点:自动清扫地板上的灰尘,自动清理毛发和碎物。高端吸尘器,可自动打扫和充电,优点是噪音小,体积小,能够轻松进入传统吸尘器不能到达的地方。 因为在课题报告下来后的初步构想为家用智能型吸尘器,所以我本次课题的最终设计方向定在智能吸尘器上,在对产品进行设计之前先对现有主要智能吸尘器进行分析:目前在欧美、日本等西方发达国家,已经开发出面向市场的实用智
28、能吸尘机器人。 英国Dyson公司最近推出一种型号为DC06的智能吸尘器。这是世界首次开发研制的全自动“吸尘机器人”。这种机器人具有一定的人工智能,只需轻按开关它就会为使用者解除每天打扫房间的烦恼。如图3-5所示,吸尘机器人形状呈50cm长的模型汽车状,重 9.2 kg左右,配置了70多个传感器,可随时将发现的情况告诉由3台内置电脑组成的“控制端”。“控制端”每秒可发出16 条命令来指挥吸尘器的工作。充电后一按开关,机器人会在瞬间通过所搭载的3台小型计算机和70个传感器计算出自己所在位置、房间大小及脏乱程度、家具的配置等。要是小孩或狗等外来物体接近吸尘器,它就会自动停止工作。接近楼梯口时,吸尘
29、器会自动采取保护措施,以防止滚到楼下。使用时,只要打开电源、 图3-5 DC06的智能吸尘器选好 速度、按下“走”键,吸尘器就会自动工作,其它程序都由它自己独立完成。“Trilobite”是瑞典家电厂商Electrolux推出的世界上第一台具有完全自主能力的吸尘器,“Trilobite”启动后,先顺着墙壁罢地板四周的灰尘及异物吸尽,同时对房间进行学习,计算出清扫整个房间所需的时间:清扫时,主要采用随机规划模式,使用超声波传感器进行障碍物检测,探测到障碍物时自动避开并重新选择路线进行清扫。电源不足时,“Trilobite”会 图3-6 Trilobite智能吸尘器自动回到充电座自行充电。如果此时
30、房间还没有清扫完毕,“Trilobite”还有记忆功能,充好电后自己回到原处继续吸尘。用户可以采用磁条来限制“Trilobite”的行动范围,保护吸尘器不会进入危险区域,比如火炉、楼梯等。“Trilobite”的使用可以减轻用户75%的地面清扫负担。国内目前也已开始有关的研究开发工作,特别是在移动机器人的运动规划与控制方面取得了一定的成就,为研究开发吸尘机器人奠定了技术基础。哈尔滨工业大学与香港中文大学合作研制了全方位移动地面清扫机器人。该机器人具有遥控操作和自主操作两种运动方式,并具有智能电源管理功能,延长了运行时间,提高了对有限的移动动力资源的利用率。其吸尘机构可实现吸尘腔路的自主转换,提
31、高了吸尘效率。同时采用万向轮实现任意方向移动,使得机器人可 图3-7 国产智能吸尘器执行对狭窄区域的清扫任务。此外,该机器人具有在拥挤环境下的实时避障功能,能适应不断变 化的清扫工作环境。该吸尘机器人采用了开放式机器人控制结构,实现硬件可扩展、软件可移植、可集成,使得机器人作为服务载体具有更好的功能适应性。3.2 现有产品造型分析造型是产品的实体形态,是功能表现的形式,产品的形态由多种元素的几何图形共同构造,不同的几何图形所组成的造型会带来情感上不同的反应,也会形成不同的造型风格,要创造出一个完整的产品形象包括了形与色、形与形、形与体、形与空间之间的相互构成关系12。从现有市场上的吸尘器来看,
32、各式各样形态也形成了不同的造型的风格。 以曲线为主线条的结构风格 曲线包括波浪形、锯齿形、流线型以及不规则形,在情感上来说,曲线代表的是温柔的、委婉的情感,所以曲线造型的产品能够给人带来温馨的亲切感,在曲线产品的设计中,以流线型的曲线为典型。 “流线型原指空气动力学名词,用来描述表现圆滑,线条流畅的物体形状,设计中却成了象征速度和时代精神的造型语言6”,最初运用这个名词是指产品为了适应快速运动而具备的外在形态,后来发展成为在流线型形态影响下而产生的外在形态的线条美感。流线型自产生以来被大量的运用到了产品的设计当中,现代对流线型的诠释已经不仅仅局限于为了动力学而设计的交通工具上,这种风格也深深的
33、影响到了家用产品,包括吸尘器、洗衣机、电熨斗。在吸尘器的发展史上,流线型吸尘器占据了重大的地位,1935年的胡佛吸尘器便是代表作品,在这之前的胡佛吸尘器使用效率高,但是外观粗陋,表面的花纹比较市井化,设计师得雷夫斯对吸尘器的外观进行了彻底改变,他把电动机放置于一个简洁的外壳中,使其与吸尘器的外罩想衔接,两者相接的浑然一体,这个便是最早的流线型 图3-8 以曲线造型为主的吸尘器吸尘器。现在的吸尘器造型仍然以流线型设计居多。 以直线为主线条的结构风格 直线型风格主要强调“少就是多”的理论,讲究功能理性、造型简洁强调技术为主的造型设计理论,以直线为主线条的设计体现的是现代主义风格,强调的是产品的功能
34、性设计。从情感上来说,直线代表了刚硬、坚强的情感,也代表的是男性化的情感,所以,运用直线进行的产品设计在色彩上也是与冷色调和金属色的搭配为主,要体现的是现代化的家装风格相匹配的设计风格,表达的是庄重、冷静、浑厚的感觉9。产品的造型上,直线型的风格以格罗佩斯设计的包豪斯风格为代表,以直线为主的产品在风格上适合现在的家装风格,体现的是科技感、时尚感。 图3-9 以直线造型为主的吸尘器曲线和直线相结合的结构风格 曲线和直线相结合的形式构成了形态丰富的具有动感型的风格,这种形态风格强调的是物体沿着某一方向逐步的进行收缩,直线或是流线呈曲面的方向延续,靠不同的材质和色彩来区分主要的界面变化,好的直线与曲
35、线搭配主要体现在两者之间的比例关系,有比例的直线与曲线搭配能给人行云流水的舒适感。曲线与直线搭配的形态最早出现的是在建筑上,运用到产品的设计当中是英国设计师莫格瑞杰的手提式太阳能储存器,再到如今的家电设计该形态也是受到了相当大的欢迎程度。这样曲线与直线搭配的自由构成形态在情感上给人以多变、轻松、活泼的感.觉,运用在造型上时 图3-10 曲线与直线造型结合的吸尘器需要考虑整个产品的形式美,考虑产品的整体风格。曲线和直线的搭配是很灵活的,是动与静的结合,变化和统一的结合。 多体形态的结构风格 多体形态是指产品造型设计中由多个的形体所组合成一个完整的产品,这种风格在视觉上效果比较强烈。多个形体的结合
36、有很多种,包括一个形体嵌入另一个形体,这种结构方式在人的情感共鸣上是最舒畅最自然的方式。另一种在吸尘器设计上较多的是使用性 较强的可拆卸性设计,这种形态灵活性强,在使用上更方便了收纳。 图3-11 多形态造型结合的吸尘器产品的形态就像我们人类一样,不同的形态代表了不同的性格,产品的性格的表现形式就是各式的线型,线型的合理运用能够增强产品的特性,线型的选择也必须迎合人们的心理需求。产品在线型的运用上,需要突出某一方向的线型作为整个产品的主调。产品的线条主调设定要使内在的功能和外在的形态相互统一、协调来决定,产品才能具有性格特征。不同的线型组合会产生不同的性格特征,单一水平方向的线型主调体现的是平
37、稳、速度的感觉,水平和垂直方向的线型结合体现的是稳定、工整的感觉,水平和斜线的结合体现的是生动、活泼的感觉。这些线型的选择都要与所属产品在人们心目中的性格特征相吻合。3.3 产品发展趋势分析 现有吸尘器的市场竞争激烈企业想要抓住顾客一般选择一下几个方面入手:科技成为亮点智能产品作为一种集美观、实用、时尚于一身的产品,将成为产品的一大发展方向。科技的不断进步促进了家用向着智能化一步步踏进,舒适的生活环境是每个人的向往,同时科技性能赋予产品更多功能,在吸尘器现有功能上添加一项或者多项附加功能能够增加其在同类产品中的竞争能力造型的简约产品的造型简约能够更能展现产品的实用性,同时造型的简单能够凸显产品
38、的功能性,能够让使用者一目了然的了解产品的操作,因而更加受到了人们的青睐。设计师在设计过程中要尽可能的简化产品造型曲面的复杂性,同时简约的造型更能凸显产品的科技感仿生的存在对于家用吸尘器这个冷冰冰的产品,我们可以通过仿生某种动物、植物灯活生生的事物来给其添加亲切感3.4 市场研究吸尘器之于家居,犹似彩电、冰箱之于家居,为诸多消费者置家必备,庞大的消费基础使各品牌扎成一堆。飞利浦、好运达占据高端市场,伊莱克斯、三洋、海尔、龙的、富达等占领中端和低端市场大部分领地,海尔、三洋、伊莱克斯频繁轮坐市场第一把交椅,但互相之间不能拉开实际差距,中端市场飞利浦、LG、好运达通过调整产品价格也开始占有越来越多
39、的份额,好运达对其原来的中高档的吸尘器进行了全面调价,意在夺取最多份额的中端市场。低端市场吸尘器的同质化现象非常严重。家用吸尘器作为小家电的一个类别,吸尘器会受到家电市场的发展及影响。现在我们就来看看国际和国内的做吸尘器企业的发展及市场占有情况。当今国内吸尘器市场已经由少数国际品牌支撑转变成国际、台资、港资以及本土品牌共同角逐的战场。这些品牌由于有不同的背景和竞争优势,在市场上的表现各有不同。国际一线品牌中,飞利浦吸尘器之所以能够得到消费者的高度认可,在于飞利浦的“让我们做得更好”深入人心,世界一流的产品设计与质量保证在消费者心中建立起稳固的地位,购买飞利浦吸尘器既能满足消费者的功能需求,同时
40、给消费者品牌的优越感。赛博是法国著名小家电集团,其旗下的万能、好运达、特福等品牌在国外市场都占有一定的市场份额,万能是最早进入中国的国际品牌之一,因为没能在中国市场取得预定目标,从而淡出中国市场。其他品牌如好运达、特福等在中国市场占用一定的市场份额。小家电中低端市场,台资和港资品牌占有相当份额。由于他们拥有的丰富经验及技术知识,这是他们现在能具有竞争力的主要原因。相比其他,国内小家电企业就显得有些落后了。国内的小家电品牌中“龙的”是个典型的例子。这家历史不长的小家电企业具有非常明显的特点。在产品设计、营销模式,还是在组织架构、管理系统方面,都在学习国际吸尘器企业巨头飞利浦,甚至连产品的陈列端架
41、都有明显模仿飞利浦的痕迹。选择切入点,从吸尘器入手,占领低端市场,随后迅速扩大产品线,已经从与其他国内品牌一起端架陈列上升到有一定面积的专柜陈列,在连锁超市、大卖场或电器连锁店的出样数量也逐日增加。4 设计分析4.1技术支持4.1.1 超声波传感器的原理及性能全自动吸尘器对墙壁等障碍的判断主要是通过超声波传感器来完成的,超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
42、为了研究和利用超声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各有不相同的地方。目前较为常用的是压电式超声波发生器4。4.1.2 红外线热释电传感器的原理及性能热释电外线传感器是20世纪80年代发展起来的一种新型高敏度探测元件,它以非接触形式检出人体辐射的红外线或人射外线的能量变化,并将其转换成电压信号输出,将这个电压信号加以放大,便可以驱动各控制电路,如用于“电源开关控制、防盗防火报警、自劲监泌等4。
43、”热释电红外传感器不仅适用于防盗报警场所,亦适于对人体伤害极为严重的商压电及X射线、射线自动报警等。热释电传感器利用热释电效应来检测受光面的温度升高值,得知光的辐射弧度,工作在红外波段内。这种传感器在常温下工作稳定可靠,使用简单,时间响应能到微秒级,已得到广泛使用。热释电红外线传感器由地电极、压环、环形电极、PYDF、弹簧等部分组成。4.1.3 电子罗盘技术电子罗盘,也叫数字指南针,是利用地磁场来定北极的一种方法。现在利用先进加工工艺生产的磁阻传感器为罗盘的数字化提供了有力的帮助。现在一般有用磁阻传感器和磁通门加工而成的电子罗盘34.1.4 微电脑技术微电脑即微型电子计算机 微电脑是一种以微处
44、理器作为其中央处理器CPU的计算机。微电脑所使用的设备都是高度整合在一个单独的机壳,微电脑一次只能服务一个使用者,但有时候,在PC和工作站上执行例如UNIX的类似操作系统,这些微处理器做了大部分的计算工作和操作数据。微电脑系统对比其他职能控制系统在家用智能方面有很大的优势,其占用空间小,职能拥有一个服务对象等条件都是智能吸尘器系统中所需要的。4.2 材料选用在家电产品中,最常用的材料是塑料:我们先来看看塑料的选用准则13: 4.2.1 塑料材料的选用原则:一、塑胶材料的适应性101、各种材料的性能比较;2、不宜选用塑料的条件;3、选用塑料的适宜条件。 二、塑料制品的使用性能 1、塑料制品的使用
45、条件;2、塑料制品的使用环境。三.塑料的加工性能 1、塑料的可加工性;2、塑料的加工成本;3、塑料加工的废料。 四.塑料制品的成本 1、 塑料原料的价格;2、塑料制品的使用寿命。具体实物壳体材料选用: 1、家电壳体:小型的选PP;中型的选PP、HIPS、ABS及PVC/ABS合金;大型的选ABS等。2、电冰箱的门胆和内胆:常用HIPS板、ABS板及HIPS/ABS复合板,以ABS为主。3、洗衣机:内桶和盖板等常用PP,少量用PVC/ABS合金。4、空调器:用增强ABS、AS、PP等。5、电风扇:用ABS、AS、GPPS等。6、吸尘器:用ABS、HIPS、PP等。7、电熨斗:非耐热型用PP;耐热用ABS、PC、PA、PBT等。 8、微波炉和电饭煲:非耐热用PP和ABS;耐热型用PES、PEEK、PPS、LCP等。9、收音机、录音机、录像机:用ABS、HIPS等。10、电话机:用ABS、HIPS、PP、PVC/ABS等;我国以ABS为主,美国以PVC/ABS为主。4.2.2 具体材料使用1、 吸尘杯选用PC塑料(聚碳酸酯)。PC塑料有很好的透光性、成型后尺寸稳定性好并且有很好的力学性能和冲击性能。2、 吸尘盖、过滤筒和刷板选用PET(聚对苯二甲酸乙酯)。具有好的坚韧性和硬度,好的刚度和强度。3、 吸嘴选用高冲击级ABS塑料。吸嘴的结构比较复杂,而ABS塑料有很好的成型工艺性,
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