1、附件一研 究 报 告多功能健康矿泉水瓶的设计与制作目 录1 引言11.1 问题的提出及研究意义11.2 研究内容21.3 查新结果22 多功能健康矿泉水瓶的设计与制作32.1 设计目的32.2 设计的功效32.2.1 作为“护颈枕”-护颈32.2.2 作为“哑铃”-健身42.2.3 作为“指压板”-按摩穴位42.2.4 作为“握力器”-保健52.3 设计样品和成品62.3.1 样品的设计图62.3.2 简易制作成品93 设计制作中遇到的困难104 可行性评估115 进一步完善该项目的设想116 结束语12多功能健康矿泉水瓶的设计与制作陈逸汐 【摘要】多功能健康矿泉水瓶是一款集健康、环保、价廉为
2、一体的实用健康水瓶。生活中，矿泉水瓶随处可见，然而，看似平凡而普通的塑料瓶作为盛装水的器皿，它的作用真的仅此而已吗？漫长的车旅难以煎熬，崎岖的道路让人睡得不安稳，不正确的睡姿常使你腰酸颈椎疼。而随身携带、平凡易见的塑料水瓶就派上用场了。通过特殊设计的瓶身，塑料瓶得以质的升华。这不仅使塑料瓶变废为宝，既能省钱，也减少了塑料垃圾的数量，做到环保，提高了塑料瓶的二次使用，还使塑料瓶功能更多，这对社会环境、身体健康都有着非常积极的影响。【关键词】枕头 多功能 健康矿泉水瓶 环保 1 引言1.1 问题的提出 在旅途中，无论坐汽车还是火车，您若稍稍留意，不难发现，汽车或火车座椅的设计并不舒适，汽车椅背没能
3、贴合人体的后背，椅枕正对着人的头部，人体的颈部是空的（如图1）；（如图2）火车座椅的椅背则是笔直的。一般路途时间较长，难免会觉得疲惫，如果你一连好几个小时坐着没有起来活动，不良坐姿往往使得颈椎不适，身体疲劳。图1 图2据调查，现代人颈椎疾病的发病率越来越高，超过10%的人都饱受颈椎疾病之苦，而其中又以白领人士居多。生活中，人们上班需要电脑来工作，长时间的不正确坐姿使颈椎备受煎熬。无论是打电脑还是手机，头颈都固定维持在一个体位很长时间，加上平时运动少，从而导致颈肩肌过度疲劳，最终累及颈椎，患了颈椎病。从图2中可以发现，乘客在旅途中，脖子往往没有附着力，要么耷拉着，要么偏着或仰着，一觉醒来，脖子会
4、很难受，有时还会落枕。正如最后两张图，虽然可以用护颈枕和充气枕头缓解旅途中的这一问题，但护颈枕和充气枕头不是每个人都会为自己的旅途准备的。 那什么东西是在旅途中经常携带，又能当做枕头呢？针对这一问题，想到了旅途中经常会买的矿泉水，若将矿泉水瓶设计成枕头的样子，旅途中既方便喝水又可以当枕头，一举两得。多功能健康矿泉水瓶是在普通矿泉水瓶、健康枕头和健身哑铃的基础上结合指压板加以改进设计出来的。不仅可以当做矿泉水瓶，可以在旅途中当做枕头，也可以当做健身的哑铃，还可以在拿的过程中刺激手上的学位。总之，一物多用、变废为宝，环保、节能、保健。1.2 研究内容研究关于颈椎穴位和手部穴位的有关知识；了解并掌握
5、护颈枕、握力器、哑铃、指压板的功能；收集已有的有关矿泉水瓶形状创意的调查；设计并制作符合人体功能学原理的多功能矿泉水瓶。1.3 查新结果经在百度等各大网络上搜索，没有该项目相关的研究成果。虽然有与该项目类似的形状设计，但却没有该项目设计的功能多，也并不是该项目所要达到的，当护颈枕、当哑铃、当握力器的目的。可以说该项目设计不仅满足水瓶的基本功能，而且还在此基础上做了很大改进，能使水瓶的作用得到质的升华。类似的创意如图3。 图32 多功能健康矿泉水瓶的设计与制作2.1 设计目的生活在高速发展的信息时代，漫长的车旅常常难以煎熬，崎岖的道路让人睡得不安稳，不正确的睡姿常使你腰酸颈椎疼。而随身携带、平凡
6、易见的塑料矿泉水瓶就派上用场了。矿泉水瓶可以解决在路途中，颈椎无支撑，不良坐姿带来的颈部疲劳问题，通过对瓶身的特殊设计，覆盖三排半圈的指压板凸槽，不仅可以对颈部进行按摩释压，还可以一物多用。多功能健康矿泉水瓶是在普通矿泉水瓶、健康枕头和健身哑铃的基础上结合指压板加以改进设计出来的。矿泉水瓶在满足饮水需求的基础上，相当于便携式护颈枕、健身哑铃、保健握力器、轻巧型穴位按摩器。这不仅解决了旅途中的疲劳，避免旅途中的不当坐姿和不良睡姿，从而引发颈椎方面的疾病。还使得塑料瓶变废为宝，提高了使用率，亦能省钱，一物多用，并且减少矿泉水瓶的丢弃浪费，减少了塑料垃圾的数量，做到环保，这对社会环境、身体健康都有着
7、非常积极的影响。2.2 设计的功效2.2.1 作为“护颈枕”-护颈不良姿势:如躺在床上看电视，看书，高枕，坐位睡觉等;卧车上睡觉，睡着时肌肉保护作用差，刹车时易出现颈部损伤。纠正不良姿势和习惯，避免高枕睡眠，不要偏头耸肩、谈话、看书时要正面注视。要保持脊柱的正直。一个理想的枕头，最基本的要使枕头能够紧密适合颈椎的生理曲度，使工作学习生活一天的人们，在睡眠之中解除颈椎肌肉、韧带的疲劳。一定程度缓解颈椎问题。如图4中所示，护颈枕的设计要符合人体功能学原理，可以借鉴，并将将多功能矿泉水的瓶身设计成圆枕的样子，旨在起到护颈，缓解旅途疲劳的作用。 图42.2.2 作为“哑铃”-健身 哑铃（如图5），举重
8、和健身练习的一种辅助器材。比杠铃小。轻哑铃的重量有6、8、12、16磅(1磅=0.4536千克)等。重哑铃的重量有10、15、20、25、30千克等。因而受到广大健身爱好者青睐。因练习时无声响，取名哑铃。哑铃是一种用于增强肌肉力量训练的简单器材。它的用途是用于肌力训练，肌肉复合动作训练。图5如图5所示，可以模仿哑铃的形状将多功能矿泉水瓶，制作成两头大，中间小的形状。手拿多功能健康矿泉水瓶就可以锻炼手部肌肉，喝完水也可以装上水(约0.6kg)和沙（约1.38kg）当做哑铃使用。达到多次使用的目的。2.2.3 作为“指压板”-按摩穴位指压板（图6）由4575个指压突出物，附着在183个半圆形的压力
9、缓冲垫上，其中包括172个小缓冲球10个中等缓冲球以及1个大型缓冲球且缓冲垫附着在支撑板上所以称之为指压板。对于我们来说，可能有点陌生，但是在很多地方，比如说公园，庭院里常常铺设的 图6鹅卵石小径路面是我们非常熟悉的。而指压板与鹅卵石小径路面原理其实是一样的，由鹅卵石铺成的小径有利于人体健康并能降低人体血压。据最新研究成果显示，60岁以上的人每天在圆滑的鹅卵石小径上行走半个小时，连续行走4个月后，他们的高血压会显著降低，而且他们的身体平衡能力和协调性也都有明显提高。指压板也有同样的贡献：长期踩踏指压板，可以保持身体的灵活性和平衡能力可以推迟或预防人体老化。众所周知，人体颈椎有着众多穴位，而这些
10、穴位与我们的健康息息相关。（如图7） 图7将指压板加在多功能矿泉水瓶的瓶身中部，旨在起到刺激颈椎附近穴位，例如风池穴-促进血液循环、风府穴-强化大脑供氧、大椎穴-疏通颈部经络；以及刺激手掌穴位的作用。2.2.4 作为“握力器”-保健 如今，上班对着电脑、下班忙着吃喝的人日益增多。加上疏于锻炼，很多人超标，血脂也亮起了“红灯”。 高血脂会使血液黏稠度高，导致血液流动缓慢，使体内形成血栓高发的环境。此外，不少都市白领长时间久坐，肢体很少大幅度活动，进一步加重了高血脂和血栓的危险。对这类高危人群来说，最好“能动则动”。哪怕没有功夫抽出专门的运动时间去健身，也要动动脑筋，利用工作的闲暇时间，随时随地做
11、一些小动作弥补。只要能促进血液循环，就是有效的活动。比如握力球（也叫减压球）、握力棒等一些运动小器材也能帮助身体活动。（如图8）它们虽然体积不大，却能通过一定的弹性和韧性，让人抓在手掌里有节奏地一紧一松、紧握慢张。每次捏20次左右，可使上肢的肌肉群协调活动，在促进上肢血液循环、防止血栓形成的同时，还能活动关节，增强心脏收缩力，并有利于镇静和舒缓心情。而且这些小物件方便随 图8身携带，无论上班路上、出差途中等，都会成为督促你锻炼的好帮手。图8中握力器上的一圈小凸点，在多功能健康矿泉水瓶上，有半圈设计用指压板代替，另半圈用刺激不是那么强烈的小凸点，方便人们选择，以免觉得指压板一侧，手握太久或刺激脖
12、子太久反倒不舒服。通过对护颈枕、哑铃、指压板、握力器的了解及其本身功能的掌握，综合它们的外观、形状和功效，应用于矿泉水瓶的设计，真正能使矿泉水瓶变得实用、功能强大多样。2.3 设计样品和成品2.3.1 样品的设计图作为高中学生，对电脑的掌握仅限于最基本的操作，虽然有一定画画功底，但毕竟电脑和画画都不是专业的，所以设计图一直达不到想要的立体效果。 图9经过多次设计，设计图如下：第一次设计（图10）：适合脖子的曲线，手握位置有凸点。形状不美观。图10第二次设计（图11）：手握部分改为指压板，刺激手上和颈部力量加大。一面有指压板，另一面没有，方便人们选择，以免觉得指压板一侧，手握太久或刺激脖子太久反
13、倒不舒服。图11第三次设计（图12）：图12两头大中间小，模仿哑铃的形状，又有点类似狗骨头，方便抓举。顶视图可见有三个棱，这主要是垫在脖子后起到固定、防止滑落的作用。如图13所示，颈部与座椅未贴合区域，如果矿泉水为圆柱形，很容易从三角区的颈部与座椅靠背之间滑落。但如果两头大为棱形，中间小为圆柱形话，不仅可以支撑颈部，正好还可以夹在颈部与座椅靠背之间，固定效果比一般的圆柱形矿泉水瓶好。图13瓶身中部的三连排指压板，作为护颈枕分别能刺激颈部及其两侧穴位（如图14）；作为握力器，可以刺激手部肌肉。一面有指压板，另一面没有的设计，方便人们选择，以免觉得指压板一侧，手握太久或刺激脖子太久反倒不舒服。 图
14、142.3.2 简易制作成品 尺寸： 瓶高220mm，瓶身高200mm，瓶盖直径30mm、高20mm， 瓶身上下部位三棱形直径75mm 瓶身中部位置直径50mm，切面为圆形，环绕半圈三连排的指压板。图15是制作的多功能矿泉水瓶成品。上下部位的三棱柱制作困难，就将狗骨头代替塑料瓶，环绕半圈三连排的指压板，（如图16所示实物成品）。 图15 图16后颈与椅背的还有较大空隙，水瓶容易滑落。图173.设计制作中遇到的困难设计制作中遇到的困难很多。不断寻找创意、设计经过无数次推翻、图纸不断的修改，差点就放弃了，感谢指导老师陪我一起寻找创意、帮我修改图纸、寻找材料制作成品，给我帮助和鼓励，让我坚持下来，不
15、断完善多功能健康矿泉水瓶的设计。在制作实物的过程中，因量产太少，没有厂家愿意生产，自己用过很多材料制作。用木头做过，因形状是不规则的，不仅削不出来，而且还削不动；采用过泡沫板，但是一削全是泡沫粒，也没能完成；最后用布缝了一个成品，但指压板粘不上去。最后实物是用现成的矿泉水瓶改的，但形状也达不到设计的要求。实物仅仅是用一般的矿泉水瓶改造的和用布缝的成品能表现设计要求。4 可行性评估本项目功能强大、多样、环保、健康。初步试用表明，该项目不仅可以满足喝水需求，也可对人的手部进行按摩保健，达到健康实际化。对于生活中的我们来说，买水喝是经常有的事，如此多功能的健康水瓶可以说是一举多得。本项目设计功能齐全
16、健康环保；投资成本低、市场广阔。本人对该项目申请个人专利、投入市场使用很有信心。5 进一步完善该项目的设想本项目的不足之处：矿泉水瓶的塑料材质，耐热性较差，易变形，不方便消毒，不够耐用。为了使多功能健康水瓶的作用发挥到极致，更耐用、更环保、更健康，已经考虑使用食用硅胶作为水瓶的制作材料。如下图：食用级硅胶是环保硅胶的一种，且无毒无害，安全健康，防漏耐热，柔韧性好可折叠，方便收纳。将其利用于多功能健康水瓶的制作，可以大幅度提高水瓶的二次利用率。炎炎烈夏，向水瓶里加入碎冰，作为冰袋使用，水瓶在对颈部按摩的同时，也驱走了炎热;寒冷冬季，则可加入热水，相比普通矿泉水瓶而言，因特殊材质隔热抗冻，锁定热
17、量时间长，不易变形，可以用作暖手宝，还可以起到热敷的作用。当然，硅胶材质柔韧性好，能够折叠，无用时亦可用来充当压缩袋。车旅中，垂直座椅常常令人睡得不安稳，不正确的睡姿常使你腰酸颈椎疼，随车携带的水瓶就派上了用场，化身“可饮水的按摩枕头”，让你免受煎熬，一物多用多功能健康水瓶的种种特点无不在生活的细节中得以体现。6 结束语通过这次项目设计，我体会到了创新的力量。创新提倡独立思考、不人云亦云，并不是不倾听别人的意见、孤芳自赏、固执己见、狂妄自大，而是要团结合作、相互交流；创新提倡胆大、不怕犯错误，并不是鼓励犯错误，只是出现错误认知是科学探究过程中不可避免的；创新提倡不迷信权威，并不是反对学习前人经验，任何创新都是在前人成就的基础上进行的；创新提倡大胆质疑，而质疑要有事实和思考的根据，并不是绝对的否定一切。我们要对所学习或研究的事物有好奇心、有怀疑态度、有求异的观念，追求创新的欲望，打破定势，突破传统，求新求异，生活才会更有活力。感谢学校给了我学习的平台，感谢指导教师给予的帮助。希望我能将这次项目设计中的所学所获一直发扬下去，成为我前进的动力。 第12页 共12页
