基于模块化的折叠式婴儿车设计研究

谭媛

2023-10-27 11:17:00

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:根据市场调查发现,现有的婴儿车产品存在折叠后所占空间依然很大,且外观造型趋于相似导致父母的可选性很低的问题。随着人民生活水平的不断提高,家长对婴儿车有着更高的要求,他们作为婴儿车的最终购买者,在消费意识和消费理念上不断与时俱进,对新鲜事物的关注也不断扩大,会更加青睐于便携和个性化的产品。应对家长的需求与市场产品不能满足的矛盾,模块化的设计方式能很好地解决该矛盾,满足家长需求,同时也刺激了市场经济的发展。


关键词:模块化;婴儿车;人机关系;折叠方式

2015年“二胎政策”提出后,中国目前正经历第三次婴儿潮,庞大的市场需求必将使婴儿车的销量出现猛增。社会一直对于婴幼儿这一特殊群体有着高度的关注,意味着儿童市场隐藏着巨大的潜力,而现有的中国婴儿车制造商在创新方面仍有欠缺,关注点依然在婴儿车框架的形状和外观上。我们国家虽然是世界第一的婴儿车制造国,却并非制造强国,我们只有设计出更加优秀的产品,才能增强产品的竞争力。


一、模块化设计理念


模块化指将产品的某些要素进行规划和组织,构成一个具有特定功能的模块,将这个功能模块作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合,构成不同的产品,产生多种不同功能或相同功能、不同性能的系列产品。通过对婴儿车模块划分和组合,形成不同型号的婴儿推车产品,以满足绝大多数用户的需求。


市场需求是模块划分角度的基本依据。模块划分角度主要有面向设计、面向制造、面向装配、面向使用和维修、面向回收这五个。而当某产品的需求的变化较快或市场需求种类较多时,模块划分一般侧重于面向设计。根据中国婴儿推车需求量大,且用户注重性价比的特征,以面向设计的角度去思考模块划分,这样在需求出现变化时,可以只更换婴儿车相应的部分模块,保留原有产品还可用的部分。


二、基于模块化的婴儿车设计探究


在设计前首先要确定各个模块,尽量使其标准化,选用标准零件。这样用户在婴儿车产品更换时只需要重置部分零件,延长婴儿推车使用寿命,提高婴儿推车的性价比。


婴儿车模块划分及功能定义


模块划分的意义在于设计时思路会更加清晰,外观造型有一定的约束力。在进行婴儿车模块划分时,我首先将婴儿车划分模块,分为乘坐、移动、保护、折叠以及其他模块,然后再把各模块进行详细分析,这样在设计时,各个部件划分明确。再根据功能,可将婴儿车主要划分为三个模块:座椅、车轮和支架模块,接下来再根据其他需求,增加其他部件,如水杯架、雨伞架、置物包等。具体功能划分如下:


一级功能:婴儿车功能。

二级功能:乘坐、移动、保护、折叠、其他。

三级功能:背部支撑、臀部支撑、脚支撑;方向控制、提供驱动力、运动和转向;阻挡光照、防滑、防止前倾、防止倾斜;支撑车身、折叠、拆卸;放置物品、喂食、减少阻力、调整方向。


婴儿车用户需求分析


通过查看论文、翻阅资料以及网络访谈,收集有关婴儿车用户的需求信息。然后使用KJ法,将有相互性的信息归类整理,找出解决问题新途径。结果显示,大多婴儿车使用者都有相似的要求,只有小部分有所不同。例如,几乎所有的家长都把“便于推”“便于坐卧”“便于折叠”和“便于携带”列为重要,同时,也非常重视“易于组装”和“更换部件”。因此,重点应放在共有的需求上。


根据KJ法,得出婴儿车用户需求分析的步骤:首先是将用户的各个需求合并整理,获取“三级需求”,然后将三级需求根据需求之间的联系用简洁的词语划分为“二级需求”,最后整合二级需求统称为“一级需求”,这样整个婴儿车产品的功能大致分为便携、存储、重新配置、更换、移动、坐躺、折叠、稳定这八个方面,具体需求划分如下:


一级需求:婴儿车用户需求。


二级要求:便携式、存储、重新配置、更换、移动、坐和躺、折叠、稳定。


三级需求:轻巧、携带方便;放置空间、购物方便;改变结构、适合不同场所;易于组装、易于运输、易于更换零部件;推动、灵活;婴儿可坐直、婴儿可平躺;折后空间占比小、易于折叠;道路上保持车身稳定、减震、安全、舒适。


三)现有产品模块分析


通过论文查阅和市场调研婴儿车产品,选出其中具有代表性的婴儿车,将现有产品划分为支架、手柄、座椅、前护栏和遮蔽棚这五个部分。然后简易图画出特征线表示,按照部位归类(1)。接着根据五个模块,分析在选择时应注意的问题,以及现有模块存在的问题。


1.1.支架模块


支架是婴儿车支撑的决定因素,其支撑的稳定性是最核心的要点。同时在使用过程中,质轻、易折叠是家长选择框架的基准。因此,首先依据结构的稳定性,选择最佳框架,Y型框架、L型框架、三角框架、X型框架以及轴向框架,接着在满足功能的前提下,尽可能选择质轻且易于折叠的框架,如Y型框架、L型框架还有三角框架。在分析支架模块时,发现现有的支架折叠后都宽度较大,还有一定的设计空间。


2.2.手柄模块


手柄是家长在推车行为中,对产品舒适感打分最为关键的因素。因此在设计时,一定要严格按照人机工程学原理,确定手柄的高度和造型。同时材质的选择也是不可忽略的环节。现有手柄主要分为闭合弧形、固定弧形、双柄型。根据先前有关成人的人机工程学分析,手柄因人群差异,最好能在一定范围内浮动,因此闭合弧形手柄更符合。


现有的闭合型手柄在抓握部分没有考虑家长在推车时,由于手抓握时间较长,会产生疲劳感,因此在设计时需要引起注意。


3.3.座椅、护栏和遮蔽模块


座椅、护栏和遮蔽模块,现有上市产品都是严格按照国家标准和科学原理进行设计的,内部可改性不大,因此可在外观上进行设计。


三、设计原则


一)符合人机工程学原则


随着科学技术的进步,设计师需要以更加严谨、科学的态度来对待设计。在本论文所涉及的婴儿车产品设计过程中,将从婴幼儿、成人以及婴儿车这三个方面进行深入研究。


1.1.婴幼儿


婴儿车的使用者是婴幼儿,对于他们来说心理发展还属于成长阶段,在针对婴儿需求设计时,要参考他们心理发展各个阶段的特点,重点考虑婴儿车的舒适性、稳定性和色彩造型。尤其是色彩和造型方面,这是婴幼儿注意力时长的决定性因素,避免婴儿过度兴奋或抑制的情绪。


2.2.成人


从另一角度考虑,成年人是婴儿车的最终购买者,90后父母在追求品质的大环境下,十分注重产品使用的舒适感,这就要求设计要以人机工程学为原理,强调增加产品的使用体验感。在使用婴儿车的过程中,影响成人的行为主要分为两个层面:一是推车行为,二是手握行为。


推车行为:推车行为过程中,体验感就取决于把手的位置,把手的位置或者角度最好是在一定的空间内可调节。把手位置的最好在10801100mm范围之内活动,调节幅度在0 — 100mm 。


手握行为:在婴儿手推车中,手掌和手指接触把手的面积越大,摩擦力越大,行为越牢靠。在这一过程中考虑:手握面和材料。首先是手握面,手心轮廓是有起伏感的曲面,设计时以适应手心曲面为主。接着是材质,由于手握过程时间较长,想要提高婴儿推车的使用舒适感,就要选用柔软且有一定弹力的材质。


产品的安全性原则


根据《国家玩具安全技术规范》,婴儿推车的国家安全标准如表1所示。


根据《国家玩具安全技术规范》,婴儿推车的国家安全标准:

睡篮内空间尺寸最小功能尺寸:1037×307×220 mm,最佳功能尺寸:1160×320×260 mm。

婴儿车载重最小功能重量:15kg最佳功能重量:25kg

眼睛高度最小高度:700mm,最佳高度:850mm。

座椅深度最小深度:2295mm最佳深度:2420mm

推车扶手高度最小功能尺寸:1080mm最佳功能尺寸:1100mm

推车扶手调节幅度活动范围:0—100mm。

(美编:蓝字用黑体或加粗,下同)


三)产品设计的创新性原则


产品使用对象为婴儿,在产品设计的时候需要考虑外观美学。因此,从造型、色彩、材质和纹理上,婴儿床各个模块的设计需要关注到婴儿的喜好。


造型:现有产品造型都趋于相同,在创新方面仍有很大的上升空间,若能在造型上提高品质感,将“锦上添花”。在网上大量搜寻意向图,以寻找设计元素,最后选定“太阳”和“蝴蝶”这两元素。“太阳”能让人联想到温暖、阳光、积极、活泼等词汇,正像婴幼儿出行时快乐的心情一样。而“蝴蝶”让人不禁想到优美、艳丽、轻盈等词汇,对应产品的形式语言,暗示轻盈优美的“羽翼”保护着婴儿。2


色彩根据婴幼儿童色彩认知与情感发展特征,产品色彩倾向以红、黄、绿、蓝为主。


材质骨架采用铝合金,其强度较⾼,有良好的物理性能和抗腐蚀性能,且质轻、⽣产⼯艺简便,成本低;睡篮采用亚棉麻材质,舒适,凉爽透⽓,缩⽔率⼩,悬垂性好;把手材料采用的是醋酸乙烯共聚物,其手感轻柔、无毒,且有很好的耐水性、耐腐蚀性、易加工性和防震动性


纹理纹理采用天然木制竖切纹理、蜂窝孔或者磨砂形式,更加亲和贴近自然,同时突出产品的品质感。


工艺成型工艺主要使用注塑成型。表面主要采用喷砂和水转印。


四、设计实践


(一确定产品尺寸及功能模块


根据婴儿车二级功能与需求,确定婴儿车的主要功能模块分为座椅、支架与水杯架,支架附有隐藏储物功能。产品的整体尺寸为900mm×520mm×1300mm。


草图及建模推敲


根据各模块的划分和产品卖点的确定,开始思维发散并进行手绘,整理后,得出三个方案(图3)。最后选定方案三,然后结合“蝴蝶”优雅的线条,进行造型深化。造型大致确定后开始初步建模阶段,然后根据之前的人机工程学原理和国家安全标准来确定各部分的位置与尺寸进行调整优化。


使用说明


本文设计的婴儿车基本满足便携、存储、重新配置更换、移动、坐和躺、折叠和稳定需求,首先婴儿车折叠方式轻巧、省力,取出座椅后,手向下推收杆,同时拉回,即可完成折叠,且折叠后尺寸空间小,便于携带(图4)。其次手柄处可添加模块置水架,可以放水杯,还有在支架前半部分,有键可滑动拉出横板即可放置储物包,满足存储要求(图5)。接着模块化的设计方式能满足重新配置的要求。最后车轮的造型设计在满足基本的移动前提下能缓减摩擦震动,给婴儿更安稳的环境。


最终效果


本设计基于模块化的概念,对婴儿车进行模块划分,在折叠方式和外观方面均提出了创新和改良,以满足乘坐者和收纳者各自的最大化需求。


该产品设计折叠后两支架能重合,从而解决现有产品折叠后仍空间占比大的问题,为购买者节省储物空间。


外观上运用“太阳”和“蝴蝶”这两元素。“太阳”能让人联想到温暖、阳光、积极、活泼等词汇,正像婴幼儿出行时快乐的心情一样“蝴蝶”则让人想到优美、艳丽、轻盈等词汇,对应产品的形式语言,暗示轻盈优美的“羽翼”保护着婴儿。(图6)


总结与展望


总结


现有的婴儿推车产品使用生命周期很短暂,通过合理的发挥模块化设计的更换部件的优点,来延长婴儿推车的寿命,能很好地解决现状问题。


本文以模块化为中心,基于人机工程学原理和国家安全标准,对婴儿推车进行设计——划分模块后对支架的折叠方式上和整车的外观造型上进行创新。


二)对婴儿车模块化设计的展望


现有的婴儿推车产品使用生命周期很短暂。据统计育有婴儿的家庭,在婴儿成长过程中,使用的婴儿车辆一般为3—4个,一辆车平均用1—2年。合理发挥模块化设计的优势,能很好地解决现有问题,延长婴儿推车的寿命。随着全球对环境的不断重视,未来的婴儿车会更加朝着绿色设计的方向发展。同时随着科技进步对设计的不断推动,材料的探索或是结构的改造都将会使婴儿车产生翻天覆地的变化。

注释:

王会宗,张凤兵.“全面放开二胎”政策可行性的实证分析——基于经济稳定增长视角的中国人口最优出生率研究[J].经济问题20163):30-35.

倪明.“多功能婴儿车”设计[J].中国高等教育202024):33.

③Xiaoli Wu,Zhuang Hong,Yajun Liet al.A function combined baby stroller design method developed by fusing Kano,QFD and FAST methodologies[J].International Journal of Industrial Ergonomics,2020,75(1).

何月雯,周丰.基于KJ法及KANO模型的产品功能设计方法研究[J].轻工机械2015333):113-118

全国玩具标准化技术委员会.国家玩具安全技术规范.GB 6675-2003[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2003-10-09.

参考文献

[1][1]王会宗,张凤兵.“全面放开二胎”政策可行性的实证分析——基于经济稳定增长视角的中国人口最优出生率研究[J].经济问题20163):30-35.

[2][2]倪明.“多功能婴儿车”设计[J].中国高等教育202024):33.

[3][3]Xiaoli Wu,Zhuang Hong,Yajun Liet al.A function combined baby stroller design method developed by fusing Kano,QFD and FAST methodologies[J].International Journal of Industrial Ergonomics,2020,75(1).

[4][4]全国玩具标准化技术委员会.国家玩具安全技术规范.GB 6675-2003[S].中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局2003-10-09.

[5][5]何月雯,周丰.基于KJ法及KANO模型的产品功能设计方法研究[J].轻工机械2015333):113-118.

[6][6]王金广,孙然.基于CMF的婴幼儿童娱乐玩具创新设计研究[J].包装工程,2019,40(12):205-211.

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