多功能兒童成長(zhǎng)自助平臺(tái)

設(shè)計(jì)思路

通過(guò)自身的經(jīng)歷和體會(huì)，我發(fā)現(xiàn)兒童由于身高原因，在生活、學(xué)習(xí)中遇到許多尷尬和不便。針對(duì)這些尷尬和不便，思考解決方案，發(fā)明設(shè)計(jì)一種能夠給兒童提供高度支撐且高度容易識(shí)別的自助平臺(tái)。同時(shí)在這個(gè)平臺(tái)上融合拓展其他日常生活所需功能。

首先，設(shè)計(jì)高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)不僅要提供高度支撐功能，而且高度能夠自動(dòng)調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)升降，這樣就可以滿足不同的行為活動(dòng)對(duì)高度的不同要求，且能夠滿足隨著年齡和身高的增長(zhǎng)對(duì)高度支撐的動(dòng)態(tài)需求。

其次，設(shè)計(jì)高度辨識(shí)系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)不僅要針對(duì)不同年齡段的兒童，在平臺(tái)自動(dòng)調(diào)節(jié)到所需高度時(shí)提供某種信號(hào)識(shí)別，而且這種可供識(shí)別的信號(hào)還要針對(duì)兒童好動(dòng)的性格，在使用時(shí)既能增加平臺(tái)使用的趣味性，又能增強(qiáng)兒童在使用時(shí)的情緒穩(wěn)定性。

再次，設(shè)計(jì)輔助功能系統(tǒng)。解決高度調(diào)節(jié)和高度識(shí)別的主要功能后，結(jié)合日常生活所需，增加諸如體重測(cè)量、溫度測(cè)量等其它輔助功能。

在完成上述三個(gè)功能系統(tǒng)模塊化設(shè)計(jì)后，最后進(jìn)行系統(tǒng)集成，完成多功能兒童成長(zhǎng)自助平臺(tái)的設(shè)計(jì)并制作模型試用。

圖1 電動(dòng)推桿

圖2 電源連接部件圖

圖3 電動(dòng)推桿遙控器

圖4 音樂芯片圖

圖5 音樂播放器

圖6 反光板

圖7 光電開關(guān)

圖8 電源盒與電源開關(guān)

設(shè)計(jì)過(guò)程

這種多功能兒童成長(zhǎng)自助平臺(tái)主要由三個(gè)功能系統(tǒng)組成，模塊化設(shè)計(jì)后進(jìn)行功能系統(tǒng)集成，設(shè)計(jì)過(guò)程分為四個(gè)階段。

1. 高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高度調(diào)節(jié)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)高度的需求，并解決其控制的問題。家中的自動(dòng)升降晾衣架和汽車維修廠的液壓千斤頂給了我設(shè)計(jì)靈感。該系統(tǒng)主要由三部分組成：電動(dòng)推桿、電源連接部件、電動(dòng)推桿遙控裝置，如圖1～3。設(shè)計(jì)時(shí)，將自助平臺(tái)的頂板鉚固在電動(dòng)推桿頂端，接通電源后，通過(guò)電動(dòng)推桿遙控裝置控制推桿升降，達(dá)到高度自動(dòng)調(diào)節(jié)目的。

需要說(shuō)明的是，必須充分考慮平臺(tái)的承重量和高度需求，這取決于電動(dòng)推桿的推動(dòng)力和高程。設(shè)計(jì)過(guò)程中，我做了簡(jiǎn)單的市場(chǎng)調(diào)查，現(xiàn)有市場(chǎng)上的電動(dòng)推桿承重量在50～200KG，設(shè)計(jì)高程可達(dá)到1M，完全能夠滿足兒童的使用要求，可以根據(jù)需求靈活選用型號(hào)與數(shù)量。

2. 高度辨識(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

高度辨識(shí)系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)平臺(tái)高度的自主識(shí)別，并且能針對(duì)兒童的性格特點(diǎn)，增加使用過(guò)程中的趣味性。設(shè)計(jì)靈感主要來(lái)自于賓館、酒店、寫字樓的自動(dòng)感應(yīng)門，以及樓梯間的感應(yīng)燈光；而音樂是兒童情緒最好的“穩(wěn)定劑”。該系統(tǒng)主要由音樂芯片、音樂播放器、反光板、光電開關(guān)、電源連接部件等組成，如圖4～8所示。

設(shè)計(jì)時(shí)，將光電開關(guān)、音樂芯片、音樂播放器、電源盒、電源開關(guān)等串聯(lián)在一起。其中，光電開關(guān)固定在平臺(tái)下方的連接桿上，將反光板間隔固定在平臺(tái)側(cè)板上，光電開關(guān)的光源感應(yīng)端與反光板必須水平正對(duì)，如圖10中所示。

圖9 平臺(tái)頂板

使用過(guò)程中，當(dāng)電動(dòng)推桿自動(dòng)升降時(shí)，光電開關(guān)跟隨頂板下方的連接桿自動(dòng)升降，在不同的高度，光電開關(guān)的光源感應(yīng)端與反光板相互作用后，電源間隔開合，實(shí)現(xiàn)對(duì)音樂播放的自動(dòng)控制。音樂芯片中儲(chǔ)存不同年齡段兒童所喜歡的音樂，高度不同，音樂有別，根據(jù)播放的音樂類型即可識(shí)別所處的高度。

3. 輔助功能系統(tǒng)設(shè)計(jì)

輔助功能系統(tǒng)主要是拓展平臺(tái)的實(shí)用功能，給生活帶來(lái)更多的便利。目前，主要增加了體重測(cè)量和溫度測(cè)量功能，只需對(duì)平臺(tái)頂板進(jìn)行改進(jìn)，內(nèi)設(shè)計(jì)重器和溫度感應(yīng)器即可實(shí)現(xiàn)。平臺(tái)頂板平面如圖9。

4. 繪制圖紙與模型制作

我在輔導(dǎo)老師幫助下，繪制了設(shè)計(jì)圖（圖10），對(duì)其中的部件組合通過(guò)圖紙進(jìn)行示意；同時(shí)，在市場(chǎng)上采購(gòu)了所需的部件，親手制作了示意模型（圖11）。通過(guò)模型演示并試用體會(huì)，我設(shè)計(jì)的多功能兒童成長(zhǎng)自助平臺(tái)既能夠自動(dòng)控制高度，又能夠通過(guò)音樂來(lái)進(jìn)行高度識(shí)別，不同年齡段和身高的兒童均可適用，給生活和學(xué)習(xí)帶來(lái)方便，并且使用過(guò)程中自動(dòng)播放的音樂更增加了使用的趣味性。

未來(lái)優(yōu)化方向

未來(lái)，這種多功能兒童成長(zhǎng)自助平臺(tái)可以從三方面進(jìn)行優(yōu)化：

1. 關(guān)于電源供應(yīng)，由于條件所限，我目前設(shè)計(jì)的平臺(tái)還只是外接電源，未來(lái)可以考慮采用內(nèi)置蓄電池的方式，定期充電，隨處可用，以避免沒有固定電源接口而無(wú)法使用的問題。

2. 關(guān)于外觀外型，由于條件所限且為了直觀表達(dá)，我設(shè)計(jì)制作的只是示意模型，平臺(tái)側(cè)板應(yīng)采用可折疊材料，這樣在平臺(tái)頂板升降時(shí)可以自由伸縮，平臺(tái)內(nèi)部始終是封閉空間；同時(shí)，未來(lái)的實(shí)際產(chǎn)品可以根據(jù)需要，在外觀顏色、形狀、尺寸大小等方面靈活設(shè)計(jì)，增加美觀度。

3. 關(guān)于功能拓展，該平臺(tái)設(shè)計(jì)盡管針對(duì)的是兒童，其實(shí)成人也可以使用，亦可直接作為凳子、梯子來(lái)使用，未來(lái)可以根據(jù)需要，增加更多功能，比如室內(nèi)濕度測(cè)量、室內(nèi)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)、兒童身高測(cè)量等，給生活帶來(lái)更多便利。

圖10 多功能兒童成長(zhǎng)自助平臺(tái)設(shè)計(jì)圖

圖11 多功能兒童成長(zhǎng)自助平臺(tái)模型圖

體會(huì)與收獲

在日常生活和學(xué)習(xí)中遇到的尷尬和不便，思考其原因，從而產(chǎn)生設(shè)計(jì)發(fā)明多功能兒童成長(zhǎng)自助平臺(tái)的想法，到研究設(shè)計(jì)并親自制作示意模型，我學(xué)會(huì)了很多知識(shí)，體會(huì)到主動(dòng)思考和自己動(dòng)手的樂趣，感受到作為一名小小產(chǎn)品設(shè)計(jì)師的成就。在研究設(shè)計(jì)過(guò)程中，我和輔導(dǎo)老師、和父母一起探討交流，他們給了我很多好的建議，經(jīng)常以提問題的形式來(lái)啟發(fā)我，讓我自己主動(dòng)思考，讓我自己動(dòng)手，也增加了我學(xué)習(xí)知識(shí)、尋找答案的樂趣，增加了自己動(dòng)手的能力。我相信只要在生活中用心觀察，積累如識(shí)，多有發(fā)明創(chuàng)造，就一定能使我們的生活變得更加便利和美好。