沙灘仿生觀光椅設計

（武漢理工大學藝術與設計學院 430070）

大海與沙灘是人們旅行的偏愛，沙灘上需要一些娛樂設施來滿足人們的需求。沙灘沙子的特性決定了車輪無法在其上正常地滾動前進，因此針對這一痛點，文章設計了一款沙灘仿生觀光椅來滿足人們在沙灘上的娛樂需求以及幫助人們在沙灘上“乘車”前行。

一、沙灘需求分析

沙灘是人們度假旅行的勝地，蔚藍的大海讓人們舒緩疲勞，踩著綿軟的沙子，吹著海風，和同伴一起歡鬧，奔跑……有海有沙灘的地方總是能吸引人們的到來，有人的地方就有需求，海灘獨特的地形更是形成了一些獨特的需求。

（一）安全需求

人們在玩得盡興的時候難免會放松警惕，人們的水性不等，在大海中對水的控制也會比在泳池中薄弱一些，所以有關部門負責人要定時檢查提示牌及警戒線完好無損，避免意外發生。而且救生圈，救生衣，救生艇等設備也要準備充足，定時檢查，以備不時之需。

（二）游玩需求

人們喜歡在海邊撿拾貝殼，在海中乘快艇，與朋友之間相互打水槍，和孩子在沙灘上放風箏等娛樂活動，有關部門需要在人們保證安全的情況下提供一些游玩設施，如快艇等，而且人們難免忘記自備玩具，這時就需要有提供玩具租賃或者售賣的地方。

（三）衛生需求

人們從海邊回到陸地上時總是會在鞋子中留下許多沙子，不僅不舒服，而且會弄臟鞋子，甚至會將沙子帶入車內會污染車內環境。所以我們經常可以看到很多人們都選擇光腳穿過沙灘后再穿鞋子。因此有些沙灘在陸地和沙灘交界處會設置淡水給游客沖洗沙子，或者在陸地上出售紙巾和濕紙巾給游客使用的攤位，不少海邊沙灘還會提供海邊浴場供人們游泳后沖洗。

（四）食物需求

海洋的魅力總是吸引人們在海邊停留很久，愛動的人會在海邊撿貝殼，沙灘排球，放風箏，比賽奔跑等，喜靜的人曬曬日光浴，在沙灘躺椅上看看報紙……長時間的逗留以及體能消耗促使海邊需要一些商販提供食物和飲品來給人們提供熱量補給。

（五）環保需求

食物的包裝袋，飲料瓶，衛生紙等用品殘留物被留在沙灘上造成環境污染，所以沙灘上需要數量較多的垃圾桶來供大家丟垃圾。

這款沙灘仿生觀光椅滿足了人們的游玩需求及衛生需求等方面的需求。在海邊，人們可以乘坐在沙灘仿生代步椅之上，享受乘坐的樂趣以及欣賞到與平時不同的風景，還可以讓沙灘大百足仿生觀光椅將其送至岸邊，防止腳被沙子弄臟。老年人或者殘疾人等腿腳不方便的人還乘坐沙灘仿生觀光椅在海灘上代步前進，游覽風景，這也是對特殊情況下的新型代步工具進行的嘗試。

二、沙灘觀光產品

當人們來到海邊沙灘游玩、放松時，難免要沿著海邊走一走，欣賞大海的美景，天地的開闊，或者在躺椅上望向大海，曬曬日光浴。人們的這種需求讓海邊沙灘觀光產品有了的存在的價值。

（一）沙灘躺椅

沙灘躺椅多為海邊相關娛樂場提供，常見的材質是塑料，木頭，竹子等。這些躺椅一般在表面會有軟墊來保證舒適度，椅背有可調整斜度和不可調整斜度兩種。如果個人有沙灘椅需求的話也可以單獨購買，個人的沙灘椅很重要的一個特點是便攜，可以折疊，所以材料常用鋼管加牛津布。也正是由于這個特點，沙灘椅的使用場所也不僅限于沙灘，戶外旅游，野外探險，自駕旅行中也經常出現沙灘椅的身影。人們可以躺在沙灘躺椅上休息放松，欣賞風景1。

（二）沙灘敞篷觀光車

沙灘敞篷觀光車造型美觀，具有獨特的海灘風情，一般是采用蓄電池供電，較為環保。一輛車可載客數較少，供一戶人家或同伴朋友一起使用的較多。觀光車兩側較為開闊，在滿足安全的條件下遮擋較少，方便游客欣賞風景。

三、仿生物設計

仿生物設計就是對生物進行研究后，對其特定的特征或者功能進行提取，歸納及創新，在進行設計時加以應用，使所產設計品具有所模仿生物的某些特點。仿生設計一般分為對生物表面形態的模仿創新，例如生物的外形，色彩，紋理等，對生物的結構模仿應用，對生物的功能進行研究應用2。

四、沙灘仿生觀光椅設計

（一）設計靈感

小孩子總是有很多玩具，他們在玩玩具的過程中好奇心得到滿足，逐漸建立對世界的認識，促進四肢及大腦的發育3。有一類玩具最初的形態是一個個的零件，所有的零件都被放在一個盒子里，孩子們收到玩具后可以照著說明書對零件組裝，經過動手操作后，零散的部件被組裝成一個擁有著我們平時看似神奇，復雜結構的玩具。這樣需要動手組裝的玩具比買過來就已經組裝好的一體化產品更多了一絲趣味性，讓人們在組裝中自己摸索結構，對最后得到的玩具也多了一些感情。

“大人的科學”玩具系列正是這樣一種玩具，人們通過動手拼接，組裝，從中學到對結構的理解，在過程中動手能力也有所提高。這個系列中的“風力仿生獸”給我留下了深刻的影響，經過組裝后形成的玩具有著精巧的傳動結構，它的風車會隨著風的吹動而轉動，從而帶動齒輪轉動，實現將風能轉化為機械能。齒輪轉動后帶動曲軸轉動，這樣就可以使“風力仿生獸”的多條“腿”有節奏地依次向前“行走”，因為它的“腿”運動起來像人的雙腿一樣，向前邁步前行，所以這款玩具被命名為仿生獸。“風力仿生獸”的原型是荷蘭的藝術家Theo Jansen利用平時身邊的塑料和木頭等沒有生命的材料所創作的“仿生獸”，它同樣是靠風力運作。他有著有許多絲線和骨架組成的翅膀，翅膀會在海風的吹拂下扇動，從而帶動“巨獸”運轉。再后來，這位藝術家還在他的海邊小屋里制作了許多“巨獸”的“家屬”，有像蟲子一樣在地上蠕動爬行的“仿生蟲”，還有在海邊舞動著翅膀，搖動著尾巴，低著頭好像在喝水的“仿生龍”。Theo Jansen的最初目的是為了提高大家的保護環境的意識，現在，這些邁著歡快步伐的奇妙巨獸，也成為了沙灘上的一條靚麗的風景線。

（二）設計思路

現在的輪椅，自行車等代步工具都很難在沙灘上運行，由于沙灘上沙子較軟，輪子陷入時會產生很大的摩擦大，在沙灘上轉動時十分費力。但是這種“仿生獸”以“爪子”著地的運動方式就能夠克服這一困難，很適合在沙灘上“行走”，所以根據這個原理設計出了一款沙灘代步工具——沙灘仿生觀光椅。它不僅可以作為一種趣味十足的娛樂方式，讓游玩的人們乘坐在上面，隨著沙灘仿生觀光椅的“行走”邊吹著海風，邊欣賞著海邊的風光。也是給沙灘等不便于車輪行走的地方提供了一種出行的方式的嘗試，殘疾人或行動不便的老人在沙灘上采用這種移動方法可能更為便利。

（三）產品結構

借鑒“仿生獸”腿部運動的原理，將這款沙灘觀光椅的腿部設計成曲柄搖桿裝置，曲軸所固定的位置在運動中保持著相對的靜止，相當于機架，曲軸承擔曲柄的作用，帶動作為搖桿的腿部進行運動，來實現仿生的動作。最初設計時，只是單純的在一個座椅的兩旁安裝了幾組仿生獸的腿，兩邊分別用兩個電機驅動，來解決無風時的動力問題，并可以通過差速轉向的方式來實現轉彎。但在后來的進一步思考中發現了很多問題。首先，兩個電機可能導致兩邊的運功速度不完全相同，就存在著不能走直線以及轉彎不及時的安全風險。其次，要保持它平穩的行駛，沒有上下的顛簸，所需要的最小的“腿”的組數，會導致其體型過寬，不合理的長寬比，會占用許多空間。

在第一次的改良中，在保留風力驅動的前提下，把兩個電機分別驅動兩邊的裝置改為一個電機驅動，這樣就能保證兩邊的裝置以同樣的速度來運動。在轉向方面，通過控制裝置的齒輪與電機齒輪是否嚙合，來實現差速轉向。然后，通過加長部分裝置的長度，來增大他的長寬比，來更合理的利用空間。但在進一步的深入改良中發現，這樣的比例仍然存在著許多問題。經過幾次推敲后，最終確定了較為合適的方案。

最終的方案采取了多組裝置并列的結構（圖1）。兩邊分別有幾組“腿”在同一平面放置，用像老式火車車輪之間相互連接的桿，來連接每個“腿”所對應的曲軸，這樣的裝置本質上是一種虛約束，使不在同一軸線的“腿”同步運動，所以只在中間的位置放一個電機驅動就可實現合理運動。而且這樣排列，相比較多組“腿”疊加排列來說，大大減少了裝置的寬度，更合理的長寬比，可以更合理地利用空間。

圖1

（四）材料選擇

由于承重需求，這款沙灘觀光椅的椅子腿采用金屬不銹鋼材料，其硬度高，而且不容易生銹影響性能，滿足海邊因風大，潮濕而對產品結構，材質產生的要求。為滿足不同人群的要求，制作不同顏色的沙灘觀光椅，例如為男士設計的黑色磨砂炫酷風格，為女士設計的淺色溫柔風格，為小孩設計的多彩風格等。

（五）設計亮點

1.趣味性。人們首次接觸到這款椅子時，對它的第一印象都是十分新穎，從而產生想要去嘗試的沖動。這種趣味性不僅是游客乘坐時感受到的有趣，而且在旁邊觀看的人們也會覺得其運動起來趣味十足。多條“腿”的運動代替了之前輪子的滾動，從工業風轉換到形象生動上來。2.多方面節省成本。這款沙灘觀光椅由一個個零件組裝而成，結構簡單，可以節省包裝空間和運輸成本。而且零件的重復率較高，具有可替代性，當零件損壞時可以補配替換零件，節省維修成本，避免整個產品的浪費。

五、結語

通過仿生設計的手法，讓普通的沙灘椅“動”起來，克服普通代步工具在沙灘上難以運轉的問題，為在沙灘上游玩的人們設計一種新的娛樂方式，讓人們能夠在放松的同時收獲更多的趣味，同時也為在沙灘這種不便于車輪行走的地方提供了一種出行的方式的嘗試。

注釋：

1.付偉蓮，郁舒蘭，陳于書.基于情感形態語義學的戶外躺椅設計分析[J].家具與室內裝飾，2016，07：52-53.

2.龔倩玉.仿生產品中的情感化應用研究[J].藝術與設計（理論），2017，09：112-113.

3.張明芳.淺析兒童玩具中的成長性設計[J].工業設計，2019，11：2.