模塊化智能家具平臺設計

焦文博

摘? 要：模塊化設計思想理論最初出現在20世紀前期，模塊化家具從歐洲開始，逐步擴展到機床等行業。近年來，“模塊化設計”思想理論已得到了我國不少企業的關注并將這一思想理論融入到家具產品中。智能家具模塊化設計不但可以滿足用戶的個性化需求，還可以幫助企業縮短產品的設計周期，提高產品性價比，給用戶帶來豐富的體驗。

關鍵詞：模塊化;交互體驗;綠色環保

中圖分類號：TS664.01 文獻標志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）29-0086-02

Abstract： Modular design theory first appeared in the early 20th century. Modular furniture appeared in Europe， and was gradually applied to machine tools and other industries. In recent years， the thought and theory of "modular design" has been concerned by many enterprises in our country and has been integrated into furniture products. The modular design of intelligent furniture can not only meet the needs of individual users， but also help enterprises to shorten the design cycle of products， improve the performance-to-price ratio of products， and bring rich experience to users.

Keywords： modularization; interactive experience; green environmental protection

1 模塊化設計的研究

1.1 研究內容

家具模塊化設計指的是在對家具進行功能分析的基礎上，劃分并設計出系列的家具功能模塊，將通用模塊與專用模塊通過標準化的接口組合成家具的設計方法。通用模塊是指具有通用性和互換性，可用于多種產品的模塊;專用模塊是指具有特殊功能和結構的模塊，通常僅在某一種組合方式中使用。通用模塊和專用模塊的組合方式不同，最終獲得的家具功能也不相同。

模塊化智能家具平臺基于新科技和互聯網云平臺進行基礎研究，技術和數據智能共享并結合人體工程學、人工智能、人機交互等技術，以學校學習、生活為基礎研究環境，提高辦公、生活質量，平臺模塊化延展性強。通過對基礎構架材料、數據的研究，打造網絡終端和云平臺大數據進行交互，為學習、辦公、生活提供科技含量高、數據個性化定制、多應用模塊化組合的全新一站式解決方式。

模塊化智能家具平臺以互聯網云數據交互和人工智能科技為創新點，突出模塊、互聯網與終端的緊密結合，在實體交互中，結合人體工程學，根據不同使用人群設計適宜的數據化模塊，提高產品的針對性，增加人的體驗感。

1.2 研究背景

隨著大數據時代的到來，人類已進入智能時代，人工智能為社會帶來了新興技術。目前來看，除了眾多的機械與電子技術運用到智能家具的開發外，互聯網技術的運用也為智能家具設計帶來了更多可能，比如藍牙傳輸技術，無線網絡技術，射頻識別技術、人工智能技術、云數據交互平臺技術等等，使得家具從單一的三維物體，向一個更有生命力的角色轉換，為使用者帶來更優秀的使用體驗。

1.3 研究目的及意義

根據人本主義精神學家馬斯洛的層次需求理論，人具有從低到高的多層次的需求，一站式的完成人的需求，總結為四個方面。

1.3.1 增加生活便利性。提供多功能可調可任意組裝的新材料、新數據框架結構，結合新型復合環保材料模塊，集新科技、人工智能、大數據交互技術為一體，提高產品使用體驗。

1.3.2 提高產品的性價比。運用多種技術的相互結合，進行一條龍生產，模塊化的組合生產形勢，拓展性強、兼容性強，提升產品后期功能完善性和全面性問題。

1.3.3 促進綠色環保。以提高產品的生命周期為主，結合新材料和科學化數據分析，提高產品模組的針對性，提升產品的利用率，過濾多余生產，節能減排。

1.3.4 提高云數據與現實同步提高用戶體驗。利用互聯網數據交互，模組與產品模塊相互對接，通過用戶的實時數據進行大數據的計算，進行系統升級更新產品軟件數據平臺，加強云數據與客戶終端信息同步的個性化定制。

2 基于用戶體驗的模塊化智能家具分析

2.1 目標用戶

本課題設計的模塊化智能家具平臺主要針對對桌子需求較高的人群，適用于設計工作者、在校學生及老師、社會辦公人群等。從使用人群健康角度出發，通過針對設計工作者，在校學生及老師，社會辦公人群，進行健康問題調研得出動態可調節設計，可以有效緩解長時間使用普通桌子帶來的視覺功能疾病、頸椎病、腰椎病、痔瘡等，達到在保證目標用戶健康的前提下帶給其便利性。

2.2 用戶需求

2.2.1 尺寸需求。為了滿足使用者的工作學習需要，我們收集了以下尺寸指導智能家具平臺的設計：辦公桌長1600（mm），寬800 （mm），高750（mm）

2.2.2 調節需求。為了滿足客戶對桌子高度調節的需求，使根據人體工程學，我們的桌子可調節的升降范圍為690-1150mm，讓不同身高的人能找到自己舒適的坐站高度。

2.2.3 擴展需求。模塊化的家具產品通過不同的模塊的快速組合，讓家具具備不同的造型和功能。消費者可以根據自己的需求選擇甚至定制相應的功能模塊，也可以升級原模塊至新功能模塊。

3 智能模塊化家具平臺設計實踐

3.1 產品設計分析

3.1.1 產品功能。桌面可調功能：可根據使用者需求，無死角全方位上下左右旋轉調節人工智能人機無縫交互功能：通過手機端、電腦端APP對桌子進行互聯，通過移動端APP對桌子進行興趣設定。燈光功能：燈光功能根據周圍環境自動調節光照的亮度以及冷暖變化。外接燈光模組可進行燈光的模式記憶以及燈光角度的自動或者手動調節。智能語音功能：AI智能語音，分析說話者意圖，靈活應變使用者發出的指令。

3.1.2 產品特色。模塊化智能綠色平臺：模塊化以及智能云平臺的相互交融延長產品壽命，可進行模塊的替換避免過度生產帶來的能源消耗。創新性模塊化無限延展設計：通過模塊化的產品設計，實現單個產品的無限拓展，自定義想要的功能模塊。人工智能云數據交互：產品與手機app智能互聯，形成產品生態，在云平臺終端進行數據調研，從而開發新產品，產品可以通過此方法滲入到各個領域當中，并易于管理和產品更新。新材料運用：7075鋁合金以及碳纖維這種強度大韌性強重量輕的材料，不但減重而且抗腐蝕能力強。

3.1.3 產品環保。（1）使用周期：通過模塊化的設計，使得桌子后期的升級以及維修都可以從局部進行，從而使桌子本體一直處于最好的狀態，延長產品的使用周期。（2）產品設計周期：產品通過設計之初將模塊化智能平臺建立起，為以后的設計作為原始鋪墊以及更新平臺，可在以后的設計中更新每塊模組，從而降低每塊模組的設計周期，帶來全新的模組升級，而不消耗過多的資源進行整體桌子的更換。（3）材料選擇：材料選擇以金屬材料為主帶來新的使用體驗的同時更有助于樹木的保護，順應全球節能減排。

3.1.4 產品性價比。產品通過新材料的運用以及模塊化的運用，使用戶不必花費更多的金錢進行整套設備的更換，只更換某個模塊就可把桌子恢復最好狀態，因為模塊化職能辦公桌設計領域較廣，包含人群較多，成為人人能負擔的起的生活用品。

3.1.5 產品定位。目標使用人群：設計工作者、在校學生及老師、社會辦公人群。使用環境：設計工作室，學校教室，辦公空間，宿舍，景觀。功能定位：健康、便捷、高效。顏色定位：簡約，以黑色灰色為主，木色。造型定位：現代，安全。

3.2 方案設計

3.2.1 動態可調設計。動態可調設計，可通過手動和自動的方式進行對桌面的傾斜角度，桌子的高度，以及顯示器的調節，在一個三維的空間中呈現出適合使用者真正舒適的辦公姿態。升降機構：采用結構簡單耐用的液壓管對桌面進行支撐，在此同時可以進行對桌面升降以及傾斜操作。旋轉機構：安裝于桌面底部的磁懸浮裝置，在通電的過程中可以使桌面與支架之間產生空隙，從而降低部件之間的摩擦，使桌面的旋轉輕而易舉。

3.2.2 材料設計。以桌子作為實體產品：桌面材料：采用多種材料分層組合，起到支撐作用的7075鋁合金板作為桌面的主體材料，密度低重量小，強度高韌性強，有著優良的抗腐蝕性，且塑形能力強。親膚材料：可以選裝樹脂材料或者碳纖維材料，這兩種材料有著超級輕的重量以及超強的強度，耐熱性好，塑形能力強的特點。框架材料：桌腿采用磨砂不銹鋼、陽極氧化鋁，有著更強的剛性，抗沖擊能力強。模組材料：選取整套鋁錠外殼，抗沖擊能力強，易塑形，堅固耐用。

3.2.3 平臺延展性模組設計。延展性模組設計，是基于原有桌面的基礎上，以拼接積木的形式進行桌面以外其他功能的拓展，即插即用，每一個模塊之間與桌面輕松對接。

3.2.4 互聯網數據化交互設計。通過app上顯示的產品外觀對應實際產品進行部分調節，操作有趣簡單明了，在你有清晰明確操作提示，滿足用戶對趣味性和互動性的需求前提下，同時可以激發學習欲望，有利于用戶獲得良好的產品體驗。

4 總結展望

結論：模塊化和互聯網實時共享前提下，實現的人機交互作為虛擬與物理環境無縫結合的范例，為智能辦公家具平臺的設計提供了一種新的研究思路，帶來全新的辦公體驗。將模塊化應用在智能辦公家具之中，滿足辦公人群的拓展需求以及互聯網的實時共享，大大提高了工作效率。因此模塊化智能家居平臺的設計無疑是為辦公家具的發展開拓了一條新的道路。

展望：枯燥無味，效率低下的辦公環境將會成為過去，未來的辦公環境將是會充滿無限拓展可能的辦公環境，科技的進步會促生出越來越多的交互方式，模塊化以及實體交互作為新興的研究領域，所需要的數據以及相關研究甚少，希望今后有更多的學者進行相關領域的研究。

參考文獻：

[1]徐志煜，吳華鋒.智能家具模塊化設計分析[J].計算機產品與流通，2019（12）：128.

[2]張嘉藝.智能化家用家具設計初探[J].工業設計，2020（05）：119-120.

[3]薛玉涵，康麗娟.家具智能化設計研究[J].工業設計，2019（01）：142-143.

[4]梁姍，張瑜，劉麗坤.談談智能化家具的設計問題[J].速讀（上旬），2015（06）：260-260.