基于Creo Elements/Pro 的多功能幼兒餐椅的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

單艷芬

（常州劉國鈞高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇 常州213025）

1 概述

通過調(diào)查市場上各類幼兒餐椅的使用情況，發(fā)現(xiàn)不管是款式還是功能上都比較單一，而且很多餐椅都沒有從幼兒本身的實(shí)際情況及需要上考慮。一類餐椅只是在高度上設(shè)計(jì)成比餐桌稍微高些的椅子；另一類餐椅是將椅子和寫字桌進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)變換或組合，以實(shí)現(xiàn)既能吃飯又能作為學(xué)習(xí)的功能；還有一類餐椅設(shè)計(jì)得較為節(jié)約空間，可折疊型。但縱觀這些餐椅的設(shè)計(jì)，有一個(gè)明顯的不足之處，就是沒有考慮到幼兒的年齡和不同年齡階段的幼兒的需求[1]。本文的研究設(shè)計(jì)目的突出產(chǎn)品的使用對(duì)象，從“為物而設(shè)計(jì)”轉(zhuǎn)向了“為人而設(shè)計(jì)”。在滿足基本功能的同時(shí)，更能通過舒適以及新穎的設(shè)計(jì)，彰顯設(shè)計(jì)的人本精神，更大程度地提高幼兒對(duì)吃飯的興趣，加深家長對(duì)本產(chǎn)品的認(rèn)知和信任。

Creo Elements/Pro 軟件擁有強(qiáng)大的三維參數(shù)化建模功能,目前廣泛應(yīng)用于機(jī)械、汽車、航空、航天、家電等工業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。另外，該軟件還具有強(qiáng)大的曲面造型功能, 不僅能構(gòu)造復(fù)雜的表面或?qū)嶓w模型, 而且能對(duì)曲面進(jìn)行多種操作, 從而達(dá)到設(shè)計(jì)要求[2]。本文采用Creo Elements/Pro 軟件對(duì)嬰幼兒餐椅進(jìn)行三維設(shè)計(jì)、裝配及渲染；利用Creo Simulate 模塊，了解產(chǎn)品性能，優(yōu)化數(shù)字設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)出更可靠的多功能幼兒餐椅，滿足嬰幼兒和家長的實(shí)際生活需要。

2 多功能幼兒餐椅的特點(diǎn)及技術(shù)參數(shù)

多功能幼兒餐椅將實(shí)現(xiàn)位置高度可自由調(diào)整、能方便解決幼兒尿褲子情況發(fā)生、餐具穩(wěn)固擺放、玩具音樂欣賞等多種功能。該餐椅設(shè)計(jì)的亮點(diǎn)如下：

2.1 可隨時(shí)對(duì)餐椅高度進(jìn)行調(diào)整，餐椅可360 度旋轉(zhuǎn)。一般的幼兒餐椅，上下高度不能調(diào)整，家長在給不同身高或不同月份段的幼兒喂食時(shí)較麻煩；較大月份的幼兒在吃飯時(shí)好動(dòng)，甚至?xí)诚蚣议L，要糾正孩子需要用力搬動(dòng)整張椅子，長期的拖動(dòng)還會(huì)造成地板的劃傷，餐椅的360 度可旋轉(zhuǎn)，餐椅底座采用滾輪設(shè)計(jì)正好解決了這個(gè)問題。

2.2 座椅設(shè)計(jì)成空心體，椅面是帶有多個(gè)小孔的人體工學(xué)曲面，座椅內(nèi)部設(shè)計(jì)有小抽屜，便于幼兒尿褲子情況發(fā)生后的清理。座椅材料選用ABS 塑料，該塑料是一種綜合性能優(yōu)良且被廣泛應(yīng)用的新型塑料，無毒安全。一般的嬰幼兒餐椅沒有這個(gè)特點(diǎn)，且材料為木質(zhì)，潮濕后需晾干后再坐。

2.3 餐盤的設(shè)計(jì)突出色彩鮮艷，功能多樣化。外形上餐盤可根據(jù)男女生的愛好，設(shè)計(jì)成不同但需對(duì)稱的可愛形狀，例如小熊，花朵等。本設(shè)計(jì)依據(jù)女生特點(diǎn)設(shè)計(jì)成花朵形狀，并以鮮亮的色彩進(jìn)行渲染。因?yàn)榇四挲g階段的幼兒對(duì)色彩是非常敏感的，鮮艷的顏色可以讓幼兒更加喜歡。餐盤上設(shè)計(jì)出較多的凹凸形狀，圓形凹槽直徑與市場上通用幼兒餐碗外徑一致，可更好的加以固定，防止餐碗摔落。矩形凹槽帶有蓋子，內(nèi)部放有帶有內(nèi)存，可與電腦連接讀存數(shù)據(jù)的播放器，在幼兒吃飯時(shí)可播放音樂、聆聽故事等，更好的吸引幼兒的注意力，安靜的用餐。餐盤的其他位置設(shè)有軌道等其他形狀凹槽，可放置小汽車，小火車等其他玩具物品。

2.4 可實(shí)現(xiàn)學(xué)步車與餐椅的自由轉(zhuǎn)換。一般的餐椅只能實(shí)現(xiàn)喂飯用途。有的餐椅還設(shè)計(jì)成組合可拆分式，即拆成矮桌和靠背椅形式，幼兒可以用來畫畫、學(xué)習(xí)等。本餐椅的另一亮點(diǎn)就是，依靠滾輪的可拆性，及餐桌下方的支架，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)步車和餐椅的自由轉(zhuǎn)換。

該幼兒餐椅主要適用于6 個(gè)月至4 歲的嬰幼兒，所以在技術(shù)參數(shù)的選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面具有較強(qiáng)的針對(duì)性。主要技術(shù)參數(shù)見表1。

3 多功能幼兒餐椅的實(shí)體造型

多功能幼兒餐椅的結(jié)構(gòu)主要包括承載主體、氣閥調(diào)整機(jī)構(gòu)、座椅、餐盤四個(gè)部分。承載主體包括餐椅的支承部份、餐盤的支承平臺(tái)、底座部分，可以支承整個(gè)餐椅及幼兒的重量；氣閥調(diào)整機(jī)構(gòu)包括搖棒、氣桿等，可以做高度和360 度旋轉(zhuǎn)的方向調(diào)整；座椅部分和餐盤部分，可以實(shí)現(xiàn)幼兒用餐的功能。

3.1 承載主體的設(shè)計(jì)

3.1.1 底座的設(shè)計(jì)

運(yùn)用Creo Elements/Pro 軟件的零件模塊，通過拉伸、掃描、倒圓角、旋轉(zhuǎn)、抽殼、鏡像等建模方法，進(jìn)行五爪和滾輪的結(jié)構(gòu)造型。最后運(yùn)用裝配模塊進(jìn)行組裝。如圖1 和圖2。

圖1 底座五爪的三維模型

圖2 滾輪的三維模型

五爪設(shè)計(jì)具有較高的平穩(wěn)性。材料由傳統(tǒng)的鋼制腳變?yōu)殇X合金腳，承重更為優(yōu)良。五爪下端配合安裝的5 個(gè)活動(dòng)輪，采用尼龍橡膠材質(zhì)，其特點(diǎn)是靈活自由，無聲，不傷地板，方便在喂飯時(shí)能夠及時(shí)調(diào)整幼兒的朝向。

3.1.2 支架的設(shè)計(jì)

在零件模塊，經(jīng)過掃描建模，裝配時(shí)的要點(diǎn)是支架與踏腳圈連接位置的準(zhǔn)確定位。如圖3。

圖3 支架的三維模型及安裝效果圖

本支架可采用鋁合金管，強(qiáng)度更高。支架中部開有固定間距的螺紋孔，以便轉(zhuǎn)換為學(xué)步車時(shí)高度的調(diào)節(jié)。

3.2 氣閥調(diào)整機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)

氣閥調(diào)整機(jī)構(gòu)主要包括搖棒、氣桿組成。由creo 中的混合掃描特征、拉伸、旋轉(zhuǎn)、陣列等操作完成，如圖4、圖5。氣桿內(nèi)部為空心，采用活塞推動(dòng)。本搖棒可采用不銹鋼鋼管。

圖4 搖棒的三維模型

3.3 座椅的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)時(shí)在座椅與人體的接觸面上采用了符合人體特征的曲面設(shè)計(jì)，考慮到嬰幼兒有時(shí)來不及上廁所，座面上設(shè)計(jì)了12 個(gè)滴漏孔，座椅內(nèi)部是中空的，配有插槽，能夠與小抽屜的配合使用。座椅材質(zhì)為ABS 材料，三維效果如圖6 所示。

圖5 氣桿的三維模型

圖6 座椅的三維模型

3.4 餐盤的設(shè)計(jì)

設(shè)計(jì)餐盤時(shí)，充分考慮了安裝、多功能、方便等特點(diǎn)。弧形部分的圓孔具有多項(xiàng)功能，能夠固定碗的下部圓孔，能夠固定奶瓶的小圓孔，能夠固定玩具的矩形槽，能夠固定搖鈴的曲線槽。同時(shí)餐桌面設(shè)計(jì)時(shí)注意與座椅安裝的設(shè)計(jì)，留有3 個(gè)孔便于牢固安裝。整個(gè)外形與內(nèi)部都是采用了曲線設(shè)計(jì)，使用時(shí)比較安全，如圖7 所示。

4 多功能嬰幼兒餐椅的多功能裝配

通過creo 的裝配功能，完成餐椅的組裝，并進(jìn)行外觀渲染，使餐椅不僅從功能上滿足多方位的需求，更能從多彩的顏色上吸引顧客的眼球，如圖8 所示。

圖7 餐盤的三維模型

圖8 總裝后的渲染圖

餐椅在非就餐時(shí)間，可組合成嬰幼兒的學(xué)步車，解放家長的雙手，如圖9 所示。

圖9 學(xué)步車裝配圖

5 結(jié)論

從生活中的實(shí)際需要進(jìn)行綜合性設(shè)計(jì)，針對(duì)嬰幼兒餐桌存在的現(xiàn)狀進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，使之滿足嬰幼兒的特點(diǎn)，更加實(shí)用。本設(shè)計(jì)借助于Creo Elements/Pro 5.0 這一軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)，將復(fù)雜的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)過程能夠準(zhǔn)確的表現(xiàn)出來，同時(shí)也為本設(shè)計(jì)節(jié)省了大量的時(shí)間和經(jīng)費(fèi)。利用該軟件進(jìn)行多功能嬰幼兒餐椅的零件設(shè)計(jì)，整體裝配，設(shè)計(jì)過程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，隨時(shí)修改零件結(jié)構(gòu)參數(shù)十分方便。