基于仿生設計法的果樹概念噴藥器造型設計實踐與探索

董婉婷 金小婧

摘 要：目的：通過對傳統果樹噴藥器的造型研究，從設計學視角出發將產品設計中的仿生設計法運用到果樹噴藥器的造型設計中，跨學科跨領域的結合并產生不一樣的火花。方法：文章對現有主要的的果樹噴藥方式進行研究，抓住痛點，提出概念理念，重點運用仿生設計法，通過元素的提取、演變等方式進行設計。結果：根據相關文獻的調查，從仿生設計法的“形”、“色”、“道”三個角度出發對果樹概念噴藥器的造型設計進行探索，并設計出MORII—果樹概念噴藥器。

關鍵詞：仿生設計法;果樹;噴藥器;產品設計;智能

隨著社會的快速發展，人們對“美”的產品需求越來越高，很多用戶認為“美”的產品普遍是無用的，空有外表，然后將藝術設計的審美手法運用到農學的技術工作里，也是一種不同學科的跨界，碰撞出不一樣的火花，果樹打藥機作為農業人員常用的工作設備工具，功能效果強大，但是產品的顏值較為落后。仿生設計產品設計中的設計方法之一，它將大自然完美地融入到人們的生活中，尋求人—機—環境系統三者之間的關系，現將仿生設計法運用到果樹打藥機的造型設計中，從而在“仿生設計”和“果樹概念噴藥器設計”中尋求一種新的關系。

一、仿生設計法理念

我國的仿生設計學起步較晚，20世紀六七十年代才開始在很多工科學院開設仿生學科。1978年我國改革開放之處提出“科技是第一生產力”，并將其作為發展國民經濟的首要任務之一，從此科技開發受到高度重視，仿生技術會轉化為生產力的力度得到了加強，我國仿生設計的發展也是這場新時代科技革命的受益者。[1]

仿生設計是模擬自然及生物系統的結構、功能、形態、色彩等特征，進行創造性的設計。從物質現象層出發，仿生設計的類型可以分為造型仿生設計、色彩仿生設計、肌理仿生設計、功能仿生設計、結構仿生設計等，從精神內核層出發又分為情感仿生設計、趣味仿生設計、直覺仿生設計等類型，仿生設計從仿生學中吸取了大量的養分，將其方法、技術、精神應用到了設計領域。仿生設計主要是仿生學和藝術設計相融合的邊緣性交叉學科，主要是研究材質、形態、色彩、聲音、知覺、功能、結構、肌理等方面。仿生設計堅持了人—自然—科技之間的平衡，在自然科學領域、社會科學領域、藝術設計領域都產生了非常多的創造性產品。[2]

仿生設計對自然對象的借鑒，是一種綜合、交叉、理性化整合自然生物資源的結果，是具有一定的自然美學的價值，運用借用、解構、參照的對象本身就是一個沒得產物。因此，仿生設計的產品就是承載了自然生物美學價值的結晶，在這個過程中，創造了實用和審美的物質生活、精神理想和情感指向。

二、果樹噴藥器的造型研究

目前果園里對驅蟲打藥的方式主要以人工身背打藥器進行噴霧治理或手提式噴霧器等多種人力備不同類型的驅蟲打藥方式。這種方式相對方便，但是效率較低，而且傳統的手持打藥器只注重功能的使用，而不在乎形態，外觀質量上也較為廉價。人工噴藥方式具有簡單輕便，適合個人操作。人工噴藥方式主要有三種，一是手動按壓，勞動強度大;二是高壓氣瓶加壓，成本高，多用于短時間科研噴霧使用;三是電動加壓，具有環保和省力的特點[3].如題1。分析了解傳統的人工手持噴藥器的通用造型，具體包括桶身、手柄、噴頭、伸縮噴桿等部分的構造類別，傳統的噴藥器噴灑機的功能構造主要包括藥箱底部與輥軸相連接，藥箱的上端設有裝藥口，在裝藥口正下方的藥箱內設置有2個直徑不一樣的帶漏藥孔的分藥板，分藥板主要用于當當將粉劑農藥裝入藥箱時，通過加水，分藥板起到將水和粉劑進行融合，并且有一定的緩和作用。[4]

傳統的果樹噴藥器單純的注重產品的功能，忽視外觀造型的設計，缺少美學研究，在產品設計中，“形式追隨功能”一直是產品設計的理念，以用戶為中心的產品易用性理念充分提高產品的寬容度，優化產品構造，提升產品美學意識。讓農學產業設備跨界融入產品設計思維與藝術審美，從而產生更多的可能性。

三、基于仿生設計法的果樹概念噴藥器造型創新設計

從中國文化傳統中天人合一，心物交融的自然觀出發，從西方現象道本追的哲學觀角度，仿生設計從形式到內涵、從器到道、從象到意都延伸了人與自然的親密關系。仿生設計法以自然為出發點，并不是造成過度設計、違反認知規律的古怪設計、為仿生而仿生等矯揉造作的作品，而是要充分考慮人工產品的實際特點和消費者的客觀需求，強調師法自然的“度”和“效”。

（一）“形”以自然

形態仿生設計法主要是將自然生物對象表面形態特征的局部或整體的優質特征應用到產品的造型上，讓人們按照視覺習慣產生自然的聯想，從而獲得近似自然外形的美感、趣味感、舒適感。在形態造型初步方案中選取自然界的鳥和蝎子的外形元素分別進行初期設計演變如圖2，通過選取最終確定選擇自然界生物蝎子為果樹智能噴藥器造型形態元素如圖3。

（二）“色”以語義

在產品設計中色彩感受是尤為重要的，遵循產品設計色彩運用的明確性原則、易用化原則、以及創新性原則，色彩配色越復雜，就越容易使人產生視覺疲勞的情況，無法注意產品重點，而色彩搭配越簡潔，就越能使人獲得更好的視覺體驗。合理地突破傳統式的色彩搭配理念，創新色彩搭配方法，打造產品的整體視覺效果[5]。

果樹智能農藥機選擇白色為主要顏色，重點顯示部位以搭配紅色為主，白色作為智能產品的主流配色彰顯高級感，干凈清爽的搭配讓整個產品耳目一新，并在在果園的密集環境下顯得特別的耀眼。如圖4

（三）“用”以有道

設計產品作為人工造物，其物質屬性對應的概念是“器”，其精神屬性、文化內涵對應的概念是“道”，仿生設計產品就是為了創造親近自然、充滿人性味道的產品，致用利人。功能追隨需求并以用戶為中心一直以來都是產品設計的核心理念，任何一款首先應當滿足人們的需求，有一定解決問題的價值，傳統的果樹噴藥大多都依靠人力或者大型的噴灑機器，而在互聯網時代下，智能類產品因此可以代替人力給果樹噴農藥，此款MORII—果樹概念噴藥器主要定位于解放人力，自動巡視果園并進行低段區域的精準噴灑農藥，體態小巧可穿梭在果園的復雜地形中。如圖5

圖5 MORII—果樹概念噴藥器

四、結語

仿生設計以仿生學的研究為基礎，是仿生學知識在設計領域的一種實踐。以自然生物為創造源泉，有意識的將生物科學、技術、方法應用到人工造物對象上，增加了人與物、人與自然、物與自然之間的親近感，實現人類社會生產、生活與大自然的融合。

而藝術與科技的跨學科融合意味著立足現實。在現實的語境中，實際生活所面臨的問題呈現綜合性，沒有一個現實的情境是獨自存在的，獨立的學科無法解決一個具有復雜因素的現實情境。因此跨學科跨思維模式的碰撞是未來的趨勢，充分利用各自專業的優勢共同創造出新的可能。

參考文獻：

[1] 蔡江寧，王金玲.仿生設計研究[M].中國建筑工業出版社.2013.6.12-14.

[2] 劉蒿雪.仿生設計法應用于產品造型設計中的作用研究[J].產業科技創新.2020.2（21）.13-14.

[3] 張梅，Daniel K. Fisher，馬偉.溫室智能裝備系列之九十六—新型背負式電動噴藥機的設計[J].農業工程技術.

2017，37（25）.41-42.

[4] 鄧玉梅.一種新型能要噴灑機的設計研究[J].長江大學學報（自然學科版）.2017年3月，第14卷.第6期.67-68.

[5] 黃蒙.色彩構成和視覺心理在產品設計中的運用[J].藝術大觀.2021（15）.41-42.