資源簡介

第一節(jié) 產(chǎn)品概念設計
教學目標
(1)理解產(chǎn)品概念與產(chǎn)品概念設計的含義，知道機構(gòu)的含義，了解常見的機構(gòu)類型。
(2)體驗產(chǎn)品功能設計的過程，能運用創(chuàng)新設計方法選擇技術(shù)原理、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)，并采用示意圖等形式簡要表達功能設計的方案創(chuàng)意。
產(chǎn)品概念是指產(chǎn)品在研發(fā)初期對可能采用的工作原理、運動的傳遞方式、各部件的連接方式等方面的圖片和文字性描述。
產(chǎn)品概念設計則是根據(jù)上一章提出的設計要求,選擇較合適的技術(shù)原理、結(jié)構(gòu)和機構(gòu)。
一、功能設計
功能是產(chǎn)品能滿足消費者需求的基本屬性。一個好產(chǎn)品首先要實用，所以設計時應先考慮其功能。
功能化設計法的基本過程是：
第一步，確定需要解決的問題是什么，即確定產(chǎn)品的功能；
第二步，使用頭腦風暴、思維導圖等思維創(chuàng)意法，盡可能多地找出解決問題的技術(shù)方法；
第三步，根據(jù)使用者、使用場景、技術(shù)條件等制約因素篩選上一步收集出的創(chuàng)意，確定較合適的產(chǎn)品技術(shù)原理。
智能垃圾桶功能化設計的過程
問題與需求：收納垃圾、使用便利。
功能創(chuàng)意：人找垃圾桶投擲、垃圾桶找人投擲、自動開蓋、手動開蓋，腳踩開蓋等。
判定選擇：假設我們選用人找垃圾桶投擲、自動開蓋的方式。
功能細化：對自動開蓋這一功能分解為識別信號、判定、做出動作、開蓋、合蓋五個子功能。
解決方法：
使用距離傳感器在人靠近時打開；
使用聲音傳器在人發(fā)出指定聲音時打開；
使用光線傳感器在人擋住傳感器時打開；
使用開源電路板編寫程序；
使用轉(zhuǎn)軸連接；
自動合蓋使用彈簧等。
篩選優(yōu)化：對每個子功能的實現(xiàn)方式，結(jié)合現(xiàn)有技術(shù)條件、制作難度、制作時間、創(chuàng)意新穎度等方面進行比較和權(quán)衡。
二、選擇技術(shù)原理
要實現(xiàn)某種功能，有多種技術(shù)原理可以選擇，我們需對各種技術(shù)原理的可行性、技術(shù)難度、成本等方面進行比較和權(quán)衡，選出較優(yōu)的一種。
例如，設計一款自動泡茶機，加熱為其核心功能之一。
加熱的技術(shù)原理有電加熱、燃燒木頭或煤炭加熱、燒天然氣加熱、太陽能加熱等。
考慮泡茶機為室內(nèi)使用，使用時需便利和環(huán)保，所以選擇電加熱的技術(shù)原理。
圖4-2為采用了電加熱原理的兩種自動泡茶機。
寬7.2cm
三、結(jié)構(gòu)與機構(gòu)設計
結(jié)構(gòu)設計的本質(zhì)是為了承受力和抵抗變形，使設計的產(chǎn)品既牢固又方便使用。
常見的結(jié)構(gòu)類型有實心結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)和殼體結(jié)構(gòu)等。
例如，水庫大壩屬于實心結(jié)構(gòu)，摩托車頭盔屬于殼體結(jié)構(gòu)。
1、實體結(jié)構(gòu)
● 通常是指結(jié)構(gòu)體本身是實心的結(jié)構(gòu)。
●其受力特點是外力分布在整個體積中。
實體結(jié)構(gòu)
實體結(jié)構(gòu)
錘子
砧板
2、框架結(jié)構(gòu)
●通常是指結(jié)構(gòu)體由細長的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)。
●其特點是支撐空間卻不充滿空間。
框架結(jié)構(gòu)
書桌椅
書柜
框架結(jié)構(gòu)
3、殼體結(jié)構(gòu)
機構(gòu)指的是由兩個及以上構(gòu)件通過活動連接組成的構(gòu)件系統(tǒng)，是傳遞、轉(zhuǎn)換某種特定運動的機械裝置。

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