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电动代步车造型设计研究

2017-11-13 49页 doc 75KB 23阅读

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电动代步车造型设计研究电动代步车造型设计研究 , : 一。 ,. . ,必 :侈?‖ \一, .一 ,举一,×‖ , .?,” 、’?、 /,?。‖。 气,一 ? 一 ?, .?? 弋、坩 ?,一 幻. 独创性声明 , ...,,., , .? ~. 本人所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我 所知, ‘ ,除特别加以标注的地方外,论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作 的同志对本 :。 ..文的研究工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并已致 谢.. ,,。’、 ...
电动代步车造型设计研究
电动代步车造型研究 , : 一。 ,. . ,必 :侈?‖ \一, .一 ,举一,×‖ , .?,” 、’?、 /,?。‖。 气,一 ? 一 ?, .?? 弋、坩 ?,一 幻. 独创性声明 , ...,,., , .? ~. 本人所呈交的学位论文是在导师指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我 所知, ‘ ,除特别加以标注的地方外,论文中不包含其他人的研究成果。与我一同工作 的同志对本 :。 ..文的研究工作和成果的任何贡献均已在论文中作了明确的并已致 谢.. ,,。’、 ‖.一’ :‘。 本论文及其相关资料若有不实之处。由本人承担一切相关责任。 .、 , 。‘、’ 电。..? ’。 , ,’‘.:,’、 .’ ’:、 : ?;.’, 论文作者签名:鬟继型 多年印月日 ,:.。 ,’ 论主拓者签名;型菱型蘑多年乌。?日 ‘ 。: ,一 : 一?..?, : :? ’???二。, .‘?一 ., , ? , 、 ’ 一、,::,,’ .:,.,,‘ :一.乞 ::‘、’..一’. ,, ’; ’, 。\..薹。? . 。女.。 .,。::‘、形蔓‘? ‖ 一?~乏?”学位论文使用授权?.:白、飞??? ‘ 』幻?‖ .,一、一触,一?‘』,‘:‘:一?:? ,::;.本人作为学位论文作者了解并愿意遵守学校有关保留、使用学位论文 的规定,即:,‘:. :。‘在导师的指导下创作完成的学位论文的知识产权归西安理工大学所有, 本人今后在使用,。 ??哆”,、?:,:铲一‘’?:』怨?...。 :,:.。技术保密的学位论文,按照《西安理工大学学位论文技术保密申请表》内容进行保密附:. ?.:‘:, 西安理工大学学位论文技术保密申请表》。?.::: 、一;:::?::?: , ?.? 附一‘?州删?叫嘲?“帆嗍?。?‘摘 论文目:电动代步车造型设计研究 学科专业:设计艺术学 研究生:杨剑威 指导教师:王毅副教授 签名: 摘要 环境污染、能源紧缺、人口老龄化和弱势群体的逐年增加已成为人类日益关注的问题, 而电动代步车的发展,顺应了人口老龄化和绿色环保趋势的需求。国外电动代步车起 步较早,在技术上和造型质量上都处于领先水平,近几年我国电动代步车的发展较快, 但在造型上不能与国外相比,缺少创新,形式多为电动轮椅,而“轮椅”作为一种专门为 老年人、病人、残疾人使用的专用工具,似乎成为一种“行动不便”的代名词,这种针对 性强的设计,往往会使使用者在心理上产生一定的自卑或者不适心理。因此个人轻便型电 动代步车的设计应通过外观创新和功能创新来拓展适用人群的范围。 本文主要以电动代步车造型设计为研究方向,以国内外轻便型电动代步车现状为研究 基础,对用户需求模型、类型及获得用户需求的方法进行了理论分析。针对电动代步车的 构成、关键技术、使用要求进行了系统的了解。并做了电动代步车用户需求调查研究,对 市场诸多电动代步车品牌产品的造型进行了分析、归类,总结了电动代步车在造型设计方 面存在的不足。在设计过程中,对电动车制动器、轮胎与轮辋、驱动电机、电池、控制器 等配件的选择进行了研究,在标准零部件的约束下,进行了车架设计尺寸标定。以多 带天牛为仿生设计原型对课题研发的三轮电动代步车进行了造型设计。根据成年人的站姿 和坐姿标准人体尺寸,对整个电动车外观尺寸进行了修订,以增强电动代步车骑乘的舒适 性和可操作性。选用标准配件制作了:的电动代步车样车模型,并对名大学生进行 了骑乘实验,完成了用户体验评价。最后从造型、可实现性和其他三方面出 发,运用层次 分析法建立了电动代步车评价指标体系,并结合模糊评价法对最终设计 的造型质量进 行了综合评价。 关键词。电动代步车;用户需求:造型设计;综合评价西安理工大学硕士学位 论文 .一. .?、??一?.一一艚‘???“坩辟??一 :: , 知川肌 : :: : , ,. . ,. , , .””” , . “ ., . .. ,. ,’ . . , , ,. , . , . ’ , . : . , ,, 西安理工大学硕士学位论文. ; ; ; ? 弭??日?州目录 目录 .绪论.. .研究背景 .研究意义??.. .电动代步车国内外研究现状. ..电动代步车国内外发展概述?. ..国外电动代步车现状..国内电动代步车现状?. .主要研究内容. 电动代步车设计理论分析.. .用户需求原则. ..需求模型. ..需求类型? ..获得用户需求的方法?。??.. .以现有产品为基础的改良设计??. ..产品改良设计的内容?。 ..产品改良设计的原则? ..产品改良设计的基本程序电动代步车调查研究?.. .电动代步车的基础框架..电动车代步车的构成?. ..电动代步车的关键技术 ..电动代步车的使用要求 .电动代步车造犁设计研究? ..电动代步车市场调查?. ..电动代步车造型设计分类.电动代步车用户需求调查研究??. ..问卷总体设计? ..调研实施与问卷的回收 ..抽样消费者人口特征? ...问卷整理与统计分析? ..调查结论 电动代步车设计与完蕾? .电动代步车造型设计的流程 .电动代步车主要部件的选择 ..制动器的选择?. ..轮胎与轮辋选择. ..驱动电机的选择. ..电池的选择?.... ..控制器的选择? .电动代步车造型设计 ..概念草图构思? ..概念方案的筛选 ..计算机辅助电动代步车造型设计..电动代步车效果展示及评判? .电动代步车的人机尺寸设置 ..电动代步车设计中主要的人体尺寸?。..电动代步车架体尺寸设置..电动 车座椅的人机尺寸.样车模型的制作与评测??西安理工大学硕士学位论文 ..主要部件的选择 ..车架体制作..车体外壳的制作 ..零部件的装配? .样车模型的用户评价. .电动代步车造型改良设计? ..仿生设计法与电动代步车造型设计?. ..仿生在电动代步车造型设计中的应用. ..功能设计与细节展示?. 电动代步车造型质量评价的 .国内外评价方法概述 .评价指标体系的建立. .权重的计算? .模糊评价矩阵的构造. ..单因素评价集的建立? ..模糊评价矩阵的建立? ..模糊综合评价结果??. 总结 致谢. 参考文献??. 攻读学位期间发表的学术论文、获奖与专利?. 附录一轻型电动代步车消费心理调查??.. 附录二抽样消费者人口特征??. 附录三电动代步车其它事项的调查分析附录四电动代步车样车用户体验评测调查?.绪论 .绪论 .研究背景 随着社会经济的快速发展,人们的生活越来越好,可是这种快速的发展和人类对物质 需求的加大导致了环境也越来越差,当今环境污染在发展中国家越发显得严重,石油煤炭 等关系工业生产的能源日益紧缺,这些问题是影响人类生产、生活和健康的主要因素。刚 迈入世纪时,中国的石油消耗总量首次超过了日本,成为世界第二大石油消耗国,接 近于同期美国的石油使用量。中国产油能力有限,在年消费的.亿吨石油中,有 .%要依赖进口,而且今后这个比例会不断增加。年中国的汽车保有量已增长到 万辆之多。每年将消耗油料万吨,占当年全国石油消费的/,而中国每百人 拥有的小汽车数仅为%,如果汽车人均使用量达到世界平均水平的%,那么对 能源的 消耗量将会增加倒?。不过如今人们已经意识到了这些问题,各国政府加大了对环境的 监管与治理,能源的合理开发与开采,并积极开展对新能源的研究与利用。目前越来越多 的人开始关注环保,很多企业都在研发电动车,而且很多城市已经开始试运营电动车,而 轻便型个人电动代步车在近几年也慢慢的发展起来,它主要应用于城市公园、生活小区、 街道超市的短途代步。由于代步车驾驶灵活、操作方便,为人们的短途出行提供了极大的 便利。在对于环境的保护上,电动车代步工具的开发涉及到能源管理、环境保护、和技术 的发展。电动车代步工具利用电能作为能量,具有高效率、能量来源广,是零排放的代步 工具,并且比传统以油料为能源的汽车更容易操作,从而提高道路空间利用率和短途出行 的安全性‘。 如今全球多数国家都出现了不同程度的人口老龄化问题,年欧洲地区岁以上 的老人大约占欧洲人口总数的%左右,预测到年老龄化人口将会突破欧洲总人口 数的%。日本政府公布的一份关于本国人口老龄化的调查报告中指出,在将来 十年左 右,日本国岁以上老人将超过本国总人口的%。年我国第五次全国人口普查 结果表明,我国岁以上老年总数已接近.亿,老龄人口占全国总人口数的%,专家 推测到年我国老龄化人口总数将超过亿人【】。如今被联合国认定为人口老龄化的 国家有个国家。受地震、火山、水灾等等各种自然灾难以及疾病以及各种事故造成的 残疾人口在逐年增岁引。为弱势群体提供一种便捷的代步工具受到了人们的重视和关注。 环境污染、能源紧缺、人口老龄化、弱势群体的逐年增加已成为人类日益关注的问题。 在对于人性的关爱上,可以通过健全的社会保障,便捷的代步工具来解决老年人和弱势群 体的出行问题。人类社会的进步不仅体现在科学技术发展上,还离不开对弱势群体的关爱 上。老年人和残障人士的日常出行受身体的影响较大,因此对助行代步工具的需求依赖性 大。随着助行器市场的扩大,市场竞争和人们需求的变化,导致电动代步车行业壮大,并 逐年增加,形成了一个新兴的产业。年上海举办了世界博览会,其中生命阳光馆以西安理工大学硕士学位论文 “消除歧视、摆脱贫困、关爱生命、共享阳光”的主题赢得了人们的关注。馆内展出了众 多有关残疾人的用品,其中电动代步是解决残疾人日常出行代步的有效手段,受到了中老 年人的青睐。 .研究意义 电动代步车已成为现代人们出行的重要代步工具之一,同时通过功能设定可以解决弱 势群体不同程度的行动障碍,和生活需求。由于结构简单、易操作、噪音低、能源利用率 高、易维修、无污染、价格便宜的特点,越来越深受人们的喜爱。纵观当今电动代步车的 设计,不难发现它的舒适性、功能性无一挑剔,但这类产品具有很强符号性特点,人们一 眼看过就知道是为老年人设计的。设计应以人为本,这就要求设计人员应深入了解正常人 和弱势群体的心理、生理等需求特点,并以此为依据进行功能设定、绿色设计、和模块化 组合,并富有人性化的产品形态、舒适和谐的色彩。这样设计的电动代步工具,充满了人 情味,使正常人和弱势群体都能使用,达到通用化。消除弱势群体在使用专用代步工具时 不适的心理,关爱生命。 电动代步车造型设计研究,是以当代消费者的需求为前提,从结构、功能、美学、人 机等多方面进行设计研究,找出造型设计与结构的统一性。产品设计中应用的技术包括加 工工艺、材料、表面处理、人机、安全性、等属于理性范畴。将产品设计中感性需求和理 性范畴相融合其实就是产品形态与结构的融合。通过理论分析、用户调研、实验数据并结 合实际项目探讨总结出电动代步车造型设计的方法。 .电动代步车国内外研究现状 电动代步车,分为轮和轮的种,是中老年人和残疾人户外短途出行的理想选 择。它的性能相对稳定、车速较慢、操作简单、采用电力驱动,绿色环保。目前主要使用 的电池有铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、镍铁电池、锂离子电池、燃料电池等,所以又 称环保代步工具。电动代步车适合老年人,残疾人、中年人的休闲代步,常用于短途 代步、超市购物、休闲娱乐。电动代步车的发展,顺应了人口老龄化和绿色环保趋势 的需求,已成为传统轮椅产业中另一新兴产业【。 ..电动代步车国内外发展概述 轻型电动代步车的发展是建立在电动汽车发展的基础上产生的。年法国工程师 古斯塔夫特鲁夫,发明了以铅酸电池为能源的电动三轮车,是世界上第一辆电动汽车,当 德国的戴姆勒和本茨于年发明汽油发动机汽车时,而在年,英国人罗伯特戴维 森用一次电池作动力发明的电动汽车,但没有列入国际的确认范围刀。 年至年,美国和法国出现了研发并生产电动汽车的公司。在那个年代电动 绪论 汽车的出现对内燃机汽车市场产生极大的冲击。然而此后由于电动车电池的限制,技术发 展缓慢,以及内燃机驱动汽车的迅速发展,内燃机汽车技术快速发展,市场的激烈竞争使内 燃机汽车牢牢的占领了汽车市场。自年以后,电动汽车的研发生产基本上没有发展。 在年前后,许多国家正处于快速发展阶段,新技术的出现和石油的紧缺使得人类对 电动汽车的研发更加关注【引。如今,电动技术和电池技术以较为成熟,电动车的发展以趋向 于大众群体,个人自驾的个性化需求。 ..国外电动代步车现状 电动代步车技术在世界发达国家得到了较快的发展,如美国、德国、日本等。 法国人 对电动代步车的研究最早,考虑到电动代步车的操纵控制、里程速度、车体制动、动力学 和人机学等领域的研究。他们把电动代步车按照使用环境大致可以分为三类,第一类为室 内使用,第二类为室内外两用,第三类为室外使用【。 目前世界上参与电动代步车研究开发的公司很多,不少实力雄厚的大公司例如雅马 哈、本田、三菱、松下、五十铃等也参与电动代步车的研究开发【们。中国及世界上许多 发达国家对智能控制就行了研究并将应用到轮椅上,使智能轮椅具有记忆路线、躲避障碍、 自行运转、并能与使用者进行对话等功能?。法国人对智能轮椅的研究分为三个部分, 第一轮椅的设计、第二智能化控制的研究、第三人机界面的布置【引。如今电动代步车的 发展更倾向于智能化、人性化、个体化的设计,在电动代步车形态设计上也是标新立异大 胆创新。如由美国发明家狄恩?卡门 与他的研发公司认 .团队发明设计,的””,如图。是一种电力驱 动、具有自我平衡能力的个人用运输载具,是都市用交通工具的一种。作为个人短途代步 工具,可解决汽车污染的问题,也可节省能源,减少城市交通的堵塞问题 。。铃木公司在 “第届国际福祉设备展...展出了铃木公司自主研发出的电动轮椅车 “”,如图.它的能源供给采用燃料电进行驱动电机行驶,人性化的操作布局 使其更容易操作【。丰田的概念车是一辆环保智能的概念车,是第四代个人使用 电动代步车如图。它以此前的、为基础,再度进化升级。的 动力能源是由自身配备的蓄电池电池来提供,整车一共有三个车轮,车轮设计位置为前二 后一型【。年月,通用汽车公司在上海发布了一款名为电动概念车如图.。 电动概念车电气化技术和车联网技术进行了完美的融合。体现出个人轻便代步工具 的理念【。国外老年人电动代步车四轮居多,以个人轻便型、自驾为主,适合短途代步。 有些配置较高的车型安装有差速器等。 目前发达国家为了应对已经到来的老龄化社会,残障人士购买电动代步车已经纳 入政策补助名单之中,我过部分地区也推行了这种资助项目,极大的推动了电动代步 车的市场发展。因有较好的补助保障制度,促使美国成为电动代步车的需求最高的国 家,欧洲主要国家的电动代步车需求也不断攀。 最近 量突 广州 动代 步车的生产。电动代步车在国内的销售比较少,大部分厂家生产的电动代步车主要用做出 口,以北美和欧洲地区为主引。台湾电动代步车生产量相当大,但多数都出口到国外市 场。台湾地区对电动代步车的内需也再逐年增加,在不久的将来电动代步车将会成为台湾 民众的一种个人的短途代步工具。电动代步车的使用人群将从原来的残障人士向大众人士 过度们。中国好多科研单位、企业、高校及医院都已经开始研发更加便捷更加智能的电 动代步车。如上海嘉陵车业有限公司生产的“康福星”电动代步车,在造型上别出新意, 并荣获当年中国专利技术博览会金奖。安徽飞彩集团有限公司在年推出了自主研发 的电动代步车,受到了人们的广泛关注?。 从国外的轻型电动车设计来看,产品的设计定位、新型的骑乘模式、人机舒适性、独 特但与产品功能结构极其吻合的外观造型设计等等,实现了真正意义上的产 品整合设计, 极简风格设计也恰恰展现了此产品的方便、灵巧、操作简单。我国轻型电动车的起步晚近 几年的发展势头较快,在整车性能上,能源技术上,也有一定的水准,但在产品定位、车 绪论 体造型上不能和国外相比,缺少创新。 .主要研究内容 从电动代步车的可实现性出发,从电动代步车的可实现性出发力求开发出一种适合青 年人、中老年人、特殊群体,能够使用的电动代步车。 电动代步车造型设计结合用户需求及技术要求,运用”产品结构工程与造型设计艺术 融合”的设计方法,以及计算机辅助产品设计全过程的设计方法。本文主要从电动代步车 造型概念设计、样车的制作与评测、方案优化与造型质量评价三方面进行设计研究总结出 电动代步车造型设计的方法。如表. 主要从以下几个方面开展: .了解现状:通过搜集国内外电动代步车的造型设计、.运用的技术、市场现状、尺 寸规格等相关资料的搜集与调查,了解国内外轻型电动车发展现状和未来的 发展趋势。进 行理性的分析、总结归类,找出电动代步车在造型设计方面存在的缺陷和不足,并通过市 场调查,了解用户对电动代步车的使用要求和建议,为后期的电动代步车造型设计和构思。 .用户需求调研:通过问卷的方式进行调研,并对调研数据进行统计、分析、整理, 获得用户对电动代步车外观造型倾向、色彩喜好、购买人群、影响购买的因素:并对电动 代步车的外观倾向、色彩倾向与性别、年龄之间关系进行了关联分析,文化程度、年龄与 购买电动代步车意向的关联分析等,为后续设计提供设计方向和设计定位。 .电动代步车造型设计:针对调研的结果展开造型设计,绘制电动车概念草图,进 行探讨分析确立概念方案,采用、软件建立电动车三维实体建模,制作 立体效果图,和局部细节图。对确立的方案进行车架体设计、各个部件的合理安扫乍、标准 件的选用、和非标准件的设计。 .人机平台的搭建:电动代步车的整体尺寸设置参考中国成年人人体尺寸 .标准,并通过实际人体测量进行尺寸修正,最终确定电动代步车的整体 外观尺寸。 .样车模型试制:根据电动代步车的人机尺寸进行样车模型车架的设计,合理 的安 排电池、控制器等关键部件;运用玻璃钢材料进行车体外壳的制作。随后对铝作的样车模 型,进行用户体验评价。最后将用户反馈意见进行分析讨论,提出优化的方向方案。 .优化设计与造型质量评价:针对样车模型的不足进行优化设计、细节设计,最后 运用层次分析法和模糊评价矩阵对方案进行造型质量综合评价。 .”。..,,????。。?“电动代步车设计理论分析 电动代步车设计理论分析 .用户需求原则 人们生活中之所以有各种物品的产生其根源在于人们的各种需求,每个产品的诞生都 带有明确的功能性性,所谓需求是指人对外部事物的依赖性。当代心理学研究表明,人类 的造物行为是由造物的目的所驱使的,而这种造物目的的产生主要源于人的需要,因此需 求?造物?行为?目标组成了人们创造新事物的基本框架。呈循环和发展的过程羽。分析 人们对产品的需求是一个产品产生成功的第一步。 ..需求模型 凡勃伦 的《有闲阶级论》于年出版,书中主要提出了“炫耀 性消费”理论的观点。“炫耀性消费”,它不是为了满足人们生理上的基本需要,指的是为 了满足人们心理上的需求、高层次精神上的需求、通俗点说就是为了满足某种虚荣心的需 求。亨利?默里 提出的需要的十八法。美国著名的人本主义社会一心 理学家亚伯拉罕?马斯洛于年在《人类激励理论》论文中创造性的提出了人的需求 层次理论,他把人的需求从基本的生理需求到高层次的精神上的需求分成了五个层次。如 图.马斯洛的需求模型为产品开发设计及目标人群定位上起到了重要的理论指导意 义。对设计者来说,了解了目标群体的需求层次有利用确定产品设计方向。好的产品不但 要满足使用者的生理需求和物质需求,而且通过赋予产品语义、色彩搭配、形态特征等设 计手法来增加产品的亲和力满足使用者高层次的心理需求和精神需求。美国耶鲁大学行 研究指出人们的需要可以总 为学家教授、心理学家克雷顿?奥尔德弗 结成三种,第一生存的需要,第二相互关系的需要,第三成 长发展的需要,简称“理论。年左右日本的狩野纪昭博士 建立的模型,这个需求模型在学术界被广为传播。如图.所示,它提 出了三种类型的用户需求:必须型或期望型、越多越好型或用户明确明确表 达型、 和惊喜型。 ‘ ? / 度 一叠/ 夕?曩 ?? // / 一 ????一 毒? 旧?/一地帆?\翟\ 厶.’?.?目.膏,二氛 ,? 簟但?、 夕 ?包量矗孽篮盏懑篓 图.马斯洛的需求层次 图.用户需求模砸 ‘.? . 西安理工大学硕士学位论文 动代步车用户需求的划分有助于确定产品的设计定位和产品目标群体的确定。所以 设计时应首先对电动代步车用户需求进行调查研究。 需求类型 据需求模型的理论,结合产品设计的目的,将用户需求分为三个方面:生理需求、 求、精神需求。 理需求:最原始,最基本的需求。在产品设计中借助产品的功能来满足基本的需求。 灯的设计就是满足人们对光的需求,近视眼睛的设计就是弥补人们眼睛近视后看不 而产生的。 理需求:产品设计中的造型美观、个性化,体现出用户的地位、身份,满足用户的 和归属感的需求都属于心理需求的范围。 神需求:是需求的最高级,是个体理想的潜在需求,实现自我理想和抱负的需要。 获得用户需求的方法 户需求调查包括用户对已有产品的满意度调查和正在开发产品的用户需求 调查,前 品的改良设计提供依据,后者为系列产品开发指明方向,目的都是为了最大 限度的 户要求。关于如何获得用户需求的方法很多,常用的有访问潜在用户、问卷、 网络 调查、观察产品的使用状况、与领先用户交谈等。其优缺点见表.。 表用户需求调查方法绘制/杨剑威 .一 缺点 方法 方式 优点 .当面听取意见 .成本高 访问用户 可以以个人或小组面谈需要 .调查人员的举止言 做好文字记录或录音 .可获得多方面的情况 .可信度高 谈会影响调查结果 .不易获取问卷内容 问卷发放 将设计好的问卷发放给用户, .直接获取调查结果 以外的情况 进行问卷回答,问卷最好采用 .费用低 选择回答的方式进行 .回收率高 .对价格的调查可行 .便于操作 度低 .成本低 调查结果的可信度 网路调查 将问卷投放到网络上 低。 .调查范围大 观察法 .可以直接感受到被调查 时间长 .观察用户对产品的喜爱度 .观察用户使用产品的行为 者的习惯 .有较强的真实性 领先用户 .当面听取意见 费用高 对产品使用频率高的用户进 .反映问题的重要程度高 行交谈 电动代步车设计理论分析 .以现有产品为基础的改良设计 改良设计是对现有产品所存在的问题进行优化设计,它是以现有产品为设计 雏形,通 过改变产品的形态,提高产品的性能,或增加产品的使用功能等方式进行重 组设计。产 品研发设计大致可以划分成:改良型设计、创新型设计和概念型设计三种【。 当前,我国生产企业在新产品研发中还处于模仿抄袭的阶段,可喜的是随着 激烈的市 场竞争,已有部分企业已经意识到了自主创新的重要性。新产品的开发需要 巨大的投入, 而改良型的新产品开发可以降低研发的成本和周期,开发的风险较小,因此成为国内企业 的首选【】。 电动代步车多用于老年人、中年人、妇女和弱势群体出行的短途代步。日前市场上的 三轮电动代步车的种类繁多、形态各异、品牌纷杂。多数厂家为了尽快获得利润,忽略了 品牌形象的塑造没有形成自己的产品形象,并且很多地方设计不符合人们的需求。结合调 研可以看出现有的电动代步车设计上缺陷较多,首先有的电动代步车是用现有的摩托车改 造的,没有设计标准,故障率高,维修不方便。其次外观造型不美观,大部分电动代步车 显得笨重,样式和色彩的选择性小。再次功能设计单一,如没有挡雨防护及储物空间不足 等。因此本课题在现有电动代步车设计的基础上,对电动代步车的使用现状进行细致的调 研,并以调研结果作为设计依据,进行改良设计。 ..产品改良设计的内容 产品改良设计的内容大致可以概括为功能改良,形态改良,色彩改良。 电动代步车功能改良设计主要针对产品的使用功能的进行调整或重组,增加 或减少。 电动代步车的主要功能是代步是产品必不可少的功能,次要功能有储物音乐等。随着人们 生活方式的改变,人们对于一件产品的主要功能和次要功能的理解要求不同,因此在产品 设计时必须根据用户需求合理的划分主次功能。 对于电动代步车形态改良来说,好的产品形态设计不仅对产品内部结构起到了保护作 用,而是间接地传递产品使用方式的重要途径和手段。产品形态的改良设计是对原有产品 的技术、材料、工艺、色彩、形态等进行优化设计,使改良后的产品能更好的满足使用的 要求。 最后产品的色彩改良。消费者在认识新产品时往往通过产品的色彩和形态来感知产品 的特点、品质、功能,从而产生对产品的好感及购买欲望。年代不同人们的审美情趣表现 出差异性,在当今这个快速发展的时代人们对色彩的倾向也随之变化。在产品设计时应该 对时尚的流行色有着敏锐的嗅觉和观察力。合理的选用色彩是一件产品成功的关键,产品 色彩在选择时所需要考虑的因素很多,如消费者的性别、年龄、生活方式、 地域文化、寓 意及色彩的象征性等。 本论文研究,将着重对电动代步车的造型、色彩及功能上进行调查研究,并根据调查 西安理工大学硕士学位论文 结果提出相应的改良设计方案。 ..产品改良设计的原则 著名的德国工业设计大师,迪特?拉姆斯. 提出的好的设计 应具备的十项原则:?好的设计应该是创新的。?好的设计应更加具有方便实用 性;产品的实用性是一件产品基础,满足用户的某些需求,这些需求不但包括功能,同时 也要体现在用户的购买心里和产品的审美上。?好的设计具有美学价值的:产品的美感是 实用性不可或缺的一部分,可以增加产品和使用者之间的互动性和趣味性。?好的设计使 产品的结构合理操作简单:好的产品设计使用者不看使用说明就可以准确明了的使用。? 好的设计应该是谦虚的;产品本身是用来使用的物体,它和艺术品及装饰品有所区别,产 品设计是受到种种内部因素和外在因素约束的,产品的造型往往受到这种因素的制约。? 好的设计是诚实的;不能夸张产品本身的使用功能和其真实的使用价值。也不能将不稳定 的技术勉强在新产品中使用。?好的设计应重视产品研发中的每个细节;细节的存在不仅 可以提升产品品质更重要的是对使用者的一种责任。对于用户平常不在意的地方,或者容 易疏忽出错的地方,细节处理好,避免因为人为过失而造成的不便,障碍甚至严重后果。 ?好的设计经得起岁月的考验。使产品能经受起时间年代的考研,提高产品的在市场上流 通的同期。?好的设计应该是环保的可回收的。设计生产时合理利用原材料,尽可能的减 少对原材料的浪费。报废时分解回收,努力降低对环境造成的二次污染。?好的设计应该 是简洁的。简并不是“少”,而是简单易用,去除产品中不必要的附加功能或部件。 电动代步车造型设计应遵循迪特?拉姆斯提出好的设计应具备的十项原则。设计应 该具有创新性、实用性和经济性,造型设计应注重产品细节,材料选用要绿色环保可回收。 ..产品改良设计的基本程序 产品改良设计方案是对现有产品进行观察或追踪访问领先用户发现产品问 题。针对产 品的具体问题确定设计任务,展开设计调研,根据调研资料进行分析,确定产品改良设计 定位。最后展开设计,提出设计方案,制作三维模型、样机、完善细节设计等。如图? 产品改良设计程序同样适用于电动代步车设计程序。 首先要针对电动代步车进行用户调查、市场现状调查和电动技术的调查研究。 其次对调查中获得的数据进行统计分析、归纳总结找到设计的突破点。 最后是解决问题,这个过程涉及到概念方案的提出、产品三维实体的演示、人机尺寸 的确定、方案可行性的论证、用户评价、细节设计、样车模型制作、骑乘实验等。 电动代步车设计理论分析 发现问题~ 分析问题~ 解决问置 图.产品改良设计程序 . 西安理工大学硕士学位论文 电动代步车调查研究 电动代步车调查研究 .电动代步车的基础框架 ..电动车代步车的构成 电动代步车是由车车体、能源、驱动、辅助系统四大部分组成。图.显示了主 要部件之间重要性的相互关系。车体的构成主要由架体、外观造型、减震组成。代步车能 源系统包括提供能源的电池和补充能源的充电设备。目前所使用的电池种类很多,主要有 铅酸电池、镍氢电池、镍镉电池、镍铁电池、锂离子电池、燃料电池等。铅酸蓄电池型号 规定有、、、、;充电器按输出插头的形 式可以分为三头式的、两头式的、圆头式的等。按充电性时间的长短可以分为普通充电器, 它最大特点是充电时间较长,充电性能稳定;快速充电器。按电动代步车所配备电池的电 压可分为、、。电动代步车的驱动系统主要是由电机和控制器组成。最常用 的电机是轮毂电机,型号有:有刷有齿高速电动轮毂、有刷无齿低速电动轮毂及无刷无齿 程序电机。控制器按照控制的性能可以划分为自控型、智能型、半自动型三种类型。电动 代步车控制系统主要是由电路控制器、信息显示、控速转把和制动刹把等部件构成,控制 的主要作用是随时调整速度,刹车时切断电源,还可以避免过度放电或充电 对电池造成的 伤害。 电动代步车车体的构成大致可以分为两种,第一中是由四个车轮和一个后置驱动电机 构成,它的主要的特点是操作简单但是转向系统的结构较为复杂,类似于汽车的转向,转 弯半径较大,在小空间内不易操作。第二种是是由三个车轮和一个后置驱动电机构成,和 传统的电动三轮车一样,前面有一个转向轮,后面有一个驱动轮和一个随动轮构成。它的 主要特点是转向系统结构简单,操作方便,但在行驶中很不稳定,尤其在转弯时容易发生 离心侧翻现象引。 。々 ? 逶度的帽互关系 非常矗着的相互关系 图.电动代步车各部件之间的相互关系绘制/杨剑威 ...电动代步车的使用要求 目前市场上的老年电动代步车多为改装车如图.按照能量的使用为有燃油和蓄 电池两种,三轮的和四轮的都有,车身分敞篷和密闭两种。蓄电池又分为铅酸 电池和锂电 池两种,铅酸电池的电动车体积和质量较大但是价格便宜是电动车应用最多的种类,采用 锂电池做为能源的电动代步车体积和质量交小,车体轻便但是价格高。电动代步车车身外 壳绝大多数是采用.厚度铁皮或者采用玻璃钢材质,车胎多采用寸、寸左右 的较多,车体的离地高度偏低。目前电动代步车在设计上任存在较多的问题,例如: 电动代步车调查研究 .故障率高。市场上出现的电动代步车三轮的居多,底盘较低离地高度集中在 至之间,车体质量较轻,转弯时速度过快容易发生侧翻现象。 .零部件没有统一的标准,更换麻烦,价位高。 .车子重心偏高不方便上下。 .储物空间小。 .造型不美观。色彩和款式上可选的范围小,大部分车延续了摩托车造型,较为笨重。 .没有考虑到目标人群的心理需求。现有残疾人助步工具外观不够时尚,针对性强, 与正常人的代步工具用明显的区别,使残疾人在使用时自卑感。 图.老年电动代步. 根据中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中华人民共和国标准化管理委员会 年月日发布年月日实施的《电动摩托车和电动轻便摩托车安全要求 .规定:由蓄电池作为能源驱动电机运转最高时速小于/,车体的 整体质量小于等于定义为电动三轮代步车。 技术标准: .驾驶座椅一个并加以固定。 .不允许安装用于载货的车厢,但可以配黄随身携带物品箱。 .个人的短途代步车时速最高不能超过/。 .车辆长宽尺寸设置不能大于.。 .转向操作应简单灵活,必须有可靠的制动系统。 车身上应安装前照灯、转向灯、制动灯、喇叭等照明指示附件。 .电动代步车造型设计研究 ..电动代步车市场调查 电动代步车的出现顺应了当代人们短途代步的需求,已成为电动车产业中的高速发 西安理工大学硕士学位论文 展的新兴产业。虽然近些年我们电动车市场迅猛发展,但是适合弱势群体的电动代步车则 应用普及的不多。市场上出现的电动代步车种类也是规格不一,款式多样。 原先一些生产轮椅的厂家为了迎合用户需求和市场变化也纷纷加大了电动代步车的 研发生产之中。然而一些知名的电动车生产厂商热衷于两轮电动车的研发生产中,对 轮轮的电动代步车的研发生产并没展开。如新日、雅迪三轮电动代步车倾向于电动货车 的生产,没有自己的个人代步车产品。爱玛,只有一款老年人代步车,三轮电动车倾向于 电动货车。四川伊莱维克的电动三轮车系列产品较多主要从事电动货车、救伤车、巡逻车、 观光车、高尔夫球车的生产研发。洪都目前只有两轮的电动车自行车,没有涉及三轮电动 代步车的研发。山东于比德文注重电动自行车和电动观光车、警车及电动轿车的生产研发。 下征面歹举的是如今市场上所出现的电动代步车的品牌及特。见表.从表中可以清 楚的看出目前电动代步车的定位老年人、残疾人,三轮四轮的个人代步车成了老年人、残 疾人的专属代步工具。外观尺寸多集中在长~宽高 可调:车轮大小多为~寸;爬坡角度为~;采用铅酸电池作为能源的居多,功 率多为;载重为 ;最大时速;续航能力 :最小离地为~:基本上都配有前置车筐,部分车型座 椅下设计有储物箱。 通过对在市场上进行资料收集,整理出一定数量的各类近似产品,选出形态最具有 代表性的产品作文样本进行图表如图.分析发现,现有电动代步车造型设计 以圆润 的造型风格为主,硬朗型的造型风格较少市场空缺。具有新异造型的电动代步车少,价格 高,多为专业研发生产电动车的品牌企业如铃木公司推出的轮椅车,除了造型可爱 之外,另一大亮点就是电力驱动,锂离子电池带动电动马达,每行驶千米需要升燃 料,国夕卜媒体称赞为“节能环保的另类车”。相反一些中小型企业更注重产品的经济效益, 对产品的夕卜观品质做的比较粗糙,外观设计的相似性大。 盛理 甄? 赋 参二 心 ~和 。 。 攥靖母 田满 簪透蜃 翟毪 盛善移 妒‘产: 蛀型 一’ 燃 “: 图.电动代步 倾向绘制/杨剑威 . : , 蝴匠辎 脚 湖 桀 日割,忙 期 拦 .,蹙醒 捌 , 蠢 础鞫肇。。 湖 髌蜒 口匠 器嚣 妪绦挣辞 刿谁 蜷 捌崾,球嚣 捌 峰峰 袋 峰 柱醒斟罄峰 甚 档忙 寸 翻 暑 键 口 ?一? ? 瑙 。 础 芝 口 芝 芝 刚蚕 麦 彗 ’ 寸 寸. 熬寸 ? 至 ? × × 苦 ? 王? ? 《 《 裘蚤 焉昌 ;砉 爹砉 ? ;?: ;; 委妻蠹 血 导 葛芝 叻 蛩雩 ?口. 芝 葛芝 至 暨 暨 掣 。 .. .. .. 古 鼍景麦暑 耀锝呙 蝗褂 堙槲 菇旃耄童 .. 。 .. 餍霄 .. 。 累雷 累雷 。 。 累雷 。 娄篓萼 蒙赛淄恻 袭嚣淄闽 是暴潮御 是罨淄恻 舞暴期 哥哥留辎 哥哥鲁柩 手掣莒秘 手哥苔柩 司暑】苔 趟 硬,、??一 鄣 ?盘,比扁? 型 ?一丘?.。 昧窜喇罾讣龄《臀粤 叼 ?盘 乜 、 袋 工 × × 爱 锲 : 均 毛 & ?一 ?一 ?一 芝 暑 餐嚣零/啦繇拦掣譬埝鬈蒋誓蜜仨柱皿一.群 ‘ 切 ‘? ‖ ?一 × × 戈 蓉蔓 .一..?工 ?‘ 鼷 口? ?二. 卜 ,、 卜 × 氐 × × × ? 、 承 仁 十 口 ? 毫 ?一 ?一 婚 抵 趔 袋 ’? 抵 删 ?’ 斟 ? 迮 《 抵 一 廿 廿 怼 , 鼷 粕 翱 ’七一 七 ? 寸 丑量 口 宁 叮 宁 寸 《 ’ ? 穹 】 样 至 ? × 苗 ? 丢 《 口 耀 爿 鼗 稚 抖 洳 爨 也 匝 攫 泳 枯 繇 督 划 耧长熏逦蜮‘遛运 瞎 帐 靶 鼍蠢冀基蓬孳握 蟋。 怛妻 餐 捌 捌剥 蓬薹垂曩莲耋萋交 扫 :口巴 柱挺 ? ? 芝 芝 譬 蚕 麦 叼 密 砉 枣 导 均 鼍 之 ? 里 盘 ’ 。 葛乏堂 是暴孓硇鳓 羹霎羹蓁蚕 ? 锻錾 如稠 甍 伊塔 毛 寸 小目 ?一 ? ?一 × ×卜 ? × × ?一 ?一 ? ?一 戢 鼷 鼷 ? ’‘一一 廿 廿 廿 翅抖 斓蝼 镧《 ? 言莹 山 × 耋 塞 。 .? ?? 璀 球 圈《 谡 餐 缸 裂电动代步车调查研究 ..电动代步车造型设计分类 纵观整个电动代步车市场,可以发现如今的电动代步车无论是从种类、款式、 性能等 各个方面都是五花八门、种类繁多。很难对其进行准确的划分类别,但是要 是从电动代步 车造型和功能上进行划分,大致可以分为豪华型、购物型、框架型、轮椅型、 轮椅型和概 念型六大类。 豪华型:顾名思义这种类型的电动代步车外观造型设计彰显奢华、富贵,造型较为复 杂,曲面造型较多。裸露的部件较少,细节较多,部件上标识的布置合理。材质的选色及 色彩搭配上比较考究,座椅的舒适度强。例如下图为绿源电动代步车造型设计。 图.绿源和型电动代步车 . 购物型:此类电动代步车的最大特点是,突出大容量的储物功能,车上配有交大的储 物篮,以便满足短途购物的需求。整车造型较为简单,面与面这间的过度变化较少,块面 感强。它的舒适度不如豪华型。仪表显示和车灯设计较为简单粗糙,没有各自的特点。车 体上的标识性差,色彩搭配简尊比较随意。如图?至 图日普电动代步车 图.祺祥电动代步车... 框架型:框架型电动代步车的特点是,简单的结构、便携的使用方式、轻巧的车体设 计。电动车架体可以折叠,采用圆形或方形管材进行连接。车轮较小,因此离 地高度小, 适合在城市平坦的道路上行驶,能源使用锂电池,表面附加件几乎没有。例如台湾必翔 ..型电动代步车如图.,是一种可以提着走的代步工具也可以随车携带,车身 轻巧,可以在几秒钟内完成车体折叠。 附加 体现 兰仕 爬楼 以升 态较 如图 .捷奥比电动代步车。但也有部分生产厂家采用传统的技术成熟的铅酸电池作为能 源。如图.祺祥电动代步车。电动代步车调查研究 图.捷奥比电动代步车 图?祺祥比电动代步车..遗传型:遗传型电动代步车指的是在造型遗传继承了传统两轮电动车的形态,车头部 分基本上完全模仿了两轮电动车的车头设计,只是在尾部和座椅上进行了更换,尾部的造 型与车头相比较为简单如爱玛电动车和美嘉.型电动车就是遗传型的典型例子。 如图.至. 图?美嘉一电 图?丰田概念车 图.爱玛电动代步车动代步车 .?.. ? . 概念型:概念型即未来型,它是一个代表未来电动代步车发展的方向或理想。概念型 电动代步车无论是在造型上还是功能上都具有超前性。例如在年上海世博会日本馆 中展出的丰田概念车是丰田研发的第四代单人用交通工具、即新的个人移动方式。 如图.它以此前的、为基础,再度进化升级。的车身灵活, 整体尺寸按照人体尺寸进行设计,在空问狭小或拥挤的区域,使用者可以通过操纵缩短前 后轮之间的距离,以便减小占用的空间,如果在宽阔的行驶区域,可以伸长前后轮之间的 距离,来保证高速行驶时的稳定性。在弯道快速转弯时,的车身会自动做出调整 向弯道半径圆心方向进行倾斜,来保证转弯时不会发生离心现象阳。是一辆环保 智能的概念车,内部安装有传感器可以感知附近的路况,探测周围的障碍,然后通过振动 及声音向驾驶者传达情况,驾驶者可以通过操作椅子内侧的按钮来控制其改变方向。 概念车的最高时速为公里,非常适合年轻人和老年人使用,是通用化设计成功 案例。 西安理工大学硕士学位论文 .电动代步车用户需求调查研究 ..问卷总体设计 采用网络调研的方式,根据用户需求设计问卷,主要采集用户对电动代步车的态度指 数,包括购买的理由、影响购买的因素、设计风格的倾向、色彩偏好、以及规格用途等。 参见“轻型电动代步车消费心理调查”原始问卷附件一。 ..调研实施与问卷的回收 本次调研在课题组名同学的配合下,利用假期时间通过网络、散发纸制问卷方式发 放了“轻型电动代步车消费心理调查问卷共发放份,回收有效问卷份,有效 率.%。发放地区覆盖全国个省、市、自治区。在这些城市中,属经济发达地区如 北京、上海、深圳、香港、天津、重庆等占.%,中等经济发达城市如西安、广东、 南昌、无锡等占.%,不太发达地区如黑龙江、扬州、铜川等占.%。 ..抽样消费者人口特征 参见附录 ...问卷整理与统计分析 .消费者对各种代步工具购买意向。参见表? 经调查发现消费者对种代步工具的购买意向排名依次为: 汽车、电动汽车、电动车自行、电动代步车、滑板车、摩托车、沙滩车。从 消费者购 买意向来看电动代步车排在第位是相当乐观的,出现这种情况与日常使用的 代步工具有 关,因为人们通常常用的机动代步工具为汽车和电动车。说明个人电动代步 车慢慢的被人 们所接受,具有潜在的用户需求和发展空间。 表.消费者对各种代步工具购买意向 绘制/杨剑威 .平均值 很想买 比较想买 不太想买 不想买 很不想买 题目\选项 . .% .% .% .% 汽车 .% . 电动汽车 .% .% .% .% .% . .% .% 电动自行车 .% .% .% . .% .% .% .% % 电动代步车 . .% 滑板车 .% % .% .% . % % % .% .% 摩托车 . 沙滩车 .% .% .% .% .%一?????????????????????????????? ????????????????????????????????????????一 电动代步车调查研究 .关于消费者如何看待轮代步车的态度。参见表. 根据项目平均值的大小排名依次为:、、、、、、、、。 从表二中可知,排名前三位的项目是三轮车是用来载货的,平均值为. 它是老年人的代步车平均值为.,操作简单,绿色环保平均值为.,可以 看出在消费者的观念中轮电动代步的直接印象是一种货运工具和老年人的 代步工具,是 一种操作简单,清洁能源的代步工具。排名中间三位的是项目、、,可以看出大 多数消费者很不喜欢现在的风格;认为轮代步车不安全,主要表现在轮代步车在转弯 时不稳定易侧翻。其次电动车的体积也会影响到使用者的选择。排名最后的三个项目是 、、,首先项目平均值为.它是用来拉客的买了很没面子,说明了消费 者对轮代步车的第二印象是传统街边载客的三轮车。其次项目平均值为.开 的车和老年人一样很不舒服,这点表现出消费者对轮代步车的第三印象是老年人的专属 代步工具。 表.消费者看待轮代步车的态度绘制/杨剑威 .?不太同意 题目\选项 很同意 比较同意 不同意 很不同意 平均值 . 三轮车是用来载货的 .% .% .% .% .% . 它是老年人的代步车 .% .% .% .% .% . .% .% .% .% 它是用来拉客的买了很没面子 .% . 开的车和老年人一样很不舒服 .% .% .% .% .% . .% 总感觉不安全 .% .% .% .% . 在公园学校比较适合 .% .% ./ .% .% . .% 比较圩用空间 .% % .% .% . 操作简单,绿色环保 .% .% .% .% .% . 我很不喜欢现在的风格 .% % .% .% .% .关于购买电动代步车的各种看法的态度。参见表. 对购买电动代步车的各种看法的态度排序为: 买代步车可以省时省力、孝顺父母买代步车很合适、若是使用方便,时尚前 卫我会买、新异的代步车可增加出行乐趣、现代化需要属于自己的代步车、 造型 新异的代步车给家庭添气氛、子女上了大学送个代步车很不错、出去旅游带 上代步 车很好。购买电动代步车的态度的重要性排序的大小,排在前面的说明是消 费者购买越倾 向此理由,而排在后面的则是不太重要的理由。因此在销售中孝顺父母买代 步车很合适是 说服消费者购买的重要理由。设计时应以使用方便,时尚前卫作为从发点。 西安大学硕士学位论文 表.关于购买电动代步车的各种看法的态度绘制/杨剑威.. 很同意 比较同意 不太同意 不同意 很不同意 平均值 题目哒项 . .% .% .% % 买代步车可以省时省力 .% . .% .% .% .% % 孝顺父母买代步车很合适 . .% 出去旅游带上代步车很好 .% .% .% .% . .% % .% .% 子女上了大学送个代步车很不错 .% . .% .% .% .% % 造型新异的代步车给家庭添气氛 . .% 若是使用方便,时尚前卫我会买 % .% .% .% . % .% .% .% .% 新异的代步车可增加出行乐趣 . .% .% .% % .呦 现代化需要属于自己的代步车 .关于影响电动代步车购买
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