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1、摘 要人类在感悟自然神奇的同时，也将更多的精力投入到了对自然的模仿之中，仿生学随之应运而生。仿生学按其属性可以分为形态仿生、功能仿生、结构材料仿生、色彩仿生和肌理仿生。其中，生物形态的仿生应用最为广泛。本文正是从仿生学的概念入手，举例分析生物形态在座椅仿生设计中的应用，并进一步探究生物形态的仿生对现代设计的重要意义。关键字：儿童座椅；仿生设计；产品设计第1章 绪论1.1研究背景仿生学是一门研究生物系统的形态结构和功能性质，并用所获得的知识为工程技术提供新的思想观念和解决方案的科学。在古代，人类就知道在大自然中汲取灵感，从各种动植物以及自然现象当中学习知识以便繁衍生息。“外师造化，中得心源”，说
2、的就是以自然为师，向自然学习，从自然界中汲取创作养分。人们模仿飞鹰的外形发明了风筝、模仿鱼刺的构造发明了骨针、模仿鸟窝的功能在树上筑巢，用来抵御猛兽的伤害。人类从自然当中获得了很多生活的灵感，但这些都是对自然生物形态的直接模拟，是初级创造阶段，虽然比较粗糙、表面，却可以看作是仿生的起源，是今天仿生设计得以发展的基础，也从侧面说明人们从很早起就已经会“仿生”了。1.2研究意义仿生设计按其属性可以分为：形态仿生、功能仿生、结构材料仿生、色彩仿生和肌理仿生。其中，形态仿生应用得最常见、最普遍。而在所有形态仿生中，生物形态的仿生最受大众欢迎。在座椅形状的设计中，生物形态仿生按照相似程度通常可以分为具象
3、仿生、抽象仿生。具象仿生是指直接模仿自然界中各种生物的形态，力求通过逼真的色彩和造型，真实地再现生物的特征，达到惟妙惟肖的效果。随着我国消费者针对儿童座椅的需求不断的提升，我国儿童座椅的设计也更加趋向于多元化和理性化。如果从某种意义上来进行分析的话，可以认为儿童座椅的设计应该是汇集了相应的产品设计。在儿童座椅设计的过程中应该需要充分的考虑到安全性，这主要是因为儿童本身是具有一定的活泼性的，并且好奇心非常强，经常会发生一些意外，因此在儿童座椅的设计过程中也需要尽量的避免棱角的出现。第二章 市场调研2.1市场调研的目的随着仿生学的发展，在形态仿生的门类里又多了意象仿生。大部分座椅仿生设计都是应用在
4、外观造型上，但是也有一些仿生应用在座椅的装饰设计上。有的是在椅子背部装饰纹样上采用生物形态的仿生。现代生活日新月异，设计也不单纯是满足生活需求而已。随着科技的发展和人们生活水平的进步，设计更致力于为改变和方便人们的生活而服务。仿生学作为一门正蓬勃发展的学科，为现代设计注入了新的灵感。在这之中，形态的仿生不仅为现代设计增添了更多的表现元素，也对现代设计和人们生活发展有重要的意义。2.2市场调研的内容2.2.1市场环境调研随着仿生学的发展，在形态仿生的门类里又多了内容：意象仿生。寓“意”于“象”，通过客观物体来表达感情，就是文学里常说的借物抒情，不过此物非彼物，在仿生中“物”指的是可以触摸到的实际
5、物体。意象，也并不是一个陌生的词，在古诗、散文中作者经常通过象来抒发自己的感情表达自己的志向。在设计中，设计师也同样通过在产品中注入文化元素、感情元素等一系列元素，赋予产品象征性的意义，给人们带来超出产品形状之外的联想，让人们对产品产生相应的理解和感隋。2.2.2受众人群调研大部分座椅仿生设计都是应用在外观造型上，但是也有一些仿生应用在座椅的装饰设计上。有的是在椅子背部装饰纹样上采用生物形态的仿生。最典型的代表是马克穆多设计的椅子背部。整个椅子的外观造型虽然平凡无奇，但背部的花纹设计却极其引人注目。这把椅子继承了新艺术风格的设计特点，背部采用了涡旋形的图案，抽象的蜿蜒曲线和清晰的植物边缘，流动
6、于严谨的椅子边框之中，远远望去，既像一朵朵盛开的花朵，又好似一只孔雀正在开屏向世人展示它的魅力。类似的设计还有小鹿斑比款座椅。这款座椅在造型上模仿了鹿四肢的形态，十分可爱。尤其是椅子背部的装饰，借鉴了鹿角的形态，使椅子在原来的基础之上更栩栩如生、趣味性十足。此次设计的受众人群是7岁到8岁的儿童，仿生座椅的设计能够满足他们在这一阶段的审美要求。2.2.3市场重点调研抽象仿生是指将生物形态、色彩等特征概括、提炼，用简洁的设计语言将其表达，以形写神，经过夸张组合变形后依旧能保持动物的本质特征，让人一目了然。椅子虽然普通，但传达出的动态和生长的感觉，无疑向我们阐述了生命的真谛就是不断向上、勇往直前的拼
7、搏。在进行调研的过程中主要是针对7岁到8岁的儿童在座椅使用要求以及审美方面进行了分析，认为其对于动物元素的要求是比较多的。第三章 设计定位3.1设计定位分析儿童的成长本身是一个不断发展和变化着的过程，特别是对于七岁到八岁的儿童来说，其在生理和心理方面都是呈现出不断成长的态势，传统的儿童书桌存在着一定的缺陷，特别是长时间用书桌的话也会导致儿童产生近视、驼背等等问题，因此需要设计一张能够适合儿童使用的书桌对于其健康成长来说是有着非常重要的意义的。在此次设计的过程中，主要是考虑到儿童本身的需要，在儿童阶段其开始会注重整体的书桌环境，并且独立探索的意识也非常的强烈，要减少边角对于儿童的彭超，并且在满足
8、儿童日常的读书和学习要求之后，也要能够为儿童学习美术提供相应的支持。3.2痛点罗列瑞士著名的心理学家皮亚杰通过研究提出了著名的认知发展理论，他认为随着儿童逻辑能力的不断发展和进步，他们的思维也会呈现出快速的发展，但是在这个发展的过程中仍然是受到客观社会环境或者是家庭环境的影响的。从皮亚杰的理论中也可以看出，儿童在不同的发展阶段中针对认知的理解是不同的，因此对于儿童座椅的设计也需要满足不同阶段儿童的认知和理解，也能够让多功能的座椅适应儿童身心发展的需求。目前在市场上所分布的儿童座椅主要分为三种不同的类型，首先是可爱型的卡通风格，其次则是抽象性的几何风格，最后则是简约型的北欧风格。可爱型的卡通风格
9、主要是为学龄前的儿童设计的，而第二种风格则是为比较大龄的儿童或者是父母的喜爱而设计的。无论哪种造型的座椅，儿童都不可能是一直保持着喜爱的，因此许多的家长也希望家具的造型能够不断的变化或者是保持一种经典的造型。在此次的设计中，笔者主要是采用的了一种经典的座椅造型作为基础进行的分析。儿童本身是非常喜欢明亮和活泼的色调的，这是因为在他们眼中的世界是五彩缤纷的，因此在儿童座椅中主要是利用非常明亮的色彩搭配来吸引儿童。在此次的设计中主要是采用原木色作为基调，能够适应不同类型的儿童的需求，并且这种色调是非常基本的，因此其也具备一定的百搭性质。3.3分析问题现代生活日新月异，设计也不单纯是满足生活需求而已。
10、随着科技的发展和人们生活水平的进步，设计更致力于为改变和方便人们的生活而服务。仿生学作为一门正蓬勃发展的学科，为现代设计注入了新的灵感。因此在此次设计中，主要是将生物形态应用到产品设计中，会激发人本性的情感，能拉近人与自然的距离，唤醒人们保护自然，爱护自然的意识。尤其在儿童座椅设计中，更可以把那些濒临灭绝和已经灭绝的生物形态加入其中，不仅可以让儿童增长知识，而且还能让他们对动物和自然产生怜爱之情，使他们产生保护自然的动力。孩子是祖国的未来，只有从孩子抓起，才能从根本上激发全民族要保护自然的决心。科技飞速发展，给人们带来优越生活的同时，也让人们产生了巨大的压力。人们每天奔走于工作生活之间，还要应
11、付各种应酬，父母的健康、自己的事业、孩子的学业一座座无形的“大山”压得每天都喘不过气来，这时充满科技感的产品对消费者来说，是没有感情和冷酷的。人们需要的是关心、关爱和被关怀。此次设计主要是采用了具有生物形态的方式，通过这样的设计和原木色的采纳，能让儿童感觉到亲切、贴心，能激起人们潜意识里对自然的依赖，好似躺在母亲怀中一般徜徉自在。3.2产品质量要求3.2.1安全性(1)结构安全在设计整个桌面的过程中，必须要针对不同的部分进行分割和处理，如果是儿童座椅是比较尖锐的边角的话没那么为了避免夹到手，通常来说都会在整体结构的设计中增加一定的抗压能力，从而能够支撑孩子在成长过程中体力的不断增长。如果是桌腿
12、的部分的话，那么就需要考到整体的活动范围，特别是要给孩子流出适当的眼神空间，从而也能够避免矩阵等不稳固结构的应用。(2)造型安全在造型的设计方面，主要是以安全性为主，如果是桌面上采用上下弧形或者是太多功能区的话，那么就会造成桌腿造型的不合理，如果是镂空太多的话，那么也会导致儿童的腿容易被卡住，存在着一定的安全隐患。因此在设计造型的过程中，通常是采用人机工程原理来作为整个最佳的活动范围，因此在设计的外形方面也更加的实用和简洁。(3)材料安全在材料的选择方面，目前在市面上所使用的材料主要是木材、裁人版、塑料或者是金属等等。在此次文章中所阐述的儿童座椅则主要是利用了木材，并且在设计的过程中也避免了大
13、屏玻璃板的使用，在桌腿和支撑架的材料中选择的是稳固性非常强的材料，也能够在一定程度上保证整个儿童座椅的稳定性。3.3.2功能性(1)尺寸智能调节原则尺寸智能调节原则是指按照我国政府相关的统一标准和规定，遵守人机工学的具体要求，在儿童身高范围之内所开展的学习过程、绘画过程等等不同状态的调解和智能化的处理，从而能够寻找到最佳的匹配角度和最佳的座椅高度。通过这样的方式也能够突破传统儿童座椅中手动调解的局限，让整个座椅的尺寸更加的合理和准确，也能够让儿童意识大健康的状态应该是如何的，同时也能够培养座椅和儿童之间的情感默契，延长整个儿童座椅的使用寿命。(2)功能拓展性和兼容性原则儿童在不同的年龄阶段中针
14、对座椅的需求功能是不同的，因此需要针对不同年龄阶段的功能来进行相应的取舍，在具体的设计过程中也要根据儿童在不同年龄阶段的需要来进行设计和考量。对于父母来说，则是需要根据儿童不同年龄的需求来增加或者是减少某一项座椅功能的实现，也能够更好更完整的保障座椅能够满足儿童正常成长中所产生的各种需求。具体来说，在此次设计中的功能拓展版块是电子展板处，设计的草图和成品图如下所示：第四章 草图绘制4.1构思与设计草图此次设计的目标在于能够设计出一张儿童书桌和相应的配套椅子，满足儿童在美术和绘画方面的整体要求，并且也能够让儿童能够根据自身成长的需求来针对座椅高度和角度的条件，特别是创新的增加了电子绘板的部分，这
15、也是此次研究的创新点所在。基于这样的设计目标，所完成的设计草图如下所示：4.2设计草图通过前文的调研和分析，笔者把此次儿童座椅设计的使用者定位在六岁到十六岁之间的儿童，并且在这个过程中充分的考虑到了儿童在成长以及美术绘画方面的需求，并且在人体工学和相应的调研资料后开展设计，希望此次研究能够丰富我国目前在此方面的设计缺乏。此次设计的效果图如下：在儿童座椅的造型方面，主要是采用的比较经典的款型，风格方面以实木材料为主凸显一种简约的北欧风。在此次的设计中主要是采用原木色作为基调，能够适应不同类型的儿童的需求，并且这种色调是非常基本的，因此其也具备一定的百搭性质。第五章 方案改良5.1安全性原则的运用
16、在安全性原则的要求之下，需要巩固整个儿童座椅的稳固性，特别是在零部件方面的材料选择中都是采用了环保的材料，并且在内部芯片的处理系统中增加了相应的保护膜，也能够有效的保护孩子能够减少意外的碰触。在材料方面主要是选择的实木材料，这种材料也是属于环保类型的材料，并且在整体加工的过程中不会产生相应的污染，整体书桌表面的纹路也是十分清晰的，给人的感觉非常朴实和自然，并且如果是质量比较好的实木书桌的话也具有一定的收藏价值。目前在儿童座椅领域方面也主要采用的实木材料为主。在此次设计的过程中，通过实木材料的选择也让整个儿童座椅的外形显得更加的简洁和大方。但是实木材料在保养的成本方面是比较高的，如果是产生了开裂、松动或者是变形的话，也会导致无法使用，因此实木座椅的成本时候非常高的。5.2尺寸智能调节原则的应用在这一原则的应用中主要是针对整个儿童座椅的界面进
