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1、本科生毕业论文设计）开题报告题 目: 基于人机工程学的儿童自行车创新设计 姓 名: 学 院: 工学院 专 业: 工业设计 班 级: 工设121 学 号: 指导教师: 职称: 副教授 2016 年 2 月12 日本课题的意义、国内外研究概况、应用前景等（列出主要参考文献）一、课题意义1、研究背景 随着中国2015年婴儿潮的到来，未来几年童车市场份额将不断增加，而二胎生育政策的全面放开实施将进一步扩大婴幼儿产品市场规模，童车市场正释放出惊人的消费能力。童车市场形势的转变导致了其目标消费群体的变化。首先，童车的普及率大大提高，已成为了一般家庭必需品1；其次，八零九零后年轻父母逐渐成为消费主力，相较以
2、往，其消费观念发生了改变。童车产业所面对的消费市场的变化导致消费者购买童车的主要因素也在发生改变。随着消费者消费意识的提高以及童车产品同质化问题的暴露，价格正在逐渐失去影响力，设计、功能、品牌等逐渐获得主动权2。2、问题提出童车巨大的市场需求量促进了童车设计的发展，与此同时，童车设计的弊端也逐渐的暴露出来：（1）在功能结构上，现有的童车没有考虑到儿童的需求，缺少特定的功能设计。儿童在使用时，达不到在成长阶段所需的锻炼作用和娱乐效果。（2）很多童车产品在外观上做了很多装饰，以实现吸引儿童的效果，但未考虑到这些装饰给儿童的使用甚至安全性带来的影响。3（3）忽略儿童行为、心理、性格等因素对童车设计的
3、影响，部分厂家甚至直接将成人自行车的尺寸等比例缩小成童车尺寸4，这既存在着严重的安全问题，也不利于儿童的健康成长。（4）童车设计中抄袭、模仿、跟风问题仍相当严重，其结果就是造成市场上的产品严重同质化，缺少创新性。3、研究目的（1）首先，通过调研与学习，了解创新设计的内容与方法，并将其应用于儿童自行车的设计中，以此促进童车行业的创新意识与设计能力的提高；（2）根据儿童和其他主要人群的特征和需求，探究产品的功能定位，根据儿童的生理与心理需求，在人机工程学的基础上，设计出符合消费者需求、更具人性化的产品。二、国内外研究概况1、国外研究状况：自行车起源于18世纪后期的欧洲，而关于儿童自行车的起源，现有
4、文献中没有具体的论述。结合1999年4月出版的大不列颠百科全书中对现代自行车的描述“实用性自行车普遍是供儿童短距离骑行时使用的”，以及第一辆婴儿车起源于1877年的英国，我们可以推测，儿童自行车应该是在19世纪工业革命时期的欧洲出现的。经过两百多年的发展，国外儿童自行车领域竞争日益激烈，越来越多的品牌开始出现，行内领先的有Berg Toys、小泰克、Hasbro、Giggo Toys、Razor、ides、KidTrax等。以小泰克的热销产品为例，其产品色彩搭配非常亮丽，既符合色彩学原理，又牢牢抓住儿童的特征和心理；在包装上，运用了丰富的色彩元素，通过简单的设计传达了丰富的信息。除此之外，其功
5、能上具有高延伸性，小泰克的四合一三轮车系列，不仅功能丰富，同时还考虑到了家长的需求，如易清理的坐垫、柔软安全的安全带、耐用的静音轮胎等。从国外的童车产品我们可以看出，坚持创新才是发展的关键。例如Hy Pro的一款儿童拖箱滑板车，作为拖箱和滑板车的结合，其脚踏板可方便拆卸并装入拖箱中相应的隔层，还原成普通拖箱。又如Hasbro的学步骑行两用童车，其产品结合了学步车和骑行玩具两种模式，模式转换有儿童锁，防止儿童误操作受伤，在两种模式下，儿童都可以通过产品上巧妙设计的小玩意，充分锻炼手部动作技能。此外还有Razor的一款360度高速回环童车（其后轮采用万向轮，保证安全性的前提下，可以轻松让儿童进行3
6、60度大回环）、Micro的Pedalflow骑行车（一款没有坐垫的轻型折叠式自行车，其设计简洁，可以充分锻炼腹部和臀部肌肉，采用充气轮胎和倒后式刹车，适合青少年使用）等等。从这些产品我们可以看出，国外的童车产业发展很健康，企业的设计方向趋向于创新设计，主要研究对象既包括了儿童，也包括了监护人，通过分析对象的需求与特征，对产品进行改进创新，以此为自身品牌赢得更高的市场认知度与评价。2、国内研究状况：通过近十年的发展，中国已成为世界童车生产基地，生产的童车出口目的地包括欧美、中东、东南亚、非洲等主要国家和地区。浙江平湖、江苏昆山、广东中山、河北平乡、湖北汉川等地均是童车生产大户，知名品牌有“好孩
7、子”、“蚂蚁兄弟”、“宝宝好”、“维克斯”、“好来喜”、“佳佳”等。通过专利检索平台搜索关键词“儿童自行车”，得到1161项专利信息，包括发明专利57项，实用新型专利181项，外观设计专利923项。结合专业性质和研究范畴，并剔除掉失效专利，共筛选出44项相关发明技术，观察得知，专利涉及创新关键点包括车篷、前叉（前轮支架）、车座、后轮支架等。从专利申请时间可以看出，国内大陆最早于2000年左右公开申请，集中于2011至2015年，这也从侧面印证了近几年国内童车市场在不断扩大，企业对童车的创新设计越来越重视。以“好孩子”为例，截至目前，好孩子公司的国内外专利申请量累计已达4000 余件，其强大的自
8、主研发能力保证了公司的产品创新性处于国内领先水平4，能够针对国内外不同地域消费市场的需求，快速设计并制造出系列化的产品。 虽然国内童车行业发展迅猛，不少品牌正走向世界，但是，目前国内仍有不少企业的产品层次偏低，缺乏自主创新能力，过分依赖价格因素，相较于国外品牌，产品设计理念仍旧落后，颜色、材料等方面也相对逊色，缺乏设计竞争力。三、应用前景 我国的儿童人口约占全国人口总数的 30%，而在2015年10月，十八届五中全会公报提出实施全面二孩政策，由此可见婴童产业发展的必然趋势，童车产品作为婴童产业中最重要的组成部分，在各个家庭中的需求将越来越大，童车已从奢侈品转变为家庭必需品。然而，由于国内的童车
9、产业发展较晚，我国童车市场上市场上的童车产品普遍存在着一些问题，具体表现为造型基本相似、缺乏创新、品牌影响力不足、安全隐患等6,7，对此，不少童车企业开始将研究重点放在设计、功能、品牌等方面，提高企业的自主创新能力，促进整个行业的良性发展。本课题则是在这样的产业环境下提出的对于童车设计的思考与探究。一方面，基于人机工程学，通过对当今时代儿童各方面人机尺寸、心智变化以及当代年轻父母抚养孩子的心理习惯的研究，促进儿童自行车向功能化、人性化发展。现代设计的核心是“人”，在现代设计中，任何工业产品的设计都必须充分考虑人的因素。9在我国加入WTO所面临的冲击下，中国的制造业无不是严阵以待，企图在竞争中保
10、持优势。而人机工程学因素往往是企业提高其竞争力的手法之一。充分考虑产品的宜人性，提高产品人性化的层次，符合儿童的身体素质和心理发展规律，以此创造其他品牌无法模仿的优势，这是现代童车设计的发展趋势。另一方面，结合创新方法论，分析儿童和家长的主观需求与隐性需要，在满足基本功能的基础上添加创新点，在结构、形状、使用方法上加以改进。如今市面上的童车一般都安装了前后刹车，防水车铃，前置购物网篮，后置超大工具箱，后轮均配置了安全辅轮等，以适应初学的儿童，有的童车还配有避震装置，以满足舒适度的要求。10,11创新是设计本质的要求，因此，提出更合理的创新设计方案，最大程度的体现产品的使用价值，12是童车设计的
11、必然要求。主要参考文献：1周敏,黄晶. 影响童车设计的因素A. 中国机械工程学会工业设计分会.Proceedings of the 2007 International Conference on Industrial Design(Volume 1/2)C.中国机械工程学会工业设计分会:,2007:3.2沈珏. 基于儿童运动行为的童车功能设计研究D. 浙江工业大学 20123罗碧娟. 儿童产品的人性化设计J.包装工程，2006，（01）.4冯子娟，孙前程，张涛. 小轮径自行车不一定是儿童自行车J. 中国自行车，2012，（11）4刘笑诵. 中国童车:拓展海外市场的现状及对策分析以“好孩子”品
12、牌的成功经验为例J.对外经贸实务，20115王白鸽. 基于心理学的儿童产品设计方法研究与应用D. 陕西科技大学 2009-06.6刘玮，郝华奇，张锡. 儿童心理及儿童玩具设计A. 2004年工业设计国际会议论文集C. 20047陈昌辉. 儿童自行车整体设计研究D. 上海:上海交通大学，20058王艳群. 健康工业设计理念之儿童产品设计研究D. 湖北工业大学 20079JohnR.Wilson. Fundamentals of systems ergonomics/human factorsJ. Applied ergonomics，2013，Vol.45(1)，pp.5-1310吴晓莉童车的组
13、合式创新设计与工程分析J机械设计与研究，2010，26(6)：12413111LIN CHYUNCHAU，LUH DINGBANGA vision-oriented approach for innovative product designJAdvanced Engineering Informatics，2009，23(2)：191200 12葛露. 儿童用品设计中的功能延展J. 商场现代化，2008(04) 研究的目标、内容和拟解决的关键问题一、研究目标 本次研究将通过对儿童自行车的结构与原理的分析，以创新方法论为指导，寻找儿童自行车设计创新点；通过基于人机工程学的基本原理，对儿童-童车
14、-环境间的关系进行研究、分析和总结，为童车的创新设计提供参考依据，使童车的功能能够更好的满足用户的使用需求。二、研究内容 1、使用层次分析法，将研究课题作为一个系统，将研究目标分解为多个目标，进而分解为多指标的若干层次，由于每个层次中的每个因素对结果的影响程度都是量化的，因此设计过程非常清晰、明确。 2、通过专利检索、查找文献，对国内外儿童自行车的结构和造型进行调研分析，总结特点，分析其现有功能及优缺点。 3、结合创新方法论，对童车的结构功能进行分析并提出创新点。 4、使用人体参数法、观察法、模型法等人机工程学方法，保证设计的合理性、宜人性。 5、在外观上遵循设计原则与美学原理，完成创新性与美观性的统一。三、解决的关键问题 本次研究主要从儿童和监护人的需求出发，重点在于设计中创新思维的培养以及人机工程学原理在实际设计中的应用，即如何在儿童自行车原有功能的基础上提出一种新颖、合理、实用的结构或功能，使之能更好的适应儿童、监护人和环境三方的需求，且能充分符合儿童和家长的使用习惯和心理状态。研究方法、技术路线、实验方案及可行性分析一、研究方法1、采用文献检索法、专利检索法对儿童自行车进行大量资料搜集和整理归纳，对产品背景、产品发展现状、发展前景和设计水平等有了全面的了解。2、采用了问卷法、观察法、访谈法这几个研究方法
