情侣伞的创意和方案设计.doc

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1、中南大学 情侣伞的创意和方案设计前言 俗话说:睛带雨伞，饱带饥粮。伞是用来避雨挡风、遮挡阳光的生活用具但随着时代的发展和人们生活质量的不断提高。它的价值已超越了使用范围，摄取了浓厚的时尚色彩，成为优雅的象征。 伞是人们生活中必备的日用品之一， 虽然雨伞作为雨伞作为人们在雨天主要的防雨工具，很大得方便了人们的出行，但也存在一些问题：在下雨天发现如果两个人如果合撑一把伞，两个人朝伞外的身体部分经常会被淋湿。这不仅会影响人们的身体健康也影响了人们的心情。虽然可以撑雨听雨声，但是由于雨天阳光不足，光线暗淡、气压较高，且对人们的出行带来了诸多不便，经常可以听到周围的人在雨天抱怨心情压抑。一般看到的雨伞伞

2、面朝里的颜色有的灰色，有的和伞面朝外颜色一样。 直至后来情侣伞的推出，在一定的程度上很好的解决了以上的问题。同时，情侣伞的出现大大地增添了人们生活的质量和情趣。很大程度上满足了情侣们的要求。 目前，就中国而言，我国有大约13亿的人口。按照平均3人一把伞、每把伞平均使用寿命大约2年来计算。每年对伞的需求量就达到21亿把左右。也就是说，对于每年对于情侣伞的需求量就大概能够达到大约1亿把左右。这无疑是一个非常庞大的市场。而在对情侣伞的设计分析方面未有一个严格的规格和相关的安全规范标准，从安全人机的角度出发，就目前的情侣伞而言，依然存在很多的问题，对于情侣伞的改进是有很大的发展空间的。随着技术的不断进

3、步，我们可以通过合理及可行的方案来设计出一个安全、经济、高效的情侣伞。 本文通过对现有的三种情侣雨伞产品的设计方案的了解和分析，综合运用所学的安全人机学进行一些改进和设计。从而设计出安全、经济、高效的情侣伞产品。 第一章 文献综述 1.1 “合二为一”的情侣伞1.1.1实现原理 这种雨伞是通过将两把雨伞结合后设计出来的，它的结构包括中棒、连接件、伞骨和主下巢，主下巢活动套于中棒；所述连接件由两骨体交叉铰接构造，连接件之两骨体的内端分别枢接中棒顶端和主下巢，而两骨体的外端分别枢接有副上巢和副下巢；所述伞骨枢接于对应的副上巢和副下巢，形成左右两伞架，且左右两伞架之相邻外骨的外珠尾端交接在一起。本实

4、用新型有效将左右两伞架联系为一体，不仅可增加铰接处的伞骨结构强度，而且还大大增强整个伞具的结构强度，使之具有更强的抗风、抗变形的性能，提升使用性。（见图1-1） 图1-1 “合二为一”情侣伞示意图1.1.2 功能分析 （1）通过把两把普通的雨伞组合起来，从而增加了遮雨面积。 （2）由于组合的两把伞都向里弯曲，可以防止左右两边的雨水飘进来滴落到衣服上。 （3）有效将左右两伞架联系为一体，不仅可增加铰接处的伞骨结构强度，而且还大大增强整个伞具的结构强度，使之具有更强的抗风、抗变形的性能，提升使用性。1.1.3特点分析 （1）两个人打伞的时候能够有效地挡雨，降低发生其中一人被雨淋湿情况出现的概率。

5、（2）伞骨架改良之后，具备了较好的抗风、抗变形的性能，能够有效地延长伞的使用寿命。 （3）当身处较为恶劣的天气情况下，由于这种情侣的结构强度较大，可以起到有效保障人体安全的作用。1.1.4 存在的问题 （1）伞骨架的改良后，大大地增加了伞的整体重量，在使用该产品的时候容易产生疲劳感。 （2） 由于这种伞有两个伞柄，这样会对同撑在伞下的两个人的交流沟通产生一定影响。 （3）由于伞骨架的v字型结构，减少了人在伞面下的活动空间，从而不能保证有效地挡风遮雨。 （4）长时间使用该伞，会容易感到不舒适。 （5）在不使用的时候只能竖直放置，不方便管理。1.2 “椭圆形”的情侣伞1.2.1实现原理 这种“椭圆

6、形”的情侣伞是由八个面组成的，但有两个并不是经常见到的三角形而是面积较大的体型，这主要是由它的内部结构决定的。从图中我们可以看出该种类型的伞有两个连接伞骨的支点，只有一个伞柄。所以使用起来应该很方便。很大得方便了人们的出行。（见图 1-2 ） 图1-2 “椭圆形”情侣伞示意图1.2.2 功能分析（1）在两人的打伞情况下，能够有效地挡雨。（2）伞骨架为伸缩结构，伞的整体结构只有一个伞柄来支撑，方便人们出行携带。1.2.3 特点分析 （1）伞柄的形状设计比较符合人体要求，使用起来会比较方便。 （2）这种伞的设计大大地增加了伞面的面积，所以，使整把伞有较好的遮雨效果。 （3）伸缩的伞柄，使伞有较好的

7、灵活性能。 （4）运用一个伞柄作为支撑杆，有效地保证了伞面下人体有足够的活动空间。 1.2.4 存在的问题 （1）与普通单人伞比较，这种伞有较大的伞面面积，使伞的整体重量有所增加，在使用的过程中容易产生疲劳感。 （2）伞的抗风抗压的性能较低，在恶劣的天气环境下，容易产生损坏。严重影响其使用寿命。 （3）在不使用的时候，伞收起后的整体体积较大，不方便管理。 （4）由于伞面的面积较大，在通过一些较窄的过道或小巷时，以及在人流量较大的环境中，会产生严重的不便。1.3 肩膀情侣伞1.3.1 实现原理 伞的整体结构中，伞骨架与伞面的设计与一般的伞没有很大区别。主要是伞柄的设计有较大的改变。将伞柄设计成一

8、根可变形体，通过将伞柄弯曲成绳子状，一端接到伞的把手上，另一端可以像蛇一样缠绕在肩膀上来完成伞的整体受力。有效地减轻了撑伞的负担，通过肩膀受力，可以使人在长时间的使用过程中产生较小的疲劳感。很好地提高情侣在撑伞过程中的舒适度。（见图1-3） 图1-3 肩膀伞示意图1.3.2 功能分析 （1）通过肩膀受力，从安全人机工程的角度出发，能够有效地减轻撑伞者的负荷，从而增加其舒适度。 （2）由于伞柄是可拆装的，在使用的过程中可以灵活变动。方便人们的使用以及携带。 1.3.3 特点分析 （1）活动中，在产生同等疲劳感的情况下，这种类型的伞的使用时间较长，方便人体的长时间使用。 （2）伞柄的可变形的性能，

9、可以保证人体在不同情况下的使用。使其能够得到充分的利用。1.3.4 存在的问题 （1）由于在肩膀上受力，整体伞的固定位置不稳定，容易产生偏移，所以，伞不能够承受起雨天的强烈风吹。只适合用于挡太阳、避紫外线。 （2）适用范围有一定的限制。 （3）伞柄是可变形的，在长时间使用的情况下，伞柄容易产生失效，在一定的程度上降低了伞的使用寿命。第二章 解决方案由于现有的情侣伞产品存在着伞柄的尺寸、形状设计不符合安全人机要求；伞面颜色和图案的单调；伞骨架的整体结构不符合安全人机要求；伞的功能单一；缺乏以情侣为主题的设计。 没有充分应用现代技术等不足，有必要进行相应的改进。通过技术分析和市场调查，提出如下几个

10、解决方案：2.1第一个方案 由情侣伞的总体抗风抗变形的功能分析可知，“合二为一”的情侣伞是最优的产品，但是其存在着伞骨架、形状的设计不合理；伞骨架的布置影响伞的整体效能；伞收起的不方便等的不足，本方案利用这一产品进行改进。2.1.1 原理 在原有的结构基础上进行改良设计，主要是针对该款情侣伞的伞骨架的结构形状进行改进。从原本的“V”字型结构，改为“Y”字型结构，有效地减少伞骨架占用的空间，在撑伞的过程中，方便情侣间的交流，提高整体对情侣伞使用的舒适度。2.1.2 改进途径 （1）根据安全人机设计原则设计伞骨架。 （2）通过改进整体伞的制作材料，来实现减轻伞的整体结构的重量，从而提高其舒适度。

11、（3）通过改变伞设计的颜色和图案来调节人的情绪。2.2 第二个方案2.2.2 原理这种伞是通过对双人伞骨的弯曲度进行改良，改进后的双人伞骨的弯曲度比传统大，伞面半径也有所加长。该伞收起时为74cm，打开后伞面长为128cm，宽为102cm，在双人打伞的情况下可有效防水。2.2.2 改进途径 （1）合理设计伞面及伞骨的形状和尺寸。 （2）对不同材料制作的伞骨进行抗弯曲测试，取抗弯程度最高的材料作为整体伞骨的制作材料。 （3）改进伞面的颜色和图案。2.3 第三个方案2.3.1 原理 这种伞是结合了椭圆形伞和肩膀伞的优点进行综合设计的，“椭圆形”伞的伞柄形状设计比较符合人体要求，使用起来会比较方便。

12、这种伞的设计大大地增加了伞面的面积，所以，使整把伞有较好的遮雨效果。伸缩的伞柄，使伞有较好的灵活性能，运用一个伞柄作为支撑杆，有效地保证了伞面下人体有足够的活动空间，再结合“肩膀”伞的可变形的伞柄，从而解决其伞的重量容易使人在撑伞的过程中产生疲劳的问题。（见图2-3） 图2-3 新型伞示意图2.3.2 改进分析（1）合理设计伞柄的形状及尺寸，保证使用起来要比较舒适。（2）提高伞柄的可拆装连接，使该伞即能够用手来进行撑伞，又能够通过用肩膀来进行撑伞，形成双重功效。（3）改进伞面的颜色和图案。2.4 方案比较情侣伞产品人机设计方案比较表第一个方案第二个方案第三个方案优点1. 伞面的面积符合人机设计

13、，有较好的遮风挡雨的作用；2. 抗弯曲性能良好；3. 不易损坏，使用寿命比较长；1. 伞面的面积符合人机设计，有较好的遮风挡雨的作用；2.抗弯曲性能良好；3.适用范围较广；4.便于携带1.伞面的面积符合人机设计，有较好的遮风挡雨的作用；2.抗弯曲性能良好；3.便于携带；4.适用范围也很广泛。5.有双重功效6.有助减缓疲劳缺点1. 不方便携带；2. 使用范围狭窄;3. 容易产生疲劳感1. 使用寿命相对短；2. 容易产生疲劳感1.用作肩膀伞时定位性能较差。由上述表格可知，第三个方案能够使人在使用伞的过程当中有效地减轻疲劳、提高伞的综合舒适度，还具有便于携带、双重作用、抗弯性能强、遮雨效用打、适用范

14、围比较广泛等的优点。尽管它在用作肩膀伞是存在着定位性能差的不足，但是这一点可以通过增加材料的硬度、强度等来克服。因此，本设计选用该方案为最优方案。第三章 最优方案人机设计3.1 功能分析3.1.1功能需求设计由于这种伞是提供给情侣使用的，所以情侣伞要必须具备以下功能：（1) 能够实现较好的挡雨功能。（2) 要有较好的抗弯性。（3) 方便情侣间的交流。（4) 要符合安全人机工程的设计尺寸。（5) 处于未使用状态时能将伞体折叠便于携带。（6) 处于使用状态时，要有一定的舒适感，使人体不容易产生疲劳感。（7) 能够调节伞柄的长度。（8) 伞的结构材料要具备较好的耐用性能。3.1.2 功能分配设计 不同功能的实现都是由不同的实际数据进行综合分析计算来完成的，所以必须将要实现的不同功能分配给对伞的整体结构设计各个部分进行科学合理的数据分析。（1）结合男性和女性的人体尺寸标准，取95的适用人群的人体尺寸标准作为伞面设计的数据。考虑一般情况下手相对身体活动范围不大，手最大活动范围伞面半径最大肩宽,综合分析后测定伞面半