老年代步车设计毕业设计（可编辑）

老年代步车毕业设计（可编辑） 摘要 老年人用品的短缺和老年人消费能力的增长使得老年人消费市场日益得到更多的关注,老年市场是值得积极开发的市场;另外,随着能源环境等问的出现,电力成为今后代步工具良好的动力来源。本文是以老年人代步电动车的开发设计为目标,进行相关的研究工作,研究内容涉及设计开发的可行性分析,造型设计研究,人一机一环境关系研究等等。 在市场调研的基础上,对目前我国老年人消费能力、消费心理和老年人用品市场状况进行分析;同时对代步电动车国内市场进行分析,对该产品的技术的先进性、适用性、技术的可靠性、技术后果加以陈述,并且分析了制造成本,从而说明对老年人代步电动车进行商品开发具有可行性。 接着从道路、停车场等使用环境,其他车辆驾驶者及行人与老年人代步车的联系,说明环境对产品设计的影响:以及人体工程学、设计心理学等对老年人代步车的设计要求;强调老年人代步车设计开发中人-机-环境三者关系的和谐。 然后是确定老年人代步车车身外观设计的目标和流程,根据总体布置设计的要求提出老年人代步车外观多种方案,最后从车身覆盖件的分块设计,车身与车架的连接与固定等说明老年人代步车的结构设计方面内容。 本项研究的成果对设计新产品,改进旧产品可能会有重要参 考价值,尤其是代步工具和老年人用品的设计开发。 关键词: 老年人用品 电动代步车 造型设计 人机工程 Abstract The age markets get more attention, because that merchandise for old people is missing and the old people's abilities of consumption is increasing. Another thing,a1ong with the energy and environment of prob1em coming forth, the electric power becomes the good motive source of the vehicle .The dissertation discussed something about the feasible study on designing cell multi-wheeler for the age,the study on color and shape design, the relations study on the person-things- factors of circumstance. They investigated the state of the current old age market,and analyzed the abilities,behaviors and ideas of consumption on the old people .And, we collected the information about the design and development of the e1eetrie vehicle for the old people. The same time, then explained that the technology of the electric vehicle is favorable and that the electric vehicle design and development for the age is feasible. we briefly introduced the principle of modeling,the illusion phenomenon and how it is applied and corrected. Then we elaborated how choose the line type,how organized the lines and etc. They explained the environmentthe road,parking,„ will bring the restrict of the size to the electric multi-wheeler for old people and something others. Moreover, we gave some examples to explain how the fundamental of the design psychology and the human factors engineering will change the mode ling of design. We elucidated that the user, the product, and the environment have important relationship. They a part is the design to practice,make sure the target and processes of designing the electric multi-wheeler for old people various projects, Then we made certain which one is better by some assessment system of production. Finally, we introduced some content about structure design of the Vehicle, such as the fixing of the rind with the vehicle body, the fixing of calash and leader with the body The meaning of this item may improve the value of the product,and could give reference in design on some vehicle and the things for old people. KeyWords: the age market; the modeling design; human factors engineering; the electric multi-wheeler 毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教 师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知,除文中特别加 以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研 究成果,也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过 的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名: 日 期: 指导教师签名: 日 期: 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名: 日 期: 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名: 日期:年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权 大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名: 日期:年 月 日 导师签名:日期:年 月 日 目录 摘要 1 第一章 绪 论 1 1.1老年人代步电动车简介 1 1.2研究目的及研究意义 1 1.2.1 研究的目的 1 1.2.2研究意义 2 1.3电动车在国内外的研究和应用状况 2 1.3.1国外情况 2 1. 3. 2国内情况 3 1.4 本 章 小 结 4 第二章 老年人代步车开发的可行性分析 6 2.1老年人消费市场分析 6 2. 1. 1老年人的消费能力 6 2.1.2老年人消费特点 6 2.1.3老年人用品现状 7 2.2代步电动车的分析 7 2.2.1我国现有代步电动车市场分析 7 2.2.2代步电动车优点及技术分析 8 2. 2. 3代步电动车经济性分析 10 2.3综合分析 10 2.4 本 章 小 结 11 第三章 老年人代步车造型设计研究 12 3.1造型设计基础 12 3.1.1造型的基本元素 12 3. 1. 2造型的一般法则 13 3.1.3视错觉及其应用 15 3.2造型中的线型 16 3.2.1线型的选择 16 3.2.2线型的组织 17 3.2.3装饰线 18 3.3老年人代步车造型设计要点 19 3.4本 章小 结 19 第四章 老年人代步车开发中人?机?环境和谐的研究 20 4.1车与环境 20 4.1.1老年人代步车与使用环境 20 4. 1 .2老年人代步电动车与环境中人 21 4.2老年人代步车与使用者 22 4.2.1操作简便性 24 4.2.2驾乘舒适性 27 4. 2. 3 视野及头部空间 28 4.3 本 章 小 结 31 第五章 老年人代步车身外观及结构设计 33 5.1车身外观设计概述 33 5.1.1设计目标 33 5. 1. 2设计流程 33 5.2总布置 34 5.3方案的提出及选定 34 5.3.1方案效果图 36 5.3.2确定方案 37 5.4车身外观结构设计 39 5. 4. 1前后支撑板设计 41 5.5本 章 小 结 44 第六章 结论与展望 45 6.1结论 45 6.2展望 45 参 考 文 献 47 附录A文中所引图片、图表来源 49 致 谢 50 第一章 绪 论 1.1老年人代步电动车简介 有关数据显示,60岁以上的老年人在社会中所占的比例逐年提高,但是他们中的大多数身体健康状况良好,依然可以从事各种各样的室内外活动和公共活动,不少人甚至依然在工作一线。其活动范围大多并不随年龄的增大而减小,但毕竟岁月不饶人,老年人在身体诸多方面出现了衰退现象,比如体力等[1]。与普通人力代步车,如自行车、三轮车相比,电动代步电动车的优势在于方便、便捷,大大节省体力,能够保证老年人活动的空间。同时,代步电动车不像汽车的价格那样高得让普通人承受不起,它拥有合理的价格,是让老年人也可以接受的价格,而且代步电动车目前是不需要参加任何需要专门的驾驶培训,这与骑自行车是一样的,自行学会控制即可。而且若设计三轮或多轮代步电动车,所具有的稳定性会更加适合老年人使用[2]。 本文提出的老年人代步电动车是作为电动自行车的扩展或者是细分产品系来研究和开发的,相对于传统意义上作为有障碍人士的辅助器械而言,是有相当大的区别的,尤其是外观设计方面所以老年 人代步电动车的设计研究的目标,主要是为广大普通的老年人本文界定为年龄大于60岁的人群设计个体代步交通工具。因此,与普通电动自行车相比,要求其操作符合一般老年人的生理和心理特点,要求其具有更高的安全性和保护性;而与作为医疗器械的电动车相比,要求通过外观造型、色彩设计等消除老年人代步电动车只是供行动有障碍人士使用的概念。这会尽可能地拓宽产品的消费群体,希望它以休闲代步的城市个体交通工具形象为市场所认可,这是本次设计开发任务的重要任务。 同时,由于技术和成本的原因,比如它的减震、电池供电能力和电机动力以及车身自重等等问题的存在,会使得老年人代步电动车的设计受到相当大的限制,比如较为突出的是代步车对路况的要求,所以目前老年人代步电动车设计的使用环境定义为城区街道,而且参照相关法规规定,要求其通行于非机动车道,速度设计不宜超过每小时20公里,参照相关法规和同类产品的时速设计值,最佳值为时速15公里每小时。 1.2研究目的及研究意义 1.2.1 研究的目的 本文以老年代步电动车的设计和开发为目标,研究内容涉及产品商品化可行性研究,造型设计研究,人机环境协调性研究,内部空间布置、机构以及车身覆盖件设计制造等等,以探讨工业产品的艺术设计相关问题,设计一款符合老年人使用的绿色电动代步车的外观。 1.2.2研究意义 电动代步车是在环境污染、能源危机日益严峻的社会背景下的历史产物,在对环境问题日益关注的今天,作为新一代“绿色”交通工具的电动代步车的推广是一项造福社会和人类的工程[3]。不论从市场需求,电力能源驱动技术的未来发展,还是以人为本的设计思想出发,研发设计适合中国城市需求的,老年人用的代步电动车是有必要的,即满足市场需求,是设计工作者的责任,是企业需求发展的空间。同时,研究外观造型如何在人机工程,价值工程等诸多限制因素中的需求突破,满足特定消费群体,使设计更加符合服务对象的生理和心理需求更是本项研究之目的。本项目的成果不仅适用于老年人代步电动车的设计开发,对设计新产品,改进旧产品有重要的应用价值,对于设计工作者沿着正设计即先外观造型,后结构设计的方向或反设计的方向探索自主知识产权的道路,取得更高的社会经济效益都可能产生一定的借鉴作用。特别是对相关的个体交通工具的设计开发和老年人用品的设计开发会有参考意义。 1.3电动车在国内外的研究和应用状况 电动车主要有电动汽车,电动自行车,其中的区别主要通过国家相关法规界定。目前,对于老年人代步电动车的设计生产,上路等都没有明确的法规规定,就其技术含量、技术指标、尺寸,以及大众的观念和厂家的意愿而言,老年人代步电动车可以归属于电动自行车类,是对电动自行车产品系列的细分和丰富,而且目前老年人代步电动车这个独特品种在国内外市场并不普遍,所以本文除了针对老年人休闲代步车外,同时也针对电动自行车在国内外的研究和应用状况展 开资料整理与分析,因为电动自行车的市场情况可以成为老年人代步车商品化设计开发的重要参考[4]。 1.3.1国外情况 出于对环境因素的考虑,总的来说国外对电动车的发展给予很高的期望和很大投入,主要体现在电动汽车方面,而电动汽车各项技术的飞跃发展,尤其是电池技术的发展,使得电池的续航能力、快速充电能力不断加强,这也带动了电动自行车的发展,产品不断丰富。 日本是电动自行车商品化最早的国家之一。1994年雅马哈公司首先推出商品名为"PAS”的电动自行。“PAS”是Power Assistant System的缩写。本田、三洋、松下等公司也不甘落后,纷纷推出自己的产品。欧美等西方国家生产销售电动自行车也较早。如“Cityblitz”,“Electry”等等品牌的电动自行车,例如 图1-1,图1-2,图1-3。 图1-1 产品一 图1-2 产品二 图1-3 产品三 美国、英国、日本、德国、荷兰等绝大多数国家都不要求电动自行车办理牌照,也不要求驾驶人员具备驾驶执照,对其上路更是不作限制。而且,相当多的现代化大城市,如巴黎、东京等,还投入巨资重新修建自行车包括电动自行车专用车道。 针对老年人的电动车开发也不断有新品出现。但主要开发的是作为医疗器械范畴的电动轮椅车,而不是针对普通的老年人,这可能与国外的生活水平,汽车的普及有关系,一般老年人也都以私家小 汽车作为出行首选工具。所以由于市场因素的问题,在老年人代步电动车的设计开发上,国外不如台湾地区。 1.3.2国内情况 台湾开发电动车起步较早,据有关消息透露,他们将开发电动车计划分为“三时期五阶段”进行。即:第一期,1996~2000年为市场导入期;第二期,2001-2005为强制使用期;第三期,2006-2010年为自由竞争期。“五阶段”是指电动助力车,电动助力自行车,电动摩托车,电动公共汽车、出租车及电动轿车五个品种阶段。由于政府制定的发展规划的引导和大力资金投入支持,比如在1998年台湾地区行政院环保环保署投资了63亿元新台币补助电动摩托车的研发、生产等相关费用。为鼓励消费者购买,还实施电动摩托车购置补贴计划,自1999年至2002年度,对使用者给予奖励措施,可分为车体与电池两大部分,车体部分最高补贴5000元新台币。目前台湾的电动车的发展比计划更快,产品更为丰富,其中发展规模最大,设计开发技术最完备的是电动摩托车行业,是大陆地区电动自行车生产的主要模仿和参照对象,也是国内电动自行车发展趋于轻摩化的主要原因之一。 国内各城市随着城区的不断扩大,人们生活水平的日益提高,电动自行车也有了长足的发展,数量激增,消费群体不断扩大。产品技术方面具有以下特点:轻型化设计,即保持轻便灵活的特性,又可弥补蓄电池提供的动力不足,同时也说明各厂家研制的注意力集中在功能、成本和主要部件的质量上,没有更多地去顾及改进提高上;国产电动自行车配置的电机基本上都选用了减速器和电机合二为一的有刷或无刷轮毅式盘 形电机,直接传动,效率高;配置的蓄电池几乎全是阀控式密封免维铅酸蓄电池,而且全采用可拆卸式安装;控制器多采用电子式,无级变速脉宽调制,可靠性高,操作简便[5]。而在产品外观方面具有以下特点:从自行车电动助力形式,转为车身及覆盖件向轻摩化发展,不同厂家的产品部件通用互换性不断加强提高,从而形成专门的覆盖件设计生产厂家,为各个电动自行车生产厂家提供塑料覆盖件,但由于出于模具成本因素考虑,必然要求产品要具有一定的批量,因而出现了不同电动自行车厂家产品外观相当雷同,甚至完全相同的局面。不过令人欣喜的是,由于专门的设计厂家的出现,电动自行车己经逐渐从整体复制、局部改型中摆脱出来,进入自主开发产品外观设计的阶段,例如 图1-4,图1-5,图1-6。 图1-4 产品四 图1-5 产品五 图1-6 产品六 就老年人代步电动车而言,没有普通电动自行车发展那么迅速、火爆,主要原因可能是它并没有普通电动车那么广阔的市场和丰富的消费群体,所以国内只有几家推出该类产品,而且虽然称为休闲代步车,实际上依然是作为有障碍人士出行的辅助工具,人们更多将其视为类似电动轮椅的医疗器械产品,所以多见于电动自行车生产厂家的产品名册,市场上、生活中却都比较少见。表1-1罗列的是国外和台湾地区现 有部分具有代表性的产品对照。这些产品从功能上看,它只能作 为单人出行工具,承载能力十分有限,产品适用的广泛性有待提高;从产品外观造型看,它几乎是电动轮椅车的改良版,有太多医疗器械形象的残存,这妨碍了更多普通老年人选择其作为个人交通工具的决心。 另外,从文献检索的结果方面看,研究主要集中于电动汽车及其相关产业的研究。可能老年人代步电动车由于结构相对简单,除有些论述其机构改进的论文外,其他相关论文较少,尤其是外观艺术设计方面,未检索到专门论述老年人代步车的外观造型艺术设计的相关文章。 1.4 本 章 小 结 本章对老年人代步电动车的使用对象、主要优点和特征进行了简要地讲述。并对电动车尤其是电自行车和小型电动代步车的国内外发展现状作了一定的介绍,以及与老年人代步车相关的产品资料的收集与整理。简单介绍了本沦文的研究内容,研究和研究意义。 附表1-1现有产品参照表 第二章老年人代步车开发的可行性分析 2.1老年人消费市场分析 2.1.1老年人的消费能力 首先从老年人数量看,2005年12月底,新华社报道,民政部的统计显示我国目前60岁以上老年人口达到1.34亿,占总人口的10%以上;65岁以上人口超过9400万,占总人口7%以上。按照国际通行标 准,我国人口结构已经进入老年型,并已成为世界上老年人口最多的国家。在今后较长时期内,我国60岁以上人口还将继续以年均约3.2%的较快速度增长。预计2030年前后,我国60岁以上老年人口将增至4亿;到2050年,我国60岁和65岁以上的老龄人口总数将分别达到4.5亿和3.35亿,这意味着每三个人中就有一个老人。人口老龄化是社会经济发展、人民生活水平普遍提高、医疗卫生条件改善和科学技术进步的结果。同时,随着人口老龄化程度的不断加深,特别是老年人口的高龄化,也会给社会经济发展和人民生活等各个领域带来广泛而深刻的影响[6]。 再从老年人收入看,2000年,全国60岁以上未在业人口中,家庭成员的供养是老年人收入的主要来源,占65.40%;其次是退休金,占29.27%:依靠基本生活费补贴的很少,占2.38%。未在业女性老年人口中,由家庭成员供养的占80.07%,有退休金的占12.5%,依靠基本生活费补贴的占2.71%。未在业男性老年人口中,由家庭成员供养占62.97%,有退休金的占24.17%,依靠基本生活费补贴的占4.14%。同时,有关方面提供的资料表明,目前,我国每年老年人的离退休金、再就业收入、亲朋好友的资助可达3000至4000亿元,目前己具有相当购买力的老年人主要集中在经济发达的东南沿海地区和一些大中城市。10年之后,当现在50岁左右的人进入60岁以后,老年市场的巨大购买力将会充分地显现出来。这批人中有许多人事业有成,退休金和储蓄存款比现在60岁以上老年人有很大的提高。预计到2025年和2050年,老年人潜在的市场购买力可望达到14000亿元和50000亿元[7]。 2.1.2老年人消费特点 一般来说,老年人首先考虑的是子女的成家添口的经济补贴,用于自身消费的并不多,表现出我国传统文化的一个侧面,即老年人消费的自我压抑。但由于中国少生优育的人口政策,使得老年人这一消费特点正逐渐在改变,即子女压力从业收入的提高,从而其购买力的不断增强,表现出日益变化的消费观念;另外,最早一批独生子女的父母也慢慢开始进入老年阶段,即子女少的状况也会使他们更多地依赖于自己,依赖社区服务。因此,现在的老年人会选择不同的养老方式和消费方式,逐渐从自我压抑的消费状态中解脱出来。 但总的来说,老年人的消费需求稳定而集中,因为他们相信自己的消费习惯,不轻易为新产品广告所动,他们一般根据自己心理和生理变化的特点,相应地增减消费需求。同时,出于少花钱多办事的缘由,价廉物美是中老年人的座右铭,通常“一物多用”的产品会更受他们的青睐。 2.1.3老年人用品现状 如今国外市场上专为老年人设计的商品比比皆是,如带放大镜的指甲刀,可自由调节音量的增音电话机,专为老年人设计的、比一般乒乓球大一倍的休闲乒乓球,专为老年妇女设计的减皱镜子,以及不仅可以帮助老人稳步行走而且还可在老人遇到歹徒袭击时放出高压电流击昏歹徒的防暴手杖等。但是,这些在国外市场十分畅销的老年商品,在国内市场却难觅踪迹。与同为特殊消费群体的儿童相比,两者待遇简直是天壤之别。儿童用品从品牌到卖场都数不胜数,且同 一种商品可供选择的空间也很大,而老年用品专卖店却寥若晨星。 最近的一份网上权威调查显示,老年人对现在老年用品市场不满意的占89%。不满的意见包括商家、厂家没有仔细研究过市场,不注意市场需求的调查,对老年人的特殊需求了解少,适合老年人需求的商品少,品种单调,买不到款式新颖色彩靓丽的老年人服装、适合老年人的鞋子、急救报警器、适合老年人的休闲娱乐品,更不用说专门为一般老年设计的交通工具,以满足他们的日常方便出行的要求。 2.2代步电动车的分析 2.2.1我国现有代步电动车市场分析 从电动车的目标市场来分析,它有两类目标市场,一是用于火车站、仓库、房地产会所、旅游景区、医院、邮局、公园、运动场所、大型工厂、大型商场、机场、码头及大卖场等的较大型的车型,如电动游览车、电动高尔夫球车、电动观光车、电动汽车、电动载货车、电动救援车等;另一个目标市场是个人代步交通工具,如电动助行代步车、电动滑板车、电动自行车等。 我国电动车发展在九十年代前基本都依靠进口,自九二年以来,我国有了自的电动车产品,通过十多年年的发展,现己初步形成以一大批具有实力和规模的电动车生产厂家。随着电动车核心技术的突破,我国逐步进入由电动车代替燃油车的过渡,代步电动车因为自身的特点以及费用低、省时间、省体力等优点而受到广大城市,甚至农村居民的追捧,其中以两轮的电动自行车的市场最为广阔,购买代步电动车的主要用于上下班约占75%,休闲购物约占10%,上学约占7%, 作为运输工具约占8%。消费对象集中在刚刚走上工作岗位的年轻白领,中学生,走读大学生,以及30-40岁中青年上班族,其中又以女性消费者居多。有些老年人也因为方便出行而选择使用两轮的电动自行车[8]。 消费者对电动自行车热买的信号,强烈地刺激了生产厂家的生产积极性。我国电动自行车行业发展更是突飞猛进,2000年中国市场保有量才20万辆,2005年达到800万辆,预计到2010年将达到5000万辆。而且市场正逐渐从无序竞争,产品和品牌鱼龙混杂的状态,向有序、规范发展,但竞争十分激烈。目前,代步电动车的产品升级,款式更新速度大大加快,激烈的市场竞争,必然要求对市场进行细分,满足不同的消费群体,这正是当前电动代步产品设计开发的当务之急。比如电动滑轮车的开发,以灵动时尚吸引更多年轻人的注意力;而将两轮的电动自行车,设计改造成为三轮或者四轮的代步电动车,以车辆的稳定性吸引更多的中老年人选择电动车作为个体交通工具。高度竞争的行业,正是设计生存发展的热土。 2.2.2代步电动车优点及技术分析 我国石油资源比较贫乏,燃油与尾气的排放污染又是未来大中城市大气污染的主要污染源。为此电动车辆的发展无疑是未来发展的必然趋势,也是符合绿色环保革命的需求,电动车辆环保,低能耗,它是绿色环保,净化空气污染的最好交通工具,可以给广大市民的居住环境和身心健康提供一个良好的生态环境,它是一种社会可持续发展的工具。代步电动车的主要优点如下: 1方便:代步电动车结构简单,维修方便,不像汽车、摩托车需更换机油、油泵、化油器等等,它日常保养的工作量极少,而且经久耐用; 2无污染:代步电动车在行驶过程中不会产生废气排放,并且电机运转的声音小,不产生噪音污染。 代步电动所具备的这些优点是由其所采用的技术所决定。代步电动车是集机械制造、电机、自动控制、电化学、材料科学等多学科于一身的产品,特别是智能化电动车更是应用了大量新技术和新材料。代步电动车主要由车架、控制器、传感器、电机、蓄电池等五部分组成。其系统原理如图2-l所示注:部分代步电动车采用了人力脚踏板作为辅助动力装置 可以看出,代步电动车是由蓄电池内的电力驱动电机产生车辆行进动力的。这是一种既传统又先进的技术。电动车诞生于1834年,但主要由于动力问题得不到解决而未能有更好的发展,直到能源危机的出现,人们开始重新致力于电动车的研究。对于发展电动车技术的必然性,世界电动车协会主席陈清泉曾作这样的分析:“能源和环境问题加速了电动车在过去30年的发展,电动车不仅是一种交通工具,而且有潜力大大影响到能源、环境和交通,以及高技术的推广、新产业的成长和经济的发展。在能源方面:电动车提供一种安全、全面和平衡的能源选择,它高效、环保,因为电有 图2-1系统原理图 多种原始能源来源,而从原始能源转化成为电动车的输出能源比 内燃机车要高效。在环境方面,电动车是一种无排废的城市交通工具。即使考虑到为电动车提供燃料的电厂的排放,使用电动车仍然可以大大降低全球的空气污染。在交通方面,电动车可以提供智能交通系统,改善道路使用和交通安全[9]。而发展电动车的关键技术主要包括以下三个方面: 1高功率密度和高运行效率的电机驱动技术; 2高功率密度、高运行效率和长寿命的蓄电池或其他的储能技术; 3高效率、高可靠性电池充电系统和基础设施技术。 目前,小型车包括代步电动广泛应用纯电动技术,根本的原因在于小型车的电池缺点不那么明显。而且包含更高、更多的技术要求电动汽车的发展也进一步带动和促进了小型车的发展。 另外,应用于代步电动车的各项技术都较为成熟,为其性能的可靠性提供良好的保障,同时众多的配套生产厂家的存在可以为生产规模、生产成本的控制提供有利条件,而且由于产学结合的契机,多项专利技术为产品品质奠定了良好基础。 需要补充说明的是代步电动车的电池问题。目前市场上的代步电动车大都采用铅酸电池,其特点是价格低,能够大量生产。在性能上基本可以满足代步电动的使用需求,但在废旧电池的处理上会对环境造成一定的危害,要注意对电池的回收和统一处理。而更为理想的镍氢电池,铿离子电池虽然研究成果不断呈现,但其高昂的价格使其并不适宜广泛应用到代步电动车的开发之中[10][]11]。 2.2.3代步电动车经济性分析 l主要成本产生 代步电动车主要成本产生于装配工时和材料,而其材料成本主要由车身覆盖件成本,车架轮子成本,电机电池组成本构成。 l车身覆盖件 覆盖件主要由玻璃钢材料制作,其费用构成为模具制作费用和材料费用,而材料费用以成品重量为计算依据。 2车架与轮子 车架按工程设计图纸以方钢为主材自行焊接制作,成本以钢材加工长度计,轮子则选用生产厂家现有规格产品。 3电机电池组 这部分是产品成本的主要构成,可变量是电池组数量和电池容量,要根据设计要求合理选择,控制成本。 2替代产品价格 市场上,与多轮代步电动车的功能、价位相近的的产品,主要有电动自行车和残疾人专用机动车。据了解,电动自行车的价格一般在1000元到3000元之间,以2000元左右的产品为电动自行车市场的主导产品;简易三轮机动车包括残疾人专用机动车的价格在3000元到5000元之1’fjJ,通常还要另加上牌照等管理费用。最近,也有不少电动自行车生产厂家退出了三轮的电动车,其价格在2500元到3500元不等 3消费者的承受能力 根据老年人的收入分析、市场相关产品对消费者心理价格的影响、以及设计委托厂家的一份市场产品价位的调查,消费者对代步电动车的承受价格在4000元以内。通过厂家成本核算与消费者承受能力之间的比较分析,老年人代步车的设计开发可以为厂家提供经济利润空间 2.3综合分析 在日渐进入老龄社会的背景下,设计生产满足老年人各项需求的产品,既是对老年人群体的关爱,更是广大生产厂家的无限商机。正因为如此,为给老年人提供更适合自身生理心理特征的中短距离出行工具,我们希望设计开发新的老年人代步电动车。开发可行性理由主要包括以下几个方面: 首先,老年人有出行的要求。根据国家统计局最近公布的第五次人口普查资料,2000年,我国60岁以上老年人口的经济活动参与率为32.99%,其中城市老年人口的经济活动参与率有10.10%,镇老年人口的经济活动参与率为19.72%。即使老年人完全退休后,仍然会参加一些休闲娱乐活动,会有地理位置的移动的需求。 第二,随着城市的发展,城区的不断扩大,由于电动自行车自身的诸多特点和优点,已然成为我们现代城市交通中间的中短距离,速度比较低的,最贴近人的不可缺少的一种交通工具,它可以方便快捷地拓宽人们的活动范围。但目前市场上的电动自行车产品,不论外观还是技术指标都日趋迎合青年人,比如速度等技术指标常超出国家规定,并不十分适合老年人使用。即使国内目前市场上推出的提供给 老年人使用的三轮或四轮代步电动车,也并没有做到从老年人的特征入手进行设计,与普通的两轮电动自行车相比,仅仅只是在行车的稳定性方面有所提高,而在功能和使用方面无法较好满足老年人对交通工具的要求。 第三,市场上能满足空间移动需求可作为老年人选择的交通工具还有机动车,包括汽车、正三轮摩托车多数分类属于残疾人专用车。但是,目前拥有汽车的主要是高收入家庭。这从经济角度说明开多轮电动车的造价远比汽车低得多,而且还少了培训和上机动车牌照等多项费用。而残疾人专用车,不论在外观造型、人们的思维惯性,还是经济、便捷等方面无法满足更广大的老年人消费群体,而且涉及城市的环境保护等方面问题。 综上所述,老年人消费市场潜力巨大,蕴涵着广阔的发展空间和无限的商机。设计开发符合老年人生理心理特点的代步电动车,使其作为交通工具方面较好地满足老年人出行的需求,审美需求和情感需求是具有市场前景的。同时,代步电动车本身技术较为成熟,准确的市场定位与市场开发就成为了产品成功的关键因素,老年人代步电动车基本上处于市场空白,或者说是现有产品无法满足市场需求。而且,二十一世纪的发展,可谓是“呼唤绿色环保”的时代,不但要求人们注重节约能源,更重要的是要求人们更加注重居住环境和绿色环保,以实现社会的可持续发展,电力驱动的车辆就成了最为理想的个人交通工具,所以对老年人代步电动车的开发更可能受到政策的支持。所以说,老年人代步电动车的开发具有可行性[12]。 2.4 本 章 小 结 本章分析了老年人消费能力、消费心理和老年人用品市场;同时对代步电动车国内市场进行分析,对该产品的技术的先进性、适用性、技术的可靠性、技术后果加以陈述,并且主要从制造的经济成本和购买的经济能力上对代步电动车的经济性进行评价,从而说明老年人代步电动车的设计和开发具有可行性。 第三章老年人代步车造型设计研究 3.1造型设计基础 虽然设计的最终产品会因为时代、设计者的不同而呈现各异的风采,但将其设计分解之后所得的基本元素却相差无几,所以对造型的基本元素的把握和分析以及它们在设计实践中的应用与研究就显得格外重要。 3.1.1造型的基本元素 点、线、面是造型设计的基本元素,因为任何造型物都分解为这三个元素,对它们的了解和把握,有助于从根本上分析、优化造型物设计的艺术性。 l点 点是相对于大面而产生的形态,它只有位置、没有方向、没有长度或阔度、只有微小面积的形状。点是线的始或终,也可存在于两 线交叉处,是活泼跳跃的形状。点有其自身的视觉效果,比如单点具有收缩性,以及孤独的性格;由小到大顺序排列的点具有韵律感和视觉导向作用[13][14][15]。 2线 线是点的集合,它比点更丰富,具有更强装饰能力。线的种类有以下几种: l曲线:几何曲线、自由曲线流向、回转、凸凹; 2直线:水平线、垂直线、斜线长度、方向、位置。 同时,不同类型的线具有不同的特点与性格: l斜线:不稳定,运动感; 2直线:规整,严格,力量,阳性; 3水平线:稳定,平静,坚固,松弛; 4垂直线:高耸,进取感,挺拔向上,刚强; 5曲线:流畅,活泼,亲切,典雅,阴性; 6几何曲线:规整,规律性,如抛物线、双曲线等; 7自由曲线:奔放,活泼,它是随意绘制极难用数学方式描述一般不具可复制性。 3面 面是有大小,无厚度的形状,是点的扩大、线的集合。它包括平面和曲面两大类: 1平面:自由形,有机形,偶然形,不规则形,几何形; 2曲面:单曲面,双曲面,空间旋转曲面。 3.1.2造型的一般法则 l统一与变化 l统一 产品的结构、功能、材料、加工工艺及配置选用件等各种因素,形成了产品形象的客观差异性。因此要加强产品的统一性就要合理协调上述因素之间的关系,不应一味追求统一而影响产品功能的正常发挥,以致造成结构复杂或加工困难。构成产品协调统一的造型风格常采用以下几种方式:?比例与分割的协调统一 同一产品的总体与部分及部分与部分之间应尽量选取相同或相近的比例关系,以加强各部分之间的相互联系和共性。比例统一可加强条理性,容易达到统一的整体效果。 ?线型风格的协调统一 将一件产品作为一个完整的系统来对待,其总体的轮廓线型及组成的产品各独立部分的轮廓线应大体一致,有确定的线型主调,如直线平面型或曲线曲面型。总体线型设计就做到了前后呼应、整体一致。 2变化 产品造型形式的变化是相对统一而言的。如果产品过分统一就会显得呆板、生硬和笨重。在统一中寻求适当的变化,是取得造型形式丰富多彩、生动活泼并具有吸引力的基本手段。在整体造型形式统一的基础上寻求变化的方式主要有对比变化和节奏变化。 ?对比变化 对比是为突出表现产品造型各要素的差异性。对比变化主要表现为彼此作用、相互衬托,显明地突出产品功能和形态特点。但是这种对比只存在于同一形态要素的差异之中。如形状的大小、曲直、方圆、位置。 ?节奏变化 节奏是运用某些造型要素有变化的重复、有秩序的变化,以形成一种有条理、有秩序、有重复、有变化的连续性的形式美。 2比例与尺度 1比例 工业产品造型设计中的比例包括两个方面的含义:首先,比例是整体的长、宽、高之间的大小关系。其次,比例是整体与局部或局部与局部之间的大小关系。良好的比例关系不只是直觉的产物,而且是符合科学理论的。它是用几何语言对产品造型美的描绘,是一种以数比的词汇来表现现代社会和现代科学技术没的抽象艺术形式。正确的比例关系,不仅在视觉习惯上感到舒适,在其功能上也会起到平衡稳定的作用抽象的几何形状的美感主要取决于其外形的“肯定性”,外形的肯定性越强即数值关系的制约越严格,引起美感的可能性越大。具有肯定性外形的几何体主要有以下几种: ?三原形包括正方形、等边三角形、圆形。由于具有肯定的外形,易引起视觉注意,都具有引起美感的特性。 ?黄金率矩形指长边与短边之比为黄金分割比的矩形。由于 同样具有肯定的外形,因此,也具有美感的特性。黄金比巾的定义:在一直线AB上取点C,使得AC:CBAB:AC,该比值即为黄金比中,约为1.618,C点称为黄金分割点。进而可以得到黄金矩形,以及黄金涡线。 ?平方根矩形。由于同样具有肯定的外形,因此,也容易引起视觉上的美感。常用的平方根有。其矩形短边与长边之比分别为:1:,1:和1: 。在工业产品造型设计中,比例的数值关系必须严谨、简单,相互形成倍数或分数的关系,才能创造出良好的比例形式。常有等差数列比、调和数列比倒数数列、等比数列比几何数列和弗波纳齐数列比相加级数,该数列为前两项的和等于第三项,如1,2,3,5,8,„其特点与黄金分割比相近,如2:3l:1.5;3:5l:1.67:5:81:1.6,„因此,运用弗波纳齐数列比造型与运用黄金比造型效果有相近似之处等数学法则应用与造型艺术[16]。 另外,还有比例的模数法则模数是一种度量单位,它是指造型从整体到部分,从部分的到细部都是由一种或若干种模数推衍出来而成的,并由此而产生的统一、和谐的美感。 2比例的改变 随着物质技术条件和产品物质功能的不断变革、发展以及人们观念的改变,比例的形式亦会产生很大的变化。比例的变化主要表现在以下几个方面: ?力学结构科学和材料科学的发展,促使产生新的比例关系; ?不同的物质功能,产生不同的比例关系; ?人类审美情趣的变化,导致产生新的比例关系。 所以,我们不能脱离物质技术条件及产品的物质功能来讨论某种数学或几何上的纯比例,而应根据具体情况,对产品形态比例关系进行具体的研究。 2尺度 尺度指的是产品与人两者之间的比例关系。尺度与产品的功能效用是分不开的,工业产品上诸如操纵手柄、旋钮等,虽然具有不同的物质功能,使用者的生理条件和使用环境也各异,但他们的尺度却必须较为固定。因为他们无论被设计在什么产品上,都必须与人发生关系。因而,它们的设计必须与人的生理心理特点相适应适合,而不能单纯从比例美的角度出发,来确定它们的尺度。因此产品的尺度,应该在产品物质功能允许的范围内进行调整和确定。而良好的比例关系和正确的尺度,对于一件工业产品来说都是非常重要的。一般来说,在工业产品造型设计过程中,首先应解决尺度问题,然后再推敲比例关系。研究工业产品的尺度关系应主要考虑两个方面的问题:产品整体与人或人的习惯、人的使用生理的比例关系及局部与人或人的习惯标准、人的使用生理的比例关系[17]。 3对称与均衡 1对称 对称是指整体中各个部分的空间和谐布局与相互对应的形式表现。是一种普遍存在的形式美。对称的表现形式主要有镜面对称、点对称和旋转对称三种。 对称具有一种定性的统一形式美,给人以严肃、庄重、有条理 的静态美,一般宜表现庄严性或纪念性产品或作品,也适用于会场或某种仪式的总体布局。 2均衡 均衡是对称形式的发展,是一种不对称形式的心理平衡形式。均衡的形式法则一般以等形不等量、等量不等形和不等量不等形三种形式存在。 均衡是打破静止,追求一种动感的美。利用均衡形式造型,在视觉上给人感到一种内在的有秩序的动态美,它比对称形式更富有变化,具有动中有静、静中寓动、生动感人的艺术效果,是产品造型中广泛采用的造型形式之一。 对称形式具有稳定感,均衡形式具有轻巧感,而在实际使用中,往往是对称和均衡同时使用。 此外,在设计中常用的一般法则还包括节奏与韵律、稳定与轻巧、对比与调和、过渡与呼应、主从与重点、比拟与联想等,在此就不一一叙述了。 3.1.3视错觉及其应用 1视错觉概念 视错觉是指视感觉与客观存在不一致的现象。即人们观察物体时,由于物体受到形、光、色的干扰,加上人们的生理、心理原因而误认物象,会产生与实际不符的判断性的视觉误差。可以分为形的错觉和色的错觉两大类。 2视错觉现象举例 l长度错觉:是指等长的线段在两端附加物的作用下,产生与实际长度不符的错觉现象。当附加物向外时,感觉偏长;向内时,感觉偏短。因为眼睛被附加物强制向其延伸方向扫描运动的结果。 2长度相等:是相互垂直的两直线,但垂直线看起来比水平线长。原因是眼球的上下运动较左右运动困难,所需时间不相等,因而产生误差。为取得等长的视觉效果,可以使垂直线与水平线长度之比为14:15。 3分割错