1、河南科技大学毕业设计说明书 独轮电动平衡车造型设计 摘 要 从某方面来说独轮电动平衡车属于一种交通工具，从狭义上来说交通工具是指一切人造的用于代步的工具，独轮电动平衡车可以用于人们做短途的代步，所以 从这方面来说独轮电动平衡车属于交通工 具的范畴。 独轮电动平衡车作为近几年发展起来的一种新型代步工具， 以其方便、环保、酷炫 等一些独有的优势 受到很多人的喜欢。 但是由于目前独轮电动平衡车存在一些问题，按照交通法规，独轮车被限制了在交通道路上使用。 随着使用人数的增加以及不 同人群的加入使用，独轮电动平衡车也暴漏了很多的问题 。如果在晚上照明条件不良 的情况下，使用独轮电动平衡车的时候看不清路面
2、状况是个问题 ， 白天的时候如果使用独轮电动平衡车在公路上使用 也存在一些问题，因为独轮电动平衡车是个非常灵活的代步工具，正因为它的灵活，人们在公路上无法捉摸它的运动轨迹，如果这时候再加上使用者的操作不当， 很容易出现事故等等。 本课题通过市场调查， 针对现在独轮电动平衡车存在的问题， 进行造型设计和颜色设计，选出具体方案，通过手绘和计算机建模，最后进行模型制作来直观表现设计的产品。 关键词： 交通工具，独轮电动平衡车 ，造型设计 河南科技大学毕业设计说明书 THE MODELLING OF ONE-WHEEL BALANCE ELECTRIC CAR DESIGN ABSTRECT In s
3、ome ways one-wheel balance electric car belongs to a kind of means of transport, from the narrow sense transportation refers to the tool for walking, all the artificial one-wheel electric car balance can be used for people to do short walking, so from that point of view one-wheel balance electric ca
4、r belongs to the category of the vehicle. One-wheel electric balance as in recent years developed a kind of new car transport, with its convenient, environmental protection, some unique advantages, such as cool by a lot of people like it. But because there exist some problems in the current balance
5、one-wheel electric cars, according to the traffic laws, wheelbarrow, restricted the use in traffic on the road. With the increase of use and the addition of different people use, single wheel balance electric car also exposed many problems. If lighting conditions adverse circumstances in the evening
6、, when using wheel balance electric car alone cant see the road condition is a problem, during the day if you use a one-wheel balance electric cars on the road to use also has some problems, because one-wheel balance electric car is a very flexible transport, because of its flexible, people unable t
7、o grasp its trajectory on the highway, if coupled with the users improper operation, very prone to accidents, and so on. This topic through market research, in view of the problems existing in the current balance one-wheel electric car, carries on the design and color design, choose the concrete sch
8、eme, by hand and computer modeling, finally to design model to direct performance of products. KEY WORDS:vehicle， electric balance unicycle， style design 河南科技大学毕业设计说明书 目 录 前言 .1 第 一 章 绪论 .3 1.1 独轮电动平衡车的设计依据 .3 1.2 独轮电动平衡车的设计意义 .3 1.3 设计方法 .4 第 二 章 独轮电动平衡车的市场调查和设计定位 .5 2.1 国内外同类设计的概况综述 .5 2.1.1 国内同类设
9、计的设计概况 .5 2.1.2 国外同类设计的设计概况 .6 2.2 设计定位 .7 第 三 章 独轮电动平衡车的设计展开过程 .9 3.1 构想设计方案 .9 3.2 深入设计 .16 3.3 最终方案的分析与确定 .16 3.4 平面效果分析 .17 3.5 三维建模和渲染 .17 3.6 尺寸图和展板 .18 第 四 章 独轮电动平衡车的造型设计说明 .20 结论 .21 参考文献 .22 致谢 .23 河南科技大学毕业设计说明书 1 前 言 早些时候 ，人们通过步行来相互拜访，后来随着人类智慧的提高，人们通过马以及马车来代步， 到了近代以及现代，随着人类社会和科学技术的发展，已经出现了
10、很多的交 通工具，例如天上飞的飞机，海里航行的的船只，地上奔跑的各种车子等 。 第一个蒸汽机的发明 和使用 预示着人们 开始 进入了蒸汽时代，那时候蒸汽机作为主要动力的轮船、汽车等交通工具已经陆续出现，随着历史的发展，人们进入了内燃机时代，以内燃机为动力的交通工具已经很多了，包括我们现在使用的很多交通工具都是以内燃机为动力的，随着电气时代的到来，交通工具已经是数不胜数，像现代的电动车等交通工具各种各样，随着历史的发展，因为能源的问题，内燃机时代终结被淘汰，像现在的汽车等动力来源都开始向电力转型。 独轮电动平衡车作为一个新立军的加入使得交通工具又添成员，独轮电动平衡车是个伟大的发明，它的发展前
11、景是令人期待的。 独轮电动平衡车，也被称为体感平衡车或者代步工具，它是近几年新型的一种交通工具，独轮电动平衡车以其便捷、方便携带、占用空间小、环保、酷炫等一些优点被很多人喜欢，小孩子可以把它作为一种能够代步的“ 高档玩具” ，年轻人喜欢骑行着独轮车穿过闹市，因为那可以使他们感到酷炫，吸引眼球，喜欢晚上集体骑行着独轮车在一起玩各种花样，工作者喜欢在上班时候骑着它，因为那可以避免他们挤地铁或者公交的麻烦，轻松自在的上班，再也不用担心因为道路堵塞而上班迟到的问题等等。 独轮电动平衡车是建立在一种陀螺仪自稳定的原理之上 ，使用这在使用之前先把脚踏板放下，打开开关，双脚放在脚踏板上，这个需要操作者的一些
12、自我平衡能力，熟练之后可以通过身体的前倾和后倾等来前进和后退，通过侧倾来进行转弯，是一个非常适合 做短途代步的代步工具，车内的自平衡系统能够保持很高的平衡度。相对来说还是有一定安全性的。 因为现在社会层次的一些问题以及一些独轮电动平衡车公司的规划问题导致其在近几年的发展中没有真正的流行起来，没有像手机等产品一样真正的流行到人们的生活中去。 独轮电动平衡车首先由美国发明家 Dean Kamen 和他自己的团队发明设计 ，刚出来的时候公司 对它的期望很高，但是事与愿违，独轮车本身的技术河南科技大学毕业设计说明书 2 问题是毋庸置疑的，因为社会层 面的一些原因导致它没被流行起来，因为它存在的一些缺点
13、导致它的流行 层面很窄。相比于国外的，国内的一些公司继续国外之后陆续开始设计独轮电动平衡车， 国内设计的独轮电动平衡车 目前的阶段只能算是中国制造，离真正的中国创造还是有些距离的，所以国内的独轮车 仍然有很多的问题。 独轮电动平衡车不能再像现在这样的方式去发展了，不然其结果就是本来一个很有发展前景的一个科技发明，到了最后没有在人群中真正的流行起来，或者说没有真正的融入的到人们的生活中去，导致 消费者人群不增反减，那样这样的产品注定是一个不被人们接受的产品，一个不被人们接受的产品注定是个失败，注定要退出历史的舞台而被淘汰。独轮电动平衡车必须从 造型上 ，颜色上，价格定位上和交互体验上等各方面 做
14、些改变，在原有的优势基础上使得独轮电动平衡车能够在个体消费者中流行起来，而不只是局限于商场、郊外等一些地方。现在的独轮电动平衡车是被限制在公路上 等交通路面上 的行驶， 但是如果作为一种交通工具或者说代步工具不能在正常的路面上使用 ， 那么这样的产品会流行起来吗？答案是很明确的，所以我们在设计的阶段必须把独轮电动平衡车的使 用场所以及其应该满足的条件搞清楚，我觉得从这些方面着手进行设计才是独轮电动平衡车设计的方向。我们不妨从各方面做些改变，使得独轮电动平衡车既能 在公路 等交通路面 上行驶， 又能满足人们郊外休闲散心的代步工具， 那样的话独轮电动车才 真正 做到了与消费者的交互体验。 才能真正
15、的融入到人们的日常生活中。有了这样的一个发展前景，我想那时候独轮电动车的发展和流行还会是个问题吗？ 河南科技大学毕业设计说明书 3 第 一 章 绪论 1.1 独轮电动平衡车的设计依据 独轮电动平衡车是一种电力驱动 为动力来源， 具有 很高的 自我平衡能力的交通工具 ，或者 说代步工具 。独轮电动平衡车 代替自行 车 和电动车作为交通工具是时尚潮流的发展，其占用 空间小， 能够 缓解交通拥堵，使用起来方便、快捷且便于携带 。虽然独轮电动 平衡车 价格较贵 ， 但有着不错的前景 ，随着民众生活水平的 不断 提高 ，其关注度和销量会有较大幅度的增加。独轮电动平衡车的价格区间比较大 ， 从千元到万元不
16、等，国内外的品牌也比较多，国内主要的品牌有乐 行体感车、易步车、风行者，国外最主要的是赛格威、索罗威尔 ，还有些山寨的牌子，设计品质上参差不齐，多数品牌产品为减少成本，在设计上显得粗糙，而降低了该产品的良好体验。 就目前市场的 产品来说，独轮电动平衡车的设计有以下问题： 1、 在造型的设计上显得过于生硬，没有给用户一些视觉上的美感， 2、 在颜色的搭配上过于呆板，用户的选择范围小，所用的颜色也不能满足消费者的心理需求。 3、 有很多山寨牌子的独轮车在材料和加工工艺上显得很粗糙，降低了该产品的设计品质。 4、 在产品的尺寸定位上没有充分考虑人机的尺寸设置，使用的舒适度显得不足。 1.2 独轮电动
17、平衡车的设计意义 独轮电动平衡车的适用人群主要是年轻人以及一些上班族，当然也有一些小孩和年长者。本课题从独轮电动平衡车的造型上着手，在 不失现有优势的情况下做一些简单的改进，使得独轮电动平衡车能更深入人心，使得产品得到更好的推广和使用。 本课题设计的目的是让是通过对造型上的一些改良设计 ，使其得到更好的普及。 河南科技大学毕业设计说明书 4 1、 做一些辅助设计，使得独轮电动平衡车的适用人群增加。比如使得初学 者在初学的 时 候 不容易受伤， 那么我们在设计上就必须做一些必要的保护设备， 减少操作者因为长时间保持站姿所带来的疲惫感，减少路途劳顿等等。 2、 增加智能系统和照明系统等 ，使得产品
18、与人之间产生好的交互体验。设计的产品支持与手机、照相机之间的互动， 使产品成为一种消费电子产品，更 加注重大众的体验。 要想在交通路面上行驶，灯光的加入是必须的，独轮电动车加后尾灯和前照灯，加前照灯的目的是能够满足夜间的正常使用，加后尾灯的目的是能够给路面上的其他驾驶者提供信号，告诉别人你要减速和刹车等等。 3、 做一些亲情化设计，推出一套的方案，比如亲子独轮车系列，情侣独轮车系列等， 通过对造型上和配色上的改变来满足不同人对于产品的需求，使得产品得到更好的推广 。 1.3 设计方法 为确保整个设计过程的有序有效进行，本课题将采用以下的方法有序展开： 1、 通过市场调查和网络调查，进行资料收集
19、和整理，分析 和了解产品的特点。 2、 头脑风暴法：在调查分析和设计创意阶段，充分展开思路，获取更多的灵感和方向。 3、 缺点列举法： 通过会议的形式列举出现阶段产品的不足之处，便于在设计展开阶段找出改进的方法。 4、 综合法： 从已知条件出发，借助其性质和有关定力，经过逐步的逻辑推理，最后达到待证结论或需求问题 ，其特点和思路是“由因到果”，即从已知看可知，逐步推向“未知”。 河南科技大学毕业设计说明书 5 第 二 章 市场调查和设计定位 2.1 国内外同类设计的概况综述 一 、国内同类设计的概况综述 图 2-1 风行者独轮车 图 2-1 是由国内平衡车公司风行者所设计推出的，这款独轮车造型
20、 和颜色 上 的搭配都很 简单，外壳上选 用的是塑料，比较轻便。但是它忽略了很多现实的问题，在与用户的 体验上没做到位， 颜色上的选择也很单调，无法满足不同人的需求，造型上有很多不必要的东西， 可以说它就是把一些必要的东西组合在一起的。 图 2-2 易步独轮车 图 2-2 是由易步车公 司所设计的，这款车在造型上比上风行者显得更全面了点 ，对于在用户体验这方面做的好了点，但是它和风行者 都是有一些共同的缺点，那就是这样的设计太局限，在使用场所和实用性 上都存在很大的局限。 这款独轮车没有设计护腿的护垫，从人机工程的角度看是 很不合理的 。 河南科技大学毕业设计说明书 6 综合国内的独轮电动车概
21、况，我们可以发现：这些独轮车只是实现了简单的代步，在 造型上更多的是必要功能的堆砌，看起来更好点的也是在颜色的选择上多了点选择 。独轮电动平衡车在国内只能作为一种生产工具， 从来没有作为一种消费产品销售过， 在与人的交互体验上做的不够好，没有真正建立起产品与个体消费者之间的感情， 对于企业的关注度要远远高于个体消费者， 没有真正的关注对于 个体消费者的需求。 就目前市场的产品来说，独轮电动平衡车的设计有以下特性： 1、 独轮电动平衡车的不适合低龄儿童、高龄老人以及伤残人士使用。 2、 相关法规还未对电动平衡车性质和使用方式做明确规定，但绝对不能上机动车道行驶，存在很大危险。 3、 独轮电动平衡
22、车只适用于平坦的路面等，不适宜于雨天路面以及坎坷的路面等。 4、 独轮电动车不适于夜间使用，因为大多数的独轮电动平衡车没有装照明设备，所以在夜间使用时很危险的。 5、 电池储存电量 小，只能做一些短途代步 。 另外国内的独轮电动平衡车在造型的设计上给用户的选择范围很小 ，很多的企业急功近利，有的只不过是外边改了下涂装，其实造型设计上是一个样子，这种同质化的现象越来越严重。 二 、国外同类设计的概况综述 与国 内相似，国内的独轮电动平衡车发展正是国外电动平衡车的一个写照。 独轮电动平衡车最先是由外国人发明的，它被认为是一种伟大的发明，有很好的发展前景，但是其出来时候的针对对象就有问题，以至于经过
23、几年的发展，到最后却只能作为一些固定使用场所的产品，无法再大众消费者人群中流行起来。 图 2-3 索罗威尔 图 2-4 索罗威尔 河南科技大学毕业设计说明书 7 图 2-3、 2-4 国外的独轮电动车设计相比较国内的还是比较全面，从外形的设计上比国内的品质要好很多，内部的质量上相比国内也是较好的，但是外国和国内一样面 临同样的问题。 1、作为一种高科技智能机器人产品，却没有满足大众消费者的需求，维修起来也是相当麻烦的。 2、停车靠的是检测重心来实现的，并没有专门的摩擦刹车系统，因此减速过程中，动能并没有因为摩擦转化为热能浪费掉，而是转化成电能储存到电池中，但是这却带来了一个关键性的问题 安全。
24、 从开始推出第一款独轮电动车到现在已经经过了好几个年头，刚开始的时候因为是个新鲜的玩意儿，它成了许多人追捧和喜欢的焦点产品，它也确实有它很多独有的优势，在今天这种交通拥堵的环境下，独轮电动车以其占地空间小，携带方便等一些独有的优势 吸引了很多的白领和追求个性的年轻人，但是 随着时间的发展，独轮电动平衡车的市场却出现了无法继续发展的方向。 国外的独轮电动车相对于国内还是更成熟一点，但是独轮电动车在国外和国内一样都没有真正风靡流行起来。在使用安全方面，产品定位方面以及与大众的交互体验方面还需要做很好的研究。 经过了两三年的发展，平衡车卖出去不少，但是消费者还在计较平衡车的实用性，而大众认知层面几乎要认为这种产品是场地巡逻专用工具，或者是富家小孩子的高级玩 具，而不是一个大众产品。未来的独轮电动车要向着消费电子产品发展。 2.2 设计 定位 独轮电动平衡车应该是这样一款产品，它必须在满足基本代步的基础上，进行一些必要的改良来扩展它的销售范围和使用场合，使其在外边上既酷炫又实用安全。 一、 造型 作为一个面向大众的消费类产品，外形上要突出点文化特色和科技感。作为一个大众消费的产品，一定要考虑到大众用户的体验 ，考虑到白天的使用情况，如果是在公路上使用， 那么就必须给独轮电动车加上车后尾灯 等，
