1、河南科技大学毕业设计说明书 公共场所智能清扫机造型设计 摘 要 现在市场上的清扫设备有家用智能吸尘器、清扫机、清扫车等多种机械装置。而经过调查，在市场上清扫机的生产越来越多地占据着清洁市场的份额。大多数清扫的方式都是人工操作，在使用机械的程度上也是不够彻底。而根据现在产品的发展趋势来看，智能化已经越来越多的应用到了许多生活用品上。所以该设计就是为实现由人力清扫转变为智能化的清扫模式而诞生的。 针对公共场所智能清扫机的造型设计，就是为了达到我们能在日常生活中轻松地拥有清洁、舒适的公共环境这样的一个目的而进行研究的。该设计主要就是通过 对产品的外形进行设计，使产品能够更方便的为人们所使用；通过对清
2、扫机的操控方式的改变，使人们能够数字化智能化的操作机器；与此同时也增加了清扫机的功能性，达到更方便的为人们所使用的目的。在针对不同的使用环境的情况下，该设计有不同的设计方案。针对不同的使用人群同样也设置了可调节的使用装置。总之，该设计一直是在遵循“人性化设计”这样的一个设计原则下逐步展开的。 关键词 ： 智能化、清扫机、人性化 河南科技大学毕业设计说明书 FOR THE DESIGN OF PUBLIC SPACES INTELLIGENT SWEEPER ABSTRACT At present, in the market of the household cleaning equipmen
3、t include intelligent cleaner, cleaning machine, sweeping vehicles and other machinery. And through the investigation, the cleaner c of cleaning machine in the market more and more occupies the markets percents. Most cleaning is manual operation, in the use of mechanical degree is not enough . And a
4、ccording to the developing trend of products now, intellectualized cleaning machine has already been more and more applications in many articles for daily life. So this design is to realize that human can be cleaning in intelligent mode. The study of modern design of intelligent cleaner for public p
5、laces is to achieve that we can easily have a cleaning and comfortable environment in public in daily life . This design is mainly through the study of the appearance design make the products can be more convenient for people to use; Through the change of the way to use the cleaning machine, we can
6、enable people to work in the operation of digital intelligent machine ; At the same time we can increase the function of the cleaning machine, reach the purpose of using more conveniently . On the use of different environmental conditions, the design has different design pattern. For the d ifferent
7、users,there also set the adjustable device. In a word, the design is going in the principle of “humanized design“ . Keywords: intelligent, cleaning machine, human nature 河南科技大学毕业设计说明书 目 录 前言 .1 第一章 序论 .3 1.1 智能清扫机造型设计的设计依据 .4 1.2 智能清扫机造型设计的设计意义 .4 1.3 设计方法 .5 第二章 智能清扫机造型设计的市场调查与设计 定位 .6 2.1 公共场所智能清扫
8、机造型设计的市场调查 计 .6 2.1.1 国内同类设计的概况综述 .6 2.1.2 国外 同类设计的概况综述 .7 2.2 现有吸尘器的型式和结构分析 .8 2.2 设计目标 .10 第三章 智能清扫机造型设计设计展开过程 .11 3.1 构想设计方案 .11 3.2 深入设计 .14 3.3 最终方案的分析与确定 .13 3.4 平面效果分析 .14 3.5 三维建模与渲染 .15 3.6 尺寸图与展板 .16 3.7 动画制作 .16 第四章 智能清扫机造型设计的设计评价 .17 总结 .19 参考文献 .19 致谢 .22 河南科技大学毕业设计说明书 1 前 言 在五月十三日，“央视新
9、闻直播间上午十点播出了问计“中国制造”这样的一个专题，许多的媒体对工业设计的关注聚焦，使“工业设计”一词成为媒体评论的的热点。李克强总理也在政府工作报告中明确提出了制造业是中国的优势产业，中国要实施“中国制造 2025”。 就“工业设计能帮中国制造什么忙？”央视新闻就此做了专题报道，柳冠中教授说，“中国的的工业设计现在还停留在外观设计上”。而事实上，工业设计需要的不仅 仅是外观上的改进，还要求在理念上有所创新。比如，美国的苹果公司生产的苹果产品一直很受大众的欢迎。每出现新的产品都能在市场上有比较大的反响，就是能成功的在市场上销售自己的产品。而中国的制造业最大的问题就是没有自己的品牌创新，就是像
10、苹果公司那样的原始的创新。苹果公司刚生产出 IWATCH，中国的市场上就出现了许多类似的产品，外形几乎以假乱真。中国现在有许多产业就是靠这种模仿来生存，看哪种产品卖得比较火就开始去模仿。这存在着很大的危险性，就是中国的产品没有自己的创造力，也就没有竞争力。所以工业设计的创新给企业带来的 是品牌的竞争优势，就是给中国的产业以核心技术，就是核心的创造力。 随着工业化时代的到来，越来越多的智能化产品涌现在人们的生活之中，智能手机、手表、电视、自行车、吸尘器等等。这些产品无一不是在为了人们更好的生活所服务的。根据现有清扫机的市场调查来看，大多数清扫机还一直处于人工操作的状态，还未实现数字化、智能化的模
11、式。现有的市场产品有人工驾驶操作的清扫车，还有要求人来推动操作的清扫机。这些商品虽然在功能上也能够实现清扫的效果，但实际上在人工操作工程中还是会出现遗漏边角、清扫不彻底的问题。还有就是长时间的人工操作 往往会在成操作员的疲劳。这样带来的后果就是工作效率下降，清扫的效果也不能达到人们的要求。所以本课题主要是为了解决以上出现的相关问题，专门为公共场所清洁工作而设计的一款产品。以达到清洁公共场所垃圾；给人们营造良好的生活环境；并且使环卫工人轻松方便的工作的目的。 公共场所智能清扫机造型设计从工人操作的数字化入手，使得清洁工人在工作时，能够通过设计产品的数字化系统轻松操作机器。使得工人们能够在操作清扫
12、机时能够享受数字时代给我们带来的科技成果。以减少在工作时河南科技大学毕业设计说明书 2 给我们带来的疲劳感。使人们轻松、方便、高效的完成清扫工作。 在产品外形设计上，尽量避免设计工业产品的机械感。在设计外壳时减少使用外形边角的棱线，使用柔和的倒角和曲线，使之看起来更有产品的味道。而且在设计产品的人工操作部分时，结合人机工程学作相应的人机工程分析。在操作的把手部分符合人手握的曲线，并且在材料的选择上选用橡胶材质，使人手握着的时候感受到有弹性的舒适感，从而减少以前的硬质材料的生硬感。 在实现清扫机的智能化方面，主要是依靠附加在清扫机上的电子系统。即包括相应的检测系统：就是检测所覆盖区域的垃圾状况；
13、操作控制系统：就是以电子屏上的触屏方式来达到智能操作，控制相 关部件的作用；总之，公共场所智能清扫机的造型设计还要表达出产品内部结构零部件的设计。以完善产品的整体感，而不仅仅是一个空壳子。 河南科技大学毕业设计说明书 3 第一章 绪论 1.1 公共场所智能清扫机造型设计的设计依据 随着当下我国经济的快速发展和不断提高的城环境卫生质量要求，我国各地城市乡镇都加快了对地面清扫机械化和数字化的步伐。对于自动化的清扫装置，最常见的就是马路上的清扫车，它能对街道进行大面积的清扫，同时节省了大量的人力和物力资源。但是针对公园、图书馆、商店广场、娱乐场所等人流量大的公共场所的 清扫还得需要传统的清扫工具，工
14、作效果不明显，并且浪费人力、物力。由于清扫机是一新兴的工业产品，扫地功能的实现在结构及原理上还不是太成熟。清扫机工作时容易伴随着扬尘污染、遗漏垃圾、噪音污染和产品的功能操作不当等方面的问题。 在公共场所清扫时具体会有以下几个方面的问题： 一、公共场所人流量比较大且不集中，滞留垃圾比较多而且杂碎。用人力清扫机时，会伴随着扬尘污染、遗漏垃圾、噪音污染等问题，影响附近人群心情。 二、像图书馆、娱乐广场及类似的公共场所，人流时间不定，由于垃圾桶位置固定，旅客就会随时随地都会丢有 垃圾。需要工作人员不间断地的清理，这样太浪费人力以及物力。 三、在公共场所用传统清扫方式清扫时，不能把灰尘清扫干净。而且传统
15、用水拖地的方式会经常出现行人滑倒的现象。 在其他方面，比如在大型的商场上，清洁人员在清扫时一般都是在商场最后关门的时候。就是在等顾客都走完之后才开始清扫工作，对于比较大型的商场来说在清扫工作需要很多这样的清洁工人才能完成清扫。所以对商场这样的大面积空旷的地方，使用智能化的清洁工具相对来说就比较理想。能使商场的清扫工作比较快速而高效。再者，还有在学校大型教室的清扫工作。例如小学和 中学教室里的清扫都是由学生完成清扫工作的。在全日制的中小学甚至高中清扫工作一直是同学们生活中必不可少的部分。在教室的清扫过程中，二次污染是一个很大的问题。同学们的日常学习用品都摆放在在教室，打扫教室所造成的粉尘，使桌面
16、上又积满了灰尘。这样就间接性的影响了学河南科技大学毕业设计说明书 4 生的生活健康，增加了教室疾病传染的几率。 在现有市场上，最常见的智能清扫机类似产品就是家用吸尘器，又称为家用智能清扫机。里面的结构有：电子计算机，智能传感器、电动机、电池、吸尘附件以及开关和不同的电位等。由于是智能的清扫机构，它还装置有超声波智能传 感器形成清扫机测距系统。这种清扫机的主要功能是自动完成家庭里的清扫任务，可以不用移动桌椅。这种圆形外形设计的清扫机设计就是为了是适应家庭里不同的环境而设置的。可以走遍房间里的各个角落，自动进行清扫的工作。并且还可以在遥控状态下完成吸尘等相关任务。所以根据现有市场上这种智能的清扫机
17、来看，达到智能化所要求的技术是没有问题的。也就是说在技术上，类似这种智能清扫的功能是可以完全实现的。 1.2 公共场所智能清扫机造型设计的设计意义 目前，类似智能手机、手环，智能吸尘器等各式各样的智能化机器越来越多应用于人们的 生活中。它们的这种智能化一直伴随着人们生活的点点滴滴，这就使人们的生活水平有了很大的提升。而且这样的智能化越来越多的与我们日常生活的生活用品绑定在一起。我们所使用的室内家具、灯具，出行的自行车代步车、健身器材等都逐渐地在走智能化道路。就是因为智能化使我们在使用这些产品时有了一个全新的使用方式，或者说我们通过智能化得到了一种前所未有的使用环境和全新体验。 公共场所智能清扫
18、机 就是在这种背景下诞生的一种为公共场所环境卫生服务的机器。通过应用现有家用智能吸尘器的超声波智能传感器形成的测距系统和智能传感器、电子计算机等相应的结构达到清扫工作的智能化。这样该机器的设计不仅能够解决在公共场所垃圾难清理的问题。还架起人与公共卫生环境之间的桥梁，使人们能够通过这种智能机器在公共场所高效、方便的完成清扫工作。为行人或游客提供一个良好的卫生环境，同时完善和提高了公共场所的服务功能。 作为公共场所的产品设计，智能清扫机也是公共设施的一部分，是保持共场所环境清洁的重要内容，通过清扫机智能化的清扫能够体现出公共场所的精神面貌。使居民和游客切身体会到公共环境设施建设者和管理者这种无微不
19、至的关怀和人性化的服务，从而也赋予城市以与众不同的都市形 象和魅河南科技大学毕业设计说明书 5 力。智能化的清扫设施设计对于营造良好的公共环境也具有极大的促进作用。 1.3 设计方法 为确保整个设计过程井然有序的进行，本课题将按照以下设计方法一步一步的进行展开： 一、 通过市场清扫机及吸尘器的调查和网络调查，进行资料收集，了解目前清扫机的类型以及结构的特点。 二、 缺点列举法：列举出清扫机及相关产品的不足之处，以便在设计阶段找出改进的方法。同时收集道路清扫车和家用智能吸尘器的功能性特点，以便在设计时能够借鉴。 三、 逆向思维法：在设计阶段，为了实现清扫机某一功能的创新或者为了解决清扫机在一个结
20、构上难以解决的 问题，采取反向思维寻求解决这一结构上的办法。 四、 类比法 :类比法就是将清扫机与类似的产品（如家用智能吸尘器）加以比较，并进行逻辑推理，即从比较中找出清扫机和智能吸尘器之间的外形及结构上的相似点或不同点，以在同中求异，实现创造。 五、 组合和分解法：组合法是指通过对已知现有家电产品的智能化部件之间的组合，使组合物在性能或功能方面让清扫机实现创造的技法。分解法是一种与上述组合法相对的一种设计方法。它是从实现清扫机的某一项功能或者结构出发，将智能吸尘器或道路清扫车分成若干部分或者分出某个部分的创造方法。 河南科技大学毕业设计说明书 6 第二章 市场调查及设计定位 2.1 公共场所
21、智能清扫机造型设计的市场调查 一、 国内同类设计的概况综述 目前，我国清扫车多数用于道路的清扫和保养，大都以汽车的结构为框架加上清扫所需的装置设计而成。这种道路清扫车清扫的吸尘装置转速快，适合于在道路上大面积空旷地带和长距离清扫，常用于大城市公路的主干道路面较宽且长远路带的清扫作业。一些清扫车的生产开发商也开发了专用底盘较小的的中小型清扫车，以适应目前我国在相对窄小路面清扫市场上的需要。而现有清扫机的分类按吸尘原理分有纯吸式、纯扫式、吸扫混合式三类的清扫机。纯吸式 清扫机应用的原理是封 闭式的循环空气流动系统，主要是利用空气气流的流动及气压对垃圾进行清除；而纯扫式则是利用机械清扫的方式再加上输
22、送装置直接对垃圾进行清除；吸扫式顾名思义就是以上两种吸尘方式的结合。下面就现有市场上的清扫车进行实例分析： 如图 2-1 所示的道路清扫车就是类似于汽车的装置，用蓄电池作为动力源，属于绿色设计，在工作时产生的噪音较小不易产生清扫时的二次扬尘。可以实现全智能化 操作，工作时具有简单、灵活、方便的特点，吸尘附件的转弯半径小，还可以清扫道路较不太开阔的的地段，大型机器不可用的路段。在外形设计上类似小型代步车。颜色上使用蓝色与灰色相结合来给人一种静态的感觉，符合清扫环境的洁净感。 图 2-1 明诺清扫车 图 2-2 意美洁清扫机 图 2-3 驰洁清扫机 河南科技大学毕业设计说明书 7 如图图 2-2
23、与图 2-3 所示都是国内的著名清扫机品牌，都是小型手推式清扫机。这种机器可以实现集扫地还有吸尘于一体清扫功能，能把脏物以及尘土完全清扫干净。并且这种中小型的型号在人工手动操作时相对来说更灵活一些。但在外形设计上，意美洁这款机器明显没有驰洁设计美观。而驰洁的这款产品是模仿意大利 乐华的设计，使用时比较方便、能减小噪音，外形设计更加的人性化。 二、 国外同类设计（家用智能吸尘器）的概况综述 韩国的这款家用吸尘器如图 2-4 所示，采用升降 V 型刷头以浮动方式进行清洁，可以很方便的将扫刷结构与清扫的环境贴合，这种方式对地面以静电吸附灰尘清洁的效果更加到位。而且外形设计为圆形，可以比较容易避免障碍
24、物。移动也比较方便，能在室内进行全方位的吸尘。在色彩上用暗红色与黑色搭配，也比较适合家庭的使用环境。 另外，德国凯驰如图 2-5 所示的这款清扫机造型设计小而精巧，人工把手能够旋转，相比固定把手使用时灵活度更大。还有意大利的乐华清扫车如图 2-6 所示采 用纯吸式的清扫方式来完成作业，利用气流运动以及气压差的原理将粉尘以及垃圾收集储存起来，效率很高。与德国凯驰的这款清扫机一样，在色彩上用黄色为主色，在清扫时比较醒目，可以起到引起行人注意的作用。 综上调查，现有清扫机大都是人工操作使用，而且对于公共场所设计的自动化产品设计却是寥寥无几。相比而言公共场所智能清扫机设计主要有以下特点 :能够智能化的完成对图书馆、校园、公园等公共场所大面积的清 扫工作，即高效清扫地面灰尘、纸屑等垃圾；能够探测区域垃圾状况，能够在操作时使用电子控制系统来操作机器；可以再显示屏上检测垃圾集满程度。同样利用纯吸式清扫的原理完成清扫作业。 图 2-4 韩国吸尘器 图 2-5 德国凯驰清扫机 图 2-6 意大利乐华清扫车
