1、河南科技大学毕业设计说明书 校园体感车造型设计 摘 要 本课题旨在设计一款以校园为特定场景的体感车。通过对市场上已有的体感车进行调研，发现其功能、造型、材质、色彩、性能等方面存在的不足之处，同时分析国内外体感车在造型和功能以及设计理念和生产工艺的区别，发现其优势与劣势。本课题主要从造型和性能方面为突破点同时结合国内外先进的生产工艺和设计理念为校园专门设计，从而使体感车更好的适应学生的出行。 前期主要是进行详细的市场调研和资料搜集，之后运用手绘草图和头脑风暴提出多套设计方案，综合比较以后以一个各方面条件满足的方案进行分析人体工 程尺寸数据；之后建立三维模型和做出产品效果图经渲染来实现色彩搭配；制
2、作出尺寸图和展板图以及广告；后期制作模型的爆炸动画和宣传PPT，最后制作出实物模型与老师和同学交流设计经验。经过这一系列的过程，最终做完做好毕业设计，总结经验。 最终是在老师的指导和同学的探讨下完成了校园体感车的设计，整个设计很好地满足了预期要求。 关键词： 校园，体感车，造型设计，功能 河南科技大学毕业设计说明书 MODELING DESIGN OF SENSORCONTROLED VEHICLE ABSTRACT The purpose of this thesis is to design a sports car which takes the campus as the specif
3、ic scene. Available in the market through the sense of the car carries on the investigation and study, found that the inadequacies of its function, shape, material, color and performance, and analysis of domestic and foreign somatosensory car in shape and function and design concepts and production
4、process of the difference and found the strengths and weaknesses. This paper mainly from the aspects of modeling and performance as the breakthrough point combined with domestic and foreign advanced production technology and design philosophy of specially designed for the campus, so that the somatos
5、ensory car better the students adapt to travel. Is mainly for detailed market research and data collection, after the use of sketch and brainstorming design scheme is proposed and compared to a various conditions meet the scheme of human engineering dimension data analysis; build 3D model and make t
6、he product renderings rendering to achieve color collocation, make plans and dimensions of panels and advertising; post production model of animated explosions and publicity PPT, finally make physical model with the teachers and students exchange design experience. After this series of processes, th
7、e final finish a good graduation design, summary experience. In the end, the design of the campus body feeling car is completed under the guidance of the teacher and the students, and the whole design meets the expected requirements well. KEY WORDS: SensorControled Vehicle, Modeling design, Function
8、, Schoolt 河南科技大学毕业设计说明书 目 录 前言 .01 第一章 绪论 .02 1.1 校园体感车设计的依据与意义 .02 1.2 校园体感车设计的方法 .03 1.3 设计进度规划 .03 第二章 体感车的市场调查与设计定位 .04 2.1 校园体感车 的功能简介 .04 2.2 校园体感车的分类 .05 2.3 校园体感车的市场调查 .06 2.3.1 功能方面 .06 2.3.2 造型方面 .07 2.3.3 材料方面 .08 2.3.4 使用方法 .08 2.4 国内外同类设计概述 .09 2.5 设计定位 .11 第三章 校园体感车设计开展过程 .13 3.1 设计构思及
9、手绘 .13 3.2 设计方案分析 .13 3.3 三维建模与渲染 .19 3.4 尺寸图与展板 .22 3.5 最终方案展示 .25 3.6 实物模型制作 .25 第四章 校园体感车设计综合评价 .26 第五章 结论 .27 致谢 .28 参考文献 .29 河南科技大学毕业设计说明书 1 前 言 今天，人们对出行的需求也越来越高，科技的进步带给人们更好的出行体验。随着全球互联程度的加深，人们对出行工具的认识更像是通过众筹式、参与式设计，每个人都是设计师，而不再是个人的伟大发明。 在这个快速发展的世界，科技被赋予了更多的情节，不仅是存在课本的公式上更是解决人们生活课题的重要手段，体感车也不例外
10、。 体感车的出现带给人们对于出行的更多憧憬，体感车不像汽车不像飞机那样工程化涉及多个领域知识，而是有更好的可玩 性和参与性。十多年来人们对体感车的功能、造型、材质、色彩等有了更加深入的研究，不再单单追求速度与造型，同时对续航以及智能化也有了一定的要求，更加注重个人体验。 现在市场上已经有了大量的优秀的体感车，在功能上主要分为大型专用体感车和个人代步体感车；造型上有机械感极强的和体现人文关怀的；在材料上主要有金属的和塑料以及陶瓷等，在色彩上普遍使用白色与蓝色；国内外加工工艺各不相同，体感车引进国内的时间不长，工艺还达不到国际先进水平，但是在造型以及功能方面国内已有追赶之势，国外相对来说工艺更为先
11、进，材料使用更为大胆，也 更加注重人为关怀。所以，对于校园体感车型的设计需要考虑多种因素。 本课题意在分析市场上已有的体感车在功能、造型、色彩、材料等工艺的不足之处，通过市场调查等方法，定位自己应该做出怎样的设计，能够使得合适大众的消费需求。当然也要设计者有良好的设计理念和娴熟的手绘软件技能，只有综合考虑各方面因素通过手绘、建模、效果图、尺寸图、动画以及实物模型才能展示出一个优秀的设计。 河南科技大学毕业设计说明书 2 第 1 章 绪论 1.1 校园体感车设计的依据与意义 1.设计依据 人们对出行的需求越来越高，如磁悬浮列车、智能小 车等，如何实现代步工具的智能以及更为适应现代人们的需求，也成
12、为人们心中的向往与疑问，基于这种趋势与需求，着眼于实际情况，设计一款双轮体感车有着必要性。 双轮体感车是一个高度不稳定两轮机器人。双轮体感车的研究在最近十年引起了大量的实验室以及设计师的广泛关注，双轮体感车是动力学与工业设计相结合的研究项目。由于其结构简单、运动灵活以及适合在小空间里工作，有着一定的运用空间 1。在学校或办公室等人群集中的地方空间就成了极其重要的资源，双轮体感车有着自身的优点。但是目前市面上对其双轮体感车的研究重在续航以及 动力学方面研究，而智能化以及工业设计研究还不是太成熟，如果能在现阶段有所突破，市场一定能够得到极大的推广 2。 双轮体感车相对于自行车、电动车与摩托车有着体
13、积小，启动快，速度平稳以及自平衡等优点。但也有以下一些不足之处（ 图 1-1）： 图 1-1 双轮体感车的缺点 河南科技大学毕业设计说明书 3 2.设计意义： 结合现有双轮体感车的设计优点，有针对性的，在造型方面、功能方面以及智能化方面研究，设计一款符合校园学生使用习惯的双轮体感车。达到有效减少自行车的占地面积，使校园更充满青春活力，为学生的交流提供另一种方式。 1.2 校园体感车 设计的方法 市场调查：查阅、研究相关国内外双轮体感车现状及发展趋势，着重调查有关双轮体感车在造型和功能方面的设计，调研国内外文献、资料来说明双轮体感车的造型对于双轮体感车的设计的影响，分析双轮体感车的造型对人类所能
14、做出的贡献。综合运用所学的工业设计的知识对现有双轮体感车的造型及功能进行改进。提出自己对于双轮体感车造型和功能设计的具体方案。 头脑风暴法：在调查分析和草图设计创意阶段，充分展开思路，获取更多的灵感和方向； 三维软件模拟：用 Rhino Keyshot 等建模和渲染软件渲染出 产品模型； 实物模型制作：使用油泥按照三维模型 1:2 实物模型比例做出实物模型。 1.3 设计进度规划 本课题围绕校园体感车进行造型设计，熟悉体感车的工作原理及结构特点，能进行相应的设计，从功能上和造型上满足需求。 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、 市场调查、资料准备
15、。 二、 手绘方案构思草图。 三、 计算机三维效果图。 四、 定稿方案的工程爆炸图动画；外观尺寸图。 五、 模型制作、设计展示制作。 六、 书写设计论文报告。 河南科技大学毕业设计说明书 4 第二章 体感车的市场调查与设计定位 2.1 校园体 感车的功能简介 1.简介 体感车 ，又叫电动平衡车、 思维车 等。市场上主要有独轮和双轮两类。其运作原理主要是建立在一种被称为“ 动态稳定 ”的基本原理上，利用车体内部的 陀螺仪 和加速度 传感器 ，来检测车体姿态的变化，并利用 伺服控制系统 ，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡（图 2-1） 3。 图 2-1 体感车工作原理 2.校园体感车
16、 校园是一个充满活力和激情的地方，这 里的学生朝气蓬勃善于接受新生事物，怎样使学生上课更为方便快捷一直是一个研究课题。首先作为一款校园体感车需要满足以下条件（ 图 2-2）： 河南科技大学毕业设计说明书 5 图 2-2 校园体感车 a.校园体感车能够节省学生时间，出门更方便。 炎炎夏日，在紧张的课程结束后，学生都想早早回到寝室，而这时体感车能够让学生更快的回到寝室休息；现在学生网上购物越来越频繁，取快递成了一大烦恼，这时体感车可以让学生更加方便。生活中这样的方便之处很是常见。 b.校园体感车可以让学生 DIY，玩出新花样。 校园体感车不仅是一款代步车，更是 一款玩具，体验科技的玩具，让有共同爱
17、好的发烧友能够聚集，能够自己改装。发现更多乐趣。 c.校园体感车低碳环保，响应国家号召。 校园体感车续航时间长，单位时间能耗能少，响应了国家号召是一种很低碳环保的出行工具，可以更好的将低碳环保理念传达给学生。 2.2 校园体感车的分类 1.双轮体感车 双轮体感车主要是指通过双轮达到平衡的体感车（ 图 2-3）。当身体重心河南科技大学毕业设计说明书 6 前倾时，为了保证平衡，需要往前走，重心后倾时同理。同时，双轮体感车的转向由把手握及伸缩杆来实现，摆动把手握会连带着伸缩杆使车辆左右两个车轮产生转 速差（例如伸缩杆向左摆动时，右轮的转速会比左轮快），达到转向的效果 4。 图 2-3 体感车的使用
18、2.独轮体感车 独轮体感车主要是指利用一个车轮提供平衡的体感车，它需要使用者有更好的平衡技巧。它利用电动陀螺仪进行前后稳定。独轮体感车 体形小巧、携带方便，可以放进汽车的后备箱，提到 教室 或是办公室 ，极大的方便了使用者 5。 2.3 体感车的市场调查 2.3.1 功能方面 体感车可以分为专用型和普通型，专业型（ 图 2-4、图 2-5）。专业型的更加强调性能和特殊功能，比如警用双轮体感车比较注重速度和续航 ，旅游景区用体感车则强调爬坡能力。 河南科技大学毕业设计说明书 7 图 2-4 警用体感车 图 2-5 旅游景区的使用 普通型（ 图 2-6、图 2-7）。普通型则更加强调个性和新奇功能
19、，比如办公室用体感车注重体型小巧，外观俊俏；校园用体感车则注重外观和新奇功能。 图 2-6 校园体感车 图 2-7 办公室体感车 然而，随着科技的进步，人们对体感车的功能需求也越来越多，智能化和功能细分也越来越受到人们的追捧， 那么就需要在现有体感车的基础上提出改进之策，就校园双轮体感车而论，小巧酷炫、智能集成式一个很重要的研究方向。 2.3.2 造型方面 在造型方面，一千个读者就有一千个哈姆雷特，同样，全球互联程度的提高使得设计不再是一个人的故事，大众参与和生产工艺的进步使体感车的造型越趋多样化。目前市面上的体感车造型主要分为体现科技感和人文情怀以及务实多功能三类。体现科技感的体感车往往在造型上具有尖锐的倒角、强烈的转折以及夸张的尺度（ 图 2-8）；体现人文情怀的体感车在造型上往往
