公共场所智能清扫机造型设计毕业论文Word下载.docx
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Keywords:
intelligent,cleaningmachine,humannature
前言...................................................1
第一章序论............................................3
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智能清扫机造型设计的设计依据.................4
智能清扫机造型设计的设计意义.................4
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
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公共场所智能清扫机造型设计的市场调查计.......6
国内同类设计的概况综述...............6
国外同类设计的概况综述...............7
现有吸尘器的型式和结构分析...................8
设计目标.....................................10
第三章智能清扫机造型设计设计展开过程..................11
构想设计方案.................................11
深入设计.....................................14
最终方案的分析与确定.........................13
平面效果分析.................................14
三维建模与渲染...............................15
尺寸图与展板.................................16
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
前言
在五月十三日，“央视新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；
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。
第一章绪论
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，使桌面上又积满了灰尘。
这样就间接性的影响了学生的生活健康，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。
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。
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。
第二章市场调查及设计定位
公共场所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：
图2-3驰洁清扫机
图2-2意美洁清扫机
图2-1明诺清扫车
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。
如图图2-2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
图2-6意大利乐华清扫车
图2-5德国凯驰清扫机
图2-4韩国吸尘器
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。
现有相关类似产品（吸尘器）的型式和结构分析
一、吸尘器的型式和种类
家用吸尘器的种类很多，按其结构可分为以下几种。
（1）落地式吸尘器：
底部装有轮子，其轮子的设计使之可以向任意方向移动。
这种吸尘器体达3升左右，输入功率适中，重量5千克。
（2）便携式吸尘器：
便携式吸尘器相对落地式有体积小、重量较轻的优势，携带时就会很方便，使用时也比落地式灵活，输入最大功率才有400瓦。
便携式吸尘器按形状和大小又可分为手提式、袖珍式及背提式三种。
（3）推杆式吸尘器：
推杆式吸尘器顾名思义在外形上就是长杆形，结构安排为电动机、风机、滤尘器及集尘室等结构都安装在了排风导管和操作手柄的中间。
在导管下端设置为吸入口，在这里安装清扫吸头。
工作时便捷又省力，工作人员能够直腰操作。
可清洁地面、地毯、墙角还有低矮爱家具下面的空间。
所以用它清扫床底下及家具底下比较难清理的空间时就比较实用、方便。
推杆式吸尘器的输入功率一般最高能达到400瓦。
（4）吸尘打蜡机：
它具有吸尘以及打蜡的两种主要功能。
在吸尘打蜡机的底座下装有实现清扫功能的刷盘，在刷盘相近的地方设置有吸口通道。
当电动机高速带动刷盘旋转时，同时也带动着螺旋形状的叶轮在阿基米德螺旋线的外罩中随着电动机高速旋转，这样就产生了相应的向心力，并且在叶轮中心处形成气压的差异，因此被刷盘搅打起来的尘埃和脏物便被吸入风道，经过机壳到吸尘盒内的集尘袋中。
底盘和吸尘盒的角度可以进行任意自由调节，还可以在各种场合下工作。
二、吸尘器的结构原理
家用吸尘器以电动机作为动力源，打开电源开关之后，电动机的高速转动传递给风机叶轮，叶轮对空气不断做功，使叶轮中的空气处于运动状态并获得动能，以极高的速度被排出风机外壳，这样就形成了吸尘空间内部的瞬间真空，使吸尘器内部空间和外界产生很高的气压差，于是，在风机前端吸口处周围的空气，一直不停地被吸入到风机中去，通过吸口处再流过管道，使充满了粉尘及垃圾的空气吸入到集尘室内，经滤尘装置的过滤作用，使尘埃和垃圾留在了集尘室内，而经过这种过滤后的清洁空气便从风机和电动机的后部的出气部位排出，室内的空气便得到了置换。
家用吸尘器的种类虽然很多，但就其基本上的结构而言，大致上相同，即都是有功率不同的电动机、形成气压差的风机、收集垃圾的储尘室、过滤器、吸尘的相关附件、减少噪音的装置、卷线机构等部件组成。
（1）风机：
吸尘器的风机一般为压头高、流量小、转速在20000-25000转每分钟的离心式送风机；
风机的工作原理就是一般的离心式通风机工作原理。
（2）集尘室:
集尘室在很多时候也被称为储尘室，是吸尘器内用以储集灰尘和垃圾的部分。
部分吸尘器利用外壳部分做为集尘室。
在立式吸尘器中，其下筒体不仅仅是整个吸尘器的支撑部件，同样又是集尘装置。
当脏物进入箱体后经过滤尘装置滤网的过滤，赃物被留在了箱体内。
当垃圾集满后，打开上封盖及卸下滤尘网，就可以将脏物倒出。
（3）滤尘器：
滤尘器是吸尘器吸尘工作中非常重要的部分，是整个吸尘器的核心。
它把吸进带有灰尘和脏物空气滤成干净空气，再流过风机和电动机，最后在出风口从新流入室内，这样便保护了风机和电动机不会受被灰尘粘附。
而为了达到滤尘器的良好率尘效果，其结构必须与以下条件限制：
接触灰尘的接触面积要大，滤掉灰尘的比例要高；
滤网网孔的直径与密度必须相符，总之要求既要截挡尘埃和脏污的通过，又能让气流顺利流出；
所用滤尘器在材料上应该具备足够的强度，并且可以够承受风力压强又不致被损坏。
一般是微孔的滤纸和纤维状织物制成滤尘器的材质。
目前，国外有一种过滤材料被称为微孔滤膜，是由聚四氟乙烯做成的。
（4）吸尘器附件：
吸尘器附件一般有两种，一种是吸尘用的吸头，另一种就是链接吸头的附件。
其形式设计和用途大都是为了清洁墙壁、地毯、垫子等。
（5）消音装置：
噪音是评价吸尘器质量高低的一项重要指标。
在我国，家用吸尘器在作业时产生的噪音一般要控制在75分贝以下。
而实际的消音方法有：
在机壳内壁上出风口处和电动机外圈等易产生振动装置上，设置多孔纤维状聚氨酯泡沫塑料、玻璃棉等类似于这些的吸音材料；
其次为防止电动机和风机在工作时因产生的振动所引起的机械噪音，在电动机的后方及风机前端安装上橡胶防震圈，以消除风机及电机振动所引发出的噪音。
在风机前端的防震圈端面上设置V形及U形槽，可以适当地增加防振功能。
（6）其他部件结构：
灰尘指示器，用来显示集尘室内垃圾所占据空间的状况；
吸力调节装置，目的是满足吸尘器在不同场合下的使用。
设计目标
公共场所智能清扫机造型设计应该是这样一款产品。
它必须要满足最基本的功能要求即是清扫工作，能够完成对脏污及灰尘的彻底清扫；
能够实现清扫工作的智能化，通过超声波智能传感器形成的测距系统和智能传感器、电子计算机等智能化结构完成清扫工作。
这样就就使得清扫工作轻松的完成，而且达到清扫洁净的效果。
其他方面，造型上：
在整体设计上最好能够突破道路清扫机的机械化，产品外形在生产产许可且成本允许的条件下增加优美的弧线；
合理安排清扫机的电动机、吸尘附件、风机必要结构部件，使
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