产品设计课程设计学习台灯设计.docx

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产品设计课程设计学习台灯设计

攀枝花学院

学生课程设计（论文）

：

题目：

产品设计综合训练

学习台灯设计

学生姓名：

XX学号：

XXXXXXXXXXXXX

所在院（系）：

机械工程学院

专业：

工业设计

班级：

2011级工业设计班

指导教师：

XXXXX职称：

教授

.

2014年12月17日

攀枝花学院本科学生课程设计任务书

题　目

产品设计综合训练之学习台灯设计

1、课程设计的目的

通过本课程设计教学所要达到的目的是：

培养学生理论联系实际的设计思想，训练学生综合运用所学工业设计专业课程的理论知识，并结合生产实际，完成一个完整的产品进阶设计。

在其过程中，培养学生独立发现问题、分析问题和解决问题的能力，引导学生具有创造性的思维方法，提高学生的视觉表述与理论阐述能力，培养学生收集信息、分析信息、综合信息的能力。

2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）

原始数据：

通过市场调研、分析顾客需求、获取相关数据。

设计内容：

市场调研、收集资料、提出概念、绘制概念草图。

通过分析评价确定初步方案。

进一步完善方案，进行细节设计，完成方案最终效果。

利用电脑建立产品模型并渲染效果图。

要求：

提交3000字以上的设计说明书，并提供最终的设计效果图。

3、主要参考文献

[1]《产品创新设计与开发》，曾富洪，西南交通大学出版社，2009

[2]《工业设计理念与方法》，张宪荣，北京理工大学出版社，1996

[3]《产品造型设计原理与方法》，陈士俊，天津大学出版社，1994

[4]《产品系统设计---产品设计

（2）》，吴翔，中国轻工业出版社，2008

[5]《产品设计程序与方法――产品设计

（1）》，何晓佑，中国轻工业出版社，2008

4、课程设计工作进度计划

课程设计第一周：

市场调研、收集资料、提出概念、绘制概念草图。

通过分析评价确定初步方案。

课程设计第二周：

进一步完善方案，进行细节设计，完成方案最终效果。

利用电脑建立产品模型并渲染效果图。

指导教师（签字）

日期

年月日

教研室意见：

年月日

学生（签字）：

接受任务时间：

年月日

注：

任务书由指导教师填写。

课程设计（论文）指导教师成绩评定表

题目名称

产品设计综合训练之学习台灯设计

评分项目

分值

得分

评价内涵

工作

表现

20%

01

学习态度

6

遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学工作态度。

02

科学实践、调研

7

通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠道获取与课程设计有关的材料。

03

课题工作量

7

按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。

能力

水平

35%

04

综合运用知识的能力

10

能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，得出有价值的结论。

05

应用文献的能力

5

能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种信息及获取新知识的能力。

06

设计（实验）能力，方案的设计能力

5

能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清晰、完整。

07

计算及计算机应用能力

5

具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。

08

对计算或实验结果的分析能力（综合分析能力、技术经济分析能力）

10

具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。

成果

质量

45%

09

插图（或图纸）质量、篇幅、设计（论文）规范化程度

5

符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本文件第五条要求。

10

设计说明书（论文）质量

30

综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。

11

创新

10

对前人工作有改进或突破，或有独特见解。

成绩

指导教师评语

指导教师签名：

年　月　日

摘要

在现代生活中，由于知识的日益更新进步、学生升学压力的增大、家长期待逐渐提高等各种原因，学生争分夺秒挑灯夜读的现象日益增多，这不可避免地引起了各种生理、心理方面的问题。

时间久了，学生近视、远视、散光等视力问题逐渐产生，伴随而来的还有驼背、肩背、颈部疼痛等。

因此，如何让学生夜间学习更健康、更有效率是一个值得探讨的话题，学习台灯相关设计很有必要。

本次课题从解决实际问题出发，为迎合学生学习、生活时的生理、心理需求（材质、外形、价格、功能等），将以往由学生适应台灯的情况，转变为具有折叠和调节性的台灯去适应学生的各种要求，使学生学习时受罪少，视力影响小，从而达到更好的夜间学习效果。

关键词：

学习，台灯，折叠性，调节性，设计

摘要..............................................................................................................................................3

目录4

1绪论3

2学习台灯的市场定位和顾客分析5

学习台灯的现状分析6

学习台灯分类6

消费者特点及需求分析7

学习台灯设计分析7

设计的定位8

在产品功能上8

产品材料选择9

在色彩方面9

在造型选择方面9

3学习台灯功能分析10

学习台灯使用功能分析10

学习台灯美学功能分析10

学习台灯人机功能分析11

4学习台灯方案设计12

方案设计分析12

方案草图13

方案评价及选择14

5方案详细设计15

功能15

形态15

色彩15

人机关系15

材料选择15

proe模型细节展示16

相关尺寸设计17

6最终效果图展示18

渲染后效果展示18

场景展示19

7结论21

参考文献22

附录（问卷调查表）23

1绪论

学生是国家的未来，学生的学习和健康关系着一个民族的强盛，因此，使学生健康学习已经成为社会讨论的重要话题。

随着知识的日益更新进步、学生升学压力的增大、家长期待的逐渐提高，学生争分夺秒挑灯夜读的现象日益增多，这不可避免地引起了各种生理、心理方面的问题。

大街上、校园里，我们随处可见戴着框架眼镜、驼着背、背着书包的学生，因为学习习惯、学习环境的不适宜，学生近视、远视、散光等视力问题逐渐产生，伴随而来的还有驼背、肩背、颈部疼痛等问题。

因此，如何让学生夜间学习更健康、更有效率，如何使台灯更符合学生夜间学习的需要，不仅要从造型、材质方向出发，更靠充分人机工程学的重要性。

我们逐渐发现，那些设计的十分工业化、机械化的台灯明显与紧张的学习环境格格不入，于是折叠式台灯的优势就凸显出来了。

它更多地考虑了学生的实际使用情况，改变以往由人来适应静态台灯的情况，它所具有的可折叠性能适应人的不同需求，以此达到缓解疲劳，保护身体健康，增添生活趣味的目的。

2学习台灯的市场定位和顾客分析

学习台灯的现状分析

我国地大物博、资源辽阔,同样也是一个知识型大国,其中学生人群约占全国人口的五分之一,他们是祖国的希望和未来。

随着我国知识的飞速发展,学习条件、学习环境也渐入佳境,学生这个群体受到了更多的关爱，与学生相关的学习用品、生活产品与日俱增。

我国学习台灯的普及率逐渐提高。

面对这样的形势，业内很多家电企业投入生产适合学生的学习型台灯，但由于台灯的技术含量不高，生产出的台灯都存在一定的不合理性，不能充分考虑到人机交互性。

事实上，在各种大小家电业竞争日趋白热化的今天，学习台灯行业的发展有着很好的契机。

首先，在世界台灯消费最大的市场——欧洲，由于英国人有爱看书的习惯，其台灯的普及率达到80%-90%，居世界第一位，且更新换代的速度很快。

目前台灯的普及率已尚不足3%。

这对于台灯行业来说，市场前景可观。

其次，虽然我国学习台灯的普及率很高，但由于台灯存在体积大，不方便携带，使用不当会造成眩光等问题，也为该行业提供了机会，有巨大的市场发展前景。

面对这样的形势，业内很多家电企业投入生产学习台灯，但由于学习台灯的技术含量不高，生产出的台灯都存在一定的缺陷。

只有赢得广大经销商和学生消费者的青睐的产品才能被市场接受。

据行业调研数据显示，2012年，中国国内台灯市场容量达到了900万台。

2014年1～4月份，国内台灯销售量平均增幅为35%，预计未来几年台灯市场还继续保持这个增长速度。

参照海外市场80%以上城镇家庭普及率，中国的学习台灯市场远未饱和，发展空间巨大。

学习台灯的分类

学习台灯一般分为两种，一种是立柱式的，一种是有夹子的。

学习台灯为家居常用的电器之一，主要是把光集中在一小区域内，便于学生学习。

一般学习台灯用的灯泡是白炽灯或者节能灯泡。

有的台灯还有应急功能，用于停电时无电照明。

学习台灯应适应学生学习需要的需要，宜选用带反射罩、下部开口的直射台灯，也就是工作台灯或书写台灯，台灯的光源常用白炽灯、荧光灯。

学习台灯有金属蛇形管工作台灯、夹式弹簧摇臂悬吊台灯、座式可调光全塑台灯、座式可调光搪瓷台灯、铜座古典台柱式单双瓷罩台灯、槽形双瓷双色罩台灯、古典烛台式台灯、古老油灯式台灯、双灯头子母式玻璃台灯.其功能主要用于阅读、书写灯罩多为不透光或半透光，以使光亮下照集中。

其光度与人的视线距离都有规定，一般相距30~45厘米，灯光与视线形成45度夹角，白炽光灯泡比低瓦数荧光灯管视觉效果要好。

学习台灯发展迅速，在整个台灯市场中所占比例极高，基本上能到达40%到70%的比例，越来越多的家电企业专注生产、研发与学生需求相适应的学习台灯。

学习台灯的可折叠、收缩性、多功能、护眼节能等特点逐渐被重视。

学生消费特点及需求分析

学习台灯的主要消费者是学生及学生家长。

从家长的角度出发，学习台灯必须实用性、节能性和保护性，一方面，学习台灯要具有良好的照明效果，且用电量不会太高，另一方面，孩子的长期学习不会因灯光造成视力伤害；从学生自身来说，学习台灯在符合了基本的实用性和保护性之外，还得具有便携性、耐用性和一定的美学性。

调查发现，大多数学生认为可折叠的、耐用的、造型简洁美丽的台灯比较好，这是因为可折叠性大大的节省了桌子的空间，折叠起来又可以携带外出，如果能再给它加个太阳能电池的话，这将大大提高其便利性和实用性。

耐用性主要指蓄电类台灯，在熄灯后已储存的电量还能供学生使用一段时间，这是学生购买台灯很看中的一点。

此外，从审美角度来看，学生消费者的看法不一，有些学生消费者追求个性，倾向古灵精怪、造型奇特的台灯；有些喜欢造型简洁、实用性强的台灯；有些喜欢造型繁琐、细致精美的台灯，相比之下，如今市面上存在的千篇一律的、毫无特点的学习台灯而言，可折叠的、多功能的、更符合人机的、更适合学生审美的学习台灯具有更大的发展前景。

因此，学习台灯为了适应市场的需求，无论在外观造型上还是结构功能上，都应付和消费者的心理需求和使用需求。

学习台灯设计分析

我国学生人群约占全国人口的五分之一，国家、社会越来越重视学生的健康学习，学生学习、生活用品逐渐增多，市场对适合学生的学习台灯的需求越来越大。

可以说，学习台灯的发展潜力还是很大的。

目前，针对消费者的需求，家电企业对学习台灯的开发、设计需迎合几种趋势：

（1）实用、耐用台灯

学生是学习台灯的主要消费群体，不论是在家中还是学校，对学生而言，台灯的主要功能是为夜间学习提供照明。

生活中，常常出现这样的问题：

刚买不久的台灯用了几次就闪烁不停、甚至不亮了这样的状况，恰巧某同学正有急用，这可急坏了不少同学。

所以，对于学生群体而言，台灯的实用性、耐用性是最基本也是最重要的的。

（2）节能、护眼学习台灯

在满足学习台灯最基本的照明功能之外，它还得符合人机工程学相关要求，适应学生的实际需要。

夜间灯下学习导致的眼睛疲乏、眩光是很多学生常常会遇见的现象，对此设计的LED灯管、可调节旋钮的台灯已经成为学习台灯市场发展的必然趋势，但由于起步较晚，部分家电企业意识不足，该系列产品仍存在一些不足和缺陷，这是我们在今后学习台灯设计和开发过程中需要研究的重点问题。

（3）多功能、便携式学习台灯

现在市面上最初可见的台灯大多是即充即用式和充电储蓄式，它们各有优点和不足。

即充即用式台灯光线足、耐用、照明范围广，但是体积略大，所占空间较大，不方便携带，最大的缺点是断电后无后备存储电源，不可继续使用；相比之下，充电储蓄式学习台灯体积较小，部分可折叠，便于携带，后背存储电源可供学生熄灯后继续使用，但是不如前者耐用，光线和照明范围也没有前者广。

因此，针对今后学习台灯的设计，应该充分结合两者各自的优势与不足加以改进和再设计。

（4）外观造型多样化台灯

学生是积极活跃、追求个性、崇尚时尚、好奇心强的一个群体，在这个阶段，他们有着各自的审美和需求。

有些学生消费者追求个性，倾向古灵精怪、造型奇特的台灯；有些喜欢造型简洁、实用性强的台灯；有些喜欢造型繁琐、细致精美的台灯，相比之下，如今市面上存在的千篇一律的、毫无特点的学习台灯而言，可折叠的、多功能的、更符合人机的、更适合学生审美的学习台灯具有更大的发展前景。

因此，学习台灯为了适应市场的需求，无论在外观造型上还是结构功能上，都应付和消费者的心理需求和使用需求。

设计的定位

在设计学习台灯时，最重要的是关注学生台灯的实用、耐用性，可根据学生群体的审美来确定不同的造型和色彩，最后，就是台灯要更符合人机工程学相关要求，使其符合学生的生理、心理的需要。

该设计采用问卷调查的方式对学生群体进行问卷调查，通过对调查结果的分析，根据市场问卷调查分析的结果，从学生的需求出发作出学习台灯设计如下定位：

在产品功能上

产品在功能上满足实用性的基本要求同时，应该尽量实现多功能。

当前大多学习台灯设计功能单一化，使用期限短，使用一段时间后就会出现一些耗电快、灯泡闪烁甚至不亮的缺陷。

因此设计定位还应功能的完善和多功能的开发上考虑，比如说延长电板的持久性、可折叠、收缩性、在台灯基座旁增添闹钟、笔筒设置等，这种功能多样性是今后学习台灯行业发展的必然趋势。

产品材料选择

很多台灯在选材方面只考虑了学生自身的喜好而使用有害学生健康的劣质材料，在新产品的设计上应充分考虑选材。

使其尽量符合“绿色化”，实现“3R-1D”的原则，即材料要可回收（Return），可重复使用（Reuse），可循环再生（Recycle），可降解分离（Degradable）。

因此，台灯外壳可用环保的塑料材质，不仅抗摔、耐磨、易携带，价格也实惠。

在色彩方面

在色彩选择方面要满足学生消费者的心理需求，尽量选择既符合学生心理生理特点的颜色，配色上又协调统一的颜色。

充分利用原色、同类色、邻近色、对比色、无彩色、灰度色的使用原理与视觉效果，使设计出的产品更符合消费者的审美需求。

在造型选择方面

如果要满足让学习台灯长久使用，造型就应当不能太过花哨，但可以有一些与传统台灯造型不同的改变。

可以运用抽象化、拟态化使其造型更具有情趣性，并有具有一定的美学形态。

造型上应该有所突破，打破传统的、格式化的造型，赋予它们新的特征，更符合大众审美的需要。

3学习台灯功能分析

学习台灯使用功能分析

中国教育应试考试的现状，使学校升学压力增大，学生学习的压力逐渐增大，为了取得更好的学习成绩，学生争分夺秒挑灯夜读的现象比比皆是。

如今针对学生实际需求的学习台灯越来越多，一款好的学习台灯不但要满足学生学习照明的需要，而且合理的功能性台灯设计可以摆放笔、文具，设置闹钟等，不仅节约了书桌空间，还赋予了台等新的功能。

学习台灯美学功能分析

学生群体中对多数敢于想象、充满探索与好奇、追求新奇。

因此，在设计学习台灯时应充分考虑到这一点。

在一定程度上，台灯不仅是学生学习中的“伴侣”，更是学生学习环境中的“装饰品”，因此，在可以选择的情况下，学生更希望它具有一定的美学价值，带给人愉悦的视觉享受。

结合学生消费心理来设计造型与色彩，使他们的感受到台灯带来的美感，这不但要求产品外观有足够的吸引力，而且要求产品具有一定的传递性、层次性、发挥性和象征性等功能。

一款成功的学习台灯是非常具有审美功能的。

无论是其形状、颜色，还是其造型，都要求美和趣味性。

从这个意义上来讲，学习台灯是很具有美学功能的。

学习台灯人机功能分析

学习台灯的设计对人机功能要求很高，学生阶段是汲取知识的黄金时间，一些不良的习惯，绝对不能存在，这就要求书架的尺寸要符合孩子的使用尺寸。

另外，学生阶段大都比较活跃好动，所以学习台灯设计要牢固、耐用。

此外，要考虑到学生的安全，台灯的材质要环保、安全，外观设计要圆滑，少棱角。

为了保护学生的视力，学习台灯的光线不宜直射，也不宜太强烈，从台灯的灯泡上来分析，学生们一般买20瓦到40瓦的灯泡，当然学生们在学习时不必用亮度太强的灯泡，这样会对眼睛有所伤害。

科学表明学生用白炽灯泡或者护眼灯泡还是比较好的。

最好是led灯，它既节能，性能稳定，又能保护视力，是绿色光源。

为了保证我所设计的产品的准确性和实用性，我没有将《人机工程学》[7]课本中的数据生搬硬套，而是结合现有产品的尺寸以及现有的桌椅人机工程研究成果来设计我的产品，以节省时间和精力。

图人体眼睛示意图

图人体眼睛示意图

图人体眼睛示意图

4学习台灯方案设计

方案设计分析

通过设计草图的方案构思过程，最终的优选设计方案是设计一款符合学生心理和生理特点的学习台灯。

首先，从学习台灯自身考虑，其主要功能是学习时提供照明，因此在进行设计时一定要以其功能为主要决定要素，否则就不符合实用性了。

但同时，由于是针对学生设计的一款台灯，因此在考虑其实用性的情况下，还应注重其趣味性、美学性、安全性，在满足实用性的同时，提升产品本身的附加值。

其次，学习台灯的使用对象是学生，而该类产品的消费群体除了学生还有学生家长，因此还需从家长的角度出发，考虑到对学生身体健康、视力、家庭耗电量等因素，只有符合消费折需求的产品，才具有更广的市场发展空间。

针对消费者的需求，以及学习台灯的特点，特提出两个不同的方案。

方案草图

图方案一图方案二

图方案三

方案评价及选择

上述提出的三种方案是三种不同风格的设计，均具有各自的特色，并且都是针对消费者的具体需求所提出的，但三种方案又各自具有其各自的特色。

方案一是一种仿生设计，其原型是眼镜蛇。

提出该方案是基于部分学生消费者的心理特点而出发的，他们崇尚个性，追求新奇、古怪的东西，蛇冷血的特点、蛇形的造型是吸引他们的一大卖点，此外，灯杆的节点可伸缩，可调节台灯的高度，底部的凹槽可将收缩的灯杆和灯罩合在一起，构成一个闭合的方块形，便于存放和携带，使其更符合学生的需求。

方案二的原型是老式翻盖手机，将台灯书架设计成一种类似手机可以打开关闭的形式，这样的设计对于许多追求新奇造型的学生来说是极好的，不仅可以满足他们造型和审美的需求，对于激发他们的想象力和创造力也是有很大帮助的。

方案三也是可折叠式的学习台灯，摇杆可以伸缩弯折，可以增大光照范围，造型简洁实用，符合现代审美，铝合金的材质具有金属质感，底座上设置的触摸式开关可以进行打开、关闭、调大、调小换挡设置，方便使用。

表1设计方案比较

名称

方案一

方案二

方案三

设计草图

图

图

图

设计思路

以“眼镜蛇”为圆形的仿生设计，主要是为了迎合学生追求独特、崇尚个性的消费特点而设计的

以“老式翻盖手机”为原型设计的，从创新的打开方式上吸引消费者

以“人”的姿势作为设计原型，收缩时类似人的坐姿，打开后折叠、翻转可成为人的不同的站立姿态，形态的变化性吸引年轻消费

材质

塑料

塑料

铝合金

色彩

以不透明的白色塑料制品居多，以及一些其他色彩

以不透明的白色塑料制品居多，以及一些其他色彩

以铝合金的银白色为主，该系列其他产品主要采用“金属色”，是它具有良好的金属质感

优点

可收缩、折叠

可折叠

可收缩、折叠、可扭转，从而扩大照明范围；触摸开关可实现打开、关闭、调大、调小的转换

预计成本/市价

25-35元/个

25-35元/个

35-50元/个

由于上述三种设计方案都具有各自的优势，但鉴于第三种方案更符合如今台灯消费市场人们对“简洁、时尚”的追求，还可采用触摸感应式开关的新方式；并且第三种方案从某种意义上来讲，由于消费者对台灯本身实用、耐用性的追求和对材料安全新的考虑。

铝合金的材质使它更经久耐用，材质也更安全，因此选择第三种方式更合适。

5方案详细设计

功能

这个灯具是台灯和应急灯的结合体，事先存储的电量可供停电的时候使用。

把手处使用了摇杆形式，可以调节灯罩的角度和高度，供不同的人群所使用。

当不使用的时候可以折叠起来，很好看，很实用。

在满足了台灯最基本的照明功能的同时，还赋予了新的功能，使用过程也更符合人机。

形态

灯罩是小半椭圆的壳，增大了照明面积；手柄的宽度可供使用者紧握，符合人手的使用；底座是个稳固的方体，里面可以放蓄电池和电线等；底座的下面有四个小方形，可以让底座离开桌面一定的距离，避免使用时间过长而磨坏。

整体形态简洁精致、美观大方，符合现代人们对时尚简约的追求。

色彩

这款学习台灯整体色系以银白色为主，赋予金属材质的质感，给人简约时尚的视觉特征。

但为了满足更多消费者的视觉需求，可以将该系列赋予不同的色彩，如金色、天蓝色、湖蓝、裸粉色等，可供更多的消费者选择，从而满足不同消费者视觉什么的需求。

人机关系

之所以半椭圆型的灯罩，是为了让灯光仅可能大的供人工作学习，可以出来发散的灯光；摇杆形式的把手可以让使用者调节到自己认为很舒服的角度；此灯具是台灯与应急灯的结合，所以我把底座做的大一点为了放蓄电池方面，可以加重重量，底座下面还放了四块铁块都是为了加重；灯罩中的灯泡距离一定要注意，要考虑到每个的功率瓦数及是否浪费材料，要符合人机工程学相关要求，既满足人眼对光线的需求量，又对人眼无害。

底座上接触感应式的按钮可多档调节、可打开关闭，使操作更方便快捷。

材料选择

外罩主要起到保护和美观的作用，选结实而且美观的材料，本台灯多用钢制材料，钢的表面容易处理，塑形也很好，容易进行造型美化，以达到美观的效果，钢有一定的机械性能，保护灯管是没有问题的。

内罩要选透光差，反光好的材料，因为长时间接触灯泡的高温作用，容易老化，变硬，变脆，所以选用铝，有氧化膜保护，寿命较长，符合要求，而且成本也不高。

灯架采用钢管，灯管采用LED灯管，因为它能耗低，效率高，无污染、紫外线、红外线和热辐射；无频闪，无眩光，照射面积广，亮度均匀，视觉效果好，接近自然光，是真正的理想光源，寿命长，照度充足，即符合市场需求，功能上也颇为出色。

proe模型细节展示

图5proe模型细节图

相关尺寸设计

图侧视图尺寸图正视图尺寸

6最终效果图展示

图场景展示1

图场景展示2

图场景展示3

图场景展示3

7结论

经过这两周的课程设计，我了解并实践了产品设计的整个过程，完全做到了理论联系实际的实践的整个流程。

由于个人能力有限，加之很多的理论知识掌握得还不够，因此在设计过程中遇到了很多的困难，比如手绘的能力实在有待提高，另外产品的