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1、工业设计论文地震救援搜救车辆产品语义学人机工程市场分析工业设计论文 地震 救援 搜救车辆 产品语义学 人机工程 市场分析郑州大学毕业设计(论文) 题 目 产品语义学角度的地震搜救 车辆设计 院 系 机械工程学院 专 业 工业设计 年 级 2007级 学生姓名 郑文文 指导教师 张晨 2011年 6月4日 摘要 近些年来，地震灾害频繁发生，对人们的生命财产造成了巨大的损失，灾后的人员搜救工作时间紧迫，为了能够迅速进入灾区，地震救援车辆是关键的救援设备。关于它的设计越来越引起人们的重视，相对于刚开始由其他车辆改造而来到如今更为广泛的有针对性的设计变得越来越多。地震救援车的设计与车辆设计有相同之处，

2、但它是在地震灾区这样一个特殊环境中使用的，具有特定的功能，如搜索、挖掘、转移伤员、提供暂时医疗救助场所等的专用车辆，因此必须具备自身独特的造型特点。在结合功能的同时，它更应该为人们传达出安全，力量等语义信息。本文通过对地震救援车辆的设计分析，探讨产品语义学在其相关设计当中的运用。 关键字 地震救援，救援车，车辆设计，产品语义学 Abstract In recent years, earthquake occurs frequently. It threats peoples lives and property which causes a huge loss, time is limit i

3、n post-disaster search and rescue operations,in order to access to the disaster area quickly, the earthquake rescue vehicles is a critical rescue equipment. The designs about it have drawn increasing attention, From the beginning we reform other vehicles, the targeted design now becomes more and mor

4、e. Earthquake rescue vehicle design and vehicle design has many things in common, but it is used in the earthquake area which is such a special environment, with specific features, such as search, mining, transfer the wounded, to provide temporary medical care places,so it must have its own unique s

5、hape characteristics. When combining functions in the same time, it should convey safety ,strength and other semantic information to people. Based on the analysis of earthquake rescue vehicle design, we try to study the methods of product semantics in relevant designs. Keyword Earthquake Relief,Resc

6、ue Vehicle,Vehicle Design,Product SemanticsI 摘要. IAbstract. I 1 绪论. 1 1.1 研究背景. 1 1.1.1 救援设备概述. 1 1.1.2 救援车辆设计. 3 1.2 研究目的. 3 1.3 研究方法. 4 2 产品语义学概述. 5 2.1产品语义学概念及由来 . 5 2.1.1 经济背景. 5 2.1.2 文化背景. 5 2.2 产品语义学应用原则. 6 2.2.1 产品形态营造中的理性思维. 62.2.3 平衡理性化与感性化设计. 7 2.2.4 注重语境的适合范畴. 7 3 救援车造型语义分析. 83.1 救援车辆造型语

7、义的主要内容. 8 3.1.1 头部造型主要内容. 8 3.1.2 尾部造型主要内容. 11 3.1.3 侧面造型主要内容. 12 3.1.4 车轮造型主要内容. 13 3.1.5 悬挂设计. 14 4 救援车语义应用方法. 16 4.1 语义词汇分析方法. 16 4.2 色彩语义分析方法. 17 4.3 仿生语义分析方法. 18 5 结语. 20 谢 辞. 21 参考文献. 22 1 绪论 1.1 研究背景 1.1.1 救援设备概述 在全球地震每年都要发生500多万次，能造成破坏的5级以上地震大约1000次，而能造成巨大灾害的7级以上地震约有十几次，平均每年8级以上的地震有1.2次。强烈的地

8、震可以在几十秒甚至几秒的短暂时间内造成巨大的破坏，它是破坏性最大、威胁人类最严重的自然灾难。 灾后的救援工作时间紧迫，需要借助专门的救援设备快速有效的进行搜救。地震救援设备种类很多，据有关资料统计，这些装备可以分为 9大类，如图1-1所示，常用的灾难救援工具有:剪切工具、支撑装置、照明设备、水压平衡装置、信号闪光灯、声音探测设备、棒状切割器、排风扇、自动压力分支器。 图1-1 常用救援工具 就国外而言，由于技术先进以及发展时间较早，相关设备十分先进完备。同时还有一些高科技的救援机器人的设计。 A 人员转移机器人 图1-2 如图1-2中的人员转移机器人，它们可以进入比较危险复杂的环境，比如火灾、

9、辐射1 地带，以代替救援人员将被困人员快速安全地转移出来，极大的帮助了救援人员的工作。这方面的机器人美国和日本的技术先进，发展迅速，在实际救援工作中，有较好的表现。 B 搜索机器人 图1-3 如图1-3所示的新型搜索机器人，图左上角的机器人是体型只有十厘米长的 “蟑螂”机器人，它的造价低廉，动作灵敏且不易跌损坏，可以深入到狭小空间里执行搜索任务;右上角所示的是蛇形机器人，体型柔软，可以进入到狭小的缝隙里搜索被埋人员。这些技术先进的智能的机器人可以在地震灾害发生后，进入灾区协助救援人员快速有效地对被埋在倒塌建筑物下的受困人员，进行准确的定位。 左下角的机器人两侧可以旋转的悬臂，保证了机器人良好的

10、通过性，它配备有二氧化碳检测设备，可以更好的搜索被困人员;右下角的机器人装有高科技的3D成像系统，可以很好的了解被困人员所在环境，方便后续救援工作顺利有效的进行。 C 破拆机器人 图 1-4 如图1-4所示，图中的机器人是用来剪断钢筋结构的破拆机器人，它强有力的大嘴可以很快剪断多根钢筋，快速的将倒塌的建筑结构分解开，帮助救援人员挖掘被困人员。 相比之下，在国内依据国际搜索与救援指南和方法(INSARA指南)和国际重型救援队的装备配置方案，结合中国国情和实际情况，国家救援队借鉴了国外的城市搜索救援队的各种救援装备现状，将救援队定位在城市建构(筑)物倒塌的搜索与救援上，目前国内此类救援队伍共配备了

11、侦检、搜索、营救、动力照明、通讯、医疗、个人防护、后勤2 保障及救援车辆等9大类装备，其中，高科技的救援装备主要以侦检和搜索设备为主。由于技术较为落后，发展较为缓慢，我国地震灾害紧急救援队主要采用的有美国、法国、德国、荷兰、日本等各国性能良好的设备。 1.1.2 救援车辆设计 在灾难救援工作时，第一时间的救援十分关键。据相关调查统计显示，唐山大地震、1980年意大利坎帕尼亚-伊尔皮尼亚地震和1988年的亚美尼亚地震中，85至95 ,的受害者能否存活取决于他们能否在24小时内从受损的建筑物中脱险获救。针对土耳其和中国的地震的研究表明，如果被困在倒塌建筑物这样的封闭环境下5到6小时后，只有低于50

12、 ,的人依然存活这些研究中界定的潜在可治疗的受困者是指那些没有受到致命创伤的伤员。所以时间就是生命，并且对受困人员及时的补给，也在很大程度上决定受困人员能否坚持到救援的到来。因此专用救援车辆的作用就凸现出来，关于他的设计越来越多，并且越来越专业化。如图1-5，这些是设计竞赛的一些获奖作品，虽然其功能上还需要进一步完善，但这也反映出救援车辆的设计已经引起人们的高度关注，这些设计作品也为我们的灾难救援车辆的发展产生良好的促进作用和指导意义。 图1-5 在灾难救援中，专用车辆起到了关键性的作用，它可以扫清路障，运载相关设备及补给，搭建临时医疗基地，转运伤员等，帮助救援队伍迅速进入受灾区域并展开有效的

13、救援工作。而在国内，相关专用的救援车辆设计较少，起初多由其他专用车辆改造而来，相对发展较慢，一方面也是由于缺乏核心技术及制造技术不发达造成的。针对国内的地震救援车辆出现的研发能力较差，产品质量不高等问题，本文以产品语义学的角度进行分析，进行一些设计探索。 1.2 研究目的 地震救援车辆的设计也是车辆设计的范畴，但它是在地震灾区这样一个特殊环境中使用，并且应该具有特定功能，如搜索、挖掘、转移伤员、提供暂时医疗救助场所等的专用3 车辆，因此必须具备自身独特的造型特点。 同时，产品语义学的产生在设计思想发展史上是一次重大的变革。她依托于符号学、语言学的理论框架，并且在各国学者和设计人员的不断研究探索

14、中得到了较为长足的发展。虽然她已经不再是为各种国际设计交流论坛谈论的主题，但她对设计深远的指导作用被广泛应用到与工业设计相关的各个领域。其研究的范围也从心理学、认知科学、语言学、符号学等认识论领域拓展到产品设计开发和人机界面设计等更为广阔的方法论领域。所以，产品语义学的应用方法对救援车辆的设计也有着指导性的意义。 同时我国的地震救援车辆的设计亟待提高，我们应该加大力度发展有自主品牌的专用救援车辆，提高救援效率。本文目的就在于对产品语义学的讨论分析，去探索地震救援车辆的造型设计方法。 1.3 研究方法 本文主要采用的研究方法如下: (一) 归纳演绎法 本文在搜集掌握其他关于产品语义学、汽车设计、

15、专用车辆设计、救援设备设计等的相关研究的基础上，展开对此问题的探索。对地震救援车辆的设计及产品语义学的相关资料进行搜集，整理，归纳和分析，从而较为全面的把握问题的研究方向。 (二) 比较研究法 主要针对国内外地震救援车辆的设计及设计竞赛获奖的优秀作品进行分析，发现共同点，通过比较、分析，以便更加深入的研究。 理论与实践相结合的研究方法 (三)通过完成关于设计地震救援车辆的毕业设计，探索相关地震救援车辆的创新设计，总结产品语义学在其中的应用方法。 4 2 产品语义学概述 2.1产品语义学概念及由来 当工业设计发展到后工业时期，这个已经完全不同于手工业和机器大生产工业时代的阶段，高新科学技术的飞速

16、发展使得手工业、工业融为一体，当今时代的信息化技术被应用到人类生活的方方面面，在这个“知讯者生存”的时代，人们使用的产品逐渐成为传递信息和抚慰感情的媒介和工具。这个越来越强调个性化和人性化的社会环境迫使设计师不得不把产品“符号化”，来满足人们精神上和物质上的双重需求。 经济基础的革命性变化必然要引发上层理论的更变，后现代主义、解构主义立体主义等新的设计思潮的兴起和符号学、语言学、认知学等新兴理论在设计界的广泛应用，这些都成为了设计发展中不可阻挡的潮流。在此基础上，产品语义学便应运而生了。 产品语义学的产生有着其深远的经济和文化背景。 2.1.1 经济背景 20世纪后半叶，在新技术革命的带动下，

17、世界经济持续增长。但是70年代以来，产品的生产不论从数量还是功能上都不能再满足人们的需求。在物质比较匮乏的年代，人们的价值观和审美观都相对单纯，物质的要求更为简单;70年代以后，人们的物质需求基本上都能得到满足，根据马斯洛心理需求曲线，我们可以看出人们有了实现自我这样更高的需求。因此人们进一步地提出了精神和审美方面更高的需求。如图2-1，手机的造型及功能设计，是电子产品发展的一个趋势，也就是产品不得不从标准化转向多元化和个性化，从高能耗转向低能耗，并不断提高其中的智能和信息的比重。 图 2-1 随着消费结构的转变，人们的审美意识也发生了重大变化:首先，以信息化为中心的审美价值观取代了工业社会以

18、物质为中心的审美价值观;其次，审美价值的取向也趋于多元化。因此产品就逐渐成为传递信息和感情的工具，相对于冰冷的现代主义设计，一致化的国际主义设计风格，而符号学理论、结构主义语言学、后现代主义设计强调个性化、多元化、人性化，他们不断冲击着人们传统的设计和审美观念，他们也是对设计方法论的补充，指导了新的设计方向，同时提出了更加深刻的关于人类自身发展的思考。 2.1.2 文化背景 产品既是物质的也是精神的，她是人类精神文化和物质文化相结合的产物。在生产力5 飞速发展的21世纪，现代人类社会的物质文化得到了充分的满足，但我们的精神文化却日益空虚、浮躁，我们的精神没有跟上物质的脚步。高新科技的快速发展，

19、使得产品更加注重功能化而忽视了我们的文化底蕴。同时因为人们对物质的疯狂追求，致使了我们一些短见的行为，使得一些代表性的历史文化和传统文化也逐渐消散在历史文化的长河里。如图2-2，是利用传统建筑筒子楼设计的一套茶壶和茶具，这充满韵味的设计使人们自然的联想到这个标志性的建筑，也使产品变得更有底蕴。因此对于情感丰富的人类，我们在满足了物质生活后，更加需要有精神内涵的生活。当今时代人们开始迫切希望传统文化与科技文化能够共生共勉，相得益彰，传承人类的传统文化，延续人类文明。这也加速了把符号学应用到产品设计中的进程。 图2-2 产品既是物质的也是精神的，她是人类精神文化和物质文化相结合的产物。在生产力飞速

20、发展的21世纪，现代人类社会的物质文化得到了充分的满足，但我们的精神文化却日益空虚、浮躁，我们的精神没有跟上物质的脚步。高新科技的快速发展，使得产品更加注重功能化而忽视了我们的文化底蕴。同时因为人们对物质的疯狂追求，致使我们短见的行为，使得一些代表性的历史文化和传统文化也逐渐消散在历史文化的长河里。然而对于情感丰富的人类，我们在满足了物质生活后，更加需要有精神内涵的生活。因此，人们开始迫切希望传统文化与科技文化能够共生共勉，相得益彰，传承人类的传统文化，延续人类文明。这也加速了把符号学和语言学应用到产品设计中的进程。 2.2 产品语义学应用原则 每一种工具都有他的适用范围和方法，产品语义学也不

21、例外。由于产品语义学理论是建立在符号学理论之上的，所以它不可避免地带有符号学理论自身的局限性，使得产品语义充满诸多不确定性。产品形态语言同我们日常所使用的语言不同，它是利用产品的外形特征来象征各种自然或几何形态，从而体现设计者的主观情感和思想。因此，它不具有日常语言的一一对应性，也不具备日常语言的语法规则。产品的形态语言是意象的载体，而意象表示有关过去的感受和知觉的体验在心中的复现和回忆。这种感受和体验是模糊的，仅仅用象征性的形态语言是无法完全表达出来的。因此，我们在使用产品语义学时，应该遵循一些原则来更好的指导产品的设计。 2.2.1 产品形态营造中的理性思维 从传播学的角度来说，设计师在设

22、计一件产品的过程就是设计师综合自己的文化、社会素养和设计理念对设计信息“编码”的过程。在这一过程中，设计师希望在受众头脑中6 重建自己的内心体验和主观想象，就必须遵循受众也能够理解的编码规则。而且，设计师头脑中的体验和想象也不是纯感性的经验，而是建立在理性直觉之上的思考和选择。所以，设计者必须立足于客观现实，遵循逻辑的、理性的思维方式编码针对产品而言，这里所讲的编码，也就是作者在对产品进行造型创作。 反过来，受众解码的过程也是一个遵循理性逻辑思维来认识的过程，就像是人们能够在自己所认知和理解的知识意象范围内，产品和受众可以比较容易产生共鸣。如在运用“隐喻”等象征手法时，本体和喻体间的间隔不能太

23、遥远，象征的外部形态与喻体应该有直接或者因果关系，这样也才能更有效的向受众传达产品的意象和设计者的意图，方便使用者操作，认知。 2.2.3 平衡理性化与感性化设计 产品作为艺术与技术的结晶，不能只重视其理性精神，还应该兼顾它感性化的一面。理性化设计指导着我们对产品使用方法及功能的传达，感性化设计指导我们如何传达产品的趣味、装饰性的美感。因此，产品的形态意义是具有双重性，一方面要表达产品自身的物理属性指示出操作方法;另一方面又要折射出人的感情，触动人的心灵，反映社会的现实。我们在设计产品时必须遵从这两方面的意义，以求找到平衡点。 产品的外延意义，也就是产品的直观功能性，是具有客观性，所以设计时应

24、该首先满足认知语义的准确性要求。语义呈现要符合逻辑性，单一明确的语义可以准确地驱动受众进行正确的操作。产品的内涵意义，也就是产品引起人们感性化的美感和联想，是具有主观性的，语义赋予充满感性的色彩，应该运用多种象征手法使内涵意义更加丰富、隐匿，给使用者更大的想象空间和审美余地。 2.2.4 注重语境的适合范畴 任何一件产品都是处在具体的“语境”中与人产生关系的，受众认知产品的过程必然掺杂了语境的影响和受众的个人经验，而受众的个人经验也是组成整个文化语境的一份子，就如，不同民族对某一意象的理解也会有不同，国人觉得龙是地位、繁华的象征，而西方则认为它是邪恶力量的象征。 另一方面，我们现在设计的产品强

25、调人机环境的协调，一个产品也要能够和周围环境协调统一，这个环境也是一定意义上的语境。所以，一定的产品语境是制约设计者编码的要素，我们要重视对语境的把握。 7 3 救援车造型语义分析 3.1 救援车辆造型语义的主要内容 救援车辆的造型设计与普通车辆的造型语言有相通之处，汽车的造型从刚开始的马车造型，到1908年的福特T型车厢式车的出现，这个时期主要还是停留在马车与现代意义上汽车造型的过渡时期。20世纪20年代，汽车空气动力学的研究工作逐渐展开，其研究成果适应了汽车速度提升的需要，因此外形上有了有机的流线型风格的产生和风靡。 之后汽车的造型随着设计的发展趋于多样化，以适应人们新的不同的需求。 因此

26、我们在研究救援车辆的造型特点时，可以借用研究汽车的方法。我们在这里将救援车辆分为几个必要的部分，头部，侧面，尾部，而对于地震救援车辆，车轮及悬挂的设计也显得十分重要。救援车的独特造型像人们传递着自身的功能特点。这里主要针对此类设计竞赛获奖作品及一些相关创作产品进行了分析，期望找到造型设计的方法和规律。 3.1.1 头部造型主要内容 车辆头部的造型是直观的语义传达，也就是其门面。我们这里分析了不同功能和风格的救援车辆及救援运输车辆的头部造型。通过比较普通汽车的头部造型特征来更加清晰的了解救援车辆的造型语义。救援车辆头部造型设计一般包括以下几个元素: A 面罩 面罩是头部造型中具有代表性的，对于不

27、同汽车，它体现汽车造型传承风格和品牌特性的最佳造型元素，对于品牌类地震救援车辆，这个原则与方法依然适用。但对于救援车辆所要传达出的速度与力量感，其造型上的线条运用又有灵活的变化和独特的特征。 图3-1 不同车辆的面罩设计 如图3-1，救援车辆的面罩设计上，多采用较为硬朗的直线型，面罩的面和车身也多有一些转折而产生更为明显的面面转折线，给人一种钢筋铁骨的强劲感。然而面罩的使用也不是绝对的，随着新型能源的产生，不需要再通过面罩进风，其功能在逐渐丧失。此时其头部造型 更趋于流线有机的统一，以缓和面与面的转折，增强车辆的整体感。 面罩在汽车头部造型中占有很大一部分视觉面积，因此对车身整体效果有很好的对比衬托作用。如果采用与车身相通色彩的金属制件，则会是车身有一种和谐、统一的大气感;8 如果采用色彩及材质与车身差别较大的设计，则会产生一种强烈的反差效果。 同时面罩造型的象征意义也会传达出不同的语义，对于救援车辆的面罩造型，多会采用生猛，充满力量感的动物的嘴部造型，如鹰隼，