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CreoElementsPro基础上多功能幼儿餐椅的创新设计

2020-12-05 313 上传者：管理员

摘要：经过调研发现目前市场上的幼儿餐椅的现况,发现功能单一。本文作者借助于功能强大的CreoElements/Pro设计软件,对餐椅的承载机构、调整机构、清洁装置等关键结构进行详细的三维实体造型。文章还通过该软件的装配功能,对座椅、餐桌、底座及气杆等部件装配,最后完成整张婴幼儿餐椅装配和外观修饰,使其有人机因素,满足婴幼儿用餐时的多方面需求。

关键词：
CreoElements/Pro软件
三维设计
幼儿餐椅
餐椅功能
餐椅设计
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1、概述

通过调查市场上各类幼儿餐椅的使用情况，发现不管是款式还是功能上都比较单一，而且很多餐椅都没有从幼儿本身的实际情况及需要上考虑。一类餐椅只是在高度上设计成比餐桌稍微高些的椅子；另一类餐椅是将椅子和写字桌进行适当的结构变换或组合，以实现既能吃饭又能作为学习的功能；还有一类餐椅设计得较为节约空间，可折叠型。但纵观这些餐椅的设计，有一个明显的不足之处，就是没有考虑到幼儿的年龄和不同年龄阶段的幼儿的需求[1]。本文的研究设计目的突出产品的使用对象，从“为物而设计”转向了“为人而设计”。在满足基本功能的同时，更能通过舒适以及新颖的设计，彰显设计的人本精神，更大程度地提高幼儿对吃饭的兴趣，加深家长对本产品的认知和信任。

CreoElements/Pro软件拥有强大的三维参数化建模功能,目前广泛应用于机械、汽车、航空、航天、家电等工业设计领域。另外，该软件还具有强大的曲面造型功能,不仅能构造复杂的表面或实体模型,而且能对曲面进行多种操作,从而达到设计要求[2]。本文采用CreoElements/Pro软件对婴幼儿餐椅进行三维设计、装配及渲染；利用CreoSimulate模块，了解产品性能，优化数字设计，设计出更可靠的多功能幼儿餐椅，满足婴幼儿和家长的实际生活需要。

2、多功能幼儿餐椅的特点及技术参数

多功能幼儿餐椅将实现位置高度可自由调整、能方便解决幼儿尿裤子情况发生、餐具稳固摆放、玩具音乐欣赏等多种功能。该餐椅设计的亮点如下：

2.1可随时对餐椅高度进行调整，餐椅可360度旋转。一般的幼儿餐椅，上下高度不能调整，家长在给不同身高或不同月份段的幼儿喂食时较麻烦；较大月份的幼儿在吃饭时好动，甚至会背向家长，要纠正孩子需要用力搬动整张椅子，长期的拖动还会造成地板的划伤，餐椅的360度可旋转，餐椅底座采用滚轮设计正好解决了这个问题。

2.2座椅设计成空心体，椅面是带有多个小孔的人体工学曲面，座椅内部设计有小抽屉，便于幼儿尿裤子情况发生后的清理。座椅材料选用ABS塑料，该塑料是一种综合性能优良且被广泛应用的新型塑料，无毒安全。一般的婴幼儿餐椅没有这个特点，且材料为木质，潮湿后需晾干后再坐。

2.3餐盘的设计突出色彩鲜艳，功能多样化。外形上餐盘可根据男女生的爱好，设计成不同但需对称的可爱形状，例如小熊，花朵等。本设计依据女生特点设计成花朵形状，并以鲜亮的色彩进行渲染。因为此年龄阶段的幼儿对色彩是非常敏感的，鲜艳的颜色可以让幼儿更加喜欢。餐盘上设计出较多的凹凸形状，圆形凹槽直径与市场上通用幼儿餐碗外径一致，可更好的加以固定，防止餐碗摔落。矩形凹槽带有盖子，内部放有带有内存，可与电脑连接读存数据的播放器，在幼儿吃饭时可播放音乐、聆听故事等，更好的吸引幼儿的注意力，安静的用餐。餐盘的其他位置设有轨道等其他形状凹槽，可放置小汽车，小火车等其他玩具物品。

2.4可实现学步车与餐椅的自由转换。一般的餐椅只能实现喂饭用途。有的餐椅还设计成组合可拆分式，即拆成矮桌和靠背椅形式，幼儿可以用来画画、学习等。本餐椅的另一亮点就是，依靠滚轮的可拆性，及餐桌下方的支架，可以实现学步车和餐椅的自由转换。

该幼儿餐椅主要适用于6个月至4岁的婴幼儿，所以在技术参数的选择、结构设计等方面具有较强的针对性。主要技术参数见表1。

表1多功能婴幼儿餐椅的主要技术参数

3、多功能幼儿餐椅的实体造型

多功能幼儿餐椅的结构主要包括承载主体、气阀调整机构、座椅、餐盘四个部分。承载主体包括餐椅的支承部份、餐盘的支承平台、底座部分，可以支承整个餐椅及幼儿的重量；气阀调整机构包括摇棒、气杆等，可以做高度和360度旋转的方向调整；座椅部分和餐盘部分，可以实现幼儿用餐的功能。

3.1承载主体的设计

3.1.1底座的设计

运用CreoElements/Pro软件的零件模块，通过拉伸、扫描、倒圆角、旋转、抽壳、镜像等建模方法，进行五爪和滚轮的结构造型。最后运用装配模块进行组装。如图1和图2。

图1底座五爪的三维模型

图2滚轮的三维模型

五爪设计具有较高的平稳性。材料由传统的钢制脚变为铝合金脚，承重更为优良。五爪下端配合安装的5个活动轮，采用尼龙橡胶材质，其特点是灵活自由，无声，不伤地板，方便在喂饭时能够及时调整幼儿的朝向。

3.1.2支架的设计

在零件模块，经过扫描建模，装配时的要点是支架与踏脚圈连接位置的准确定位。如图3。

图3支架的三维模型及安装效果图

本支架可采用铝合金管，强度更高。支架中部开有固定间距的螺纹孔，以便转换为学步车时高度的调节。

3.2气阀调整机构的设计

气阀调整机构主要包括摇棒、气杆组成。由creo中的混合扫描特征、拉伸、旋转、阵列等操作完成，如图4、图5。气杆内部为空心，采用活塞推动。本摇棒可采用不锈钢钢管。

图4摇棒的三维模型

3.3座椅的设计

设计时在座椅与人体的接触面上采用了符合人体特征的曲面设计，考虑到婴幼儿有时来不及上厕所，座面上设计了12个滴漏孔，座椅内部是中空的，配有插槽，能够与小抽屉的配合使用。座椅材质为ABS材料，三维效果如图6所示。

图5气杆的三维模型

图6座椅的三维模型

3.4餐盘的设计

设计餐盘时，充分考虑了安装、多功能、方便等特点。弧形部分的圆孔具有多项功能，能够固定碗的下部圆孔，能够固定奶瓶的小圆孔，能够固定玩具的矩形槽，能够固定摇铃的曲线槽。同时餐桌面设计时注意与座椅安装的设计，留有3个孔便于牢固安装。整个外形与内部都是采用了曲线设计，使用时比较安全，如图7所示。

4、多功能婴幼儿餐椅的多功能装配

通过creo的装配功能，完成餐椅的组装，并进行外观渲染，使餐椅不仅从功能上满足多方位的需求，更能从多彩的颜色上吸引顾客的眼球，如图8所示。

图8总装后的渲染图

图7餐盘的三维模型

餐椅在非就餐时间，可组合成婴幼儿的学步车，解放家长的双手，如图9所示。

图9学步车装配图

5、结论

从生活中的实际需要进行综合性设计，针对婴幼儿餐桌存在的现状进行重新设计，使之满足婴幼儿的特点，更加实用。本设计借助于CreoElements/Pro5.0这一软件设计平台，将复杂的设计思路、设计过程能够准确的表现出来，同时也为本设计节省了大量的时间和经费。利用该软件进行多功能婴幼儿餐椅的零件设计，整体装配，设计过程中及时发现错误，随时修改零件结构参数十分方便。

参考文献：

[1]罗碧娟,晋诗宁.儿童产品的可成长性设计研究[J].包装工程,2018(11).

[2]曲芳,桑海涛,张宏宇.基于ProE软件的虚拟人面部建模及渲染研究[J].现代计算机(专业版),2016(05).

单艳芬.基于CreoElements/Pro的多功能幼儿餐椅的创新设计[J].科学技术创新,2020(35):181-182.

基金:2016年度江苏省教育科学“十三五”规划立项课题“基于‘双平台’现代学徒制人才培养模式的实践研究——以五年制高职机电类专业为例”研究成果(课题编号:D/2016/03/97,主持人:单艳芬､杨欢);第四期江苏省职业教育教学改革研究课题“基于产教融合五年制高职现代化专业群建设模式的实践研究——以机电一体化技术专业群建设为例”研究成果｡(项目编号:ZCZ8).