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兒童吸塵器設計工學論文
摘要:把吸塵器設計為卡通小精靈的式樣，具有自動工作，自動檢測、躲離障礙物，糾偏和定位等功能。為了吸引兒童的注意力，吸塵器的按鈕比較大并能夠旋轉發光，這樣可以以語音和音樂的方式提示不同的工作狀態；兒童在玩耍中打掃衛生，開發智力，從小養成愛勞動的習慣。在集塵箱的設計上，有兩種倒垃圾的方式，一種專門為兒童而設計，另一種通過具有的密碼鎖通道專供大人使用，所有這些都使吸塵器對來說兒童更安全，更容易。
關鍵詞：吸塵器兒童快樂遙控勞動習慣
0引言
1899年J.瑟曼發明世界上第一臺電動吸塵器。1907年J.M.斯潘格勒研制出移動式真空吸塵器[1]。目前吸塵器的設計達到日已精湛完善的地步。出現了七重過濾干凈排氣系統，塵滿顯示，無需更換濾塵袋，自動停吸功能；采用五重分段過濾技術，濾塵袋采用新型SMS材料，稍加沖洗便可洗凈；龍卷風集塵設計，將塵氣分離，避免二次污染[2，3]；“海爾”的“除螨系列ZW1200-8”[4]設計等等。隨著吸塵器開發越來越智能化，使吸塵器由原來的復雜勞動變成了非常簡單輕松得愉快勞動，如最新產品全自動智能模糊控制的吸塵器，吸塵過程不需人的參與，達到了擺脫勞動的目的，但是由于該產品的高度智能化，因此也帶來了高成本。本設計正是在這樣的基礎上，提出用遙控代替全自動智能模糊控制的吸塵器，而且由于操作的簡單有趣使兒童在玩耍的過程中有一種一邊勞動，一邊享受快樂，達到培養兒童愛勞動的好習慣，開發兒童智力的目的。
1吸塵器功能設計
吸塵器的設計應當盡量避免噪音，能自動清潔灰塵和碎屑；不需要人彎著腰操作，拖著電線移來移去；不需要把它拆開把累積在內部的垃圾傾倒出來；它能自動充電，同時它還應很安全和不易損壞。
2自動吸塵部分設計
“快樂吸塵器”的行走方式是吸塵器的底部安裝了可以通過遙控驅動的車輪，以實現自動行走和靠指定路線行走兩種方式，在“快樂吸塵器”的前部有一個傳感器，它主要用于檢測障礙物、移動中糾偏和定位，而且它能自動躲離障礙物，無論是何種相對障礙物繁多的房間，還是某種套房，它都能走得到，不留死角，重復線路很少，除非您用遙控強制它向回走。在它的行走方式上采用了傳統的左右輪驅動加上萬向輪輔助支撐的二自由度移動方式，它在向左或右運動時需有一個轉彎的過程，改變吸塵路徑。遙控器的設計采用游戲手柄式的設計，這樣做是讓兒童在吸塵的過程中，就像在控制玩具賽車似的，真正體驗游戲的快樂。在吸塵的過程中，可以用遙控器來控制吸塵的路線，吸引兒童在玩耍的過程中不知不覺地將家里打掃得一塵不染，讓小兒童有一種滿足感，也漸漸養成了他們熱愛勞動的習慣。
在結構上，“快樂吸塵器”采用的是一種新的氣流運行裝置，它能將吸塵電機排出的氣流返回機器底部，把吸塵器傳統的單一吸塵模式改為吸和吹的統一方式，吸力更大并且噪音較小，同時該裝置具有能將吸塵器內局部氣流逆轉的功能，在需排塵時可自動將機器內部垃圾逆向吹出、吹進大容量垃圾箱中。
3音樂部分設計
在每次打開吸塵器前部的控制按鈕時，都會自動播放一段悅耳的音樂，在“快樂吸塵器”的后部有一個大的突起的“球”，每當手摸著這個“球”時，它發出好聽的兒童歌曲，很能吸引兒童的注意力。這個“球”在吸塵的過程中將自動旋轉并且閃光。這個“球”還有另一個功能，就是在吸塵器的充電的過程中，它會自動亮“綠光”，在充電完成時，它會自動亮“紅光”，表示充滿了。
4除塵部分設計
在吸塵器上設計兩個出塵口，一個專門是為兒童而設計，即在吸塵器的底部，因為體積較小為300mm×180mm×130mm，只要抱起吸塵器，在語音提示下，讓兒童走到垃圾箱跟前，然后將吸塵器平放在垃圾箱上，按住傾倒垃圾按鈕，吸塵口將自動打開，把垃圾就直接倒入垃圾箱里了。提起時，傾倒口自動閉合，并有快樂的音樂與語音提示，告訴孩子很棒，已經順利完成任務，增加兒童繼續工作的信心和敢于挑戰的樂趣。這種倒垃圾方式比較簡單，而且不會有很多細小灰塵飛出，但是這種方式不能很徹底的將集塵箱里的垃圾都倒出去。在集塵箱的內壁會殘留很多像頭發等臟東西，要想徹底的將集塵箱里垃圾清理干凈，只有將整個集塵箱取下來。這樣的工作，不能交給兒童來完成。因為殘留垃圾里有很多細菌，對小兒童的健康很不利，家長也不放心兒童傾倒集塵箱里的殘留垃圾，因此設計了專供大人使用的出塵口，并且設計了防止兒童打開的裝置—密碼鎖。這種密碼鎖一共有8個長方形的左右移動鍵，大人只要正確輸入“密碼”，吸塵器中部的集塵箱將自動跳開，輕松的將它拿到水池里浸泡清洗。在集塵箱的設計上，它體積占了整個吸塵器的體積70%以上，不用經常清洗，可以每隔一段時間清洗一次就可以了。每當塵滿時，吸塵器上會有倒垃圾提示。
5結束語
經過以上的分析說明，要想在占領吸塵器的市場，吸塵器的設計必須具有自己的特色和價值。本課題正是從這方面入手，快樂吸塵器，讓兒童們不僅在玩耍中將地面打掃干凈，使兒童不僅得到了樂趣，而且還養成了一種愛清潔，愛勞動的好習慣。
參考文獻：
[1]吸塵器.中國制造網[EB].：http://cn.made-in-china.com.2005.
[2]寧紹強.產品形象設計[M].北京:化學工業出版社.2004.
[3]阿爾文.人體工程圖解——設計中的人體因素[M].北京:中國建筑工業出版社.2004.
[4]朱序璋.人機工程學.西安電子科技大學出版社[M.1999.
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