張語(yǔ)暄 楊旭 李東霞

【摘? 要】隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步，人們對(duì)生活環(huán)境的要求越來越高，從而促進(jìn)了保潔行業(yè)的快速發(fā)展，與此同時(shí)，進(jìn)入21世紀(jì)以來，設(shè)計(jì)師們?cè)絹碓街匾暼艘蚬こ虒W(xué)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)上的應(yīng)用。?通過對(duì)現(xiàn)有家用掃把調(diào)查問卷的研究與分析，了解了現(xiàn)有家用掃把存在的一些主要問題，如： 掃把難以清理一些家庭死角，工具掃把掃把桿的長(zhǎng)度設(shè)計(jì)不合理導(dǎo)致手腕疲勞以及需要經(jīng)常彎腰造成身體疲勞，不易清理水和油漬以及人或?qū)櫸锏囊渍掣矫l(fā)，掃把桿材料大多為塑料容易斷裂等。以解決這些主要問題為目標(biāo)，結(jié)合人因工程學(xué)的專業(yè)知識(shí)，運(yùn)用三維建模軟件SolidWorks進(jìn)行了新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)?；谌艘蚬こ痰男滦图矣脪甙训脑O(shè)計(jì)在滿足消費(fèi)者各項(xiàng)需求的同時(shí)，正好符合這一發(fā)展趨勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】家用掃把;人因工程;產(chǎn)品設(shè)計(jì)

1.新型家用掃把設(shè)計(jì)的背景

進(jìn)入21世紀(jì)以后，設(shè)計(jì)師越來越重視人因工程在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中所發(fā)揮的重要作用。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是以人為中心的設(shè)計(jì)，人因工程是以人為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，兩者都注重人類行為的設(shè)計(jì)與研究，將人因工程學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，能夠?yàn)楫a(chǎn)品設(shè)計(jì)提供堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

掃把是清潔工具中必不可少的一種，隨著保潔行業(yè)的快速發(fā)展，各類掃把的需求量與日俱增，保潔市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)加劇，多功能新型掃把更是備受人們的青睞，新型掃把市場(chǎng)的發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

本論文將通過對(duì)現(xiàn)有家用掃把的市場(chǎng)調(diào)研，結(jié)合現(xiàn)有家用掃把所存在的問題，以人因工程學(xué)（HFE）、人機(jī)工程學(xué)、人體測(cè)量學(xué)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)等學(xué)科的專業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)出一款新型家用掃把（以下簡(jiǎn)稱掃把）。該款掃把不僅能夠解決現(xiàn)有家用掃把所存在的問題，而且還能夠提高掃把在使用過程中的效率以及舒適度，迅速融入市場(chǎng)，符合保潔市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.家用掃把設(shè)計(jì)的思路與方法

根據(jù)對(duì)現(xiàn)有家用掃把的市場(chǎng)調(diào)查問卷的分析，主要涉及到現(xiàn)有家用掃把的掃把桿長(zhǎng)度是否合理、掃把頭是否易清理水和油漬、掃把的合理價(jià)位、材質(zhì)以及是否應(yīng)具備多功能等問題。深入的了解現(xiàn)有家用掃把的使用狀況及其存在的問題。

參考現(xiàn)有家用掃把的類型，取長(zhǎng)補(bǔ)短，擬定設(shè)計(jì)方案，該方案下的掃把具有雙面掃把頭、拖地和伸縮桿功能外，添加了掃把頭的清理裝置，并且根據(jù)人因工程學(xué)在掃把的把手上進(jìn)行了改進(jìn)。

根據(jù)方案具體研究掃把的結(jié)構(gòu)特征，研究的結(jié)構(gòu)主要有：雙面掃把頭、掃把頭固定裝置、轉(zhuǎn)換按鈕、拖布組件、兩段掃把桿、螺旋擰緊裝置、掃把頭清理裝置以及把手。

對(duì)初步設(shè)計(jì)好的掃把利用SoildWorks中的插件Simulation進(jìn)行有限元分析。利用SolidWorks軟件對(duì)掃把的材料以及進(jìn)行模擬與選擇，根據(jù)實(shí)際情況選取不同的材料和顏色，以最大化的滿足消費(fèi)者需求。

3.設(shè)計(jì)解決的關(guān)鍵問題

使用問卷調(diào)查法，發(fā)放網(wǎng)絡(luò)問卷，對(duì)現(xiàn)有家用掃把的掃把桿長(zhǎng)度是否合理、掃把頭是否易清理水和油漬、掃把的合理價(jià)位、材質(zhì)以及是否應(yīng)具備多功能等問題進(jìn)行問卷調(diào)查。通過對(duì)有效數(shù)據(jù)的分析提出設(shè)計(jì)優(yōu)化方案。

通過大量的數(shù)據(jù)分析，提出多種初始方案的設(shè)計(jì)。并確定最終方案，設(shè)計(jì)新型家用掃把的主要裝置有雙面掃把頭、掃把頭固定裝置、轉(zhuǎn)換按鈕、拖布組件、兩段掃把桿、螺旋擰緊裝置、掃把頭清理裝置以及把手。根據(jù)人因工程學(xué)，改善零部件設(shè)計(jì)，并進(jìn)行有限元分析驗(yàn)證可行性。

對(duì)確定方案進(jìn)行仿真模擬，使用SoildWorks軟件設(shè)計(jì)制作出掃把重要的零部件，做出3D零件圖和3D組合圖，針對(duì)完整的模型進(jìn)行分析，優(yōu)化改進(jìn)，再對(duì)掃把進(jìn)行色彩分析，使其變得更加美觀。

4.新型掃把設(shè)計(jì)的成果及意義

采用雙面掃把頭，在不同的情況下可選用特定的掃把頭可以清理一些以往不方便清理的家庭死角，且易清理水和油漬，不易粘附毛發(fā)，拆裝方便。新型家用掃把的掃把桿是根據(jù)人體測(cè)量學(xué)設(shè)計(jì)的伸縮桿，可滿足不同消費(fèi)者的需求，以減少?gòu)澭螖?shù)，減輕使用者疲勞度;新型家用掃把是基于人因工程設(shè)計(jì)的，能夠減少手腕疲勞;新型家掃把增加了掃把頭清理裝置和拖地的功能，滿足了消費(fèi)者的多功能的需求;該新型掃把具有拖布，具有拖地功能，拖把掃把二合一。

新型家用掃把的設(shè)計(jì)，不僅能解決現(xiàn)有家用掃把存在的問題，而且更加人性化，提高了人們?cè)谑褂眠^程中的舒適度，更符合現(xiàn)在保潔市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)。

5.結(jié)語(yǔ)

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)必須滿足市場(chǎng)的需求，根據(jù)消費(fèi)者的需求來設(shè)計(jì)新型家用掃把的功能是必要之舉。通過對(duì)調(diào)查問卷的結(jié)果分析可得知，目前消費(fèi)者急需一款新型家用掃把，該款新型掃把具有以下功能及特點(diǎn)：

人們?cè)谑褂矛F(xiàn)有家用掃把掃地時(shí)經(jīng)常需要彎腰，對(duì)于一些腰部有疾病的人和老人來說，掃不了幾步腰部就會(huì)產(chǎn)生酸痛感，所以新型家用掃把的掃把桿長(zhǎng)度應(yīng)設(shè)計(jì)合理，使人們?cè)趻叩貢r(shí)不需要經(jīng)常彎腰;

把手是掃把與人體直接接觸的部分，涉及到人的因素，直接影響到人在使用掃把時(shí)的舒適度，所以應(yīng)該運(yùn)用人因工程學(xué)的知識(shí)去設(shè)計(jì)其結(jié)構(gòu)特征，使得掃把把手更加人性化，提高使用舒適度并且能夠緩解手腕疲勞;

日常生活中，水和油漬是我們掃地時(shí)經(jīng)常遇到的麻煩之一，不易清理，并且容易滑倒人，特別是在廚房和浴室。因此，新型家用掃把的設(shè)計(jì)應(yīng)該從這個(gè)方面入手，并解決這些問題，設(shè)計(jì)出一款易清掃水和油漬的新產(chǎn)品;

近些年來，人們?cè)絹碓较矚g在家里面養(yǎng)各種寵物，小貓小狗之類的，這些寵物難免會(huì)掉落一些毛發(fā)，特別是在換季的時(shí)候，此外人們偶爾也會(huì)掉落的一些毛發(fā)，這樣就導(dǎo)致了一個(gè)非常令人頭疼的問題，即掃地時(shí)掃把頭容易粘上毛發(fā)，并且不容易清理掉，所以新型家用掃把應(yīng)該具有容易清理粘附在掃把頭上的毛發(fā)的功能;

如今人們?cè)絹碓节呄蛴谑褂靡恍┒喙δ艿漠a(chǎn)品，一方面，這些產(chǎn)品的功能比其他產(chǎn)品多;另一方面，多功能產(chǎn)品使用起來方便快捷。多功能已是產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展必然趨勢(shì)之一，新型家用掃把的設(shè)計(jì)也應(yīng)適應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì)，比如說設(shè)計(jì)具有拖地功能的家用掃把等;

目前，在家居保潔市場(chǎng)上，大多數(shù)產(chǎn)品都結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、材料輕巧方便，此外，產(chǎn)品模塊化和可拆裝化也是產(chǎn)品設(shè)計(jì)發(fā)展的方向之一，做特定的工作選用特定的模塊，并且易拆裝。新型家用掃把的設(shè)計(jì)也應(yīng)該采用這一設(shè)計(jì)策略。

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作者簡(jiǎn)介：張語(yǔ)暄（1999-），男，漢族，山東濰坊人，學(xué)生，本科在讀，研究方向?yàn)楣I(yè)工程

楊旭（2000-），男，漢族，湖北鄂州人，學(xué)生，本科在讀，研究方向?yàn)楣I(yè)工程

李東霞（2000-），女，漢族，寧夏石嘴山人，學(xué)生，本科在讀，研究方向?yàn)楣I(yè)工程

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