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作品设计:基于场景需求的物品功能优化与转化设计

[日期:2025-5-15 15:43:16] [字体:特大 ]

-----通用技术课设计专题:基于场景需求的物品功能优化与转化设计

    【设计主题】 
    环境适应性设计或生活场景适应性设计(基于场景需求的物品功能优化与转化)----选择一类生活/公共场景,设计能智能感知环境人工触发机制自适应环境变化实现功能转化的物品。 
     【设计目标】
    观察生活中的某一特定场景(公共场合、家庭场景、灾害环境等),设计一件能根据环境变化自主调整功能/形态的物品,使其适应多场景需求,解决实际问题。要既符合实际应用,又有创新点。 
    【设计背景与需求】
    许多物品在单一场景下表现良好,但面对复杂环境时存在局限。例如:图书馆梯凳在取书时需频繁移动,但传统梯凳无防倾倒设计;户外垃圾桶在强风天气易被吹翻;校园井盖在暴雨时可能成为排水阻碍……
    请选择一类生活/公共场景,设计能智能感知环境或人工触发机制或自适应环境变化,实现功能转化的物品。
    注意:设计计强调的是环境适应性和功能转换。


    【设计要求】
    1.场景针对性
    明确说明设计适用的具体场景(如:教学楼旋转门+轮椅通行模式切换/社区健身器材雨天防积水设计)
    2.双态转换机制 
    需包含至少两种工作状态(例:普通模式/安全模式、收纳形态/使用形态、电力驱动/机械制动)
    3.人机交互设计
    包含环境触发机制(重力感应/温度感应等)或人工操作界面(物理按钮/语音指令)等
    4.材料与成本(如果不能物化,至少出设计构思方案和设计图) 
    优先考虑常见材料(ABS塑料/铝合金型材等),总成本控制在200元内
    【设计成果要求】
    1.场景分析图(作品布局、结构效果图)
    (场景分析就是对特定场景进行全面的观察、分析和理解,以获取客观事实和主观要求的相关信息,为解决方案的设计和实施提供指导。) 
    2.三视图+关键结构爆炸图(即立体装配图)
    3.功能转化流程图(可结合Arduino等控制器)
    4. 1:10比例实物模型(允许3D打印/激光切割)
    【评价维度】
    1.创新性(30%):是否发现真实痛点并提出新颖解决方案
    2.技术合理性(25%):机械结构/控制逻辑是否合理 
    3.场景匹配度(20%):功能转换是否符合目标场景需求
    4.可实施性(15%):材料工艺选择是否合理
    5.人机交互(10%):操作方式是否符合使用习惯
    【示例参考】 
    1.购物车自适应轮(叫机械联锁、机械自锁机制、结构干涉制动、被动制动系统、被动安全装置、结构依赖型制动、自动安全锁定、环境互动式制动、地型适应性轮、机械干涉制动):购物车轮子在平地可以滚动,但上了手扶电梯购物车就动了。原理是利用电梯的梳齿板结构,购物车上到手扶电梯后,轮子陷到了齿槽里,导致购物车脚架的橡胶压到到了齿槽板,此时轮子就变成了悬空状态,于是购物车就无法动了。这种设计利用几何形状差异来阻止移动,称为“几何锁定”或“结构干涉”

    2.校园安全警示标志。
    3.可变形交通锥:夜间施工时自动展开反光条,白天折叠收纳 
    4.教室智能窗锁:PM2.5超标时自动闭锁+启动通风系统 
    5.适老化药盒:检测到取药超量时触发语音提醒并锁闭
    说明:此设计要求既保留了经典工程设计流程,又融入智能硬件元素,可适配不同层次学生的创作需求。主题要培养学生的观察力,鼓励他们从生活中发现问题并解决。

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