模塊化智能家具平臺設(shè)計

焦文博

摘? 要：模塊化設(shè)計思想理論最初出現(xiàn)在20世紀(jì)前期，模塊化家具從歐洲開始，逐步擴(kuò)展到機床等行業(yè)。近年來，“模塊化設(shè)計”思想理論已得到了我國不少企業(yè)的關(guān)注并將這一思想理論融入到家具產(chǎn)品中。智能家具模塊化設(shè)計不但可以滿足用戶的個性化需求，還可以幫助企業(yè)縮短產(chǎn)品的設(shè)計周期，提高產(chǎn)品性價比，給用戶帶來豐富的體驗。

關(guān)鍵詞：模塊化;交互體驗;綠色環(huán)保

中圖分類號：TS664.01 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）29-0086-02

Abstract： Modular design theory first appeared in the early 20th century. Modular furniture appeared in Europe， and was gradually applied to machine tools and other industries. In recent years， the thought and theory of "modular design" has been concerned by many enterprises in our country and has been integrated into furniture products. The modular design of intelligent furniture can not only meet the needs of individual users， but also help enterprises to shorten the design cycle of products， improve the performance-to-price ratio of products， and bring rich experience to users.

Keywords： modularization; interactive experience; green environmental protection

1 模塊化設(shè)計的研究

1.1 研究內(nèi)容

家具模塊化設(shè)計指的是在對家具進(jìn)行功能分析的基礎(chǔ)上，劃分并設(shè)計出系列的家具功能模塊，將通用模塊與專用模塊通過標(biāo)準(zhǔn)化的接口組合成家具的設(shè)計方法。通用模塊是指具有通用性和互換性，可用于多種產(chǎn)品的模塊;專用模塊是指具有特殊功能和結(jié)構(gòu)的模塊，通常僅在某一種組合方式中使用。通用模塊和專用模塊的組合方式不同，最終獲得的家具功能也不相同。

模塊化智能家具平臺基于新科技和互聯(lián)網(wǎng)云平臺進(jìn)行基礎(chǔ)研究，技術(shù)和數(shù)據(jù)智能共享并結(jié)合人體工程學(xué)、人工智能、人機交互等技術(shù)，以學(xué)校學(xué)習(xí)、生活為基礎(chǔ)研究環(huán)境，提高辦公、生活質(zhì)量，平臺模塊化延展性強。通過對基礎(chǔ)構(gòu)架材料、數(shù)據(jù)的研究，打造網(wǎng)絡(luò)終端和云平臺大數(shù)據(jù)進(jìn)行交互，為學(xué)習(xí)、辦公、生活提供科技含量高、數(shù)據(jù)個性化定制、多應(yīng)用模塊化組合的全新一站式解決方式。

模塊化智能家具平臺以互聯(lián)網(wǎng)云數(shù)據(jù)交互和人工智能科技為創(chuàng)新點，突出模塊、互聯(lián)網(wǎng)與終端的緊密結(jié)合，在實體交互中，結(jié)合人體工程學(xué)，根據(jù)不同使用人群設(shè)計適宜的數(shù)據(jù)化模塊，提高產(chǎn)品的針對性，增加人的體驗感。

1.2 研究背景

隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，人類已進(jìn)入智能時代，人工智能為社會帶來了新興技術(shù)。目前來看，除了眾多的機械與電子技術(shù)運用到智能家具的開發(fā)外，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的運用也為智能家具設(shè)計帶來了更多可能，比如藍(lán)牙傳輸技術(shù)，無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，射頻識別技術(shù)、人工智能技術(shù)、云數(shù)據(jù)交互平臺技術(shù)等等，使得家具從單一的三維物體，向一個更有生命力的角色轉(zhuǎn)換，為使用者帶來更優(yōu)秀的使用體驗。

1.3 研究目的及意義

根據(jù)人本主義精神學(xué)家馬斯洛的層次需求理論，人具有從低到高的多層次的需求，一站式的完成人的需求，總結(jié)為四個方面。

1.3.1 增加生活便利性。提供多功能可調(diào)可任意組裝的新材料、新數(shù)據(jù)框架結(jié)構(gòu)，結(jié)合新型復(fù)合環(huán)保材料模塊，集新科技、人工智能、大數(shù)據(jù)交互技術(shù)為一體，提高產(chǎn)品使用體驗。

1.3.2 提高產(chǎn)品的性價比。運用多種技術(shù)的相互結(jié)合，進(jìn)行一條龍生產(chǎn)，模塊化的組合生產(chǎn)形勢，拓展性強、兼容性強，提升產(chǎn)品后期功能完善性和全面性問題。

1.3.3 促進(jìn)綠色環(huán)保。以提高產(chǎn)品的生命周期為主，結(jié)合新材料和科學(xué)化數(shù)據(jù)分析，提高產(chǎn)品模組的針對性，提升產(chǎn)品的利用率，過濾多余生產(chǎn)，節(jié)能減排。

1.3.4 提高云數(shù)據(jù)與現(xiàn)實同步提高用戶體驗。利用互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交互，模組與產(chǎn)品模塊相互對接，通過用戶的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行大數(shù)據(jù)的計算，進(jìn)行系統(tǒng)升級更新產(chǎn)品軟件數(shù)據(jù)平臺，加強云數(shù)據(jù)與客戶終端信息同步的個性化定制。

2 基于用戶體驗的模塊化智能家具分析

2.1 目標(biāo)用戶

本課題設(shè)計的模塊化智能家具平臺主要針對對桌子需求較高的人群，適用于設(shè)計工作者、在校學(xué)生及老師、社會辦公人群等。從使用人群健康角度出發(fā)，通過針對設(shè)計工作者，在校學(xué)生及老師，社會辦公人群，進(jìn)行健康問題調(diào)研得出動態(tài)可調(diào)節(jié)設(shè)計，可以有效緩解長時間使用普通桌子帶來的視覺功能疾病、頸椎病、腰椎病、痔瘡等，達(dá)到在保證目標(biāo)用戶健康的前提下帶給其便利性。

2.2 用戶需求

2.2.1 尺寸需求。為了滿足使用者的工作學(xué)習(xí)需要，我們收集了以下尺寸指導(dǎo)智能家具平臺的設(shè)計：辦公桌長1600（mm），寬800 （mm），高750（mm）

2.2.2 調(diào)節(jié)需求。為了滿足客戶對桌子高度調(diào)節(jié)的需求，使根據(jù)人體工程學(xué)，我們的桌子可調(diào)節(jié)的升降范圍為690-1150mm，讓不同身高的人能找到自己舒適的坐站高度。

2.2.3 擴(kuò)展需求。模塊化的家具產(chǎn)品通過不同的模塊的快速組合，讓家具具備不同的造型和功能。消費者可以根據(jù)自己的需求選擇甚至定制相應(yīng)的功能模塊，也可以升級原模塊至新功能模塊。

3 智能模塊化家具平臺設(shè)計實踐

3.1 產(chǎn)品設(shè)計分析

3.1.1 產(chǎn)品功能。桌面可調(diào)功能：可根據(jù)使用者需求，無死角全方位上下左右旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)人工智能人機無縫交互功能：通過手機端、電腦端APP對桌子進(jìn)行互聯(lián)，通過移動端APP對桌子進(jìn)行興趣設(shè)定。燈光功能：燈光功能根據(jù)周圍環(huán)境自動調(diào)節(jié)光照的亮度以及冷暖變化。外接燈光模組可進(jìn)行燈光的模式記憶以及燈光角度的自動或者手動調(diào)節(jié)。智能語音功能：AI智能語音，分析說話者意圖，靈活應(yīng)變使用者發(fā)出的指令。

3.1.2 產(chǎn)品特色。模塊化智能綠色平臺：模塊化以及智能云平臺的相互交融延長產(chǎn)品壽命，可進(jìn)行模塊的替換避免過度生產(chǎn)帶來的能源消耗。創(chuàng)新性模塊化無限延展設(shè)計：通過模塊化的產(chǎn)品設(shè)計，實現(xiàn)單個產(chǎn)品的無限拓展，自定義想要的功能模塊。人工智能云數(shù)據(jù)交互：產(chǎn)品與手機app智能互聯(lián)，形成產(chǎn)品生態(tài)，在云平臺終端進(jìn)行數(shù)據(jù)調(diào)研，從而開發(fā)新產(chǎn)品，產(chǎn)品可以通過此方法滲入到各個領(lǐng)域當(dāng)中，并易于管理和產(chǎn)品更新。新材料運用：7075鋁合金以及碳纖維這種強度大韌性強重量輕的材料，不但減重而且抗腐蝕能力強。

3.1.3 產(chǎn)品環(huán)保。（1）使用周期：通過模塊化的設(shè)計，使得桌子后期的升級以及維修都可以從局部進(jìn)行，從而使桌子本體一直處于最好的狀態(tài)，延長產(chǎn)品的使用周期。（2）產(chǎn)品設(shè)計周期：產(chǎn)品通過設(shè)計之初將模塊化智能平臺建立起，為以后的設(shè)計作為原始鋪墊以及更新平臺，可在以后的設(shè)計中更新每塊模組，從而降低每塊模組的設(shè)計周期，帶來全新的模組升級，而不消耗過多的資源進(jìn)行整體桌子的更換。（3）材料選擇：材料選擇以金屬材料為主帶來新的使用體驗的同時更有助于樹木的保護(hù)，順應(yīng)全球節(jié)能減排。

3.1.4 產(chǎn)品性價比。產(chǎn)品通過新材料的運用以及模塊化的運用，使用戶不必花費更多的金錢進(jìn)行整套設(shè)備的更換，只更換某個模塊就可把桌子恢復(fù)最好狀態(tài)，因為模塊化職能辦公桌設(shè)計領(lǐng)域較廣，包含人群較多，成為人人能負(fù)擔(dān)的起的生活用品。

3.1.5 產(chǎn)品定位。目標(biāo)使用人群：設(shè)計工作者、在校學(xué)生及老師、社會辦公人群。使用環(huán)境：設(shè)計工作室，學(xué)校教室，辦公空間，宿舍，景觀。功能定位：健康、便捷、高效。顏色定位：簡約，以黑色灰色為主，木色。造型定位：現(xiàn)代，安全。

3.2 方案設(shè)計

3.2.1 動態(tài)可調(diào)設(shè)計。動態(tài)可調(diào)設(shè)計，可通過手動和自動的方式進(jìn)行對桌面的傾斜角度，桌子的高度，以及顯示器的調(diào)節(jié)，在一個三維的空間中呈現(xiàn)出適合使用者真正舒適的辦公姿態(tài)。升降機構(gòu)：采用結(jié)構(gòu)簡單耐用的液壓管對桌面進(jìn)行支撐，在此同時可以進(jìn)行對桌面升降以及傾斜操作。旋轉(zhuǎn)機構(gòu)：安裝于桌面底部的磁懸浮裝置，在通電的過程中可以使桌面與支架之間產(chǎn)生空隙，從而降低部件之間的摩擦，使桌面的旋轉(zhuǎn)輕而易舉。

3.2.2 材料設(shè)計。以桌子作為實體產(chǎn)品：桌面材料：采用多種材料分層組合，起到支撐作用的7075鋁合金板作為桌面的主體材料，密度低重量小，強度高韌性強，有著優(yōu)良的抗腐蝕性，且塑形能力強。親膚材料：可以選裝樹脂材料或者碳纖維材料，這兩種材料有著超級輕的重量以及超強的強度，耐熱性好，塑形能力強的特點。框架材料：桌腿采用磨砂不銹鋼、陽極氧化鋁，有著更強的剛性，抗沖擊能力強。模組材料：選取整套鋁錠外殼，抗沖擊能力強，易塑形，堅固耐用。

3.2.3 平臺延展性模組設(shè)計。延展性模組設(shè)計，是基于原有桌面的基礎(chǔ)上，以拼接積木的形式進(jìn)行桌面以外其他功能的拓展，即插即用，每一個模塊之間與桌面輕松對接。

3.2.4 互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)化交互設(shè)計。通過app上顯示的產(chǎn)品外觀對應(yīng)實際產(chǎn)品進(jìn)行部分調(diào)節(jié)，操作有趣簡單明了，在你有清晰明確操作提示，滿足用戶對趣味性和互動性的需求前提下，同時可以激發(fā)學(xué)習(xí)欲望，有利于用戶獲得良好的產(chǎn)品體驗。

4 總結(jié)展望

結(jié)論：模塊化和互聯(lián)網(wǎng)實時共享前提下，實現(xiàn)的人機交互作為虛擬與物理環(huán)境無縫結(jié)合的范例，為智能辦公家具平臺的設(shè)計提供了一種新的研究思路，帶來全新的辦公體驗。將模塊化應(yīng)用在智能辦公家具之中，滿足辦公人群的拓展需求以及互聯(lián)網(wǎng)的實時共享，大大提高了工作效率。因此模塊化智能家居平臺的設(shè)計無疑是為辦公家具的發(fā)展開拓了一條新的道路。

展望：枯燥無味，效率低下的辦公環(huán)境將會成為過去，未來的辦公環(huán)境將是會充滿無限拓展可能的辦公環(huán)境，科技的進(jìn)步會促生出越來越多的交互方式，模塊化以及實體交互作為新興的研究領(lǐng)域，所需要的數(shù)據(jù)以及相關(guān)研究甚少，希望今后有更多的學(xué)者進(jìn)行相關(guān)領(lǐng)域的研究。

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