產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例--孕婦腳腫按摩器.doc

產(chǎn)品設(shè)計(jì)案例腳腫按摩器緣起：2014年秋，筆者妻子懷孕五六個(gè)月，開始出現(xiàn)腳腫癥狀。為了幫助妻子消除較重的困擾，筆者在網(wǎng)上查找方法，大多數(shù)是食療方案，試用之后效果不是很明顯。于是，只能耐心幫妻子按摩腿部，經(jīng)過不斷實(shí)踐，摸索出了一種比較有效的按摩方案。按摩方案：妻子平躺在床上，一腿伸直，另一腿斜分，本人坐其對(duì)面空位處，一手托著腳腕，另一手扶著膝關(guān)節(jié)窩，雙手協(xié)作使其腿屈伸，十?dāng)?shù)次之后，腳腫就消了。思其原理，大概是腿部放松后進(jìn)行屈伸運(yùn)動(dòng)，血液循環(huán)和淋巴循環(huán)均得到改善，因此能夠很快消腫。在找到按摩方法后，經(jīng)過多次實(shí)踐證明有效。于是就想把這個(gè)按摩方法設(shè)計(jì)成工具，那樣一來，拿到這個(gè)工具的人就可以很方便地使用了。要知道，大約3/4的女性在懷孕期間都會(huì)出現(xiàn)不同程度的水腫癥狀，能幫助她們減輕懷孕過程中的不適，這是非常大的功德。想象大腿就像一根繞髖關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的棒，小腿則是另一根繞膝關(guān)節(jié)旋轉(zhuǎn)的棒，于是就可以做一個(gè)以大腿長(zhǎng)度為半徑的圓，再在圓周上取點(diǎn)，以這些點(diǎn)為圓心，小腿長(zhǎng)度為半徑做一系列的圓，這樣就可以得到一系列的圓周，這些圓周上的點(diǎn)對(duì)應(yīng)腳腕在某一時(shí)刻的軌跡，但我們需要的只是按摩路徑上的軌跡點(diǎn)，因此以小腿長(zhǎng)度作為直徑作一個(gè)與膝關(guān)節(jié)軌跡相切的圓，與之前軌跡的交點(diǎn)就是對(duì)應(yīng)時(shí)刻的腳腕的軌跡點(diǎn)。如下圖所示簡(jiǎn)化出來的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖所示抽象原理大致如此，接下來我們要做的就是原理的具象化。這么有愛心的一件事，本來想設(shè)計(jì)成一個(gè)心形的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)心形設(shè)計(jì)的尺寸太大了去掉多余的部分后，開始添加機(jī)構(gòu)，然后根據(jù)限制去掉多余的部分讓我們來看一看使用效果圖，腳放在上面，按著軌跡運(yùn)動(dòng)，就是按摩的方式了。轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)還可以進(jìn)一步精簡(jiǎn)為下面的結(jié)構(gòu)這樣的設(shè)計(jì)已經(jīng)沒有辦法再精簡(jiǎn)了，而且使用塑料材質(zhì)的話還可以通過注塑成型，再用T型銑刀走一遍就達(dá)到預(yù)期的使用效果了。之后，我們?cè)侔讯S圖紙變成三維造型，畢竟三維的看起來更具體造好型之后，看起來非常的美觀，厚度30mm，應(yīng)該是比較輕巧的，但是一查看，發(fā)現(xiàn)太笨重了，塑料材質(zhì)也有4Kg，于是對(duì)其進(jìn)行了抽殼，厚3mm，重量一下子減到0.8Kg左右。下面兩個(gè)圖是抽殼后的正面圖和背面圖。輕巧是輕巧了，擔(dān)心強(qiáng)度不夠，就又做了有限元計(jì)算，發(fā)現(xiàn)與抽殼前相比，強(qiáng)度下降太多，主要是面板的變化，于是又對(duì)面板進(jìn)行了加強(qiáng)，在縱向加了加強(qiáng)筋，如下圖所示。雖然加強(qiáng)后重量增加到1.2Kg左右，但強(qiáng)度要大大增強(qiáng)，約為抽殼前的一半，加一百公斤（假設(shè)有個(gè)胖子想要站在上面試試）變形4mm，最大應(yīng)力20MPa左右，完全能滿足使用需要。另外，抽殼后順便把底板的高度降低，使導(dǎo)向槽的背部也能作為支撐面，整個(gè)高度由30mm降低為23mm，在減小尺寸的同時(shí)還增加了強(qiáng)度，完美！后記：為了這個(gè)設(shè)計(jì)，本人花費(fèi)了約有兩個(gè)月時(shí)間探索，其實(shí)只要掌握這個(gè)簡(jiǎn)單的按摩方法，就能輕松搞定孕婦腳腫問題。當(dāng)這個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)做完之后，發(fā)現(xiàn)這個(gè)產(chǎn)品純屬雞肋，要不要這東西，孕婦本人都可以自己躺在床上屈伸腳運(yùn)動(dòng)，