-模塊化創(chuàng)新設(shè)計(jì)應(yīng)用研究-以樂(lè)高積木為例

Researchontheapplicationofmodularinnovativedesign--acasestudyoflegobricksAbstract:Theso-calledmodulardesignistheproductofsomeelements,accordingtoitsfunctionandformtodividesomeoftheproductcomponents,throughsomespecialstructuralconnectiontogether,constituteanewproductsystem.Takingthestructuralconnectionmodeoflegoblocksasanexample,therepeatability,interpenetrationstructureandmulti-facetedstructurecombinationoflegoblocksmakethemhavebetterexpansibilityandstructuralstability.Lampsandlanternsareoneofthebestdesigncarriersforthecombinationofnewstructures,andtheycanfurtheroptimizethestructureandfunctionoflampsandlanterns.Lightingisoneoftheessentialproductsinpeople'slife,Withthedevelopmentandprogressofthetimes,thelampsandlanternsofnormalsinglehavebeenunabletomeetthedemandofpeoplemoredaily,thelampandthecombinationofdiversedemandasTheTimesprogressandgraduallyimprove,too.Atthisstagethelampsandlanternsindustrycompetitivepressuresincrease,theenterpriseitselftheproductofscaleistheneedtoconstantlyimprove,andputforwardtheideaofmodulardesign,productdesigncanbeliberatedbetter.Thispaperstudiesthemodulardesigninthedesignoflampsandlanterns,andfindsouttheappropriatemodulardesignmethodbasedonthebuildingblockstructure.Throughtheanalysisofthemeaningandclassificationofbuildingblockstructure,wecanunderstandtheproductsusingtheconceptofbuildingblockmechanismonthemarket,analyzetheadvantagesofbuildingblockstructureappliedtothedesignoflampsandlanterns,andstartwiththetransformationdesignanddemandofbuildingblockstructureinlampsandlanterns.Thispaperattemptstoproposeanewlampdesignschemebasedonbuildingblockstructure.Keywords:lampdesign,buildingblockstructure,modulardesign,ecology目錄第一章緒論 71.1課題研究背景 71.2課題的研究現(xiàn)狀 81.2.1國(guó)內(nèi)研究 81.2.2國(guó)外研究 81.3課題研究的主要內(nèi)容和意義 91.4課題研究方法和內(nèi)容 91.5本章小結(jié) 10第二章積木式模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用 112.1模塊化與模塊化設(shè)計(jì) 112.1.1模塊化理論基礎(chǔ) 112.1.2模塊化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì) 112.2樂(lè)高積木種類(lèi)分類(lèi)分析 122.3積木零件結(jié)構(gòu)分析 142.3.1傳統(tǒng)積木零件組合結(jié)構(gòu)分析 142.3.2非傳統(tǒng)科技式積木零件組合結(jié)構(gòu)分析 152.4樂(lè)高積木，模塊化運(yùn)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的原則及因素 182.4.1安全性原則 182.4.2實(shí)用性原則 182.4.3生態(tài)原則 182.5現(xiàn)有模塊化產(chǎn)品案例分析 192.5.1元素重復(fù)使用組合 192.5.2元素堆疊使用組合 212.5.3穿插鏈接交錯(cuò)使用組合 232.6積木式模塊化結(jié)構(gòu)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì) 262.7本章小結(jié) 27第三章基于積木式模塊化結(jié)構(gòu)的燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì) 273.1燈具設(shè)計(jì)的發(fā)展背景 273.1.1燈具設(shè)計(jì)的市場(chǎng)現(xiàn)狀 273.1.2燈具設(shè)計(jì)的用戶需求 283.2燈具設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì) 293.3積木式結(jié)構(gòu)在燈具設(shè)計(jì)上的體現(xiàn) 313.4積木式模塊化結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的關(guān)聯(lián)性 333.5積木式模塊化結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要性 333.6本章小結(jié) 34第四章基于積木式模塊化結(jié)構(gòu)的燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐 344.1系列化燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì) 344.2積木式模塊化結(jié)構(gòu)的融入 354.2.1積木結(jié)構(gòu)的選取 354.2.2組合方式和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 354.2.3科技創(chuàng)新設(shè)計(jì) 374.3設(shè)計(jì)方案展示 37第五章總結(jié) 39參考文獻(xiàn)： 40致謝 41緒論課題研究背景消費(fèi)者對(duì)于一個(gè)產(chǎn)品的優(yōu)劣評(píng)判多以視覺(jué)感官作為標(biāo)準(zhǔn)。而功能作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的重要因素，設(shè)計(jì)師、消費(fèi)者也應(yīng)當(dāng)重視這一部分，運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)方法可用于產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計(jì)。人們對(duì)燈具功能的需求推動(dòng)了模塊化結(jié)構(gòu)在燈具設(shè)計(jì)上的思考。通俗來(lái)說(shuō)，模塊化設(shè)計(jì)就是把產(chǎn)品的一些要素,依照其不同的功能與外觀劃分成成不同的組件，通過(guò)設(shè)計(jì)連接結(jié)構(gòu)，將其組合在一起,使其變成一個(gè)新的產(chǎn)品系統(tǒng)。積木式是表達(dá)模塊化設(shè)計(jì)的經(jīng)典語(yǔ)言。以樂(lè)高積木為例。樂(lè)高積木是一種砌磚類(lèi)玩具。大部分積木都是由塑料制成，頂部有圓點(diǎn)，底部有孔可以嵌入圓點(diǎn)。有2600多種形狀，可以組裝成各種形狀。這種結(jié)構(gòu)連接方式，通過(guò)積木的可重復(fù)性，穿插結(jié)構(gòu)以及多面結(jié)構(gòu)結(jié)合使得其有更好的拓展性和結(jié)構(gòu)穩(wěn)固性。燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)是體現(xiàn)新型結(jié)構(gòu)組合方式的優(yōu)秀設(shè)計(jì)載體之一。燈具是集合實(shí)用功能和藝術(shù)裝飾于一體的日常用品，兼具藝術(shù)審美和生活氛圍感營(yíng)造的功能。從古至今人們都離不開(kāi)光源，可以說(shuō)光源是伴隨著人類(lèi)的成長(zhǎng)也在不斷變化升級(jí)，人們的物質(zhì)生活在不斷提高，照明技術(shù)和照明載體也發(fā)生變化，從材質(zhì)，形式和照明方法都有不同的進(jìn)步。進(jìn)入21世紀(jì),在工業(yè)4.0王華斌王華斌,童靈工業(yè)4.0時(shí)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)新的審美特征及其啟示[J].設(shè)計(jì)藝術(shù)研究,2020,10(01):41-46.工業(yè)4.0：利用信息化技術(shù)促進(jìn)產(chǎn)業(yè)變革的時(shí)代，用物聯(lián)信息系統(tǒng)（Cyber—PhysicalSystem簡(jiǎn)稱CPS）將生產(chǎn)中的供應(yīng)，制造，銷(xiāo)售信息數(shù)據(jù)化、智慧化，最后達(dá)到快速，有效，個(gè)人化的產(chǎn)品供應(yīng)課題的研究現(xiàn)狀國(guó)內(nèi)研究隨著國(guó)家大力建設(shè)制造業(yè)改革，提出2025中國(guó)智造繆競(jìng)紅面向中國(guó)制造2025的智造觀[J].電氣時(shí)代,2018(07):52-53.以來(lái)，工業(yè)設(shè)計(jì)迎來(lái)巨大提升變革。模塊化設(shè)計(jì)方法提供了一種新的思維方式，是設(shè)計(jì)領(lǐng)域一種簡(jiǎn)單而深刻的思維變化。模塊化設(shè)計(jì)理論在我國(guó)也正在進(jìn)行深入的研究，模塊化設(shè)計(jì)方法的評(píng)價(jià)系統(tǒng)也逐步完善。有了侯亮，唐任仲侯亮、唐任仲產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)理論、技術(shù)與應(yīng)用研究進(jìn)展[D]繆競(jìng)紅面向中國(guó)制造2025的智造觀[J].電氣時(shí)代,2018(07):52-53.侯亮、唐任仲產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)理論、技術(shù)與應(yīng)用研究進(jìn)展[D]浙江大學(xué)現(xiàn)代制造工程研究所杭州3100272004.1汪杉模塊化設(shè)計(jì)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].家具與室內(nèi)裝飾,2018,(01):22-23.而燈具在近些年的設(shè)計(jì)行業(yè)中，模塊化設(shè)計(jì)趨勢(shì)明顯，圍繞家裝燈具和家居燈具的燈具設(shè)計(jì)越來(lái)越多運(yùn)用模塊化設(shè)計(jì)理念。國(guó)內(nèi)對(duì)燈具設(shè)計(jì)的研究，很大一部分是對(duì)燈具在歷史上的演變和發(fā)展歷史的研究。結(jié)合燈具歷史對(duì)現(xiàn)代燈具設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，研究方向主要集中在文化內(nèi)涵和傳承上。例如孫建軍的《中國(guó)燈具簡(jiǎn)史》和薛紅巖的《中國(guó)燈具藝術(shù)研究》對(duì)中國(guó)燈具的發(fā)展歷程和相關(guān)的文化歷史背景進(jìn)行了研究和探索。祝燕琴和李衛(wèi)峰祝燕琴祝燕琴,李衛(wèi)峰現(xiàn)代燈具設(shè)計(jì)要素研究[J].江蘇技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào),2010,16(09):13-16.國(guó)外研究筆者通過(guò)國(guó)外文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，對(duì)模塊化設(shè)計(jì)的研究主要集中在：功能區(qū)分，生產(chǎn)流程，周期成本控制，敏捷制造，產(chǎn)品族模塊化特點(diǎn)等方面。ErensErensF,VerhulstK.ArchiectruesforproductfamiliesComputerinIndustry1997,33:165-178將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分為固定和可變部分，在固定和可變的結(jié)構(gòu)中尋找一個(gè)最佳平衡點(diǎn)。UlrichUlrichk,TungK.FundamentalsofproductModularity.In:SharonAedIssuesinDesign/ManufacuringIntegration.ProceedingsASMEWinterAnnualMeetingConference,Atlanta.1991,Newyork:ASME,DE39,1991:73-80ErensF,VerhulstK.ArchiectruesforproductfamiliesComputerinIndustry1997,33:165-178Ulrichk,TungK.FundamentalsofproductModularity.In:SharonAedIssuesinDesign/ManufacuringIntegration.ProceedingsASMEWinterAnnualMeetingConference,Atlanta.1991,Newyork:ASME,DE39,1991:73-80歐美國(guó)家對(duì)于燈具設(shè)計(jì)的研究相對(duì)領(lǐng)先于其他國(guó)家，專業(yè)學(xué)科確立早，行業(yè)人員更專業(yè)。歐美國(guó)家的燈具設(shè)計(jì)主要是起源于包豪斯的現(xiàn)代主義，后現(xiàn)代主義設(shè)計(jì)理念趨向強(qiáng)調(diào)人文情感和感性因素，燈具設(shè)計(jì)也變的開(kāi)始追求情感化和個(gè)性化。燈具設(shè)計(jì)主要集中在特定燈具產(chǎn)品的研究、特殊功能燈具的設(shè)計(jì)與制造、特殊燈具配件或電路設(shè)計(jì)的研究。在外文文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)中，對(duì)燈具設(shè)計(jì)進(jìn)行研究中有論述LiuNien-Te，WuChang-Tzuoh，LiJia-Cin[J].Transactions-CanadianSocietyforMechanicalEngineering,2017,41(3):457-467.LiuNien-Te，WuChang-Tzuoh，LiJia-Cin[J].Transactions-CanadianSocietyforMechanicalEngineering,2017,41(3):457-467.課題研究的主要內(nèi)容和意義通過(guò)對(duì)燈具模塊化設(shè)計(jì)的研究，以積木結(jié)構(gòu)式為出發(fā)點(diǎn)，找到合適的模塊化設(shè)計(jì)方法。通過(guò)分析積木結(jié)構(gòu)的含義和分類(lèi)及其在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，探討了積木結(jié)構(gòu)在當(dāng)代設(shè)計(jì)中的發(fā)展趨向，分析積木結(jié)構(gòu)運(yùn)用于燈具設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，在燈具產(chǎn)品中運(yùn)用積木結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)與需求入手。于積木式結(jié)構(gòu)提供可行性實(shí)踐，試圖提出一套基于積木式結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新燈具設(shè)計(jì)方案。燈具模塊化設(shè)計(jì)理念是綠色設(shè)計(jì)的一種體現(xiàn)。應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)，可以縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)時(shí)間和制造周期。系列產(chǎn)品的快速增長(zhǎng)能夠迅速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)的變化，可以有效地延長(zhǎng)產(chǎn)品的生命周期。從而有效減少資源浪費(fèi)和產(chǎn)品報(bào)廢對(duì)環(huán)境造成的損害。便于產(chǎn)品的再利用、維修和回收。課題研究方法和內(nèi)容本論文研究擬用：文獻(xiàn)收集法與調(diào)查法進(jìn)行分析和總結(jié)，通過(guò)改良優(yōu)化設(shè)計(jì)的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)研究。擬在圖書(shū)館及互聯(lián)網(wǎng)上搜集關(guān)于“模塊化設(shè)計(jì)”與“燈具設(shè)計(jì)”方面的文獻(xiàn)，從有關(guān)文獻(xiàn)資料中了解及研究燈具模塊化設(shè)計(jì)方法，通過(guò)分析已有的產(chǎn)品，了解模塊化產(chǎn)品市場(chǎng)現(xiàn)狀，針對(duì)高定制化這一方面進(jìn)行研究通過(guò)了解燈具發(fā)展歷史，從不同時(shí)期的燈具設(shè)計(jì)風(fēng)格中提取元素，以工業(yè)4.0為基礎(chǔ)，試圖論證如何通過(guò)燈具模塊化設(shè)計(jì)在滿足人們個(gè)性化需求的同時(shí)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期縮短，延長(zhǎng)產(chǎn)品使用壽命。研究?jī)?nèi)容分為四部分：闡述課題研究背景與研究意義了解模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的作用，分析燈具設(shè)計(jì)為什么要應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)。如何以積木結(jié)構(gòu)為例融合模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行燈具設(shè)計(jì)。分析燈具設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀與發(fā)展歷史，進(jìn)行積木結(jié)構(gòu)模塊化的原型創(chuàng)建?；诜e木式結(jié)構(gòu)的燈具設(shè)計(jì)實(shí)踐，圍繞模塊化結(jié)構(gòu)高定制化來(lái)展開(kāi)設(shè)計(jì)本章小結(jié)在這一章中，闡述了課題研究的內(nèi)容和意義，了解國(guó)內(nèi)外對(duì)于燈具研究進(jìn)行了那些方面的探索，對(duì)積木結(jié)構(gòu)應(yīng)用于模塊化燈具設(shè)計(jì)提供一定參考，簡(jiǎn)單概述了課題研究方法與研究路線。積木式模塊化設(shè)計(jì)應(yīng)用2.1模塊化與模塊化設(shè)計(jì)2.1.1模塊化理論基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分析和功能實(shí)現(xiàn)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，針對(duì)產(chǎn)品功能特點(diǎn)提出單個(gè)模塊應(yīng)具有獨(dú)立功能或具有聯(lián)動(dòng)使用功能，“一個(gè)最優(yōu)的設(shè)計(jì)必須保持功能需求的獨(dú)立性”侯亮、唐任仲侯亮、唐任仲產(chǎn)品模塊化設(shè)計(jì)理論、技術(shù)與應(yīng)用研究進(jìn)展[D]浙江大學(xué)現(xiàn)代制造工程研究所杭州3100272004.12.1.2模塊化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)模塊化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)可分為以下幾點(diǎn)：第一，解決高定制化的需求：模塊本身的設(shè)計(jì)是通過(guò)模塊的轉(zhuǎn)換來(lái)增強(qiáng)產(chǎn)品多樣性的設(shè)計(jì)。為了產(chǎn)品功能的多樣性和形態(tài)，可以添加不同的功能模塊或不同的組合?？赏瑫r(shí)考慮產(chǎn)品的形式和功能要求。針對(duì)不同的消費(fèi)群體。最大限度地滿足不同的審美需求。第二，有利于產(chǎn)品升級(jí)：產(chǎn)品升級(jí)是每個(gè)企業(yè)參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的必要手段。是企業(yè)保持市場(chǎng)活力的重要保證。經(jīng)常有前瞻性產(chǎn)品的企業(yè)可以獲得更大的利潤(rùn)。采用模塊化設(shè)計(jì)的思想，可以通過(guò)替換產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的一個(gè)或多個(gè)模塊來(lái)升級(jí)產(chǎn)品。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，只需重點(diǎn)設(shè)計(jì)幾個(gè)更新模塊就可以完成。無(wú)需對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行整體翻新設(shè)計(jì)。加快產(chǎn)品升級(jí)第三，降低成本：模塊化設(shè)計(jì)是符合工業(yè)生產(chǎn)一般規(guī)律的工業(yè)規(guī)模設(shè)計(jì)。標(biāo)準(zhǔn)化每個(gè)產(chǎn)品模塊，產(chǎn)品的最終形狀只是模塊組合的結(jié)果。因此，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，可以設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)或功能模塊，降低生產(chǎn)成本，以滿足產(chǎn)品市場(chǎng)的需求，產(chǎn)品的制造階段也是一樣的。不需要更改的基本標(biāo)準(zhǔn)或功能模塊允許大規(guī)模的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)模式，減少了因產(chǎn)品更改而不斷增加生產(chǎn)成本的可能性。產(chǎn)品的組裝階段也是一樣的。對(duì)于小的模塊，模塊設(shè)計(jì)的思想是安裝簡(jiǎn)單，用戶可以很容易地安裝。對(duì)于消費(fèi)者而言他們可以任意選擇何種模塊以達(dá)到最佳的定制性。降低消費(fèi)者使用成本。第四，縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期：產(chǎn)品設(shè)計(jì)周期越長(zhǎng)，企業(yè)的成本和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)就越高。如何在有效范圍內(nèi)縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期，是各公司積極探索的問(wèn)題。而模塊化設(shè)計(jì)在這種條件下開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品具有良好的優(yōu)勢(shì)。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的初始階段，制定出好的設(shè)計(jì)計(jì)劃。產(chǎn)品分為幾個(gè)模塊配置，有些模塊是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品模塊，有些模塊不是，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)模塊和非標(biāo)準(zhǔn)模塊的結(jié)合，可以完成一個(gè)或一系列的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)。只需重新設(shè)計(jì)非標(biāo)準(zhǔn)模塊，并將其與標(biāo)準(zhǔn)模塊結(jié)合。這樣，一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)品的重新設(shè)計(jì)可以在短時(shí)間內(nèi)完成。第五，延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期：就產(chǎn)品設(shè)計(jì)而言，如何延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命，最大限度地提高產(chǎn)品使用價(jià)值，減少浪費(fèi)，是我們現(xiàn)階段積極探索的問(wèn)題之一。我們目前熟悉兩種有效的延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期的方法：一種是由于零件損壞而被動(dòng)地修理和再利用過(guò)時(shí)的產(chǎn)品；另一種是直接回收因消費(fèi)者不滿被動(dòng)淘汰的不良產(chǎn)品，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的清潔處理后再利用。二是通過(guò)改變產(chǎn)品的功能部件，將廢舊產(chǎn)品轉(zhuǎn)變?yōu)槿碌漠a(chǎn)品形態(tài)，通過(guò)這種創(chuàng)新手段達(dá)到延長(zhǎng)產(chǎn)品生命周期的目的。符合模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)思想可以應(yīng)用其功能模塊自由組合、自由替換的特點(diǎn)。2.2樂(lè)高積木種類(lèi)研究樂(lè)高積木種類(lèi)大致可分為磚塊式，孔梁式（科技式積木）磚塊式：磚塊式主要以幾何體為載體，如下圖，以凸/凹作為連接方式，在相互堆疊上，連接結(jié)構(gòu)使其穩(wěn)固。圖2-2-1（來(lái)源網(wǎng)絡(luò))單純?yōu)榇u塊式零件很難做出具有有效支撐的結(jié)構(gòu)，多以外形塑造，表達(dá)藝術(shù)形式為方向，像素組合化設(shè)計(jì)形式?？琢菏剑嚎琢菏筋w粒其獨(dú)特設(shè)計(jì)的零件能夠給予積木本身強(qiáng)大的結(jié)構(gòu)支撐。不同種類(lèi)的插銷(xiāo)和各類(lèi)變種的軸，和插銷(xiāo)結(jié)合形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，支撐力強(qiáng)的高穩(wěn)定框架圖2-2-2（樂(lè)高世界）連接軸、栓類(lèi)零件主要的結(jié)構(gòu)件是兩種形態(tài)的孔梁兩種孔梁對(duì)比：凸點(diǎn)孔梁：帶凸起點(diǎn)位的，這種梁的特點(diǎn)是能直接和標(biāo)準(zhǔn)凸點(diǎn)積木連接，如下圖。圖2-2-3（圖片來(lái)源：樂(lè)高世界）圖2-2-4（筆者自制）科技梁：光滑曲面且不帶凸點(diǎn)，其特征為結(jié)構(gòu)更加輕便，高度標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一8mm，隨著科技零件的種類(lèi)的完善補(bǔ)充，不在依賴凸點(diǎn)磚塊，如下圖。圖2-2-5（圖片來(lái)源：樂(lè)高世界）圖2-2-6（筆者自制）除了有無(wú)凸點(diǎn)以外，兩個(gè)版本的孔梁，其新版的孔梁零件長(zhǎng)度主要為奇數(shù)單位。因?yàn)橹蟮目萍碱?lèi)套裝中加入了動(dòng)力馬達(dá)，而傳動(dòng)中心必然在零件中心，也就是奇數(shù)模式，所以相應(yīng)的連接組件都會(huì)圍繞奇數(shù)單位進(jìn)行展開(kāi)3積木零件結(jié)構(gòu)分析2.3.1傳統(tǒng)積木零件組合結(jié)構(gòu)分析這種以磚塊式為代表的顆粒，其組合方式是以積木零件頂部的突起和底部的凹槽通過(guò)嵌入咬合，層層疊加的形式完成積木間的組合，如下圖圖2-3-1（圖片來(lái)源：樂(lè)高世界）但僅僅只有在一個(gè)方向上的堆疊，不足以支撐結(jié)構(gòu)的可靠性，因此在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中往往作為元素堆疊使用，利用獨(dú)立個(gè)體組合實(shí)現(xiàn)更多功能性趣味性2.3.2非傳統(tǒng)科技式積木零件組合結(jié)構(gòu)分析非傳統(tǒng)科技式積木使用了全新的連接方式，通過(guò)孔洞和軸，栓類(lèi)零件的拼插來(lái)完成。這種連接機(jī)構(gòu)，有效增加強(qiáng)度，提供多方向的嚙合，其中還可以獲得可活動(dòng)部件用以杠桿連接方式，不同的支點(diǎn)與錨點(diǎn)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的變換。如下圖圖2-3-2（圖片來(lái)源：樂(lè)高世界）搭建方式變得更自由，連接方向不僅限于某個(gè)方向的疊加，得益于這種結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)的功能大大增加，增加二維度連接將結(jié)構(gòu)牢牢鎖住，合理的搭配以及連接能夠使結(jié)構(gòu)本身承載更多負(fù)荷。其中，積木塊的高度具有固定值，得益于科技式的零件設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)鎖定。圖2-3-3（圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)）兩根梁的高度加上2個(gè)三分之一高的薄板分開(kāi)，高度等于3個(gè)孔水平單位。因此兩根梁可以使用正交梁和聯(lián)接銷(xiāo)子來(lái)實(shí)現(xiàn)鎖定——這樣可以使結(jié)構(gòu)更牢固。如上圖圖2-3-4（圖片來(lái)源：樂(lè)高世界）另外，此外，斜柱還可以用來(lái)建立一個(gè)更完美的垂直間距?？梢源罱ǔ鲋苯侨切巍⒌冗吶切蔚取Ｈ缦聢D圖2-3-5（筆者自制）此外，通過(guò)種類(lèi)豐富的積木零件也可以實(shí)現(xiàn)張拉結(jié)構(gòu)，如下圖圖2-3-6（圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)）連接銷(xiāo)子是這種科技磚塊最重要的連接組件，是起到穿插固定結(jié)合的關(guān)鍵支撐部件。圖2-3-7（筆者自制）2.4樂(lè)高積木，模塊化運(yùn)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的原則及因素2.4.1安全性原則根據(jù)人本主義心理學(xué)家馬斯洛的需求層次需求理論：圖2-4-1(圖片來(lái)源網(wǎng)絡(luò)）人們有從低到高的多層次需求，而安全需求則處于需求層次的最底層李清華.設(shè)計(jì)現(xiàn)象學(xué)——一個(gè)關(guān)于體驗(yàn)、意義創(chuàng)造與追尋實(shí)踐的描述性框架[C].設(shè)計(jì)學(xué)研究2016.:同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)意學(xué)院,2019:102-121.李清華.設(shè)計(jì)現(xiàn)象學(xué)——一個(gè)關(guān)于體驗(yàn)、意義創(chuàng)造與追尋實(shí)踐的描述性框架[C].設(shè)計(jì)學(xué)研究2016.:同濟(jì)大學(xué)設(shè)計(jì)創(chuàng)意學(xué)院,2019:102-實(shí)用性原則生活用品，特別是人們每時(shí)每刻都需要的光源用具，可用性是第一要素，在保證實(shí)可性的前提下，延伸出：可用-實(shí)用-易用，燈具設(shè)計(jì)要以人為本。從“人”的基本使用需求來(lái)看，產(chǎn)品在具有一定的實(shí)用性和易用性的同時(shí)，使人們能夠從形式和功能上清楚地了解燈具的使用方法。采用模塊化設(shè)計(jì)的燈具應(yīng)易于使用，以便人們能夠獨(dú)立使用單個(gè)模塊系列。2.4.3生態(tài)原則模塊化設(shè)計(jì)的最大特點(diǎn)是模塊可以重用，可以分解成具有獨(dú)立功能的單元。模塊化燈具是在新時(shí)代背景下，以新的消費(fèi)需求為導(dǎo)向的產(chǎn)品。燈具的設(shè)計(jì)必須在形式和功能上創(chuàng)新，必須具有藝術(shù)表現(xiàn)形式。模塊化燈具應(yīng)具有多種功能特性，并應(yīng)根據(jù)消費(fèi)者的需要，根據(jù)內(nèi)部空間，在配置時(shí)除了自身的基本功能外，還應(yīng)合理增加附加功能。而模塊化最重要的就是其模塊組件和連接方式，燈具在現(xiàn)代日常生活中已經(jīng)作為一種藝術(shù)表達(dá)方式，通過(guò)不同的模塊，不同的材質(zhì)組件，構(gòu)建生態(tài)服務(wù)，滿足消費(fèi)人群的需求點(diǎn)，符合人們對(duì)定制化，個(gè)性化的需求。2.5現(xiàn)有模塊化產(chǎn)品案例分析2.5.1元素重復(fù)使用組合市面上有較多的燈具模塊化案例和對(duì)燈具模塊化進(jìn)行的討論，如下圖中，這款DropLight吊燈是以一個(gè)單獨(dú)的燈具組件作為核心，這一核心組件內(nèi)置電池，使用充電進(jìn)行供能。可以通過(guò)一個(gè)吊頂組件，組合成吊頂燈。除了核心組件外，僅有兩種額外輔助組件，進(jìn)行吊頂燈和臺(tái)燈的轉(zhuǎn)換。圖2-5-1（來(lái)源YANKODesign）/2018/09/25/meet-doolight-the-modular-smart-chandelier-of-2018/PL-Y模塊化照明系統(tǒng)具有可互換的模塊，用戶可以根據(jù)自己的偏好設(shè)置自己的照明模式。燈光核心組件以英文字母“Y”的形式呈現(xiàn)，可以單獨(dú)或組合使用，三角形兩端有連接點(diǎn)，可通過(guò)兩端進(jìn)行組件間的連接達(dá)到不同的裝飾效果。Led位于組件內(nèi)部，提供了良好的散熱環(huán)境。圖2-5-2（來(lái)源pinterest）圖2-5-3（來(lái)源nordicgarner）/products/led-hexagon-light-magnetic-wall-light-touch這一個(gè)模塊化的瓷磚燈主體是一個(gè)獨(dú)立的光照核心組件，可以通過(guò)觸摸開(kāi)關(guān)，六邊形的每條邊都有獨(dú)特的連接接口，通過(guò)磁吸和卡扣固定，每塊都內(nèi)置電池，用戶可根據(jù)自己的安裝出不同的裝飾風(fēng)格。這類(lèi)設(shè)計(jì)形式以多個(gè)相同的擁有獨(dú)立功能的部件，通過(guò)不同組合/獨(dú)立使用，實(shí)現(xiàn)功能的多樣化，使分別獨(dú)立的個(gè)體可以服務(wù)于人群，滿足用戶不同的需求2.5.2元素堆疊使用組合這種家具由一個(gè)底座結(jié)構(gòu)組成，可以容納不同的存儲(chǔ)模塊，每個(gè)模塊都有多種不同尺寸的組合可能性。每個(gè)儲(chǔ)藏室都可以通過(guò)固定在門(mén)上的木板改變顏色。通過(guò)更換不同模塊實(shí)現(xiàn)對(duì)空間的合理利用。圖2-5-4(來(lái)源/en/product/mood-y）圖2-5-5（圖片來(lái)源于behance）/gallery/31086753/YOUMO-Smart-Modular-Power這款模塊化排插設(shè)計(jì)，將功能分為若干個(gè)模塊，通過(guò)通用接口組合使用，用戶自行可以選擇功能進(jìn)行連接。圖2-5-6http://gd.kidp.or.kr/product/product_list01.asp?schYear=ALL&schPrize=&schCode=&search_id=PRODUCT_KOR_NAME&schProduct=Modular+&x=13&y=27這款數(shù)字音頻處理器恰好使用積木元素進(jìn)行設(shè)計(jì)，每個(gè)模塊都做成相應(yīng)的積木磚塊，分別連接至底盤(pán)，有效擴(kuò)展了應(yīng)用與便攜性。這一類(lèi)型的產(chǎn)品通常在一個(gè)底座結(jié)構(gòu)上展開(kāi)，將功能做出各類(lèi)型模塊，與底座共同使用達(dá)到多功能的效果2.5.3穿插鏈接交錯(cuò)使用組合《警燈》是2014年的作品iF設(shè)計(jì)獎(jiǎng)–概念設(shè)計(jì)條目。它去掉了裸露的電線，僅通過(guò)燈之間的連接就完成了電路其中應(yīng)用線，塊，滑輪進(jìn)行連接，可根據(jù)用戶需求進(jìn)行外觀上的定制圖2-5-7（來(lái)源YANKODesign)/2014/06/12/configuring-the-modular-lights“瓷磚”系列，由于其模塊化的特性以及允許照明單元在X軸和Z軸上旋轉(zhuǎn)的獨(dú)特接頭，它可用作工作燈、落地?zé)艉捅跓簟１跓裟Ｊ较?，燈懸掛在天花板上，電芯連接在兩側(cè)。圖2-5-8（來(lái)源YANKODesign）/2007/07/12/tile-modular-lighting-system-by-gary-yuDot模塊化貨架系統(tǒng)金屬框架點(diǎn)擱板有許多孔，可以輕松插入擱板、掛鉤和其他配件。白色膠合板擱板易于調(diào)節(jié)，非常適合小型生活空間圖2-5-9圖2-5-10（圖片來(lái)源于homecrux）/modular-shelf-designs/95013/圖2-5-11圖2-5-12（圖片來(lái)源于designlibero）/portfolio/design-3-0-hybrid-production-xxi-t/這一系列圍繞多種類(lèi)型的結(jié)合連接部件展開(kāi)，用戶可以通過(guò)不同的主體連接件和多種尺寸的木棍進(jìn)行組合，按照自己的想法進(jìn)行安裝，這一系列包括衣架，桌子，吊燈，書(shū)柜，椅子等涵蓋家居使用范圍的產(chǎn)品。高度定制化符合用戶的需求，不斷更新的多種連接件可以實(shí)現(xiàn)更多的造型，能都快速更新產(chǎn)品線。這一類(lèi)型的模塊化設(shè)計(jì)將模組，底座進(jìn)行拆分，通過(guò)固定錨點(diǎn)或輔助工具進(jìn)行安裝，拓展性更強(qiáng)，用戶選擇性更高，參與感更強(qiáng)，但對(duì)結(jié)構(gòu)的要求較高2.6積木式模塊化結(jié)構(gòu)在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的優(yōu)勢(shì)第一，產(chǎn)品之所以能夠模塊化，是依靠連接結(jié)構(gòu)，將結(jié)構(gòu)拆分進(jìn)行設(shè)計(jì)。而積木恰好具有拆分組合的優(yōu)勢(shì)，利用積木結(jié)構(gòu)能夠很好的將連接點(diǎn)進(jìn)行轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)，將積木的易拆分易組合的特點(diǎn)體現(xiàn)出來(lái)第二，積木的設(shè)計(jì)語(yǔ)言符合當(dāng)代消費(fèi)者的需求，高定制化的產(chǎn)品體驗(yàn)，用戶選擇變得更加多種多樣。第三，人們天然的對(duì)堆砌，堆疊方式有著下意識(shí)的行為吳金洲.吳金洲.下意識(shí)行為在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與研究[D].齊齊哈爾大學(xué),2012.第四，積木結(jié)構(gòu)是建立在接口與接口的設(shè)計(jì)上，而模塊化結(jié)構(gòu)接口設(shè)計(jì)也是重點(diǎn)之一。著眼現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)史李敏敏李敏敏世界現(xiàn)代設(shè)計(jì)史[M].長(zhǎng)沙：湖南美術(shù)出版社，2004:12-142.7本章小結(jié)本章介紹了模塊化設(shè)計(jì)的理論研究現(xiàn)狀與模塊化設(shè)計(jì)理念，應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)，分析模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用點(diǎn)，了解模塊化設(shè)計(jì)是如何建立這些優(yōu)勢(shì)的。分析了積木的種類(lèi)和其連接特點(diǎn)，為選取何種連接方式應(yīng)用于模塊化設(shè)計(jì)提供參考。例舉了市面上部分模塊化設(shè)計(jì)產(chǎn)品，了解到三種基本模塊化設(shè)計(jì)類(lèi)別，從積木類(lèi)別和現(xiàn)有產(chǎn)品中進(jìn)行總結(jié)，嘗試創(chuàng)建積木結(jié)構(gòu)模塊化設(shè)計(jì)原型。

第三章基于積木式模塊化結(jié)構(gòu)的燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)3.1燈具設(shè)計(jì)的發(fā)展背景3.1.1燈具設(shè)計(jì)的市場(chǎng)現(xiàn)狀中國(guó)照明協(xié)會(huì)對(duì)中國(guó)幾大照明產(chǎn)區(qū)進(jìn)行了統(tǒng)一分析。常州，沈陽(yáng)，北京，華南，天津，武漢，臨沂，鄭州和上海作為中國(guó)幾個(gè)主要的銷(xiāo)售和生產(chǎn)區(qū)域，覆蓋了中國(guó)的南北，總銷(xiāo)售額超過(guò)兩百億李帥.家用燈具的設(shè)計(jì)研究[D].齊魯工業(yè)大學(xué)李帥.家用燈具的設(shè)計(jì)研究[D].齊魯工業(yè)大學(xué),20燈具設(shè)計(jì)的用戶需求時(shí)代在進(jìn)步，消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)知和理解也發(fā)生了改變，因此，用戶需求的導(dǎo)向也可大致分為社會(huì)、科技、人文精神三個(gè)方向王受之王受之世界現(xiàn)代設(shè)計(jì)史[M].北京:中國(guó)青年出版社,2002,52-57.從社會(huì)角度為導(dǎo)向，隨著物質(zhì)生活水平的提高，用戶不再滿足于單純的功能性產(chǎn)品，開(kāi)始渴望擁有個(gè)性化的需求以及參與感，追求一種精神層面的滿足。人們使用燈具的情景為工作地點(diǎn)與住宅，對(duì)于常駐場(chǎng)景的使用提升與用戶粘性的培養(yǎng)是目前燈具設(shè)計(jì)的趨向在科技的引導(dǎo)下，日用品與智能化相結(jié)合，為人民提供更為便利的使用情境，這也是現(xiàn)代設(shè)計(jì)的一個(gè)熱門(mén)話題，也是用戶對(duì)燈具科技化提出的設(shè)計(jì)要求。燈具作為一種兼具裝飾藝術(shù)作用的生活產(chǎn)品，其在生活場(chǎng)景中擔(dān)任著終于的角色。購(gòu)買(mǎi)燈具的第一因素是裝飾性和創(chuàng)意性，功能與價(jià)格為第二因素陳澤青陳澤青多功能創(chuàng)意燈具設(shè)計(jì)的應(yīng)用與研宄[D].天津科技大學(xué).2017.13.2現(xiàn)代燈具設(shè)計(jì)的發(fā)展趨勢(shì)自19世紀(jì)以來(lái)，燈具設(shè)計(jì)的發(fā)展一直被視為一種獨(dú)立的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，現(xiàn)代居室燈具設(shè)計(jì)大概經(jīng)歷了早期探索、初期發(fā)展、高度發(fā)展、多元化設(shè)計(jì)四個(gè)階段趙鵬.室內(nèi)燈具設(shè)計(jì)研究[D].西安理工大學(xué).2011階段時(shí)間風(fēng)格類(lèi)型代表特點(diǎn)作品早期探索19世紀(jì)-20世紀(jì)初工藝美術(shù)威廉·莫里斯(WilliamMorris)折衷表達(dá)材料之美,推崇自然主義，忠于材料和適應(yīng)使用新藝術(shù)周宏新藝術(shù)運(yùn)動(dòng)大師圖典[M]西安：陜西師范大學(xué)出版社,2003：118-125路易斯?康夫特?蒂夫尼(LouisComfortTiffany）強(qiáng)調(diào)自然曲線，有機(jī)的自然形態(tài)燈具設(shè)計(jì)圍繞著有機(jī)曲線的風(fēng)格，在裝飾上著重表現(xiàn)動(dòng)植物的自然形態(tài)初期發(fā)展20世紀(jì)初-40年代基于荷蘭風(fēng)格派王元哲荷蘭風(fēng)格派對(duì)現(xiàn)代家具和室內(nèi)設(shè)計(jì)的影響王元哲荷蘭風(fēng)格派對(duì)現(xiàn)代家具和室內(nèi)設(shè)計(jì)的影響[J]門(mén)窗,2014(07):250.潘子蔚,史磊混合型文化下的跌宕命運(yùn)——論俄羅斯文化對(duì)其現(xiàn)代設(shè)計(jì)發(fā)展的影響[J]設(shè)計(jì),2020,33(01):88-91.瑪麗安娜·布蘭特（MarianneBrandt)簡(jiǎn)潔抽象技術(shù)藝術(shù)統(tǒng)一斯堪的納維亞風(fēng)格漢寧森(PaulHenningsen)將現(xiàn)代主義簡(jiǎn)單明快與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)風(fēng)格融合注意產(chǎn)品功能的同時(shí)強(qiáng)調(diào)人文因素高度發(fā)展20世紀(jì)40年代-60年代現(xiàn)代主義理查德·薩帕（RichardSapper）功能主義,極簡(jiǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化斯堪的納維亞風(fēng)格漢寧森(PaulHenningsen)趨向工業(yè)化生產(chǎn)方向與探索功能、即使、美學(xué)協(xié)調(diào)發(fā)展方向多元化設(shè)計(jì)20世紀(jì)60年代至今波普主義赫克托·索查斯（EttoreSottsass）追求形式上的異化及娛樂(lè)化的表現(xiàn)主義，新奇的搭配圖案、強(qiáng)烈的色彩對(duì)比后現(xiàn)代亞歷山德羅·門(mén)迪尼（AlessandroMendini）折衷調(diào)和，表現(xiàn)形式前衛(wèi)夸張，其思想內(nèi)涵卻以傳統(tǒng)為展開(kāi)，思考設(shè)計(jì)如何與消費(fèi)文化結(jié)合孟菲斯埃托·索特薩斯(EttoreSOTTSASS）大膽個(gè)性化的風(fēng)格，常用響亮的顏色和富有新意的圖案，多采用波形曲線，曲面與直線的組合，具有任意性和展示性解構(gòu)主義英戈.莫端爾（IngoMaurer）形而上的思想傳統(tǒng)，打破現(xiàn)有的單元化秩序，對(duì)結(jié)構(gòu)反感，追求支離破碎的不確定感3.3積木式結(jié)構(gòu)在燈具設(shè)計(jì)上的體現(xiàn)首先，積木結(jié)構(gòu)緊湊靈活，無(wú)需外界幫助即可實(shí)現(xiàn)對(duì)接、活動(dòng)和自鎖，同時(shí)具有較佳的受力性能。因此，在燈具設(shè)計(jì)中采用積木結(jié)構(gòu)應(yīng)了解其結(jié)構(gòu)的合理性和連接的牢固性。其次，積木結(jié)構(gòu)具有便于裝配和組裝的優(yōu)點(diǎn)。如今，照明產(chǎn)品的組裝和分銷(xiāo)是燈具市場(chǎng)面臨的挑戰(zhàn)之一，照明產(chǎn)品的組裝投入了大量的人力成本，隨著人們對(duì)多元化設(shè)計(jì)的思考，消費(fèi)者希望與易于移動(dòng)、組裝和拆卸的產(chǎn)品建立更密切的關(guān)系，并希望他們能感受到產(chǎn)品的實(shí)用性和參與性。隨著家庭空間的多樣化和復(fù)雜化，消費(fèi)者對(duì)燈具需求變高，希望它們能有功能疊加或功能轉(zhuǎn)換。如這一款名為Xlighying的模塊化燈，將燈塊與燈座進(jìn)行拆分，同時(shí)燈塊設(shè)置有連接插口，如此一來(lái)就可以將多塊燈塊進(jìn)行組合，而燈座進(jìn)行連接電源輸出光源，這樣就可以構(gòu)建一個(gè)無(wú)限延長(zhǎng)的燈具模組。而兩者互相結(jié)合僅僅是通過(guò)中間相互咬合，靠重力提供垂直向下拉力。圖3-3-1（來(lái)源pinterest）而下圖這款MODLI模組燈則將燈體與燈座進(jìn)行組合的同時(shí)，還可以通過(guò)燈座的額外連接口進(jìn)行拓展，發(fā)光源為led燈帶，在保證自由彎曲的同時(shí)保證光源的散布，其接口為類(lèi)似插座的設(shè)計(jì)。利用多種模塊化燈座，進(jìn)行不同組合方案達(dá)到造型與功能的變化。其核心組件是燈帶，連接輔助組件是多種多面接口，以多種類(lèi)型接口組件服務(wù)單一主體核心，這也是一種模塊化設(shè)計(jì)思路圖3-3-2（來(lái)源pinterest）最后，積木結(jié)構(gòu)可以體現(xiàn)在堅(jiān)固實(shí)用的結(jié)構(gòu)上，可以進(jìn)行修復(fù)?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)理念更注重環(huán)境問(wèn)題和材料的二次使用，但許多現(xiàn)代燈具在組裝、運(yùn)輸和實(shí)際使用過(guò)程中，由于損壞量小，難以修復(fù)。如果將塑料材料用作連接件，由于塑料模型是一次性生產(chǎn)的，因此如果塑料模型損壞，則很難修復(fù)。且因?yàn)闊艟弋a(chǎn)品本身的多樣性，較難找到同樣的配件替換，可能導(dǎo)致整個(gè)燈具產(chǎn)品的損壞和丟棄鄧建起，劉澤成鄧建起，劉澤成設(shè)計(jì)材料工藝學(xué)[M].北京：高等教育出版社，2007．3.4積木式模塊化結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的關(guān)聯(lián)性風(fēng)格是創(chuàng)作者在審美對(duì)象上的獨(dú)創(chuàng)性和自己的創(chuàng)造性設(shè)計(jì)表現(xiàn)，應(yīng)用模塊化設(shè)計(jì)可以表現(xiàn)出具有區(qū)別于傳統(tǒng)燈具獨(dú)特的標(biāo)簽，而模塊組件之間的風(fēng)格應(yīng)該是統(tǒng)一的，這樣建立的模塊化系列設(shè)計(jì)風(fēng)格是一致的，可以深入引入人們的腦海。積木作為一種另類(lèi)結(jié)構(gòu)構(gòu)筑方式，有其獨(dú)特的藝術(shù)形式，單純以元素進(jìn)行重組設(shè)計(jì)就具有觀賞性。假以使用結(jié)構(gòu)性更強(qiáng)的積木結(jié)構(gòu)，勢(shì)必為產(chǎn)品設(shè)計(jì)展現(xiàn)出更大的多樣性，給予創(chuàng)作者更豐富的表現(xiàn)形式。3.5積木式模塊化結(jié)構(gòu)和產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性完善燈具產(chǎn)品的功能形式，增強(qiáng)用戶和燈具產(chǎn)品之間的互動(dòng)性，使其從燈具的使用過(guò)程中獲得參與感和認(rèn)同感。而積木的特性之一就是結(jié)構(gòu)的拆裝魅力，將積木結(jié)構(gòu)的可拆卸的特性運(yùn)用到燈具設(shè)計(jì)上，利用積木結(jié)構(gòu)的秩序性和科學(xué)性合理設(shè)計(jì)用戶拼裝程序，在照亮用戶生活的同時(shí)還可以讓用戶參與燈具的創(chuàng)造過(guò)程，增強(qiáng)產(chǎn)品與用戶的黏性，在一定程度上創(chuàng)新現(xiàn)有的燈具產(chǎn)品形式。優(yōu)化燈具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，延長(zhǎng)燈具產(chǎn)品的使用壽命。將積木結(jié)構(gòu)運(yùn)用到燈具設(shè)計(jì)中，使得燈具產(chǎn)品成為可以拆卸和組合的單元體，更適合系統(tǒng)化的生產(chǎn)。而它的拆裝特性讓燈具產(chǎn)品的修復(fù)變得更為簡(jiǎn)單，只需替換需要的配件就可以完成修復(fù)，從而延長(zhǎng)燈具的使用周期，符合現(xiàn)代的環(huán)保理念。3.6本章小結(jié)通過(guò)研究燈具的發(fā)展現(xiàn)狀，了解到目前燈具行業(yè)具有良好的發(fā)展前景，用戶需求不斷上升，我國(guó)燈具市場(chǎng)具有飽和趨勢(shì)，應(yīng)加強(qiáng)創(chuàng)新增加活力，為消費(fèi)者提供更多樣的選擇。分析了燈具發(fā)展歷史可以發(fā)現(xiàn)燈具發(fā)展趨勢(shì)多極化，功能化，風(fēng)格發(fā)展趨勢(shì)由早期傳統(tǒng)和標(biāo)新立異的融合過(guò)渡成為追求技術(shù)與實(shí)用與審美的平衡，為接下來(lái)在積木結(jié)構(gòu)燈具設(shè)計(jì)中提供了方法和方向。

第四章基于積木式模塊化的燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐4.1系列化燈具產(chǎn)品設(shè)計(jì)概念設(shè)計(jì)模塊化設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于多種多樣的組件，這必然需要以系列為承托，其中包括有家居臺(tái)燈、落地?zé)?、吊燈、掛壁燈，能夠涵蓋家居燈具使用環(huán)境。同時(shí)，應(yīng)具有人機(jī)關(guān)系的相關(guān)配合設(shè)計(jì)。根據(jù)國(guó)務(wù)院發(fā)布的報(bào)告《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告(2015年)》發(fā)布[J].上海預(yù)防醫(yī)學(xué)《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告(2015年)》發(fā)布[J].上海預(yù)防醫(yī)學(xué),2016,28(03):141.圖4-1-1（來(lái)源：筆者自制）在前文的分析基礎(chǔ)上，結(jié)合燈具評(píng)價(jià)體系作為參考趙鵬.室內(nèi)燈具設(shè)計(jì)研究趙鵬.室內(nèi)燈具設(shè)計(jì)研究[D].西安理工大學(xué),2009.在光源散熱上，考慮到LED體積小，發(fā)熱量集中，可選用銅管進(jìn)行導(dǎo)熱，利用空氣進(jìn)行熱量傳導(dǎo)，增加LED耐用性。結(jié)合上文的案例分析以及本課題以積木結(jié)構(gòu)出發(fā)，設(shè)計(jì)擬選用幾何體作為設(shè)計(jì)元素，通過(guò)變化幾何形體，演變成各種不同形態(tài)組件以適應(yīng)家居光照環(huán)境。4.2積木式模塊化結(jié)構(gòu)的融入4.2.1積木結(jié)構(gòu)的選取進(jìn)行積木結(jié)構(gòu)的融入時(shí)，根據(jù)燈具總體的設(shè)計(jì)方向，以幾何體為主，因此結(jié)合面為面面結(jié)合，需要滿足易拆卸，易組合，符合生產(chǎn)規(guī)律的結(jié)構(gòu)。類(lèi)型連接方式優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)凸點(diǎn)連接凸點(diǎn)與凹槽相互嵌合，嵌合深度淺易操作，垂直承受應(yīng)力均勻。嵌入深度不能做深，咬合在進(jìn)行角度旋轉(zhuǎn)時(shí)，結(jié)合牢固度為隨之變化軸連接十字軸體與十字槽相互嵌合，嵌入深度深，阻尼大易操作，受力均勻，側(cè)向與垂直支撐力足夠，嵌合深度足夠深，有效提高牢固性嵌入體和被嵌入體不能進(jìn)行顛倒放置銷(xiāo)連接帶有彈性的凸起邊緣與帶有凹槽的內(nèi)邊緣進(jìn)行互相扣合連接牢固不易操作，連接后不易拆除，具有長(zhǎng)度限制通過(guò)上述所示，從易操作與使用的優(yōu)勢(shì)上看，選取軸連接符合本次燈具設(shè)計(jì)的形態(tài)，以此作為實(shí)踐對(duì)象。在幾何形體選擇上，單純的矩形形狀利于生產(chǎn)，利于安排內(nèi)部空間，傾向現(xiàn)代主義風(fēng)格。4.2.2組合方式和模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)組合方式：結(jié)合上文，組合結(jié)構(gòu)以幾何形狀為承載主體，組合方式以插拔為主，增加面面結(jié)合阻尼，通過(guò)摩擦力進(jìn)行組件間的穩(wěn)定。通過(guò)設(shè)計(jì)不同連接組件，輔以核心組件實(shí)現(xiàn)不同形態(tài)與功能。在日常使用中，燈具的位置一般較為固定，一旦裝配完成短時(shí)間內(nèi)不會(huì)移動(dòng)，因此模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合易操作的同時(shí)具有良好的穩(wěn)定性。由此進(jìn)行對(duì)接口的設(shè)計(jì)，如下圖圖4-2-1接口連接多層的凹槽和凸起橫條進(jìn)行相咬合，多層間隙可以提供較高阻尼阻力，倒圓角的邊緣利于相結(jié)合，四周形狀嵌合提供定位，方便用戶進(jìn)行安插操作。圖4-2-2空氣流通間隙進(jìn)行安裝時(shí)空氣通過(guò)四角倒圓角空隙流出，如上圖模塊化設(shè)計(jì)：燈具的模塊化應(yīng)用可以增加使用場(chǎng)景，涵蓋臺(tái)燈、吸頂燈、落地?zé)?、壁燈、吊燈?chǎng)景，通過(guò)核心組件+輔助組件組合成為不同形態(tài)的功能產(chǎn)品。通過(guò)單獨(dú)設(shè)計(jì)具備連接、功能為一體的主體部件，設(shè)計(jì)系列化模塊族，圍繞主體進(jìn)行模塊組件設(shè)計(jì)，延用通用的接口設(shè)計(jì)。4.2.3科技創(chuàng)新設(shè)計(jì)將wifi面板模塊與感光元件加入燈具設(shè)計(jì)中，可有效增強(qiáng)用戶使用體驗(yàn)感，wifi模塊提供遠(yuǎn)程操作與詳細(xì)數(shù)據(jù)調(diào)節(jié)，這樣當(dāng)模塊組合成不方便用戶用手去進(jìn)行開(kāi)關(guān)時(shí)便可以通過(guò)wifi模塊進(jìn)行控制。而感光元件是燈具是否能夠智能判斷環(huán)境做出適宜燈光效果的功能元件，感應(yīng)周?chē)h(huán)境和人們?cè)谑褂眠^(guò)程中所需要何種燈光。4.3設(shè)計(jì)方案展示設(shè)計(jì)說(shuō)明：主體集成光源、觸控、遠(yuǎn)程控制，感應(yīng)組件，接口拔插設(shè)計(jì)易操作，用戶學(xué)習(xí)成本低，多種多樣的組件供用戶選擇提供高個(gè)性化。光源利用反射/折射進(jìn)行光影擴(kuò)散，可以通過(guò)組件提供情景光影照射的模式，不同材質(zhì)也可以提供不同的燈具外觀樣式。為滿足人們對(duì)高個(gè)性化追求，滿足大眾對(duì)于室內(nèi)燈具獨(dú)立定制的氛圍要求，設(shè)計(jì)一款系列化模塊燈具族。易操作組裝有利于人們快速上手安裝，接口連接設(shè)計(jì)易于設(shè)計(jì)。同時(shí)為了滿足生產(chǎn)運(yùn)輸需要，主體核心具有方便運(yùn)輸，功能集成化高，使用壽命長(zhǎng)的要求。對(duì)于消費(fèi)者來(lái)說(shuō)是選擇豐富，可DIY的模塊化燈具，對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō)，具有快速更新?lián)Q代，方便運(yùn)輸和損耗部件易更替的產(chǎn)品。這一產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目的在于為用戶提供樂(lè)趣的燈具氛圍營(yíng)造，表現(xiàn)自己藝術(shù)審美風(fēng)格。燈具是可以隨用戶心情去變換的，易操作組裝可以很好的服務(wù)用戶突發(fā)的變換行為，提供更多的燈具形態(tài)可能性。圖4-3-1圖4-3-2圖4-3-3主體圖4.3-4組裝效果

總結(jié)積木是一種自由搭配，隨心所欲的個(gè)性化方式，人們可以根據(jù)自己的喜好去使用安排產(chǎn)品，將這種思維方式應(yīng)用到燈具上，旨在服務(wù)現(xiàn)代人們?cè)絹?lái)越多的需求，提供更好的產(chǎn)品選擇形式。希望能夠促進(jìn)燈具設(shè)計(jì)的創(chuàng)新發(fā)展，為人們提供更完好的產(chǎn)品體驗(yàn)更多樣的選擇性。本文從燈具設(shè)計(jì)模塊化方向進(jìn)行入手，通過(guò)了解積木方面的知識(shí)，進(jìn)行燈具設(shè)計(jì)結(jié)合，分析了燈具模塊化的重要性，積木結(jié)構(gòu)跟模塊化的關(guān)聯(lián)性，了解燈具發(fā)展歷史和設(shè)計(jì)趨勢(shì)，分析市面上已有的模塊化產(chǎn)品，為方案構(gòu)思提供明確的方向。本課題主要方向是尋求高定制化系列燈具，人們會(huì)偶爾進(jìn)行空間轉(zhuǎn)換和情景改變，以此設(shè)計(jì)這一組合燈具，具有模塊化，易操作組裝的燈具系列，為積木結(jié)構(gòu)應(yīng)用于燈具模塊化提供方法和可行性。鑒于個(gè)人能力不足，有些方面未能了解全面，希望通過(guò)之后的學(xué)習(xí)彌補(bǔ)不足。

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致謝春華秋實(shí)，轉(zhuǎn)眼間我已經(jīng)是畢業(yè)生了，回首前幾年在校園里的點(diǎn)點(diǎn)滴滴，我的心中還是有諸多的不舍。大四的最后一個(gè)學(xué)期已經(jīng)開(kāi)始，我的畢業(yè)也設(shè)計(jì)終于完成了。這也意味著我的大學(xué)生活即將結(jié)束，我即將正式的踏入社會(huì)，不再是一名學(xué)生了。在學(xué)校生活的日子里，我認(rèn)識(shí)了很多的老師和同學(xué)，不管是生活上還是學(xué)習(xí)中我都受益良多。在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我要感謝我的的導(dǎo)師劉亞男老師，感謝老師始終給予我的悉心教導(dǎo)，才讓我在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候沒(méi)有迷茫。因?yàn)樗囊龑?dǎo)和啟迪，我才能對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)行較深入的研究，并在設(shè)計(jì)中得以體現(xiàn)。感謝和我一起生活，相處四年的舍友們，是緣分讓我們相遇，愿我們大家走上社會(huì)正式工作以后的生活都能夠順利。同時(shí)，我還要感謝在我學(xué)習(xí)期間給我極大關(guān)心和支持的各位老師以及關(guān)心我的家人和朋友，是你們的支持讓我有了無(wú)限的動(dòng)力。

論文的研究方法和手段有哪些

（1）調(diào)查法

調(diào)查法是科學(xué)研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計(jì)劃、有系統(tǒng)地搜集有關(guān)研究對(duì)象現(xiàn)實(shí)狀況或歷史狀況的材料的方法。一般是通過(guò)書(shū)面或口頭回答問(wèn)題的方式獲得大量數(shù)據(jù)，進(jìn)而對(duì)調(diào)查中收集的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、總結(jié)歸納，為人們提供規(guī)律性的知識(shí)。

（一）典型例子

調(diào)查法中最典型的例子是問(wèn)卷調(diào)查法。它是通過(guò)書(shū)面提問(wèn)收集信息的一種方法，即調(diào)查人員編制調(diào)查項(xiàng)目表，分發(fā)或郵寄給相關(guān)人員，詢問(wèn)答案，然后收集、整理、統(tǒng)計(jì)和研究。

（二）研究步驟

1.確定調(diào)查課題

確定題目時(shí)要注意選題是否具有研究的必要性和可能性，同時(shí)要注意選題切忌太大，也要避免無(wú)意義的重復(fù)勞動(dòng)。

2.制定調(diào)查計(jì)劃

要明確調(diào)查課題、調(diào)查目的、調(diào)查對(duì)象、調(diào)查范圍、調(diào)查手段、調(diào)查步驟、時(shí)間安排。

3.收集材料

收集材料時(shí)要盡可能保持材料的客觀性，盡可能采取多種手段或途徑。

4.整理材料

將收集到的材料進(jìn)行整理，以便后續(xù)總結(jié)歸納、形成結(jié)論。

5.總結(jié)研究

對(duì)整理完的材料進(jìn)行分析、總結(jié)、歸納，得出一般性的結(jié)論。

（三）特點(diǎn)

調(diào)查法相對(duì)其他研究方法來(lái)說(shuō)較為耗時(shí)耗力，但也有其優(yōu)勢(shì)，即獲得的一手資料信息真實(shí)具體，能夠?qū)ρ芯繉?duì)象有更加準(zhǔn)確、清晰的認(rèn)識(shí)。

（2）觀察法

觀察法是指人們有目的、有計(jì)劃地通過(guò)感官和輔助儀器，對(duì)處于自然狀態(tài)下的客觀事物進(jìn)行系統(tǒng)考察，從而獲取經(jīng)驗(yàn)事實(shí)的一種科學(xué)研究方法。

（一）典型例子

皮亞杰的兒童認(rèn)知發(fā)展理論就是通過(guò)觀察法提煉總結(jié)出來(lái)的；兒童心理學(xué)創(chuàng)始人——普萊爾，也是在一次次地使用觀察法后，提出了兒童心理學(xué)領(lǐng)域中的諸多理論。

（二）研究步驟

1.明確觀察對(duì)象

在選擇和確定研究問(wèn)題的基礎(chǔ)上確定觀察者與觀察對(duì)象。

2.制定觀察計(jì)劃

在觀察計(jì)劃中要規(guī)定明確的觀察目的、重點(diǎn)、范圍以及要搜集的材料。

3.做好觀察準(zhǔn)備

觀察準(zhǔn)備是否充分，往往影響觀察的成敗。

4.做好記錄

在觀察過(guò)程中要時(shí)時(shí)記錄，不放掉任何一個(gè)關(guān)鍵信息。

（三）特點(diǎn)

觀察法具有拓展人們的感性知識(shí)、啟發(fā)思想等優(yōu)點(diǎn)，但是由于其強(qiáng)調(diào)研究要在自然環(huán)境下進(jìn)行，且不允許摻雜個(gè)人的偏見(jiàn)，確為實(shí)際操作帶來(lái)了一定困難。

（3）實(shí)驗(yàn)法

實(shí)驗(yàn)法是指經(jīng)過(guò)