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文檔簡介
多功能茉莉花采摘機設(shè)計摘要:本文針對茉莉花采摘效率低、人工勞動力大等問題設(shè)計一款多功能茉莉花采摘機。首先通過對茉莉花采摘機的產(chǎn)業(yè)背景、意義、設(shè)計思想以及市場調(diào)研等方面進行探討,指出茉莉花采摘機在茉莉花采摘活動中的重要作用。其次,推進用戶調(diào)研將用戶需求以及其產(chǎn)品相關(guān)功能、造型等方面運用AHP理論通過客觀要素排序進行設(shè)計目標具體研究,構(gòu)建一款茉莉花采摘機的設(shè)計。本文的研究與探索,不僅是對茉莉花采摘方向的設(shè)計表現(xiàn),也為農(nóng)產(chǎn)品采摘市場的表現(xiàn)形式進行新的嘗試,以客觀,新穎和多角度的方式展現(xiàn)多功能茉莉花采摘機。關(guān)鍵詞:產(chǎn)品設(shè)計;農(nóng)產(chǎn)品;采摘機;AHP模型DesignOfMulti-functionalJasminePickingMachineAbstract:Thisarticledesignsamulti-functionaljasminepickingmachineforproblemssuchaslowjasminepickingefficiencyandlargeartificiallabour.Firstofall,throughthediscussionontheindustrialbackground,significance,designideasandmarketresearchofthejasminepicker,theimportantroleofthejasminepickerinthejasminepickerispointedout.Secondly,promoteuserresearch,useAHPtheorytocarryoutspecificresearchondesigngoalsthroughobjectiveelementsorting,andbuildthedesignofajasminepickingmachine.Theresearchandexplorationofthisarticleisnotonlythedesignperformanceofthedirectionofjasminepicking,butalsoanewattemptfortheexpressionoftheagriculturalproductpickingmarket,showingthemulti-functionaljasminepickingmachineinanobjective,novelandmulti-angleway.Keywords:Productdesign,Agriculturalproducts,Pickingmachine,AHPmodel
目錄TOC\o"1-3"\h\u22167第1章緒論 第3章基于AHP模型的茉莉花采摘機相關(guān)設(shè)計3.1茉莉花采摘市場用戶調(diào)研分析通過用戶需求調(diào)研,運用問卷調(diào)研向行業(yè)工作人員、專家和務(wù)農(nóng)人員進行調(diào)研,得到的問卷數(shù)據(jù)進行篩選整理總結(jié),確定了茉莉花采摘機的造型設(shè)計、功能和人機交互三個用戶需求方面。依據(jù)用戶需求進行層次遞進模型。3.1.1茉莉花采摘機用戶調(diào)研背景通過用戶調(diào)研了解茉莉花采摘機設(shè)計功能等方面的問題,對市面助農(nóng)采摘機進行學習,選擇采摘機市場工作人員、產(chǎn)品設(shè)計專家和茉莉花采摘務(wù)農(nóng)人員進行調(diào)研,避免低質(zhì)量調(diào)研和設(shè)計。3.1.2市場調(diào)查方案(1)調(diào)查目的1.通過問卷填寫調(diào)查務(wù)農(nóng)人員對于茉莉花采摘機的需求、想法以及改進的合理建議。2.了解主要以茉莉花采收人員為主的采收習慣和使用情況3.掌握采摘茉莉花的流程以及后續(xù)對茉莉花的保護回收情況,為茉莉花采摘機進行產(chǎn)品設(shè)計提供實際理論依據(jù)和實踐操作(2)調(diào)查意義1.本次調(diào)查圍繞采摘茉莉花工作者對于新型茉莉花采摘機的接受度、要求以及建議,通過通過調(diào)查問卷,了解茉莉花采摘機的市場情況。2.通過了解茉莉花采摘工作者操作信息,在后續(xù)設(shè)計開展過程中做出反饋,進行改進,找到適合茉莉花采摘的功能產(chǎn)品設(shè)計。(3)調(diào)查內(nèi)容1.調(diào)查對茉莉花采摘機的了解程度。2.調(diào)查務(wù)農(nóng)人員對茉莉花采摘機的使用形態(tài)(外觀、色彩、材質(zhì))的接受程度和偏好程度。3.調(diào)查影響務(wù)農(nóng)人員對茉莉花采摘機購買產(chǎn)品的因素(功能、交互)。(4)調(diào)查對象、時間、方式1.時間:2023年9月——2023年10月2.對象:對四川省樂山犍為茉莉花采摘基地以及周邊群眾進行調(diào)查和對專門為采摘茉莉花并且對茉莉花采摘有一定了解的專家即為調(diào)查對象。3.方式:通過線下問卷進行調(diào)查(5)問卷形成方式隨著時代進步、科技發(fā)展,中國作為農(nóng)業(yè)大國面對各類農(nóng)產(chǎn)品的采摘回收制作再研發(fā)都有全面廣泛的設(shè)計實驗,隨著市場的不斷擴大,各種花類產(chǎn)品逐漸增多,消費者需求逐漸多樣化,為了使茉莉花在花類市場保持以往的優(yōu)勢,擴大生產(chǎn)規(guī)模,提高生產(chǎn)效率,問卷調(diào)查將分別從用戶的造型、功能、交互等方面展開深入的調(diào)查,以便于契合時代高科技智能化的需求。鑒于用戶調(diào)查問卷的簡潔、全面、方便等特點,問卷將通過線上網(wǎng)絡(luò)調(diào)查的方式對以下各方面進行調(diào)查,其問卷內(nèi)容如附錄1。調(diào)查結(jié)果統(tǒng)計與分析1.產(chǎn)品使用用戶分析通過問卷調(diào)查中數(shù)據(jù)顯示,在調(diào)查的200個消費者中男性用戶占71%,女性占29%。產(chǎn)品使用用戶的年齡主要集中在35-44歲,占64%,25-34歲階段的用戶占18%,45歲以上和18-24歲的用戶分別占11%和7%。通過以上數(shù)據(jù)顯示,在采摘機市場中25-44歲的男性屬于采摘機市場消費的主要人群,如圖3-1所示。圖3-1參與者年齡與性別匯總(圖片來源于筆者自制)
2.被調(diào)查者對采摘機市場以及采摘茉莉花的印象通過問卷調(diào)查中數(shù)據(jù)顯示,用戶更加喜歡中大型自動采摘機,占91%,面對采摘機器更加注重機器的實用性、效率性以及功能性,分別占83%、72%、67%。說明機器的功能性更需要注重,具有較強的實用性是設(shè)計的重點,如圖3-2所示。圖3-2對采摘機市場與采摘茉莉花的印象匯總(圖片來源于筆者自制)3.用戶對于茉莉花采摘機的看法與需求通過問卷調(diào)查中的數(shù)據(jù)顯示,在進行采摘工作時采摘效率和質(zhì)量低是突出問題,分別占87%和79%,用戶們對于茉莉花采摘機的設(shè)計對于功能、外觀和交互都在意,所以在后續(xù)設(shè)計中,功能、外觀和交互都是設(shè)計的重點,如圖3-3所示。圖3-3對茉莉花采摘機的看法與需求匯總(圖片來源于筆者自制)4.茉莉花采摘機功能需求分析通過問卷調(diào)研中的數(shù)據(jù)說明,用戶更在意采摘效率、收集效果以及安全防護,分別占89%、86%和67%,對于采摘機的操作問題,用戶更偏向以簡易窗口操作和適宜的采摘機尺寸,分別是73%和86%,如圖3-4所示。在進行后續(xù)設(shè)計中需要對操作窗口的設(shè)計和機器尺寸進行合理的規(guī)劃以及對茉莉花的采摘頭進行針對性設(shè)計,更加符合用戶使用習慣,提高茉莉花采摘的效率。圖3-4茉莉花采摘機功能需求匯總(圖片來源于筆者自制)5.茉莉花采摘機外觀需求分析通過問卷調(diào)研中的數(shù)據(jù)說明,用戶對于采摘機的形態(tài)、顏色以及材質(zhì)都重視,對于采摘機的材質(zhì)選擇更加偏向于鋁合金材質(zhì),占63%,如圖3-5所示。在后續(xù)的多功能茉莉花采摘機設(shè)計中,對于材質(zhì)的選擇側(cè)重于選擇鋁合金方向的材料,合金材料更加耐用耐腐蝕,更符合農(nóng)田環(huán)境的工作;對于顏色的重視,選擇農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的低飽和配色以及配合茉莉花田綠白冷色調(diào)的配色,對于茉莉花采摘機的設(shè)計,外形、顏色和材質(zhì)都是需要考慮的關(guān)鍵點。圖3-5茉莉花采摘機外觀需求匯總(圖片來源于筆者自制)6.茉莉花采摘機交互需求分析通過問卷調(diào)研中的數(shù)據(jù)說明,用戶對于采摘機的交互功能更需要語音操控和觸摸屏操作的設(shè)計,分別占88%和87%,人工語音控制或手機與機械連接控制運作,實現(xiàn)人機交互的工作活動;通過機械自帶顯示屏人工進行觸摸屏幕選擇工作進行操控實現(xiàn)智能化工作。面對采摘機,用戶需要從中感受到功能和審美的體驗,大多數(shù)用戶對于多功能茉莉花采摘機設(shè)計更加注重功能性和美觀性,如圖3-6所示。圖3-6茉莉花采摘機交互需求匯總(圖片來源于筆者自制)3.1.3調(diào)研總結(jié)根據(jù)問卷調(diào)研進行匯總分析,用戶對于多功能茉莉花采摘機的功能、外觀和交互的設(shè)計需求為多功能茉莉花采摘機的設(shè)計提供多方面的設(shè)計思路。以多角度、全方位考慮設(shè)計的多樣性和可行性,實現(xiàn)采摘功能、收集功能、機械外觀以及機械交互等方面的設(shè)計。3.1.4建議針對多功能茉莉花采摘機設(shè)計的市場調(diào)研的調(diào)查結(jié)果分析,總結(jié)了對茉莉花采摘存在的主要需求建議,對后續(xù)設(shè)計開展的設(shè)計提出以下建議:(1)提供多功能的需求農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品需要功能性強的,功能多樣的設(shè)計,以滿足用戶多方面的需求和高效率的生產(chǎn)需要,根據(jù)多功能茉莉花采摘機市場調(diào)研結(jié)果分析,采摘效率高在用戶功能需求中占有很大的比例。(2)造型要美觀在對茉莉花采摘機的外觀設(shè)計上要做到,符合農(nóng)田存在條件,符合人體操作尺寸便于在使用時更加方便。選擇耐用材質(zhì)和經(jīng)典配色,提高產(chǎn)品使用周期率。具體外觀設(shè)計還需要根據(jù)用戶的接受程度進行開展。(3)交互設(shè)計要智能產(chǎn)品智能化不僅是契合時代進步的產(chǎn)物,更是對用戶使用的便捷設(shè)計。了解用戶的需求,結(jié)合市面上的技術(shù)進行機器與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合,利用智能化進行生產(chǎn)評估、操作保障等。3.2用戶需求層次模型構(gòu)建通過用戶需求調(diào)研,運用問卷調(diào)研,對得到的需求數(shù)據(jù)進行篩選整理總結(jié),確定了茉莉花采摘機的造型設(shè)計、功能和人機交互三個用戶需求方面。依據(jù)用戶需求進行層次遞進模型,如圖3-7所示。圖3-7茉莉花采摘機用戶需求層次結(jié)構(gòu)模型3.3用戶需求權(quán)重計算構(gòu)建3.3.1構(gòu)建判斷矩陣及權(quán)重計算AHP可獲取用戶主客觀需求,將多目標復雜問題層級化,對決策評估的一致性進行檢驗。達到減少決策偏差的目的,利于用戶需求重要度分析。根據(jù)層次遞進模型,設(shè)置有關(guān)茉莉花采摘機AHP調(diào)研模型問卷調(diào)查表,邀請用戶通過指標較量化值評分,如表3-1所示。模型目標層用A層表示,準則層用Bi層表示(i=1,2…),方案層用Cj層表示(j=1,2…),通過用戶對對象進行兩兩比較進行賦值,最終可以構(gòu)建判斷矩陣和權(quán)重計算,并運用一系列檢驗,見公式(3-1)至公式(3-3)所示。λmax=CI=λCR=CI其中λmax為最大特征值,n為階數(shù)。CR為一致性比,一致性檢驗通過CR值進行判斷,RI代表平均隨機一致性指標,明確規(guī)定各階數(shù)的值,平均隨機一致性指標見表3-2。當CR≤0.1時,認定一致性通過,反之,則不通過,需要重新計算。所得各項評價要素的權(quán)重符合要求,最后將數(shù)據(jù)統(tǒng)一,如表3-3所示。
表3-1指標與較量化規(guī)定因素i比因素j量化值同等重要稍微重要較強重要強烈重要極端重要兩相鄰判斷的中間值倒數(shù)135792,4,6,8aij=1/aji表3-2隨機一致性指標階數(shù)123456789RI值000.520.891.121.261.361.411.46表3-3用戶需求下的單排序權(quán)重、綜合權(quán)重、一致性檢驗匯總表目標層A準則層B權(quán)重值方案層C單排序權(quán)重綜合權(quán)重一致性檢驗多功能茉莉花采摘機造型B10.1222形態(tài)美觀C10.62320.0762λmax=3.01837CI=0.0092CR=0.0176<0.1顏色搭配C20.13730.0168材料質(zhì)感C30.23950.0293功能B20.6479采摘效率C40.43960.2848λmax=4.1425CI=0.0475CR=0.0534<0.1收集效果C50.28540.1849安全防護C60.1560.1011殺菌消毒C70.1190.0771交互B30.2299語音操控C80.29730.0683λmax=3.0092CI=0.0046CR=0.0089<0.1觸摸屏操控C90.5390.1239工作評估C100.16380.03773.4層次遞進模型優(yōu)化排序通過判斷矩陣及權(quán)重計算,進行權(quán)重排序,將綜合需求排序,對產(chǎn)品功能、行為、結(jié)果進行分析,制作出如圖3-8所示,針對產(chǎn)品造型方面,用戶更需要形態(tài)美觀的產(chǎn)品;針對產(chǎn)品功能,用戶更需要采摘效率高的產(chǎn)品;針對交互方面,用戶更需要可觸摸屏操控的產(chǎn)品。圖3-8綜合權(quán)重排序3.5多功能茉莉花采摘機內(nèi)容確定通過AHP前期用戶需求層次遞進分析確定茉莉花采摘機商品設(shè)計的關(guān)鍵要素,在造型上重點進行形態(tài)和材質(zhì)的設(shè)計;在功能上重點選擇采摘、收集和防護的設(shè)計;在交互上重點進行語音與觸屏交互設(shè)計。3.5.1茉莉花采摘造型設(shè)計由圖3-8所示的需求權(quán)重排序可以直觀地發(fā)現(xiàn)用戶在使用時會優(yōu)先選擇造型美觀的采摘機,故在造型方面外形設(shè)計應當是設(shè)計的重點目標,在采摘機的造型上設(shè)計符合使用場地的尺寸和便于花朵儲存的外觀造型。3.5.2茉莉花采摘機功能性設(shè)計產(chǎn)品在功能上需求采摘效率高、收集效果好、安全有防護的功能,在機身的儲存,機頭的采摘回收上更加復雜和科學化,針對性的對茉莉花苞的特性來進行設(shè)計,結(jié)合茉莉花田的場地因素讓茉莉花的采摘回收多樣功能與整體機身搭配得當。3.5.3茉莉花采摘機交互功能設(shè)計考慮智能化在選擇交互權(quán)重中相對更高的觸摸屏使用和語音控制,通過增加采摘機自帶屏幕控制和手機聯(lián)系控制讓茉莉花采摘機在進行交互工作時,更加實用。3.6本章小結(jié)通過前期調(diào)研和運用AHP層次分析法,將數(shù)據(jù)進行匯總、計算與排序讓數(shù)據(jù)更具客觀性和科學性,得出多功能茉莉花采摘機設(shè)計中形態(tài)美觀、采摘效率以及觸屏操作為在后續(xù)設(shè)計中需要著重注意。
第4章基于AHP模型的茉莉花采摘機設(shè)計實例4.1靈感來源4.1.1設(shè)計思路以當前我國茉莉花采摘市場對茉莉花采摘機的需求為抓手,將茉莉花采摘機的造型、功能以及交互等方面進行創(chuàng)新設(shè)計,提高茉莉花采摘的效率和質(zhì)量,將茉莉花采摘機設(shè)計思路總結(jié)為圖4-1所示。圖4-1多功能茉莉花采摘機設(shè)計靈感思路(圖片來源于讀者自制)4.1.2目標消費人群定位多功能茉莉花采摘機設(shè)計的目標使用用戶為采摘茉莉花商戶,茉莉花朵一般為花叢頂端有一至三簇茉莉花苞,采摘過程中也是農(nóng)戶彎腰采摘收集,為降低對目標人群的傷害也為了提高采摘效率和質(zhì)量而開展的多功能茉莉花采摘機設(shè)計。4.1.3產(chǎn)品使用場地多功能茉莉花采摘機使用場地為茉莉花叢,茉莉花叢普遍高為1m,茉莉花的種植為長廊道安排,如圖4-2所示,中間有能通過人走動的道路普遍寬0.4m,大型茉莉花生產(chǎn)地基本為平原,是為了便于茉莉花種植的更加系統(tǒng)化、規(guī)?;?。圖4-2長廊式茉莉花田(圖片來源于百度)4.1.4設(shè)計原則和設(shè)計靈感(1)設(shè)計原則:1.實用性原則:以茉莉花采摘機為實現(xiàn)機器的多功能運作為主,通過采摘機的造型外觀、功能操作以及交互輔助來實現(xiàn)機器的多功能設(shè)計。盡可能全面的實現(xiàn)在采摘茉莉花時的便捷。針對多功能茉莉花采摘機設(shè)計的開展,把機器服務(wù)于人,機器造型尺寸和功能使用等適合于人,始終以人為中心。2.美觀性原則:多功能茉莉花采摘機的設(shè)計應具有美觀性,通過對采摘機身造型、顏色、材質(zhì)等方面進行選擇設(shè)計,來符合消費者的審美需求,在此基礎(chǔ)上保持市場設(shè)計基礎(chǔ),以保持設(shè)計不會突兀。3.創(chuàng)新性原則:多功能茉莉花采摘機通過在功能、造型和交互方面開展設(shè)計,以保證設(shè)計的創(chuàng)新,符合消費者的使用需求以及嘗試與市面上別的采摘機不同的工作形式和設(shè)計風格,設(shè)計一款新型多功能茉莉花采摘機。4.智能性原則:多功能茉莉花采摘機在工作運行中,不僅通過采摘收集運行,也通過智能交互進行輔助工作,以科技交互智能便捷輔助用戶設(shè)計活動,以此基礎(chǔ)上設(shè)計多功能茉莉花采摘機。(2)設(shè)計靈感:通過前期調(diào)研,以造型、功能和交互為主要設(shè)計方向,多功能茉莉花采摘機根據(jù)產(chǎn)品使用場地、操作過程以及后續(xù)工作進行一系列設(shè)計。結(jié)合茉莉花田的采摘通道為長過道,設(shè)計采摘機機身以長矩形為側(cè)面。在茉莉花采摘過程中,為盡可能避免操作時機器本身尖銳機身設(shè)計的傷害,改矩形機身為圓柱形采收機身,如圖。圓柱型茉莉花采摘機有意模仿自然界蝸牛外殼的造型,圓潤而又充滿一定設(shè)計感,圓形機體能在采摘機工作時內(nèi)部旋轉(zhuǎn)運作,進行內(nèi)部的采集回收處理,降低空間使用的浪費,如圖4-3所示。圖4-3仿蝸牛殼設(shè)計(圖片來源于百度和筆者自制)采摘機的采摘頭設(shè)計結(jié)合市面上的鋸齒形設(shè)計,以茉莉花苞為多簇的特點設(shè)計,在機器采摘頭處就將進行花苞與葉片的篩選,如圖。通過尖型傘狀的花苞,將扁平寬大的葉片篩除,從而通過不了,進而不能采摘掉。(3)設(shè)計參考:茉莉花采摘機機頭的設(shè)計吸取了市面上的茶葉采摘機、貢菊采摘機以及花椒采摘機的優(yōu)缺點,如圖。在采摘頭處就開展先篩選再采摘,采摘后再經(jīng)過機頭進入機軌進行收集,進入機器收集箱內(nèi)進行二次篩選并進行保鮮處理,以高效快速的保障茉莉花采摘時的質(zhì)量和效率。4.1.5設(shè)計造型采摘機以采摘機頭—進行采集作物;采摘機身—用于將收集作物以及設(shè)置展示操作控制面板;采收窗口—用于存儲替換采摘作物的窗口為設(shè)計思路選取適合茉莉花田工作的造型。4.1.6尺寸和大小雙瓣茉莉花叢高約1米,花朵為尖型傘狀,花朵聚集在花叢頂部或腋尖部生長,通常有花3-5朵,下端依次生長葉片,如圖,根據(jù)茉莉花生長自身環(huán)境以及條件,多功能茉莉花采摘機的尺寸設(shè)計高約1.2米(略高于花叢,機身也可升降高度),寬約0.3米(略窄于過道,便于通過花叢進行運作),采摘機頭寬度約0.1米(適合花朵多簇采摘且收集時不容易掉落)。4.1.7材質(zhì)選擇市面上多數(shù)農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品為適應農(nóng)業(yè)運作的露天、多塵、潮濕以及污穢的環(huán)境中作業(yè),與土壤、肥料、農(nóng)藥等接觸,受到環(huán)境和物料的污染損耗作用。因此,在農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品制造中,常采用具有耐高溫低溫、耐腐蝕、耐磨等性能且成本低質(zhì)量高的金屬或非金屬材料。針對多功能茉莉花采摘機的材質(zhì)多采用合金材料,混合金屬提高材料的質(zhì)量,用錳鋼、硅錳鋼、鎳錳鋼等合金鋼進行制造的收割機、采摘機的刀片具有較好的耐磨性;用含鎳、錳、鈦和鋼等合金鋼制成的產(chǎn)品造型具有較好的耐腐蝕性,便于適應下雨、暴曬等環(huán)境。4.1.8色彩與配色方案農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品類型多樣,色彩的搭配可以幫助農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品對于自身屬性、功能性等進行優(yōu)化,設(shè)置產(chǎn)品主色調(diào)以突出產(chǎn)品的主要功能,將色彩的搭配和設(shè)備的功能相結(jié)合,產(chǎn)生產(chǎn)品設(shè)計的整體性美觀。農(nóng)業(yè)機械產(chǎn)品的配色與生產(chǎn)的環(huán)境條件有著密切的聯(lián)系,針對茉莉花田采摘環(huán)境為室外,作物為綠色和白色的偏冷調(diào)色系,將產(chǎn)品設(shè)計顏色為綠灰色調(diào),不僅對于產(chǎn)品在土地上運作時更加耐臟還會和田地配色相符合且突出。4.1.9設(shè)計交互交互上實現(xiàn)人機和諧,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者在進行農(nóng)業(yè)生產(chǎn)時產(chǎn)生的操作技術(shù)、機器的采收工作等,可以通過科技識別功能進行優(yōu)化識別,進行智能計算和合理規(guī)劃,利用人工智能可以調(diào)節(jié)操作時的步驟和修正操作失誤,用戶可以通過手機或者機器的操作顯示屏對機器采摘過程進行定制,以實現(xiàn)人控制機器活動。
4.2草圖設(shè)計與深化4.2.1前期方案通過前期調(diào)研與分析,利用市場相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計與用戶需求分析開展設(shè)計,進行對多功能茉莉花采摘機設(shè)計進行了一系列的草圖繪制,如圖。第一組,以采摘機頭為鋸齒收割狀為主,設(shè)計多功能茉莉花采摘機在茉莉花田運行,多以鏈條履帶為主,如圖4-4所示。圖4-4草圖方案一(圖片來源于筆者自制)
以下以采摘頭為機械抓手為主,茉莉人工在采摘時進行的采摘動作,更加精細準確,運行過程中不止局限與履帶運行,有多種運行方式,滾輪運行、萬向輪運行等,便于在茉莉花田中可以旋轉(zhuǎn)方向,便于開展各個方位的采摘,如圖4-5至圖4-7所示。圖4-5草圖方案二(圖片來源于筆者自制)圖4-6草圖方案三(圖片來源于筆者自制)圖4-7草圖方案四(圖片來源于筆者自制)
4.3最終方案4.3.1總最終方案根據(jù)調(diào)研和前期草圖設(shè)計,繪制三個精細方案,如表4-1至4-3和圖4-8至圖4-10所示。方案一:表4-1方案一設(shè)計說明(表格來源于筆者自制)多功能茉莉花采摘機造型說明設(shè)計以橢圓柱體為設(shè)計機身,采摘機頭在機身進行采摘工作,采摘完成將花朵放入下端回收盒然后進入機身進行回收,在機身后端有放置盒將花朵取出;運行是萬向輪可以機器轉(zhuǎn)動方向,機身可進行升降適合不同高度的茉莉花叢。色彩說明色彩選用藍色為主,灰色為輔。在茉莉花叢中也更加適合與突出,設(shè)計中選擇了不同飽和度的藍色作為茉莉花采摘機的主色調(diào),和諧也不單調(diào)。交互說明在機身側(cè)面設(shè)計圓形顯示屏,進行顯示和觸屏操作設(shè)計,便于工作時,用戶對工作的安排和機器對工作的操作顯示。圖4-8方案一精細草圖(圖片來源筆者自制)方案二:表4-2方案二設(shè)計說明(表格來源筆者自制)多功能茉莉花采摘機造型說明設(shè)計以方型為主設(shè)計機身,采摘機頭在機身頂端收縮進行采摘工作,采摘完成將花朵放入下端回收盒然后進入機身進行回收工作;運行的是萬向輪可以便于機器的轉(zhuǎn)動方向。色彩說明色彩選用黃色為主,灰色為輔。設(shè)計中選擇了暖黃色作為茉莉花采摘機的主色調(diào),和諧也不單調(diào)。交互說明在機身側(cè)面設(shè)計方形顯示屏,進行顯示和觸屏操作設(shè)計,便于工作時,用戶對工作的安排和機器對工作的操作顯示。圖4-9方案二精細草圖(圖片來源筆者自制)
方案三:表4-3方案三設(shè)計說明(表格來源筆者自制)多功能茉莉花采摘機造型說明設(shè)計以橢圓柱體為主設(shè)計機身,采摘機頭在機身頂端收縮進行采摘工作;運行的是萬向輪可以便于機器的轉(zhuǎn)動方向。色彩說明色彩選用綠色為主,灰色為輔。在茉莉花叢中也更加適合與突出。交互說明在機身側(cè)面設(shè)計圓形顯示屏,進行顯示和觸屏操作設(shè)計,便于工作時,用戶對工作的安排和機器對工作的操作顯示。圖4-10方案三精細草圖(圖片來源筆者自制)4.3.2設(shè)計評估通過前期調(diào)研評比,從中設(shè)計方案一至三進行設(shè)計展示。用戶評價是整個研發(fā)階段的最后一個環(huán)節(jié),通過回訪前期調(diào)研用戶,將三款方案進行評價判斷,并整理用戶評價數(shù)據(jù),如表4-4所示。
表4-4優(yōu)化方案評價表4.3.2總結(jié)基于AHP法以及整體設(shè)計方案,將選擇最優(yōu)的方案一設(shè)計進行建模渲染展示,方案一滿足產(chǎn)品的基本功能需求,符合用戶功能需求,增加人體工學的設(shè)計考量范疇,進行三維建模進行立體建模設(shè)計。4.4建模渲染4.4.1展示建模三視圖根據(jù)前期調(diào)研設(shè)計,運用犀牛建模設(shè)計方案一,并展示模型三視圖、尺寸大小、爆炸圖和細節(jié)展示,如圖4-11和圖4-12所示。圖4-11多功能茉莉花采摘機建模三視圖(圖片來源于筆者)圖4-12多功能茉莉花采摘機尺寸圖(圖片來源于筆者)4.4.2建模渲染圖通過犀牛建模在進行分區(qū)設(shè)置,在keyshot中進行材質(zhì)和顏色的選擇,多功能茉莉花采摘機選擇多種顏色的金屬材質(zhì)進行渲染,選擇適合茉莉花田的采摘機,如圖4-13所示。圖4-13多功能茉莉花采摘機渲染圖(圖片來源于筆者自制)4.4.3交互設(shè)計與交互操作運用即時設(shè)計軟件進行交互界面設(shè)計,設(shè)計機械屏幕展板和手機連接軟件,展示交互功能和產(chǎn)品的使用的頁面展示,如圖4-14所示。圖4-14多功能茉莉花采摘機交互頁面(圖片來源于筆者自制)4.53D打印實物4.5.1實物展示通過建模渲染進行三維展示,并進行實物制作,選擇顏色、材質(zhì)進行實物制作,如圖4-15所示。
第5章研究總結(jié)與展望5.1研究總結(jié)本文是按照前期調(diào)研和AHP法來進行設(shè)計和開發(fā)的,用來對茉莉花進行高效的采收。本設(shè)計分為采摘和回收兩大功能模塊,采摘通過前端進行收割,回收通過后端進行機箱進行回收保存,通過交互進行用戶和機械的聯(lián)系和輔助。各個功能層次清晰,用戶和機械都可以很方便的進行工作。5.2研究展望針對當前多功能茉莉花采摘機設(shè)計存在一定的不足之處,本文提出了全新的思考方式,以保證茉莉花采摘的高效率為前提,采用科學客觀的調(diào)研方法以發(fā)揮設(shè)計的最大功能,為人類社會提高便利,發(fā)展可持續(xù)。本文主張將AHP層次分析法與茉莉花采摘機設(shè)計相結(jié)合,全面開展評估和調(diào)研,并針對現(xiàn)實問題提供可行方案,以推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)市場的穩(wěn)步發(fā)展。
附錄1關(guān)于多功能茉莉花采摘機設(shè)計的調(diào)查問卷尊敬的先生/女士:您好!首先非常感謝您能夠填寫這份問卷。我是一名產(chǎn)品設(shè)計的大學生,非常感謝您在百忙之中抽空參加這次問卷調(diào)查。問卷將以匿名的形式進行,問卷結(jié)果只做科學研究。請您根據(jù)自身情況如實填寫,感謝您的支持!1.您的性別是:[單選題]*○男○女2.您的年齡是[單選題]*○18-24歲○25-34歲○35-44歲○45歲及以上3.您認為市面上的助農(nóng)生產(chǎn)產(chǎn)品應該是怎么樣的?[多選題]*□產(chǎn)品實用□效率高效□功能齊全□安全性高□外觀精美□其它_________________
4.目前市面上的采摘機造型,您更加喜歡?[單選題]*○小型手持采摘機○中型自動采摘機器人○大型自動采摘機○其它_________________
5.對于茉莉花的采摘,您面臨著哪些困難?[多選題]*□采摘效率低□采摘質(zhì)量低□花朵與葉片不易分離□采摘不易回收□其它_________________6.您選擇茉莉花采摘機時,更加看重產(chǎn)品的哪些方面?[多選題]*□功能(采摘、回收、儲存等)□外觀(顏色、尺寸、材質(zhì)等)□交互(觸屏操作、語音操控等)□其它_________________7.對于茉莉花采摘機的功能,您更加看重哪些方面?[多選題]*□采摘效率□收集效果□安全防護□殺菌消毒□其它_________________8.對于茉莉花采摘機的操作,您更看重哪些方面?[多選題]*□操作窗口簡潔易懂□顯示屏幕明顯□采摘機機身尺寸符合使用9.對于茉莉花采摘機的外觀,您更加看重哪些方面?[多選題]*□形態(tài)美觀□顏色搭配□材料質(zhì)感□其它_________________10.對于茉莉花采摘機的材質(zhì),你更喜歡?[單選題]*○鋁合金材質(zhì)○銅合金材質(zhì)○鋼鐵材質(zhì)○塑料材質(zhì)11.您更希望茉莉花采摘機能提供哪些方面的需求?[多選題]*□功能需求□審美需求□文化需求□安全需求□其他_________________12.對于茉莉花采摘機的交互,您更加看重哪些方面?[多選題]*□語音操控□觸摸屏操作□工作評估□其它_________________13.就目前而言,您對于多功能茉莉花采摘機有什么需求或建議?[填空題]_________________________________
參考文獻董利娟,張曙光.茉莉花的生產(chǎn)現(xiàn)狀與科研方向[J].茶葉通訊,2001,(02):11-13.謝玲玲,黃法就,蔡漢.茉莉花的栽培品種及其比較[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2007,(03):26-27.董利娟,張曙光.茉莉花的生產(chǎn)現(xiàn)狀與科研方向[J].茶葉通訊,2001,(02):11-13.劉宗岸,趙振軍,章傳政,黎星輝.茉莉花茶窨制機理及工藝技術(shù)的研究進展[J].福建茶葉,2006,(03):5-7.高麗萍,夏濤.茉莉花香氣形成機理及其影響因素初探[J].茶業(yè)通報,2000,(03):13-16.顏學海,牟成君,龔蕓,吳紅梅.犍為茉莉花種質(zhì)資源的保護與開發(fā)利用[J].中國種業(yè),2020,(10):45-46.呂迎春,樊廷錄,湯瑩.農(nóng)業(yè)科技支撐鄉(xiāng)村振興的思考[J].農(nóng)業(yè)科技管理,2019,38(02):47-49.蘇建寧,魏晉.基于AHP/QFD/TRIZ的玫瑰花蕾采摘機設(shè)計[J].機械設(shè)計,2020,37(08):121-126.伍德林,傅立強,曹成茂,李超,徐艷平,丁達.搖枝式油茶果采摘機設(shè)計與試驗[J].農(nóng)業(yè)機械學報,2020,51(11):176-182+195.羅時挺.齒梳撥刀式油茶果采摘裝置
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