產(chǎn)品設(shè)計案例--孕婦腳腫按摩器.doc

產(chǎn)品設(shè)計案例腳腫按摩器緣起：2014年秋，筆者妻子懷孕五六個月，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)行屈伸運動，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)過多次實踐證明有效。于是就想把這個按摩方法設(shè)計成工具，那樣一來，拿到這個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，于是就可以做一個以大腿長度為半徑的圓，再在圓周上取點，以這些點為圓心，小腿長度為半徑做一系列的圓，這樣就可以得到一系列的圓周，這些圓周上的點對應(yīng)腳腕在某一時刻的軌跡，但我們需要的只是按摩路徑上的軌跡點，因此以小腿長度作為直徑作一個與膝關(guān)節(jié)軌跡相切的圓，與之前軌跡的交點就是對應(yīng)時刻的腳腕的軌跡點。如下圖所示簡化出來的運動機(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)計成一個心形的，結(jié)果發(fā)現(xiàn)心形設(shè)計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，按著軌跡運動，就是按摩的方式了。轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)還可以進(jìn)一步精簡為下面的結(jié)構(gòu)這樣的設(shè)計已經(jīng)沒有辦法再精簡了，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，我們再把二維圖紙變成三維造型，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，于是對其進(jìn)行了抽殼，厚3mm，重量一下子減到0.8Kg左右。下面兩個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，整個高度由30mm降低為23mm，在減小尺寸的同時還增加了強(qiáng)度，完美！后記：為了這個設(shè)計，本人花費了約有兩個月時間探索，其實只要掌握這個簡單的按摩方法，就能輕松搞定孕婦腳腫問題。當(dāng)這個產(chǎn)品設(shè)計做完之后，發(fā)現(xiàn)這個產(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動，