人機(jī)工程學(xué)視域救援探照燈的設(shè)計(jì)定位和方案,藝術(shù)設(shè)計(jì)論文

人機(jī)工程學(xué)視域救援探照燈的設(shè)計(jì)定位和方案,藝術(shù)設(shè)計(jì)論文內(nèi)容摘要：通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)探照燈的設(shè)計(jì)改進(jìn)，去除弊端，并且賦予其多樣的功能，包括打火石，水平儀，線鋸等探險(xiǎn)旅游器材。使得使用者在探險(xiǎn)旅游或者從事特殊職業(yè)攜帶本產(chǎn)品，具有一定的自救能力。充電方面可采用充電寶增加其便利性和續(xù)航能力，為使用者增添一份保障。本文關(guān)鍵詞語(yǔ)：探照燈；救援；組合；人機(jī)工程；多功能；引言現(xiàn)如今探險(xiǎn)旅游與戶外運(yùn)動(dòng)遭到越來(lái)越多的人歡迎，與此同時(shí)所帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)與挑戰(zhàn)也是極大的。性能優(yōu)良的戶外探險(xiǎn)運(yùn)動(dòng)裝備幫助人們更好地適應(yīng)未知環(huán)境以便碰到危險(xiǎn)能更好地處理。常見(jiàn)的登山裝備：登山鞋，探照燈，背包等。但燈具一直存在功能單一的問(wèn)題。因而，需要設(shè)計(jì)研究一款多功能組合設(shè)計(jì)的探照燈，讓人們攜帶更輕便，功能更強(qiáng)大的同時(shí)也愈加安全。1發(fā)展背景在軍事方面的使用開(kāi)場(chǎng)于19世紀(jì)，但由于電子設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，探照燈的用處開(kāi)場(chǎng)向社會(huì)普及?，F(xiàn)如今，用于救援及水下清淤，探險(xiǎn)旅游等活動(dòng)，探照燈是一種具有強(qiáng)大光源和凹透鏡的裝置，它能將光線集中到特定的方向，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離照明和搜索的目的。探照燈的種類：普通型探照燈：一個(gè)簡(jiǎn)單的盒子中裝有光源〔經(jīng)常是鹵素棒〕以及反射器〔經(jīng)常是球面鏡〕。鏡面型探照燈：置于曲面鏡前的光源與透鏡之間的距離可調(diào)節(jié)。透鏡型探照燈：光源置于球面鏡前，光源前放置透鏡〔內(nèi)平外凸〕，所以又稱凸透鏡型探照燈?，F(xiàn)今市場(chǎng)中的探照燈在光亮度方面大多在200-300Lx,電源續(xù)航則在10h左右，救援設(shè)備種類多樣，占用存儲(chǔ)空間大，線鋸長(zhǎng)度過(guò)長(zhǎng)，不易攜帶。材質(zhì)在高溫高壓情況下容易損壞。并且不具有應(yīng)急設(shè)備，無(wú)法使救援人員第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)被困者。2救援探照燈設(shè)計(jì)定位2.1使用人群本產(chǎn)品適用于喜歡戶外運(yùn)動(dòng)的成年人，對(duì)于很多人來(lái)講使用方便靈敏，小巧易攜帶。同時(shí)也適用于從事各種探險(xiǎn)救援場(chǎng)景的工作者，能給探險(xiǎn)救援工作帶來(lái)很大的幫助。專業(yè)的裝備能幫助救援工作者完成工作，也能使被困者完成自救。2.2材料分析現(xiàn)今大部分材料采用的有PE,PC,PP.此次產(chǎn)品設(shè)計(jì)采用PC材質(zhì)，相對(duì)于PE材料而言，PC材料具有更好的抗沖擊性抗蠕變性，并且具有自熄性和高透光性，易于成型加工；與PP材料比擬，耐熱性、耐寒性和耐侯性好，不易老化磨損。所以選擇PC作為設(shè)計(jì)產(chǎn)品主要使用的塑料材質(zhì)。[3]2.3人機(jī)尺寸圖一圖二基于人機(jī)工程學(xué)的基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)采用組合設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方式方法，將探照燈與打火石，繩鋸，水平儀，指南針等一系列的探險(xiǎn)裝備組合在一起。設(shè)計(jì)中強(qiáng)調(diào)人-機(jī)-環(huán)境的協(xié)調(diào)，著重具體表現(xiàn)出人的主導(dǎo)性，知足人的使用需求和舒適度〔圖一〕。產(chǎn)品尺寸直徑8cm,厚度3cm,整體重量為150g,符合成年人的手掌尺寸，同時(shí)佩戴時(shí)也不會(huì)對(duì)頭部等身體部位造成較大的負(fù)擔(dān)。產(chǎn)品的中部外圈采用類似齒輪的造型，便于抓握，增大手部與產(chǎn)品外表的靜摩擦力〔圖二〕。尾部蓋帽采用摩擦力較大的凹凸外表。背部扣夾采用鋁合金，其韌性較大，不易折斷，損毀，夾緊力更強(qiáng)不易掉落。指南針和溫度計(jì)采用滑軌滑入設(shè)計(jì)，利于固定方便拿取。2.4內(nèi)部構(gòu)造探照燈內(nèi)部參加指南針，水平儀，溫度計(jì)，繩鋸以及打火石這些產(chǎn)品〔圖三〕?？紤]到產(chǎn)品會(huì)與頭帶配合使用，在探照器背部配有兩個(gè)金屬扣夾，方便夾在頭帶上。內(nèi)含有usb充電口能夠做到?jīng)]電時(shí)，僅僅使用充電寶就能實(shí)現(xiàn)充電的要求，知足戶外運(yùn)動(dòng)喜好者身處戶外而沒(méi)有電源的苦惱，電池是使用帶續(xù)航能力強(qiáng)的高強(qiáng)度電池〔圖四〕。圖三圖四光源主要使用LED照明，LED發(fā)光等。為方便聚光，使用一個(gè)白色光亮度高的5瓦的高性能LED.通過(guò)鏡子將它發(fā)出的光集中在一個(gè)較小的立體角內(nèi)，產(chǎn)生更大范圍的光強(qiáng)。LED發(fā)光原理告訴我們，當(dāng)電流通過(guò)半導(dǎo)體芯片的PN節(jié)點(diǎn)前進(jìn)時(shí)，電子被推入p區(qū)，在那里電子和空穴被合成，以光子的形式發(fā)出能量并發(fā)光。光的波長(zhǎng)決定了光的顏色，而光的構(gòu)成是由PN結(jié)的材料決定的。發(fā)光強(qiáng)度是指電流流過(guò)LED時(shí)，電流較小，發(fā)光強(qiáng)度較弱，但電流過(guò)大會(huì)導(dǎo)致LED壽命降低或損壞。功率的正向?qū)▔航礥F與一般的半導(dǎo)體的PN結(jié)一樣隨導(dǎo)通電流IF大小的變化不太大，一般UF在3.5V左右，〔不同顏色的LED的導(dǎo)通電壓不盡一樣〕[4].打火石內(nèi)部構(gòu)造設(shè)計(jì)：整體采用錫制金屬作為外殼，隔熱，堅(jiān)固，錫管內(nèi)部附有一根圓柱形滑道，將圓柱形滑道分割為四等份，每一份的內(nèi)壁上附有具有摩擦力的火石摩擦面，其余部位填充浸滿汽油的棉絮，以便于屢次使用。在尾蓋與錫管的銜接處采用橡膠圈一方面防止汽油滲漏，另一方面也起到防水的作用。2.5功能設(shè)計(jì)在2/3處做一個(gè)環(huán)繞整個(gè)儀器的齒輪開(kāi)關(guān)，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)一下為一檔普通形式，旋轉(zhuǎn)兩下為二檔強(qiáng)光形式，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)為應(yīng)急形式〔應(yīng)急燈亮起〕。并且其內(nèi)部的應(yīng)急警報(bào)也會(huì)響起，其聲音傳播范圍可達(dá)百米。水平儀用于測(cè)量相對(duì)于水平位置的傾斜角、設(shè)備安裝的水平位置和垂直位置等。側(cè)部的打火石和繩鋸得組合使用可為使用者帶來(lái)火焰，指南針則可提供方向。產(chǎn)品使用：〔1〕紅色標(biāo)志表示的是燈具的充電狀態(tài)，綠色標(biāo)志的是燈的電池已經(jīng)充滿電了?！?〕在使用的經(jīng)過(guò)中，導(dǎo)致光從黑暗時(shí)，電池往往處于完全放電狀態(tài)，此時(shí)為了保衛(wèi)電池，應(yīng)立即停止使用，務(wù)必及時(shí)充電，不應(yīng)LED無(wú)光時(shí)，才對(duì)其進(jìn)行充電，電池很容易損傷故障?！?〕鉛酸電池失電后容易硫化，電池不能再充電，必須及時(shí)充電。因而，電池最好在充滿電的情況下放置。如不常使用的情況下，一定要在3個(gè)月內(nèi)給燈充一次電，約8小時(shí)以上。〔4〕在恒壓充電〔又稱浮動(dòng)充電〕的形式下，必須嚴(yán)格控制充電的電壓。如浮充電壓太低，電池會(huì)出現(xiàn)不滿意的狀態(tài)，如浮充電壓太高，會(huì)造成充電過(guò)度。電壓調(diào)整應(yīng)以初始充電電流不超過(guò)0.3C〔C為電池額定容量〕為原則[4].3救援探照燈設(shè)計(jì)方案圖四圖五圖六針對(duì)目的人群的行為習(xí)慣以人機(jī)工程學(xué)為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)此救援探照燈，探照燈采用機(jī)械性能穩(wěn)定的PC為主材料，將使用方式極大的簡(jiǎn)單化，又不失產(chǎn)品的功能。力求目的用戶能快速明白的熟悉此探照燈并給予極大的幫助。4結(jié)束語(yǔ)本產(chǎn)品并不是簡(jiǎn)單的構(gòu)圖或加減法關(guān)系，卻是一種文化存在，是設(shè)計(jì)語(yǔ)言中符號(hào)運(yùn)用和選擇的結(jié)果。其旨在減輕探險(xiǎn)者、戶外運(yùn)動(dòng)人員和救援人員的負(fù)擔(dān)?，F(xiàn)今時(shí)代，熱愛(ài)極限運(yùn)動(dòng)和野外探險(xiǎn)的人越來(lái)越多，中國(guó)的戶外運(yùn)動(dòng)行業(yè)正在逐步走向?qū)I(yè)化、群眾化。在挑戰(zhàn)自個(gè)的極限時(shí)，良好的安全保障也必不可少。對(duì)多功能探照燈的設(shè)計(jì)和研究也是為保障大家在戶外運(yùn)動(dòng)和旅游探險(xiǎn)，開(kāi)闊眼界時(shí)本身的安全。以下為參考文獻(xiàn)[1]楊威，何建。探照燈反射鏡的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].光電技術(shù)應(yīng)用，2007〔05〕：27-29+43.[2]李文龍，宋光芒，李明