多功能家用跑步机设计毕业论文

本科毕业设计论文本科毕业设计论文题 目： 多功能家用跑步机设计 专业名称： 工业设计 学生姓名： 林立峰 指导教师： 杜鹤民 毕业时间： 2011/6 西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计1毕业 任务书一、题目多功能家用跑步机二、指导思想和目的要求按照毕业设计大纲的要求，通过这次毕业设计实践，让学生综合运用大学期间学习和掌握的专业知识，理论联系实际，完成最终产品设计和毕业论文的写作，提高综合实践能力，为走向社会和步入工作岗位打下更加坚实的基础。本次毕业设计要求在在充分调研的基础上，按照项目来源单位的要求，确定多功能家庭跑步机概念设计的总体设计定位、使用人群及其特点和需求，并综合考虑文化、社会心理、市场等相关因素，以此为基础完成相应的造型设计，在设计过程中，要求充分运用所学的调研、手绘、效果图、计算机辅助工业设计、人机工程、色彩学等多方面的专业知识和技能，设计规定五种产品的形态、色彩、材质并分析其人机性能，在满足功能的前提下突显产品的创新性、文化性、和独特设计特点和设计目标，同时要求在设计中进一步培养理论联系实际、解决设计问题的能力，通过系统分析和论述完成毕业设计论文，提高写作水平。具体要求如下： 针对目标展开调研，了解相关需求概况，确定设计方向，为具体设计奠定基础；在完成创意草图的基础上，通过讨论，选出最佳方案进行优化，同时对其进行定位分析、功能需求分析、人机分析以及具体的形态、色彩和材质等方面的设计；通过翻译和论文写作，提高翻译和科技论文写作水平。将所学知识技能充分运用到本次设计中，理论联系实际，达到综合能力提高的目的；随时与指导老师取得联系，把握进度，做好毕业设计；多与同学交流，探讨，发挥组织团队精神。设计设计论文论文西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计1三、主要技术指标1、完成英文资料翻译一份。要求文字通畅，思想内容表达清晰；2、完成设计调研报告一份,要求切合实际，图文并茂，数据确切；3、完成开题报告一份,要求内容详实，层次清晰；4、完成毕业设计论文一份，要求格式符合科技论文要求，符合工业设计专业特点；5、完成家用跑步机的外观设计具体产品概念设计草图 30 张，从中选出最优方案。6、完成设计效果图、建模 1 份，要求符合产品设计要求；7、完成毕业设计 PPT 演示文档一份；8、完成两块展板设计。四、进度和要求第 1 周 毕业设计选题第 2 周 撰写开题报告第 35 周 绘制设计方案草图、翻译文献第 67 周 修改并确定设计方案第 89 周 选定文案；撰写论文提纲第 1012 周 设计方案计算机建模；绘制手绘效果图第 1314 周 绘制设计方案的局部放大图、三视图和 3D 效果图第 15 周 完善方案，完成答辩 PPT 及展板五、主要参考书及参考资料1 李乐山编著.高等教育出版社. 2009.052 王媚雪编著.,艺术教育,2005 年第 5期3 李彬彬编著.中国轻工业出版社,2000 年4 简召全编著.北京理工大学出版社,2003.035 桂元龙编著.北京理工大学出版社.2007.09西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计26 孙红编著.艺术教育 2004 年第三期7 唐纳德A诺曼著.中信出版社，2010.108 张锡主编.北京:化学工业出版社,2004.8 9丁玉兰主编.北京理工大学出版社,2005.1学生 指导教师 系主任 西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计I目 录摘 要.IABSTRACT .II第 1 章 绪 论.11.1 选题的意义和目标.1第 2 章 产品的资料收集和分析.22.1 产品调查产品调查.22.1.1 现有现有跑步机跑步机的市场概况的市场概况和调查分析和调查分析.22.1.2 国内跑步机市场发展趋势国内跑步机市场发展趋势.52.3 本章小结本章小结.6第 3 章 产品设计定位.73.1 现有产品缺点现有产品缺点和不足和不足.73.2 多功能跑步机基本工作原理及技术支持 .93.2.1 多功能跑步机基本工作原理多功能跑步机基本工作原理.93.2.2 完成跑步机设计所需的新技术支持完成跑步机设计所需的新技术支持.103.3 产品设计定位产品设计定位.113.3.1 使用对象使用对象.123.3.2 功能定位功能定位.123.3.3 形态定位形态定位.123.3.4 人机分析人机分析.133.3.5 结构定位结构定位.143.4 本章小结本章小结.14第 4 章 产品设计实现.154.1 设计草图设计草图.154.2 选定方案选定方案.194.3 效果图效果图.194.4 配色方案配色方案.204.5 尺寸图尺寸图.24西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计II4.6 爆炸图爆炸图.254.7 细节图及说明细节图及说明.264.8 展板设计展板设计 .28第 5 章 结 论.305.1 论文完成的工作及成果论文完成的工作及成果 .305.2 存在的问题存在的问题.305.3 改进的方向改进的方向 .31致 谢.32参考文献.33毕业设计小结.34西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计I摘 要随着社会的不断发展，人们生活品质也在不断改善提高，在物质生活不断得到满足的同时，饮食健康、身体健康、生活方式健康等一切与健康有关的话题亦愈来愈为人们所关注，器械健身作为时尚健身的代表更是受到人们的青睐，跑步机作为简单易用的一种健身器械必然受到家庭的喜爱，理应成为家庭健身的首选器械。跑步属于全身性有氧运动，进行起来简单而高效，适合各年龄段的人群。跑步机正是模拟这种跑步、踏步运动情境的健身器材设备，它能使干扰跑步运动进行的因素，如场地、天气等，降到最低，充分发挥其产品属性，使人们能够更灵活地选择安排进行跑步运动，达到健身目的，提高身体素质。但即使这样优良的健身设备也没有在真正意义上的实现家庭化普及，作业一名工业设计的学生，我愿意探索其中原因，并结合工业设计的专业性质去解决改善这些问题情况，力图开发出其蕴藏的巨大市场潜力。 人类社会在不断的进步，当社会物质贫乏的时候，人们对设计的要求停留在较低的层次，只要能满足基本的功能，实现生理需求并能够保障安全需求的设计就是好的设计。而当社会财富有了积累，人们的需求便会不断的向高层次发展，愈加呈现精神性和文化性。虽说产品的实用功能是产品核心价值所在，但现如今，真正优秀的产品设计不能只停留在基本功能和造型美学的设计层面上，还应该具有更佳的用户体验。毫无疑问，要满足这种需求，关键在于创新。随着科学技术的不断发展和知识经济的到来，人类从没向今天这样把精力集中在对创造力的追求上。产品创新已经成为企业生存和发展的最关键因素，企业若要发展，就必须依赖于产品创新，也就没有社会经济的发展，知识创新已然成为现今社会最为重要的生产要素。基于这一点，作为工业设计师，就必须充分发挥专业的特长，承担自己所应承担之责任，不断探索，寻求最佳的解决问题方案，试图给用户带来最佳的产品使用体验，体现出工业设计应有之魅力。关键词关键词: 跑步机 创新 设计 用户体验西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计IIABSTRACTWith the continuous development of society, people life quality and improve in the continuous improvement in material life constantly meet at the same time, eat a healthy diet, healthy body, way of life and health related health and all the topic also more and more people concern for, equipment, fitness as a representative of the fashion fitness is get the favour of people, running machine as simple to use a fitness equipment will inevitably suffer the love of family, to become the first choice of family fitness equipment. Running belong to systemic aerobic exercise, simple and efficient up, suitable for people of all ages. The treadmill is modeling this running, step of the context of the sports fitness equipment, it can make the interference of the jogging factors, such as sites, such as the weather, to a minimum, give full play to its product attributes, so that people can be more flexible schedule to choose the jogging, achieve fitness goals, improve the quality of the body. But even if such good fitness equipment is not the real meaning of family the realization of popularization, homework an industrial design student, I would like to explore the reasons why, and combined with the professional quality of the industrial design to solve these problems to improve, trying to develop its reserves of huge market potential. In the continuous progress of human society, when the social material of the poor, people on the design requirement in the lower level to stay, as long as it can meet the basic functions, realize the physiological needs and to guarantee the safety of the design of the demand is good design. And when the social wealth have accumulated, the demand of people will continue to develop, more spiritual and cultural present. Although the practical function of the product is the core value of the product is, but nowadays, the really good product design should not stay in the basic function and modelling aesthetic design level, should also have a better user experience. There is no doubt that, to meet this need, the key lies in innovation. Along with the 西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计IIIdevelopment of science and technology and the advent of knowledge economy, to human never today so concentrate on the pursuit of creativity. Product innovation has become the enterprise survival and the development of the most critical factor, enterprise if we are to develop, must rely on product innovation, also have the development of social economy, the knowledge innovation has become the most important in the modern society of factors of production. Based on this, as industrial designer, we must give full play to the professional expertise, and should take their responsibility, exploring, we find the best resolution, tried to bring the best products to users use experience, manifests the industrial design should have charm. KEY WORDS： running machine, innovation, design, user experience 西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计1第 1 章 绪 论1.1 选题的意义和目标在当今社会，社会经济不断发展科技不断进步，人类物质生活水平不断提高，同时生活节奏也在不断加快，长时间高强度工作和压力会导致人们体质直线下降，已经有所意识的人们开始选择一些体育锻炼来试图改善这一情况。近年来人们对健康的重视需求不断提高，但受限于生活环境的制约，一般家庭很难拥有像健身房一样理想便捷的健身条件跑步是极一种简单有效有的健身方式，如何才能让一般家庭拥有像健身房一样的健身环境进行科学有效的锻炼呢？“把健身器材搬进家里” ，这也许是对该问题最简单准确的回答。市面上的健身器材种类繁多，跑步机是最常见的一种，也是当今家庭健身器材中最简单的一种，是家庭健身器的最佳选择。但受各种因素的干扰，很少人能把它变成一种科学稳定的健身方式。跑步机的出现很大程度这解决了这些因素的干扰，特别是多功能跑步机，结合了跑步机、划船器、卧式健身车、立式健身车、放松机、腰旋器等功能器材组合而成，以功能多、占地少而受到一些人的喜爱。但即使这样完善的健身设备也没有在真正意义上的家庭化普及。究其原因，主要是人们对跑步机的认识理解不够，也存在人们跑步全过程的耐心毅力不足，而且市面上大部分功能完善质量出众的跑步机都比较昂贵，致使跑步机在人们心目中的性价比不是太高，整体需求量也不大。为改善这一局面，本人希望通过综合应用工业设计本科阶段所学课程知识，以工业设计特有的概念及创新力量对家用跑步机进行改良设计，完善其功能造型上的缺陷与不足，借此加深人们的跑步机的认知理解，使跑步机能受到更多家庭的认可，得到更多体育爱好者青睐，增大其市场需求量，进而改善全民整体身体素质，满足人们对健康方面的诉求。尽到一个工业设计师应尽责任。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计2第 2 章 产品的资料收集和分析2.1 产品调查 产品设计前设计者必须踏实地做好调查、研究工作，因为没有一件产品的设计是设计师凭空臆造出来的，每一个设计都会涉及需求、经济、文化、审美、技术材料等一系列问题。因此，在开始设计前，不仅要对作为商品的产品进行调查、对市场进行调查，而且还要从人的行为、使用要求、心理等方面去进行研究，以获取可靠、准确的数据资料，有的放矢进行设计。2.1.1 现有跑步机的市场概况调查分析从我国家庭运动健康产业及体育产业发展情况来看，我们不得不承认，2008 年北京奥运会的成功举办极大的改善了中国人民的体育健身价值观念，随着人们可支配收入水平的提高，在物质生活不断得到满足的同时，饮食健康、身体健康、生活方式健康等一切与健康有关的话题成为关注的热门，器械健身作为时尚健身的代表更是受到人们的青睐，跑步机作为简单易用的一种健身器械必然受到家庭的喜爱，理应成为家庭健身的首选器械。但跑步机的市场并没出现像人们预想中的那样实现井喷式增长。有相关统计资料显示，美国人口不到 3 亿，其跑步机一年的销量为 300 万台；韩国人口约 4600 万，2002 年跑步机的销量就已达到 100 万台；相比之下，中国跑步机一年的销量仅仅在 20 万左右，由此可见，中国的跑步机市场潜力还远远没有开发出来。要想探出其中原因，必须对现今跑步机的市场状况作科学有针对性的分析和研究。基于以上考虑，我决定重点从以下两方面进行调研：一、对市面中常见跑步机产品调研分析；二、用户对跑步机的体验及需求等因素相关性研究；一、市面中常见跑步机产品调研市面上常见的跑步机做大体分类：（1）按驱动动力分类1、机械跑步机西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计3机械跑步机是依靠跑步者脚与跑步带的摩擦力带动来运行的，跑步机依靠使用者的跑动状态来带动跑步机跑带的运转，进而达到循环跑动的效果。使用机械跑步机比电动跑步机要累，因为其减震板材质不佳，在运动者主动行走或做蹬踏动作的时候容易对运动者的膝关节和踝关节造成损伤，随后逐渐被电动跑步机所取代。机械跑步机 2、电动跑步机与机械跑步机不同，电动跑步机通过电机带动跑带使人以不同的速度被动地跑步或走动。这样被动地形成跑和走，比普通跑、走省去了一个蹬伸动作，使每一个在电动跑步机上走跑的人感到十分轻松自如，可使人比普通跑步多跑1/3 左右的路程，能量消耗也比普通走、跑为多。而且电动跑步机传动滚带橡胶的，所以对膝关节和踝关节的冲击力比机械跑步机和一般路面上小很多,不易造成运动损伤，即保证了科学的运动量和又保证了安全性。电动跑步机上都有五窗式电子表，将运动者的跑步速度、时间、里程、消耗的卡路里数、心率都显示出来。这样，运动者在健身时，能够对自己的身体状况了如指掌，从而更加科学、安全的进行锻炼。电动跑步机（2）按功能分类1、单功能跑步机西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计4单功能跑步机从结构上分为两类，一类是滚轮式跑步机，一类是平板式跑步机。滚轮式跑步机工作时噪音很大，已被淘汰。平板式跑步机是由人主动在上面运动，所以使人感到与普通跑步一样。它的电子表可帮助训练者记录下时速、时间、心率、热量、节拍、距离等指标。使您随时了解自己的训练情况，进行有目的的调整。 滚轮式跑步机 平板式跑步机2、多功能跑步机一台多功能跑步机是由跑步机、划船器、卧式健身车、立式健身车、放松机、腰旋器等功能器材组合而成，以功能多、占地少而受到一些人的喜爱。它的锻炼方法同普通跑步机一样，但从健身器所应具备的使用舒服、方便，技术动作准确合理上看，多功能跑步机有一定缺陷。多功能跑步机（3）按用途分类1、商用跑步机主要用于健身房，事业单位一些公共场合使用，跑带一般都在 45-65cm 之间。和家用不同的是采用交流电机加变频器的驱动方式，能更长时间的运转，而不会使电机烧。商用跑步机融合了创新性的专利技术和整体娱乐选项能够提供卓越的用户体验。多重预设程序的设计实现了多样化的跑步机练习。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计5商用跑步机2、家用跑步机家庭使用范围，马达电机一般为直流电机，跑带宽度为 37-45cm。耐用，低冲击，基本性能满足用户需求。流线型的显示屏和整合娱乐系统，使用户充分享受动感和高效的健身体验。 家用跑步机 二、跑步机用户体验调研通过之前对用户进行问卷调查，回收整理数据得出以下结论：（1）大部分人已经有体育锻炼的习惯，也乐于选择跑步这项运动，受限于各种原因很少人能每天坚持完成一定的科学运动量，跑步机这样的产品有能力改善这一情况。（2）大众消费者对跑步机的认知还远远不够，市场占有率不高，价格过高，功能不高完善是消费者认为跑步机性价比不高的主要原因。（3）在设计方面，跑步外观和功能都有待改进，特别是产品与用户的交互体验方面若能提升，应该能获得不少潜在消费者的认可。2.1.2国内跑步机市场发展趋势国内跑步机市场发展趋势西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计6 近几年家用跑步机市场得到较快发展，成为健身市场中的“黄金市场”，市场发展潜力巨大，国内跑步机品牌突起，国际跑步机品牌纷纷进入，角逐中国市场。中国跑步机市场蕴藏的巨大发展潜力是吸引众多国际跑步机品牌入驻的重要原因之一。随着 2010 年美国顶级家用健身器材品牌 sole 速尔的加入，全球最具影响力的家用健身器材四大巨头已齐聚中国，其中还包含欧洲最大的健身器材商 BH 必艾奇、美国最大的 ICON 爱康、亚洲最大的健身器材品牌 JOHNSON乔山。四大巨头都看中中国未来巨大的家庭消费力市场，开始全力开发与抢夺中国的销售渠道市场。中国家庭跑步机市场日益凸显的巨大发展潜力吸引着越来越多的国际品牌入驻，国际跑步机品牌云集，不断推动中国家庭跑步机市场的发展与完善，2011 年国际品牌在中国健身器材业界又杀出一匹新的黑马：台湾 DYACO 岱宇国际，岱宇借助这几年在国际市场尤其是美国市场疯狂的发展速度，积累了实力，2010 年底进入中国，2011 年开始全力发力，在市场上迅速占据一定的地位。而那些想要分得一杯羹的其他国际跑步机品牌也发现了中国家庭跑步机市场的这一大商机，纷纷酝酿进军中国市场，如今年 4 月份台湾涵永正式宣布旗下在欧洲非常知名的品牌 PROTEUS 准备进军中国市场，自此世界健身器材品牌最好的六大家用巨头即将展开中国市场的全面争夺。国际跑步机品牌的进入是我国跑步机市场发展的一种必然趋势，也是市场逐渐成熟的一种体现，加剧了市场竞争，不断抢占跑步机市场份额，让国产品牌产生危机感，竞争意识加强，推动了国产健身器材企业的创新。但从另一方面来看，国际跑步机品牌产品凭借其卓越的品质和优秀的售后服务等竞争优势对国产跑步机品牌构成了一定的威胁。从近几年国产品牌的发展来看，国内品牌起伏很大，早期的国内跑步机大品牌在国际品牌竞争中很多品牌已经衰退严重，几乎在 2011 年唱衰严重的就有很多家，但值得一提的是舒华品牌依然坚挺并保持良好的发展态势;汇祥本土化依“和”策略运用非常高明，渠道结构稳定;好家庭卷土重来取得不错成绩。国内低端市场争夺残酷，尤其是浙江一些中小企业跑步机生产厂商，依赖淘宝销售低价低质产品对国内跑步机品牌厂商影响严重，尤其是原来主力依赖 3000 元以下低价产品品牌商。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计7 本章小结本章小结本章通过对现有的跑步机进行产品调查，掌握现有跑步机的市场概况，了解了市场现状和未来可能的发展趋势，并通过问卷调查的方式收集到了有关用户对于跑步机产品的需求并关注了他们对产品的一些期望。本过程通过各种途径搜集资料，查阅文章，实地对用户进行使用反馈调查，把得到的数据进行重新整理，最终得出了十分有利的资料，便于进行产品设计时能找到相关的数据支持，科学有效地完成设计工作。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计8第 3 章 产品设计定位3.1 现有产品缺点和不足经过一段时间的市场调研，使用者反馈调查、及对现有产品多方面的了解，我对现有跑步机这个产品有了更深层次的认识，我认为目前市场上的跑步机主要存在着以下缺陷不足。（1） 产品外观形态方面跑步机的整体架构主要是在扶手架适当位置处设一枢杆，复使该枢杆向机体前下方延伸，并使其另端枢结在跑步框架的适当位置处，现在市面上的电动跑步机在外观形态方面差异较大，但整体上显得机械性过强，呆板无亲和力，看上去有种笨重的机器的感觉。特别是家庭跑步机，如果要赢得更多家庭所接受认可，在外观设计方面，有必要摒弃过于传统的外观模式，想办法融入一些新时代的设计元素，满足当代人的审美，才能吸引消费者，带来全新的理解认知。（2）产品用户体验方面 大家都知道苹果公司产品做得好，很大原因是因为产品的交互设计方面做得好，依靠产品人性化的交互设计给人们带来了绝佳的用户体验，从而赢得人们认可。现有跑步机没能大规模家庭化普及，很大原因是为在产品的用户体验方面做得不够好进而没法获得人们青睐认可。跑步这项运动本身过程又相对机械重复，而在跑步机上跑步则更加枯燥无变化，很容易让人乏味，失去兴趣，最终放弃，将跑步机闲置。想要在跑步机上营造一个轻松生动有趣的运动过程，西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计9进而获得用户喜爱，在产品交互体验方面有很大空间，很可惜这是目前跑步机的一块短板。现在市面上已经有一些跑步机开始融入一些多媒体娱乐功能，一定程度上改善了这一情况，但总体新意不够，没能给用户带来一种革命性的用户体验。 加入了多媒体娱乐功能的跑步机（3） 人机设计方面 人机工程是现代产品设计中不断强调升华的概念，如今的设计已不能再是简单的功能的堆叠和纯粹的外观装饰，更应该突显以人为核心让机器更好地适用于人这样的人机设计理念。做为体育健身器材的跑步机，在人机方面虽有体现，但深入得不够，很多产品为了维持外观的整体协调，一些部件硬是牺牲了本应该具有的人机工程学特征，致使用户在使用体验上有所减分，这是很不应该的。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计103.2 多功能跑步机基本工作原理及技术支持3.2.1 多功能跑步机基本工作原理传统的多功能电动跑步机主要由机架、电动机、可调电源、跑步皮带及仪表控制盘组成，其特征在于框架与支架垂直连接，前轴与后轴分别装在框架的两端，前滚筒与后滚筒分别用轴承套装在前后轴上，跑步皮带张紧绕装在前后滚筒上，跑步皮带下装有支撑跑步板，从动皮带轮紧装在前滚筒的一端，电动机、可调电源,安装在框架的前端，控制传感器装在电动机上，速度传感器安装在紧靠在从动皮带轮的框架上，皮带调节螺栓一端连接在电动机外壳的孔板上，另一端连接在焊接于框架前端的孔板上，跑步机扶手架安装于支架的顶端，仪表控制盘安装于扶手架上。传动方式采用带传动机构，传动级为一级。同时在支架上安有扭腰盘和伏地挺身架使机器实现其多功能性。现今的跑步机主要存在以下六大技术细节：1安全：对于安全来说，首先要求具有被动的安全磁锁功能，就是当使用者的身体一旦发生脱离跑台的情况，能够迅速的停止跑带，防止事故的发生。目前市场上销售的跑步机大多数已经具备了这一功能。其次最重要的是主动安全保证，要求跑步机的马达转速稳定，不会出现速度骤急骤缓。2跑步机的持续输出功率：一般输出功率以马力标称，通常跑步机一个马力大概可提供 5060 公斤的承载重量，对于一般家庭使用的跑步机，跑步人的体重在 100Kg 以下，不是长时间不间断的商业跑步使用的话，持续输出功率应该在 1.5-2.0 之间，就能够满足需要了。3跑步机的速度范围：通常人们正常走路训练时的速度在 6Km/h 左右，跑步训练时的速度在 9-11Km/h 左右，因此选择一台速度范围在 0-12Km/h 的跑步机就可以满足家庭需要了。当然如果您对自己的身体训练有特殊的要求，就可以选择最高速度达到 16Km/h 的跑步机进行训练。 4 是否带有坡度调节：一台具有坡度调节的跑步机，可以极大提升有氧训练的效果，让你在同样的时间内，消耗更大的卡路里和更好的心肺锻炼效果。一般情况下，跑步机的坡度抬升在 0-12%的范围内多档可调，一些进口品牌甚西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计11至可以达到 25%。其实对于家庭使用的跑步机，0-12%就可以满足要求了，过大的坡度调节一般情况下很少用到。 5跑步机的有效跑带面积：有效跑带面积可以提供一个安全舒适的跑步环境，一般情况下，有效跑带面积至少要达到 1100*350mm。有效宽度 400mm 左右的跑步机应该是相当舒适了，更大的有效跑带面积，要求跑步机具有较大的输出功率才能保证其运行顺畅。如果有效跑带面积在 1200*400mm 左右，其持续输出功率应该在 1.75Hp 才能满足要求。6是否具有折叠和辅助移动装置，一台跑步机占地面积一般都在1700*750mm 左右，如果具备折叠和移动功能，在平时不用时可以节省空间，方便家居生活。为了提升跑步机的用户体验，我的设计构想是在传统的跑步机构架上，加入一些现今流行的多媒体娱乐元素，简化仪表控制盘，重点单独架设多媒体显示屏。另外在放置电动机位置架设一个单独蓄电池，当人们在跑步时，就可为这个蓄电池进行充电，再通过电路外设 USB 接口，蓄电池储存的电量可为一些诸如手机，mp3 之类的小型电子设备进行电量补充。用户能感觉到自己运动能量的转换再利用，不失现实意义，是一个较为新颖有用户体验。3.2.2 完成跑步机设计所需的新技术支持 本次跑步机设计难度最大创新的应该是蓄电池的应用技术，这项技术并非凭空臆想，其实这项技术在汽车领域上已经非常成熟了，汽车启动时，电瓶通过发电机进行充电，此时汽车上的供电设备都是通过电瓶这个中转站对车辆进行供电；在熄火状态下，所有电器元件的开始使用电瓶储存的电量。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计12图 3.2 示意图3.2.3 多媒体显示屏关于多媒体显示屏，为了区别于仪表控制屏和提升产品的用户体验，顺应时代的发展，决定采用当下广泛用于智能手机和平板电脑的电容屏显示技术，这项技术已经相当成熟，相信移植到跑步机上也不会有多大困难。3.3 产品设计定位3.3.1 使用对象 我设计的跑步机主要面向普通大众家庭，适用于各年龄层次家庭的成员，因此保证安全性的同时必须简化操作过程，结构轻巧方能赢得更多家庭的青睐，多功能的设计理念更能满足不同段年龄人的需求，力求让家庭成员能乐于使用此跑步机进行运动，达到健身效果。3.3.2 功能定位功能上的定位为多功能，首先是娱乐多媒体的引入，使用户在运动过程中能享受到听音乐，看视频这样的娱乐方式，仪表控制盘尽量简化，而单独设立一个多媒体播放智能显示屏，可选用现今在手机和平板电脑上流行的电容屏，增强用户操作体验。最重要的功能设计为另外单独置入的蓄电池，用于储存使用者运动产生的机械能，间接利用实现为小电子设备充电，整个过程生动而有趣。3.3.3 形态定位 产品形态作为传递产品信息的第一要素，它能使产品内在的组织、结构、西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计13内涵等本质因素上升为外在表象因素，并通过视觉而使人产生一种生理和心理过程。通过对现有产品存在问题缺陷的分析，我掌握了此次跑步机设计形态上的大体风格，因产品定位的是大众家庭，结构上应区别于体形较大的商用跑步机，面向轻巧型，占地小而便于转移。功能上通过智能化操作设置达到人性化设计，提升产品最终的用户体验 。外观和配色方面增入流行元素，简约时尚具有科技感。（1）外观造型本次设计的跑步机为了增显个性，同时能够符合时代的审美需求，具有时代感，在外观设计方面力求简约，尽量用简单的线条去表现生动的内容，摒弃毫无意义装饰设计。（2）色彩搭配及质感表现因为跑步机的零部件比较多，色彩搭配方面有很大的弹性，为保证跑步机的整体协调，能够吸引消费者，综合考虑一些流行的时尚元素，决定在色彩的选择上从简，不让人审美疲劳，同时不失体育器材应有的质量稳重感，在跑步机框架上主要采用蓝白主色调相搭配，支撑架则采用金属拉丝的质感表现，扶手架操作面板部位受用黑色，同时适当部位切入一些白或蓝色，确保整体能够协调统一。总体配色力求看上去有亲和力，而且带一些时尚和未来感，最后还不失稳重。（3）结构功能本次设计的产品定位是大众家庭，考虑到现今大众家庭的日常生活状态，决定在结构设计方面争取设计得小巧轻便一些，带收合功能，实现功能全而占地小的特征。功能上力求在操作方面尽量简略，确保各年龄的家庭成员都能够轻易地上手使用。同时通过流行电子技术引入达到产品智能化和人性化3.3.4 人机分析因为本次跑步机设计定位为家庭适用型，届时会面对各种不同年龄段的使用人群，因此在人机工程方面必须做更多考虑，比如为了让用户在使用跑步机时能够更舒适自在，设计时不得不考虑 跑带的长度、宽度， 对用户跑步时自然迈开的步伐来说，尺寸是否适当 ，跑板的弹性是否软硬适中 。扶手架高度可设置为可调节的，仪表控制盘设计要从简，摒弃一些过于专业无过多意思的西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计14微调节功能，交互界面设置清晰明了避免繁琐杂乱，减少误操作的概率，让机器更适用于各家庭成员，用起来方便舒适。3.3.5 结构定位因为本次跑步机设计定位为家庭适用型，届时会面对各种不同年龄段的使用人群，因此在人机工程方面必须做更多考虑，比如为了让用户在使用跑步机时能够更舒适自在，设计时不得不考虑跑带的长度、宽度，对用户跑步时自然迈开的步伐来说，尺寸是否适当，跑板的弹性是否软硬适中。扶手架高度可设置为可调节的，仪表控制盘设计要从简，摒弃一些过于专业无过多意思的微调节功能，交互界面设置清晰明了避免繁琐杂乱，减少误操作的概率，让机器更适用于各家庭成员，用起来方便舒适。结构设计也是本次设计的重点，为了能够扩展跑步机市场充分挖掘出其应有潜力，本次的多功能跑步机结构方面设计尽量去配合外观的简约时尚风格，确保各项功能够顺利实现，整体定位家庭适用型，结构设计需轻巧而不失安全稳定性。3.4 本章小结通过本次对于电动跑步机的的工作原理的理解，并探索了相关的技术支持，为跑步机概念功能提供了技术理论的支撑，提高为方案可行性。同时从产品的外观形态方面，产品的功能方面以及人机工程学设计方面进行深入的研究，科学理性地对产品的使用对象、功能、造型、色彩进行定位。保证了跑步机各项属性的科学统一，为下来的正式设计过程理清方向。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计15第 4 章 产品设计实现 4.1 设计草图 构思草图是将设计师的灵感想法由抽象变为具象的一个十分重要的创造过程手段，可以帮助设计师对设计对象进行推敲分析、增进理解和拓展思路。（1）草图方案一设计说明：此方案设计源于早先的机械跑步机，力求用最少的部件达到所需的功能需求，扶手架通过生动富于变化的弧线演绎成一个“P”字形，整体架构轻巧有致，轻便占地小的特点适用于普通家庭。 图 4.1 草图方案一（2）草图方案二设计说明：方案基于方案一的原型进行延伸设计，为了实现更多功能，结构上增添了不少部件，外形上线条也更加夸张大胆，角度也作了一定变形调整，但不失整体的流线型，扶手架的管径有所增大，看起来更有稳定性。 图 4.2 草图方案二（3）草图方案三设计说明：此方案才用扶手架单臂架设设计，整体感觉更加小巧轻便，棱角分西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计16明的框架设计，试图表现出体育健身设备与生俱来的力量感。 图 4.3 草图方案三（4） 草图方案四设计说明：此方案跑道框架设计宽度有所收缩，突出跑道的宽平舒适，仪表控制盘与显示屏分开设置，显示屏面积有所强调，为的是能提供更好的娱乐性。图 4.4 草图方案四（5）草图方案设计说明：此方案通过扶手架弧线的刻意弯曲达到与跑道框架直接相连的一体化设计，使得整体风格效果更加简约，加上扶手架外接转轴设计，可实现机体的快速收合，所占空间更加小，更适合普通大众的家居生活。 图 4.5 草图方案五西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计17（6）草图方案六设计说明：此方案框架与扶手架仪表盘整合一致，风格圆润俏皮，少了一些器械设备的冰冷的机械感，富于亲和力，电动机盒与扶手架一体连接，利于各种电子设备的整合架设。图 4.6 草图方案六（8）草图方案七设计说明：此方案设计基于传统跑步机造型，线条更加简练，另设有坡度调节装置，更加专业严肃，各项功能可行性可以有所保证。图 4.7 草图方案七（9）草图方案八设计说明：此方案整机结构紧凑，框架为大口径圆柱管，可以减少潜在的意外伤害可能。仪表盘处设有水杯放置处，更加人性化。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计18 图 4.8 草图方案八（9）草图方案九设计说明：此方案结构轻巧，在扶手架连接杆中部单独设力了一个托架，用于放置手机等小型电子设备，仪表盘设计独特，为管状体，简化了操作界面，并设有 USB 接口，用于读取多媒体，也可用于设备充电，电机壳外设有一长条LED 发光灯，可拟化显示蓄电池目前电量状况。 图 4.9 草图方案九（10）草图方案十设计说明：此方案整合了此前一些方案的设计元素，框架设计灵感来自于跑车的轮廓，透露着一股向前的视觉冲击力。同样采用仪表盘与显示器分开设计，简化了仪表盘的可操作性，重点强调了显示器的设计。整机效果看起来非常具有时尚性和未来感，同时不失轻巧。图 4.10 草图方案十西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计194.2 选定方案经过对十张草图方案从产品的功能、外观、时尚、作用、宜人性、价值、服务对象等各方面的全面考虑，我选定了草图方案十作为最终的产品设计方案。原因有下：（1）外观造型方面要求增显个性，符合时代的审美需求，还要求简约，尽量用简单的线条去表现生动的内容，摒弃毫无意义装饰设计（2）色彩方面的选定，跑步机框架上主要采用蓝白主色调相搭配，支撑架采用金属拉丝的质感表现，带一些时尚和未来感，最后还不失稳重。（3）结构设计方面小巧轻便，带收合功能，实现功能全而占地小的特征，（4）人机方面主要要球仪表控制盘设计要从简，摒弃一些过于专业无过多意思的微调节功能，交互界面设置清晰明了避免繁琐杂乱，减少误操作的概率，让机器更适用于各家庭成员，用起来方便舒适。通过对各个草图的造型、材料定位、人机分析等方面进行全面的分析总结之后，最终将草图十选取为最后的设计选定方案。4.3 效果图效果图是整个工业产品设计活动中不可缺少的重要环节。效果图直观表现出产品的结构、形态、色彩、材质，说明着产品的用途，对设计的内容要做较为全面、细致的表现，传达着设计的目的与信息。我绘制的效果图使用了3dsmax 三维制图软件和 vray 渲染软件。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计20我所设计的多功能跑步机的产品效果图（如图 4.12） ，通过效果图可以直观的、真实的看到产品，并且可以在画面中体现产品的结构、形态、色彩和材质等各方面的内容和关系。图 4.12 产品效果图4.4 配色方案色彩是表现产品外部颜色的重要因素，是体现产品与人、产品与环境、产品与使用功能等诸多方面的重要表现形式之一。人生活在色彩丰富的物质世界里，对产品而言，感受物质的存在方式，除产品的功能、形态、科技工艺等因素外，色彩的特性还直接对人的心理、生理等方面产生影响。色彩无好坏之分，产品设计颜色的选择与配搭，除表达设计者的创意构想外，应考虑到产品功能的特点，使用环境、使用者对色彩的喜好、使用人群、范围、信仰等，同时还要考虑设计表现的用途、目的和达到的效果。了解色彩在产品中的应用，才能达到形、色、质的谐调统一。根据色彩所具有的色相、明度和纯度三大特征，带给观者不同的心理变化，赋予产品不同的色彩，以达到产品的形、色、质的协调统一。我为跑步机搭配设计了几种组配色方案，下面展示四种。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计21（1） 色彩方案一说明采用了反光度较高的深蓝色表现主题，整体效果时尚带有很强的未来感，洗掉了器械设备本应具有的机械冷漠感，效果富于亲和力，适合于家居生活。图 4.13 色彩方案一（2）色彩方案二说明紫色带有一种让人难以言说的神秘感，它的切入打破了本属于黑白的平衡。这次带来的紫色本身虽然明度有些偏高，但整机的造型决定了它不会显得过于轻挑，框架表层的大面积白色覆盖没有致使紫色泛滥，效果协调让人充满玩味好奇心。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计22图 4.14 色彩方案二（3）色彩方案三说明如此高明度的绿色本身是十分抢眼的，任何其它颜色的搭配都掩盖不了。不需刻意再去修饰什么，这份绿色已经能够让人感受到这个运动的主题健康环保，能给人带来以最本质的清新感，接近与人的距离。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计23图 4.15 色彩方案三（4）色彩方案四说明酒红色本身带有迷醉感，搭配黑色则更显华丽深沉，白色的融入避免了整体风格过了沉寂，最终效果相得益彰，低调同时不失华丽，隐隐中能透露出一种尊贵感。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计24图 4.16 色彩方案四4.5 尺寸图设计方案最终确定后，就要进入设计制图阶段，就是绘制产品的尺寸图。尺寸图为工程结构设计提供了依据，也是对外观造型的控制，所有进一步的设计都要以此为基准。针对我设计的落地灯的结构，我绘制了落地灯的尺寸图（如图 4.17） 。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计25图 4.17 尺寸图 1图 4.1 尺寸图 24.6 爆炸图为了更好的了解产品的外形及内部结构，我做了跑步机的爆炸结构图（如图 4.18） ，这样可以更加直观的看到产品的内部结构及各部件间的协调连接的关系。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计26图 4.18 爆炸图4.7 细节图及说明（1）显示屏部分（如图 4.19）电容式多媒体显示屏，不仅能播放主流多媒体，还能模拟情景，智能化信息设置，取代了大部份传统仪表控制盘功能，人机交互性增强，提升了用户体验。 图 4.19 上部整体部分（2）仪表控制盘和置物托架部分（如图 4.20）西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计27精简的仪表控制盘设计，集成了 USB 接口，可用于多媒体的导入和小型电子设备充电，独特的托盘设计，用于支撑类似手机之类的电子设备，便于直观地观察充电过程。图 4.20 接口部分 （3）底座部分的细节图（如图 4.21） 此处除架设了电动机、电源等装置外，还单独架设了一个蓄电池，在跑步机运转时充电，通过电路连接在仪表控制盘外导出放电，能给用户错觉仿佛自己跑步产生的运动能正在转化为可利用的电能。电机壳外设有一长条 LED 发光灯，可拟化显示蓄电池目前电量状况。图 4.21 底座细节图西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计284.8 展板设计图 4.22 展板设计一西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计29图 4.23 展板设计二西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计30第 5 章 结 论5.1 论文完成的工作及成果在本次毕业设计当中，我按照毕业设计任务书的要求，通过市场调研、资料整理分析、草图设计等步骤的研究，实现了多功能跑步机的创新设计，具体设计情况如下：(1)形态方面。外观设计上简约而独具个性，用简单的线条去表现生动的内容，摒弃毫无意义装饰设计，同时能够符合时代的审美需求，具有时代感，(2)色彩方面。色彩的选择上简练，在跑步机框架上主要采用蓝白主色调相搭配，支撑架则采用金属拉丝的质感表现，总体配色有亲和力，而且带一些时尚和未来感，同时不失体育器材应有的质量稳重感。（3）功能方面结构设计方面设计得小巧轻便适合大众家庭，带收合功能，实现功能全而占地小的特征，通过流行电子技术引入达到产品智能化和人性化，增强了用户体验。 (4)人机方面。仪表控制盘设计从简，摒弃一些过于专业无过多意思的微调节功能，交互界面设置清晰明了避免繁琐杂乱，减少误操作的概率，让机器更适用于各家庭成员，用起来方便舒适。5.2 存在的问题本次毕业设计虽然按照进度足额完成了任务，但也存在不足之处：(1)对跑步机的机构原理研究的还不够深入。(2)产品设计的有些机械方面的技术还不够完善。(3)模型的绘制和渲染有些细节地方掌握的还不够。(4)工程图的制作技巧和规范性还有待提高。(5)草图绘制的精细度和技巧还有待加强。(5)效果图的渲染技巧还需加强。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计315.3 改进的方向针对本次毕业设计存在的问题，将从以下方面进行改进和提高：(1)继续深入研究拓展跑步机的概念设计。(2)加强机械方面的知识，了解相关的新技术，提升设计的可行性。(3)强化建模练习和效果图渲染练习。(4)通过研读机械类相关书籍，提高工程图制作的水平和规范性。(5)强化草图的练习和绘制，增强产品设计的创新能力。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计32致 谢转眼之间，四年的大学生活已经接近尾声，这段时间的努力和付出，随着本次毕业论文的完成，即将划下一个完美的句号。本次论文设计在杜鹤民老师的悉心指导和严格的要求下已经完成，最初题目是自己突发灵感然后跟杜老师商量后确定下来的，能得到杜老师的支持让我信心倍增。杜鹤民老师在我的毕业设计期间给我提供了种种专业知识上的指导和一些富于创造性的建议，并时常督促我跟上进度，杜老师认真严谨的作风，尽心尽责的态度让我十分感动。没有这样的帮助和关怀，我可能不会这么顺利的完成毕业设计。在此，我不得不向杜鹤民老师表示深深的感谢和崇高的敬意！在这毕业之际，我还要借此机会向在这四年中给予我诸多教诲和帮助的各位老师表示由衷的谢意，感谢他们四年来的辛勤栽培。天下无不散之宴席，马上就要奔向自己的前程和未来，十分感慨，心中犹记各位任课老师站在三尺讲台前孜孜不倦在教诲，在他们的悉心帮助和支持下，我才能够更好的掌握和运用专业知识，并在设计中得以体现，顺利完成毕业论文。我还要感谢同组的各位同学以及我伴我走过四年的同窗们，在这次毕业设计的时间里，你们给了我很多的启发和帮助，提出了很多宝贵的意见，对于你们的帮助和支持，我会永远犹记在心。西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计33参考文献1何人可 工业设计史 北京理工大学出版社2丁玉兰 人机工程学 北京理工大学出版社3李彬彬 设计心理学/工业设计 中国轻工业出版社4黄厚石 设计原理 东南大学出版社5艾伦-鲍尔斯 自然设计 江苏美术出版社6李远林 论色彩的表现 湖南工业职业技术学院学报.7王守仁 产品创新设计:工业设计专案的解构与重建 北京理工大学出版社，8黄靖远 优势设计 机械工业出版社 9程能林 产品造型材料与工艺 北京理工大学出版社 10江杉 产品创新设计 北京理工大学出版社11桂元龙 徐向荣 工业设计材料与加工工艺 北京理工大学出版社12刘美华 产品设计原理 北京大学出版社13阮宝湘 邵祥华 工业设计人机工程 机械工业出版社14涂永祥 产品设计绘图 中国青年出本社15单辉祖 谢传锋 工程力学 高等教育出版社16张福昌 视觉传达设计 北京理工大学出版社17李乐山 工业设计思想基础 中国建筑大学出版社西北工业大学明德学院本科生毕业设计西北工业大学明德学院本科生毕业设计34毕业设计小结毕业设计是我们作为本科学生在学习阶段的最后一个环节，是对所学基础知识和专业知识的一种综