基于传统器具银香囊的滚坡玩器设计研究

戚凤国

〔摘要〕从中国传统器具银香囊的设计中得到启示，设计一种新型的滚坡娱乐装置———滚坡玩器。我们通过对滚坡玩器的概念、结构、实施方式等方面进行分析，阐释其创新性及合理性，并进一步阐释中国传统器具设计与现代设计之间的关系。

〔关键词〕银香囊滚坡玩器结构实施方式

器具与时代的发展相辅相成，器具的进化促进着时代的进步，而时代的进步又催生着器具的改进与创新，正是这种相辅相成的关系推动了设计的发展。中国传统器具设计有着悠久的历史和璀璨的成果，透过中国传统器具设计所反映出来的中国先祖独有的自然观与造物观，至今仍不失其永恒性，对于现代设计具有重要的启示作用。本案例即是从传统银香囊的设计中得到启示，进而设计出一种新型的、满足现代年轻人娱乐需求的滚坡娱乐装置———滚坡玩器。

一、银香囊的设计分析与启示

银香囊是我国古代用来熏香衣、被等物的奇巧器具，主体由挂钩、挂链、球盖、球身、外持平环、内持平环、焚香盂、铆钉、钩链组成，其特点是利用内部同心圆环活轴结构，使球体内部的焚香盂始终保持水平状态。唐代的葡萄花鸟纹银香囊通体为镂空葡萄花鸟纹，花鸟造型中的镂空部分正好是香气飘出的孔，巧妙的结合实现了外观造型与使用功能的完美融合，是我国传统器具中集功能与审美为一体的设计范例之一[1]。

从今天的分析视角看，银香囊是利用了物理学上的支点悬挂法，这种支点悬挂法，是目前使一个具有一定重量的物体不倾斜翻倒的最佳方法。银香囊内部有半球形焚香盂，以其直径与边缘相交的两点为轴线，与内持平环用活轴衔接，当内持平环呈水平位置时，香盂因自身重量，可以前后轻微晃动而不会左右倾斜翻倒；内持平环与外持平环亦用活轴相连接，连接点在焚香盂原连接直线垂直的方向，两轴心线的夹角为90度，这样内持平环能避免香盂前后方向倾斜，外持平环则能防止香盂和内持平环左右倾斜，盂面随重心作用，始终与地面保持平行，无论银香囊怎么转动，盂内的香料都不会洒出（见图1）。银香囊的出现充分体现了“设计创造生活美”的理念，也标志着中国传统器具设计达到了科学技术与艺术完美结合的新的高度。

二、滚坡玩器的概念、设计背景及语意特征

1、概念。从传统器具中汲取营养分为几种方式，有从文化内涵方面，有从造型意蕴方面，还有从结构、原理、功能等方面。此滚坡玩器即是在吸取银香囊的结构设计特点，现代力学上所称的“常平架”技术的基础上，在使用功能上进行重新创新，进而开发出的一款满足现代年轻人追求心理刺激，精神娱乐的全新滚坡娱乐产品，人们可以乘坐于其内部，在既定坡面上进行滚动。通过滚坡玩器的结构设计，乘坐人员在内部会有前后摆动但不会翻转，随着滚动的加速与减缓，给人以惊险刺激的娱乐体验。

2、设计背景。现在市场上存在的滚动玩具，有曲面的、有圆台球体式的、也有借助于其它能源动力带动的充气球形状的玩具，这些滚动玩器或多或少都存在一些缺陷。比如曲面的和圆台球体式的滚动玩器在滚动方向上受到造型的限制，内部必须在固定位置安装一些具有一定重量的重片装置，以保证球体在玩耍过程中的平衡。如果是充气球，则需要借助其他器具、能源动力才能正常运转，一旦其中一个细节出现问题，就会导致整个设备运转不了，所以操作起来也非常麻烦。本滚坡玩器设计即为解决上述问题而设计，具体涉及到一种滚坡装置技术领域。

3、语意特征。设计中把握好产品与人的生理特征是设计首要考虑的因素[2]。在此滚坡玩器的造型设计中，为保证沿坡面滚动时方向的自由度，通体设计成圆球形。乘坐系统置于内构架内，根据人体尺寸分析，保证乘坐人员在座椅上肢体延展的安全性和舒适性，除了生理特征的约定，现代设计还要考虑心理特征的满足。此设计所要传达的心理满足感主要是惊险刺激的体验，因此，外壳体设计成镂空的形式，可以让人看到外部，滚动时通过画面的快速变化，给人形成一种心理上的震撼感及满足感。此外，如果把该滚坡玩器的使用环境设置在天然的山体坡地中（在保证天然坡地环境适合使用的情况下），在大自然的绿色中进行穿梭，除了惊险刺激的体验之外，将更加给人一种心旷神怡的感受，感觉人与自然融合在一起，对于放松身心大有益处。

三、滚坡玩器的结构及实施方式分析

1、结构。如图2所示，滚坡玩器主体结构包括：外壳体，外壳体上设置有出入门，整体为圆球形结构设计。为提高滚坡玩器的结构强度，外壳体为不锈钢材料；旋转支架系统，旋转支架系统设置于外壳体内，包括外构架和内构架，外构架与外壳体转动连接，内构架与外构架转动连接，内构架沿一个轴线进行转动，该轴线为内构架的转动中心线；乘坐系统，乘坐系统包括座椅、握柄、脚踏、固定架、安全带等。座椅表面附有柔性层，可提高乘坐的舒适性。座椅与内构架转动连接，座椅沿一个轴线进行转动，该轴线为座椅的转动中心线。

2、工作原理。定义一个刚体，在不考虑其空间移动的前提下，刚体自由转动具体可分解为两个转动分量，其分别为：沿X轴转动的分量以及沿Y轴转动的分量（X轴与Y轴垂直）。因此，在理想状态下，如果在一个具有空腔的结构体内设置有一个刚体，通过结构设计，能够使得刚体绕X轴以及Y轴转动，则刚体能够相对于结构体而言可以自由转动；相反，在结构体随意转动时，刚体也可以始终保持不动（不考虑空间位移）。

3、实施方式

（1）外壳体。外壳体相当于上述的结构体，具有内腔。外壳体与地面接触，可随坡面的形状进行任意转动，座椅相当于上述的刚体，设置于外壳体内，用于人员的乘坐。在本设计中，通过设置旋转支架系统能够使得座椅相对于外壳体进行转动。

（2）旋转支架系统。旋转支架系统设置于外壳体内，包括外构架和内构架，内构架以其圆心为对称中心对称设置第一转轴，通过第一转轴与外构架转动连接，外构架与外壳体转动连接。

（3）乘坐系统。座椅的两侧均设置有第二转轴，与内构架的直径同轴设置，安装于内构架的轴承上，从而能够使座椅围绕第二转轴转动，第二转轴的轴线即为座椅的转动中心线，座椅与内构架转动连接，其转动中心线与内构架的转动中心线垂直，使得座椅能够随内构架进行转动。座椅的转动中心线限定为X轴，内构架的转动中心线限定为Y轴。座椅通过旋转支架系统设置于外壳体内，并且能够进行绕其自身转动中心线与内构架的转动中心线的转动（即绕X轴以及Y轴转动）。

当本滚坡玩器在坡地上滚动时，外壳体转动，座椅由于结构和乘坐人员重力中心的设计，只会前后有轻微摆动，不会翻转，人员乘坐于座椅上，就能够实现滚坡作业，且在使用时，仅需要人员直接乘坐于座椅上即可实现滚坡，无需其他辅助部件的介入，因此，极大程度地提高了滚坡玩器的易用性。

现代设计强调关注人的生活方式、心理方式和行为方式，在启发这种创造的过程中，往往会从历史中寻找灵感[3]。历史与现代本身就是一个连续的过程，不能割裂开来。中国传统器具中蕴含着先人的智慧和哲学，把传统器具作为启迪现代设计的一种互补的方法，对于设计创新具有重要作用。

（责任编辑晓芳）

参考文献：

[1]王琥.中国传统器具设计研究（首卷）[M].南京：江苏美术出版者，2004.

[2]高力群.产品语义设计[M].北京：机械工业出版者，2010.

[3]何晓佑.中国传统器具设计智慧启迪现代创新设计[J].艺术百家，2010.（6）：118.