沙滩仿生观光椅设计

2020-04-21武汉理工大学艺术与设计学院430070

大众文艺 2020年8期

关键词：躺椅观光沙滩

（武汉理工大学艺术与设计学院 430070）

大海与沙滩是人们旅行的偏爱，沙滩上需要一些娱乐设施来满足人们的需求。沙滩沙子的特性决定了车轮无法在其上正常地滚动前进，因此针对这一痛点，文章设计了一款沙滩仿生观光椅来满足人们在沙滩上的娱乐需求以及帮助人们在沙滩上“乘车”前行。

一、沙滩需求分析

沙滩是人们度假旅行的胜地，蔚蓝的大海让人们舒缓疲劳，踩着绵软的沙子，吹着海风，和同伴一起欢闹，奔跑……有海有沙滩的地方总是能吸引人们的到来，有人的地方就有需求，海滩独特的地形更是形成了一些独特的需求。

（一）安全需求

人们在玩得尽兴的时候难免会放松警惕，人们的水性不等，在大海中对水的控制也会比在泳池中薄弱一些，所以有关部门负责人要定时检查提示牌及警戒线完好无损，避免意外发生。而且救生圈，救生衣，救生艇等设备也要准备充足，定时检查，以备不时之需。

（二）游玩需求

人们喜欢在海边捡拾贝壳，在海中乘快艇，与朋友之间相互打水枪，和孩子在沙滩上放风筝等娱乐活动，有关部门需要在人们保证安全的情况下提供一些游玩设施，如快艇等，而且人们难免忘记自备玩具，这时就需要有提供玩具租赁或者售卖的地方。

（三）卫生需求

人们从海边回到陆地上时总是会在鞋子中留下许多沙子，不仅不舒服，而且会弄脏鞋子，甚至会将沙子带入车内会污染车内环境。所以我们经常可以看到很多人们都选择光脚穿过沙滩后再穿鞋子。因此有些沙滩在陆地和沙滩交界处会设置淡水给游客冲洗沙子，或者在陆地上出售纸巾和湿纸巾给游客使用的摊位，不少海边沙滩还会提供海边浴场供人们游泳后冲洗。

（四）食物需求

海洋的魅力总是吸引人们在海边停留很久，爱动的人会在海边捡贝壳，沙滩排球，放风筝，比赛奔跑等，喜静的人晒晒日光浴，在沙滩躺椅上看看报纸……长时间的逗留以及体能消耗促使海边需要一些商贩提供食物和饮品来给人们提供热量补给。

（五）环保需求

食物的包装袋，饮料瓶，卫生纸等用品残留物被留在沙滩上造成环境污染，所以沙滩上需要数量较多的垃圾桶来供大家丢垃圾。

这款沙滩仿生观光椅满足了人们的游玩需求及卫生需求等方面的需求。在海边，人们可以乘坐在沙滩仿生代步椅之上，享受乘坐的乐趣以及欣赏到与平时不同的风景，还可以让沙滩大百足仿生观光椅将其送至岸边，防止脚被沙子弄脏。老年人或者残疾人等腿脚不方便的人还乘坐沙滩仿生观光椅在海滩上代步前进，游览风景，这也是对特殊情况下的新型代步工具进行的尝试。

二、沙滩观光产品

当人们来到海边沙滩游玩、放松时，难免要沿着海边走一走，欣赏大海的美景，天地的开阔，或者在躺椅上望向大海，晒晒日光浴。人们的这种需求让海边沙滩观光产品有了的存在的价值。

（一）沙滩躺椅

沙滩躺椅多为海边相关娱乐场提供，常见的材质是塑料，木头，竹子等。这些躺椅一般在表面会有软垫来保证舒适度，椅背有可调整斜度和不可调整斜度两种。如果个人有沙滩椅需求的话也可以单独购买，个人的沙滩椅很重要的一个特点是便携，可以折叠，所以材料常用钢管加牛津布。也正是由于这个特点，沙滩椅的使用场所也不仅限于沙滩，户外旅游，野外探险，自驾旅行中也经常出现沙滩椅的身影。人们可以躺在沙滩躺椅上休息放松，欣赏风景1。

（二）沙滩敞篷观光车

沙滩敞篷观光车造型美观，具有独特的海滩风情，一般是采用蓄电池供电，较为环保。一辆车可载客数较少，供一户人家或同伴朋友一起使用的较多。观光车两侧较为开阔，在满足安全的条件下遮挡较少，方便游客欣赏风景。

三、仿生物设计

仿生物设计就是对生物进行研究后，对其特定的特征或者功能进行提取，归纳及创新，在进行设计时加以应用，使所产设计品具有所模仿生物的某些特点。仿生设计一般分为对生物表面形态的模仿创新，例如生物的外形，色彩，纹理等，对生物的结构模仿应用，对生物的功能进行研究应用2。

四、沙滩仿生观光椅设计

（一）设计灵感

小孩子总是有很多玩具，他们在玩玩具的过程中好奇心得到满足，逐渐建立对世界的认识，促进四肢及大脑的发育3。有一类玩具最初的形态是一个个的零件，所有的零件都被放在一个盒子里，孩子们收到玩具后可以照着说明书对零件组装，经过动手操作后，零散的部件被组装成一个拥有着我们平时看似神奇，复杂结构的玩具。这样需要动手组装的玩具比买过来就已经组装好的一体化产品更多了一丝趣味性，让人们在组装中自己摸索结构，对最后得到的玩具也多了一些感情。

“大人的科学”玩具系列正是这样一种玩具，人们通过动手拼接，组装，从中学到对结构的理解，在过程中动手能力也有所提高。这个系列中的“风力仿生兽”给我留下了深刻的影响，经过组装后形成的玩具有着精巧的传动结构，它的风车会随着风的吹动而转动，从而带动齿轮转动，实现将风能转化为机械能。齿轮转动后带动曲轴转动，这样就可以使“风力仿生兽”的多条“腿”有节奏地依次向前“行走”，因为它的“腿”运动起来像人的双腿一样，向前迈步前行，所以这款玩具被命名为仿生兽。“风力仿生兽”的原型是荷兰的艺术家Theo Jansen利用平时身边的塑料和木头等没有生命的材料所创作的“仿生兽”，它同样是靠风力运作。他有着有许多丝线和骨架组成的翅膀，翅膀会在海风的吹拂下扇动，从而带动“巨兽”运转。再后来，这位艺术家还在他的海边小屋里制作了许多“巨兽”的“家属”，有像虫子一样在地上蠕动爬行的“仿生虫”，还有在海边舞动着翅膀，摇动着尾巴，低着头好像在喝水的“仿生龙”。Theo Jansen的最初目的是为了提高大家的保护环境的意识，现在，这些迈着欢快步伐的奇妙巨兽，也成为了沙滩上的一条靓丽的风景线。

（二）设计思路

现在的轮椅，自行车等代步工具都很难在沙滩上运行，由于沙滩上沙子较软，轮子陷入时会产生很大的摩擦大，在沙滩上转动时十分费力。但是这种“仿生兽”以“爪子”着地的运动方式就能够克服这一困难，很适合在沙滩上“行走”，所以根据这个原理设计出了一款沙滩代步工具——沙滩仿生观光椅。它不仅可以作为一种趣味十足的娱乐方式，让游玩的人们乘坐在上面，随着沙滩仿生观光椅的“行走”边吹着海风，边欣赏着海边的风光。也是给沙滩等不便于车轮行走的地方提供了一种出行的方式的尝试，残疾人或行动不便的老人在沙滩上采用这种移动方法可能更为便利。

（三）产品结构

借鉴“仿生兽”腿部运动的原理，将这款沙滩观光椅的腿部设计成曲柄摇杆装置，曲轴所固定的位置在运动中保持着相对的静止，相当于机架，曲轴承担曲柄的作用，带动作为摇杆的腿部进行运动，来实现仿生的动作。最初设计时，只是单纯的在一个座椅的两旁安装了几组仿生兽的腿，两边分别用两个电机驱动，来解决无风时的动力问题，并可以通过差速转向的方式来实现转弯。但在后来的进一步思考中发现了很多问题。首先，两个电机可能导致两边的运功速度不完全相同，就存在着不能走直线以及转弯不及时的安全风险。其次，要保持它平稳的行驶，没有上下的颠簸，所需要的最小的“腿”的组数，会导致其体型过宽，不合理的长宽比，会占用许多空间。

在第一次的改良中，在保留风力驱动的前提下，把两个电机分别驱动两边的装置改为一个电机驱动，这样就能保证两边的装置以同样的速度来运动。在转向方面，通过控制装置的齿轮与电机齿轮是否啮合，来实现差速转向。然后，通过加长部分装置的长度，来增大他的长宽比，来更合理的利用空间。但在进一步的深入改良中发现，这样的比例仍然存在着许多问题。经过几次推敲后，最终确定了较为合适的方案。

最终的方案采取了多组装置并列的结构（图1）。两边分别有几组“腿”在同一平面放置，用像老式火车车轮之间相互连接的杆，来连接每个“腿”所对应的曲轴，这样的装置本质上是一种虚约束，使不在同一轴线的“腿”同步运动，所以只在中间的位置放一个电机驱动就可实现合理运动。而且这样排列，相比较多组“腿”叠加排列来说，大大减少了装置的宽度，更合理的长宽比，可以更合理地利用空间。

图1

（四）材料选择

由于承重需求，这款沙滩观光椅的椅子腿采用金属不锈钢材料，其硬度高，而且不容易生锈影响性能，满足海边因风大，潮湿而对产品结构，材质产生的要求。为满足不同人群的要求，制作不同颜色的沙滩观光椅，例如为男士设计的黑色磨砂炫酷风格，为女士设计的浅色温柔风格，为小孩设计的多彩风格等。

（五）设计亮点

1.趣味性。人们首次接触到这款椅子时，对它的第一印象都是十分新颖，从而产生想要去尝试的冲动。这种趣味性不仅是游客乘坐时感受到的有趣，而且在旁边观看的人们也会觉得其运动起来趣味十足。多条“腿”的运动代替了之前轮子的滚动，从工业风转换到形象生动上来。2.多方面节省成本。这款沙滩观光椅由一个个零件组装而成，结构简单，可以节省包装空间和运输成本。而且零件的重复率较高，具有可替代性，当零件损坏时可以补配替换零件，节省维修成本，避免整个产品的浪费。