电动工具创新情感化设计
电动工具创新情感化设计
电动工具发展历史由来已久，从十九世纪九十年代以来，经过一百多年的不断改革与创新，电动工具这一新兴产业得到了迅速的发展。直至现今为止，市场上的电动工具品牌已经数不胜数，而如何使企业自身的电动工具产品在如此激烈的市场竞争中脱颖而出已经成为各大电动工具生产商首要考虑的问题。
本文将通过对电动工具在工业设计方向的创新性研究，以及现有电动工具市场中所存在的产品和品牌的深层次多角度分析，来完成工业设计创新设计在电动工具的应用。并且通过对现有的案列进行合理化分析来揭示创新设计理念，提炼总结出一套适合电动工具创新设计的的方法。关键词：电动工具；创新设计；工业设计20191029191846
1.1 电动工具基本概念
电动工具（eletric tool)是电力为动力的机械工具。
电动工具的分类、种类
(1)在机械行业中所用到的电动工具很多，如磨平的、切割用的、车削的如图1.1和图1.2。
图1.1 切割机 图1.2 砂光机
(2)建筑基础建设，农业建设，木工工艺，电动工具也有着非常重要的应用。如图1.3和图1.4。
图 1.3 木工电锯 图1.4 轻便割草机
(3)室内装潢，医疗器械，雕刻艺术，电动工具的使用也非常广泛。如图1.5和图1.6。
图 1.5 电动雕刻刀 图1.6 手持电动吸尘器
按照使用环境还可以分为
家用电动工具（consumer）图1.7和专业用电动工具（professional）图1.8
图 1.7 家用手电钻 图1.8 专业用手电钻
1.2 电动工具设计历史进程
1.2.1 电动工具设计发展历史
1895年,德国Fein公司研制了世界上第一台电动工具—直流电钻，开始了人类使用电动工具的时代。如图1.9
图 1.9 世界上第一台电动工具直流电钻
电动工具设计是随着科学技术发展而发展的。电动工具的的开始是伴随这艰辛的，由于科学技术的落后，电动工具的动力来源主要是直流电流，直到1960以后，由于镍镉电池的发明并应用于电动工具，使得电动工具的发展的得到了长足的发展。如图1.10。但是镍镉电池的成本较高，使得电池在电动工具上的应用得到了限制。但是科技进步是永不停息的，在1970以后由于镍镉电池的制造成本降低使得电池类电动工具迅速在欧美和日本发展壮大起来。
图1.10 镍镉电池砂光机
电动工具的材料变化也是很多的，但主体要是分为三个阶段。第一阶段，铸铁。第二阶段：铝合金阶段。第三阶段：热塑阶段。由于刚开始科学技术的限制，电动工具的外壳只能采用当时比较普遍的加工方式，铸铁成型。但是随着铝合金这种新材料的出现，将它应用于电动工具的外壳设计当中使得电动工具更加的质轻，易于搬运。注塑成型技术的出现，让电动工具出现了更加迅猛的发展，塑料的应用使得电动工具的绝缘性问题得到解决，大大提高了电动工具的安全性，并且使得电动工具发展更加趋于小型化、多样化，而不是死板的造型。使得电动工具的外观更加灵动轻便。如图1.11。
图 1.11 电动工具材料变化趋势
1.2.2 电动工具设计与工业设计
工业设计始于1919年的包豪斯设计学院，可以说是和电动工具的一起应运而生。而电动工具发展初期由于技术条件的限制，电动工具的设计往往是专注于产品的科学技术的开发，而不重视产品的工业设计要素。
但是随着科学技术的发展和人机工学的出现，电动工具开始不只在以科学技术的革新作为发展的唯一因素。在欧美，电动工具广泛应用于建筑工地，包括居民住宅的建筑和工厂的零部件组装。但是，伴随着欧美出生率的下降，建筑工地和工厂中年轻工人的大量减少，在这样情况下，为了提高工作效率，这些工具必须具备较高的性能。所以，为了解决以上出现的问题，面向电动工具的工业设计诞生了。
1.3 电动工具创新设计的目的与意义
电动工具的创新设计的服务对象在与产品生产者和产品消费者。
对于电动工具生产企业来说，创新设计是一个企业是否能够在保存原来市场占有率的基础上，开拓新市场和争取更多消费者的一种有效手段。作为品牌，电动工具的创新设计能够保持品牌忠实者对于品牌的支持，能够吸引更多的用户来了解和使用企业的产品。
创新设计是企业赖以生存的根本所在，是企业与相关企业竞争的核心所在。
对于电动工具的消费者来说，电动工具的创新设计是一种全新的体验。一件创新设计产品的诞生，消费者可以从中体验到产品带来的新鲜感，更加合理化的设计元素，更加鲜明的时尚设计感觉。消费者在使用新电动工具来完成日常生活的任务同时，会更加的舒适和具有全新的趣味感。
第2章 电动工具创新设计的市场要素分析
2.1 电动工具应用与市场分布
电动工具的创新设计需以现存电动工具市场的分析为基础，从而才能设计出符合市场需求的电动工具产品。
2.1.1 家用与专业用环境的分析
专业电动工具与家用电动工具的对比。
这些专业的电动工具有以下特点。
（１）功率：由于专业用的电动工具需要用的工作强度非常的大，所以对于所使用的功率专业用比家用的要高出许多。如图2.1和图2.2。
图 2.1 博世 GBH 2-24功率680w 专业用
图 2.2 博世 GBH 2-20 功率500w 家用
（２）机身材质：由于专业使用的环境较为苛刻，工作强度也较大，为了使电动工具的能够承受的住这样的劳动强度，所以一般专业用的电动工具都会使用铝制的外壳一是足够的轻便，二是硬度都强可以适应工作环境。
表 2.1 铝制外壳和塑料尼龙外壳对比
铝制外壳，优点：工作适应度大，较为坚固，缺点：容易产生感应电，破皮有出点危险
塑料、尼龙外壳，优点：绝缘性好、价格低廉，缺点：受热容易变形，会出现变蕊现象
（３）颜色：专业电动工具的使用环境比较恶劣，工作时经常会产生大量的灰尘污垢沾染到到电动工具上，所以钻也用的电动工具使用的底色大多为比较灰暗的颜色。如图2.3为博世电动工具的用色配比。博世采用的底色为较为偏冷色的蓝色，这使博世在被使用当中不会因为沾上灰尘污垢而显得特别的脏。
图 2.3 博世电动工具系列采用颜色
（４）外观造型：专业电动工具的造型设计主要是按照其内部结构为依据设计的，通过对其内部结构的分析，在外观上体现出电动工具的线条，外观上简洁，明快。而家用电动工具的设计主要体现出是设计的心思，在设计上更多的体现出家庭使用过程中的情趣化设计准则，是家庭使用者在受用过程中不仅能够很好地完成工作任务，而且还体会到设计带给用户的新奇体验。如表2.2。
表 2.2 家用切割机和专业用切割机外观造型分析对比
专业用切割机
其外壳的设计基本符合内部功能结构的安排，外观上没有过多的装饰，设计简单明了。
家用切割机 这款家用切割机设计，外观上它使用了大量的曲面造型，而且边界过得都比较均匀。而颜色应用了比较明快的黄色。
（５）电力来源形式：由于专业工具常常需要长时间大负荷工作，所以经常采用的电力来源形式是交流电，以提供持续稳定的电力供应。
表 2.3 专业用手电钻和家用电钻的电力来源分析
专业用手电钻
专业用电动工具使用的功率一般比较高以适应高强度的工作，所以一般此类工具大多使用的交流电源作为动力来源。
家用手电钻
这类电动工具的所需的功率较小，在家庭使用中满足足够的电力需求即可。所以在家庭生活中一般将镍镉电池作为动力来源放入电动工具的设计当中。满足一体化设计。
（6）质量：专业用电动工具的质量一般比较重，因为工作环境的需要专业用电动工具的防护性，抗击度比较高，而家用电动工具的使用，相对于专业用来说是比较缓和的。在不需要高强度的作业情况下，只要满足家用的情况下，设计采用的是质轻的材质。
摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
第1章 绪论 1
1.1电动工具基本概念 1
1.2电动工具设计的历史进程 2
1.2.1电动工具设计发展历史 2
1.2.2电动工具设计与工业设计 4
1.3电动工具创新设计的目的与意义 5
第2章 电动工具创新设计的市场要素分析 5
2.1电动工具应用与市场分布 5
2.1.1家用与专业用环境的分析 5
2.1.2电动工具市场研究 9
2.2竞争产品的针对性研究 10
2.2.1外观方向研究 10
2.2.2竞争产品的实物分析 13
第3章 设计过程中的用户需求 15
3.1用户需求 15
3.1.1识别用户 15
3.1.2用户需求的类型 16
3.2研究用户需求的方法 17
3.3用户任务模型在研究用户需求时的应用 22
第4章 电动工具创新设计的方法 28
4.1生态设计方法 28
4.2系列化设计 30
4.3安全性在设计中的应用 34
4.4人性化设计--人机工程学 35
第5章 电动工具创新设计实例分析-砂光机设计 39
5.1设计手绘方案的提出 39
5.1.1针对专业用市场设计的砂光机创新设计 39
5.1.2针对家庭用砂光机创新设计 41
5.2砂光机创新设计2D效果图提案 42
5.3最终方案的设计概念的提出 43
5.4小结 46
总结 47
参考文献 48
致谢 49
电动工具发展历史由来已久，从十九世纪九十年代以来，经过一百多年的不断改革与创新，电动工具这一新兴产业得到了迅速的发展。直至现今为止，市场上的电动工具品牌已经数不胜数，而如何使企业自身的电动工具产品在如此激烈的市场竞争中脱颖而出已经成为各大电动工具生产商首要考虑的问题。
本文将通过对电动工具在工业设计方向的创新性研究，以及现有电动工具市场中所存在的产品和品牌的深层次多角度分析，来完成工业设计创新设计在电动工具的应用。并且通过对现有的案列进行合理化分析来揭示创新设计理念，提炼总结出一套适合电动工具创新设计的的方法。关键词：电动工具；创新设计；工业设计20191029191846
1.1 电动工具基本概念
电动工具（eletric tool)是电力为动力的机械工具。
电动工具的分类、种类
(1)在机械行业中所用到的电动工具很多，如磨平的、切割用的、车削的如图1.1和图1.2。
图1.1 切割机 图1.2 砂光机
(2)建筑基础建设，农业建设，木工工艺，电动工具也有着非常重要的应用。如图1.3和图1.4。
图 1.3 木工电锯 图1.4 轻便割草机
(3)室内装潢，医疗器械，雕刻艺术，电动工具的使用也非常广泛。如图1.5和图1.6。
图 1.5 电动雕刻刀 图1.6 手持电动吸尘器
按照使用环境还可以分为
家用电动工具（consumer）图1.7和专业用电动工具（professional）图1.8
图 1.7 家用手电钻 图1.8 专业用手电钻
1.2 电动工具设计历史进程
1.2.1 电动工具设计发展历史
1895年,德国Fein公司研制了世界上第一台电动工具—直流电钻，开始了人类使用电动工具的时代。如图1.9
图 1.9 世界上第一台电动工具直流电钻
电动工具设计是随着科学技术发展而发展的。电动工具的的开始是伴随这艰辛的，由于科学技术的落后，电动工具的动力来源主要是直流电流，直到1960以后，由于镍镉电池的发明并应用于电动工具，使得电动工具的发展的得到了长足的发展。如图1.10。但是镍镉电池的成本较高，使得电池在电动工具上的应用得到了限制。但是科技进步是永不停息的，在1970以后由于镍镉电池的制造成本降低使得电池类电动工具迅速在欧美和日本发展壮大起来。
图1.10 镍镉电池砂光机
电动工具的材料变化也是很多的，但主体要是分为三个阶段。第一阶段，铸铁。第二阶段：铝合金阶段。第三阶段：热塑阶段。由于刚开始科学技术的限制，电动工具的外壳只能采用当时比较普遍的加工方式，铸铁成型。但是随着铝合金这种新材料的出现，将它应用于电动工具的外壳设计当中使得电动工具更加的质轻，易于搬运。注塑成型技术的出现，让电动工具出现了更加迅猛的发展，塑料的应用使得电动工具的绝缘性问题得到解决，大大提高了电动工具的安全性，并且使得电动工具发展更加趋于小型化、多样化，而不是死板的造型。使得电动工具的外观更加灵动轻便。如图1.11。
图 1.11 电动工具材料变化趋势
1.2.2 电动工具设计与工业设计
工业设计始于1919年的包豪斯设计学院，可以说是和电动工具的一起应运而生。而电动工具发展初期由于技术条件的限制，电动工具的设计往往是专注于产品的科学技术的开发，而不重视产品的工业设计要素。
但是随着科学技术的发展和人机工学的出现，电动工具开始不只在以科学技术的革新作为发展的唯一因素。在欧美，电动工具广泛应用于建筑工地，包括居民住宅的建筑和工厂的零部件组装。但是，伴随着欧美出生率的下降，建筑工地和工厂中年轻工人的大量减少，在这样情况下，为了提高工作效率，这些工具必须具备较高的性能。所以，为了解决以上出现的问题，面向电动工具的工业设计诞生了。
1.3 电动工具创新设计的目的与意义
电动工具的创新设计的服务对象在与产品生产者和产品消费者。
对于电动工具生产企业来说，创新设计是一个企业是否能够在保存原来市场占有率的基础上，开拓新市场和争取更多消费者的一种有效手段。作为品牌，电动工具的创新设计能够保持品牌忠实者对于品牌的支持，能够吸引更多的用户来了解和使用企业的产品。
创新设计是企业赖以生存的根本所在，是企业与相关企业竞争的核心所在。
对于电动工具的消费者来说，电动工具的创新设计是一种全新的体验。一件创新设计产品的诞生，消费者可以从中体验到产品带来的新鲜感，更加合理化的设计元素，更加鲜明的时尚设计感觉。消费者在使用新电动工具来完成日常生活的任务同时，会更加的舒适和具有全新的趣味感。
第2章 电动工具创新设计的市场要素分析
2.1 电动工具应用与市场分布
电动工具的创新设计需以现存电动工具市场的分析为基础，从而才能设计出符合市场需求的电动工具产品。
2.1.1 家用与专业用环境的分析
专业电动工具与家用电动工具的对比。
这些专业的电动工具有以下特点。
（１）功率：由于专业用的电动工具需要用的工作强度非常的大，所以对于所使用的功率专业用比家用的要高出许多。如图2.1和图2.2。
图 2.1 博世 GBH 2-24功率680w 专业用
图 2.2 博世 GBH 2-20 功率500w 家用
（２）机身材质：由于专业使用的环境较为苛刻，工作强度也较大，为了使电动工具的能够承受的住这样的劳动强度，所以一般专业用的电动工具都会使用铝制的外壳一是足够的轻便，二是硬度都强可以适应工作环境。
表 2.1 铝制外壳和塑料尼龙外壳对比
铝制外壳，优点：工作适应度大，较为坚固，缺点：容易产生感应电，破皮有出点危险
塑料、尼龙外壳，优点：绝缘性好、价格低廉，缺点：受热容易变形，会出现变蕊现象
（３）颜色：专业电动工具的使用环境比较恶劣，工作时经常会产生大量的灰尘污垢沾染到到电动工具上，所以钻也用的电动工具使用的底色大多为比较灰暗的颜色。如图2.3为博世电动工具的用色配比。博世采用的底色为较为偏冷色的蓝色，这使博世在被使用当中不会因为沾上灰尘污垢而显得特别的脏。
图 2.3 博世电动工具系列采用颜色
（４）外观造型：专业电动工具的造型设计主要是按照其内部结构为依据设计的，通过对其内部结构的分析，在外观上体现出电动工具的线条，外观上简洁，明快。而家用电动工具的设计主要体现出是设计的心思，在设计上更多的体现出家庭使用过程中的情趣化设计准则，是家庭使用者在受用过程中不仅能够很好地完成工作任务，而且还体会到设计带给用户的新奇体验。如表2.2。
表 2.2 家用切割机和专业用切割机外观造型分析对比
专业用切割机
其外壳的设计基本符合内部功能结构的安排，外观上没有过多的装饰，设计简单明了。
家用切割机 这款家用切割机设计，外观上它使用了大量的曲面造型，而且边界过得都比较均匀。而颜色应用了比较明快的黄色。
（５）电力来源形式：由于专业工具常常需要长时间大负荷工作，所以经常采用的电力来源形式是交流电，以提供持续稳定的电力供应。
表 2.3 专业用手电钻和家用电钻的电力来源分析
专业用手电钻
专业用电动工具使用的功率一般比较高以适应高强度的工作，所以一般此类工具大多使用的交流电源作为动力来源。
家用手电钻
这类电动工具的所需的功率较小，在家庭使用中满足足够的电力需求即可。所以在家庭生活中一般将镍镉电池作为动力来源放入电动工具的设计当中。满足一体化设计。
（6）质量：专业用电动工具的质量一般比较重，因为工作环境的需要专业用电动工具的防护性，抗击度比较高，而家用电动工具的使用，相对于专业用来说是比较缓和的。在不需要高强度的作业情况下，只要满足家用的情况下，设计采用的是质轻的材质。
摘要 Ⅰ
ABSTRACT Ⅱ
第1章 绪论 1
1.1电动工具基本概念 1
1.2电动工具设计的历史进程 2
1.2.1电动工具设计发展历史 2
1.2.2电动工具设计与工业设计 4
1.3电动工具创新设计的目的与意义 5
第2章 电动工具创新设计的市场要素分析 5
2.1电动工具应用与市场分布 5
2.1.1家用与专业用环境的分析 5
2.1.2电动工具市场研究 9
2.2竞争产品的针对性研究 10
2.2.1外观方向研究 10
2.2.2竞争产品的实物分析 13
第3章 设计过程中的用户需求 15
3.1用户需求 15
3.1.1识别用户 15
3.1.2用户需求的类型 16
3.2研究用户需求的方法 17
3.3用户任务模型在研究用户需求时的应用 22
第4章 电动工具创新设计的方法 28
4.1生态设计方法 28
4.2系列化设计 30
4.3安全性在设计中的应用 34
4.4人性化设计--人机工程学 35
第5章 电动工具创新设计实例分析-砂光机设计 39
5.1设计手绘方案的提出 39
5.1.1针对专业用市场设计的砂光机创新设计 39
5.1.2针对家庭用砂光机创新设计 41
5.2砂光机创新设计2D效果图提案 42
5.3最终方案的设计概念的提出 43
5.4小结 46
总结 47
参考文献 48
致谢 49
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