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1、健身器材設(shè)計 摘要 健身器材（或稱為健身器械）是用于人體鍛煉身體的器材或器械。健 身器材能夠提高人體素質(zhì)，增加人體機能，進行形體運動鍛煉，體育基礎(chǔ)訓(xùn) 練和一般康復(fù)鍛煉的專用范圍。但是，近幾十年來，健身器材在世界各國卻 有了極其廣泛的應(yīng)用范圍。健身器材不僅適用于人體的健身，健美運動，而 且還廣泛地適用于群眾性的各種鍛煉。 從20世紀(jì)70年代至今，隨著各國的工業(yè)和科學(xué)的高度發(fā)達，特別是世界 各國群眾性健身運動的普遍興起，使健身器材在研究和使用等方面均迅速地 得到了發(fā)展。特別是我國頒發(fā)的《全民健身計劃綱要》 ，使健身運動和健身器 材的研制和生產(chǎn)得到了全面地推進和提高。我國健身器材行業(yè)盡管內(nèi)外

2、銷市 場趨旺， 但在國際市場缺乏知名品牌卻是一個必須要面對的事實。 同國際先 進水平相比，我國不少生產(chǎn)企業(yè)還處于仿制生產(chǎn)階段。我們要不斷創(chuàng)新，使 得健身器材起到它的真正作用。 設(shè)計創(chuàng)新之處： 一、 對現(xiàn)有此類產(chǎn)品外觀進行改進，造型獨特、設(shè)計感強； 二、 充分考慮產(chǎn)品的使用目的，設(shè)計出人性化，安全舒適，操作簡便的 產(chǎn)品； 三、 對健身器材的功能進行重新定義，使其功能多元化。 四、 充分組合現(xiàn)國內(nèi)現(xiàn)有比較成熟的生產(chǎn)技術(shù)、材料的運用，使產(chǎn)品的 成本降低，以求降低群眾生活負(fù)擔(dān)； 五、 充分考慮人機關(guān)系，設(shè)計出具有可調(diào)節(jié)功能的產(chǎn)品，造型創(chuàng)新、大 膽。 對市場進行了細(xì)致的調(diào)查，經(jīng)過設(shè)計定位

3、，繪制草圖、效果圖，進行計 算機三維模型的構(gòu)建和裝配動畫，繪制出產(chǎn)品外觀尺寸圖，并設(shè)計了效果圖 展示，完成了對健身器材系列化的設(shè)計。 關(guān)鍵詞：健身器材，人性化，人群，人機關(guān)系 前言 1 第1章緒論 2 1.1國內(nèi)外上下樓梯機的研究現(xiàn)狀 2 1.2 設(shè)計依據(jù)和意義 5 第2章設(shè)計調(diào)查與分析 7 2.1市場調(diào)查與用戶調(diào)查 7 2.2調(diào)研分析與設(shè)計定位 10 2.3上下樓梯機設(shè)計原則 11 第3章 草圖構(gòu)思與方案確定 13 3.1設(shè)計構(gòu)思 13 3.2草圖分析比較 14 3.3設(shè)計深入 19 3.4設(shè)計方案的優(yōu)化 25 第4章定稿方案優(yōu)選

4、28 4.1功能定案 28 4.2色彩定案 29 第5章電腦制作效果圖及后續(xù)設(shè)計 30 5.1尺寸設(shè)定 30 5.2計算機三維建模和效果圖制作 30 5.3裝配工程圖及動畫制作 32 5.4廣告、展板和 ppt的設(shè)計制作 33 第6章結(jié)論 34 6.1 心得體會 34 6.2設(shè)計中的缺點及遇到的問題和解決方案 ....34 參考文獻 35 致謝 36 外文資料原文 外文資料 隨著計算機等先進科技在健身生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，健身器逐漸普及，并 進入了家庭，成為人們體育鍛煉的首選。 目前世界上的各類健身器材多樣化， 特別是各類高新技術(shù)的迅速發(fā)展。

5、也推動了健身器材的發(fā)展方向。 世界各國，特別是一些發(fā)達的國家和地區(qū)。近十年來健身器材的消費者 和市場營業(yè)額均在迅速不斷地增長。在我國，特別是改革開放以后，我國的 健身器材產(chǎn)品發(fā)生了迅速而穩(wěn)定的發(fā)展變化。由此可見，中國健身器材的大 市場以及發(fā)展趨勢是非常喜人和極其廣闊的。 2008年奧運會申辦的成功，更 為健身器材生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展提供了良好的空間和廣闊的市場前景。新世紀(jì)的 朝陽產(chǎn)業(yè)是體育產(chǎn)業(yè)， 作為我國體育產(chǎn)業(yè)組成部分的健身器材得到快速發(fā)展， 質(zhì)量在不斷提高，產(chǎn)量在迅速增加。 由于健身器材是為人們身體強健而設(shè)計制造的一種運動鍛煉器械， 所以, 它是與人體緊密關(guān)聯(lián)的一類特別產(chǎn)品。 此外，在

6、目前市場此類產(chǎn)品還不是很多的時候，隨著技術(shù)水平的逐步提 高，相信健身器材的應(yīng)用也會更加的普及，從而市場前景是非常廣闊的。 。該設(shè)計的目的也是為了提高人體素質(zhì)，增加人體機能，進行形體運動 鍛煉。打破以往相同產(chǎn)品因為價格昂貴而讓那些低收入群眾望而卻步的瓶頸， 使他們以比較低的價格就能得到比較高質(zhì)量的產(chǎn)品從而讓他們的生活得以自 理得以改善，所以健身器材具有廣闊的市場前景，也能給不太成熟的市場以 全新的活力！ 第1章緒論 1.1國內(nèi)健身器材的研究現(xiàn)狀 在經(jīng)濟不斷發(fā)展，科技技術(shù)日新月異的今天，健身器材的發(fā)展也同樣快 速度的成長起來， 作為體育產(chǎn)業(yè)的中樞神經(jīng)， 健身器材起著不可取代的作用， 成

7、為我們?nèi)粘Ｉ钪械囊徊糠帧? 健身器材進過不斷地發(fā)展和改進， 我國的健身器材也得到了充分的發(fā)展， 一些著名的健身器材廠商也不斷改進設(shè)計，修改工藝，不斷更新?lián)Q代。我國 的經(jīng)濟建設(shè)持續(xù)不斷得到發(fā)展，健身器材的需求量不斷得到擴大，如此大的 市場需求為我們體育行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了廣闊的舞臺。 在健身器材中品種繁多、 功能各異、形式多樣是其主要特點，對于體育產(chǎn)業(yè)來說，健身器材具有很強 的多層次性和系列化，研究、分析健身器材的的邏輯關(guān)系，對于理解和學(xué)習(xí) 健身器材設(shè)計都具有很好的意義。 健身器材設(shè)計要求達到健身器材的型式，材質(zhì)，以及運動鍛煉數(shù)據(jù)輸出 等目的。該系列健身器材包括健身車，跑步機，登山器，體操訓(xùn)

8、練器，拉力 器，各類型的室外健身器材以及帶式按摩機，按摩床等。據(jù)有關(guān)方面的不完 全統(tǒng)計，世界上的健身器材至少也有六千多至上萬個品種。 一、卷力器 卷力器是用來發(fā)達前臂肌的專用工具，對于增強握力效果也很好。常用 的卷力器有兩種，即：手握式卷力器 一一用棍制成，直徑約為 0035米，長達 0.3?0.4米，中間打一孔，穿入 史泰龍之健身篇（12張）繩子，繩長1米， 繩子的一端結(jié)扎在木棍上， 另一端結(jié)扎上杠鈴片或其它重物即可 ；支架式卷力 器一一制作方法同上，只是把橫棍放在兩個支架上進行練習(xí)，用起來方便， 器械固定性強，隨時可以用 二、深蹲架 深蹲架有鐵制和木制兩種。木制深蹲架

9、由腿架和架面組成，形狀象四條 腿的高凳。高度一般為 1米，其中腿架高90厘米，架面 厚10厘米，并成凹 型，便于放穩(wěn)杠鈴。架面一般長 440厘米，寬30厘米。鐵制深蹲架由鐵座和 可調(diào)節(jié)高度的鋼管組成，鐵座為圓形，直徑 35厘米，整個深蹲架高度為 1.6 米，中間可鉆幾個調(diào)節(jié)高度的圓孔，一般間距為 10厘米。深蹲架是肩負(fù)杠鈴 做蹲起發(fā)達腿部肌肉群的專用器械 三、綜合訓(xùn)練機 綜合訓(xùn)練機又叫 多功能訓(xùn)練器，專為健美愛好者和 專業(yè)運動員設(shè)計。它 的優(yōu)點是可進行 10至50多種動作的全身性力量練習(xí)。負(fù)荷器 （阻力器）采用 的是高強力橡膠塊 （包膠鐵塊），克服了調(diào)重塊垛的噪音，且負(fù)荷可

10、變具有等 動力量練習(xí)之優(yōu)點，練習(xí)動作簡單易掌握，受傷的機會較少。質(zhì)量好的器械 根據(jù)人體結(jié)構(gòu)設(shè)計阻力，從而保證了動作全程阻力均勻，加減重量簡便，訓(xùn) 練效果俱佳。它的缺點是只能按設(shè)計的路線動作，局限性大。 無法進行爆發(fā) 力練習(xí)。綜合訓(xùn)練機一般分為 5人站、8人站。10人站和12人站等規(guī)格和種 類。一直是團體單位健身房和公共健美中心必備的優(yōu)選器械。 1.2設(shè)計依據(jù)和意義 一、 設(shè)計依據(jù) 老年人人群當(dāng)中的弱勢群體， 他們的身體行動不方面， 而作為身體健全、 行動便利的我們應(yīng)當(dāng)給予他們更多的人性關(guān)懷，讓他們盡可能享受美好的生 活。所以當(dāng)我們沒時間陪在親人的身旁時，就需要借助一些專

11、門的產(chǎn)品來方 便他們的生活，讓他們也能感受到生活的樂趣。 現(xiàn)代生活節(jié)奏的加快，人們越來越希望使用多功能、便捷的產(chǎn)品，健身 器材提供給用戶人性化、安全的生活，使行動不便的老年人的生活范圍更加 廣泛，所以健身器材的消費市場前景廣闊。 而本課題的研究目的是為了讓健身器材讓人群使用，充分運用所學(xué)設(shè)計 理論，使產(chǎn)品的形勢與功能都能比較完善， 從而讓人們得到最大的人性關(guān)懷。 二、 設(shè)計意義 現(xiàn)在群眾生存質(zhì)量越來越受到人們的關(guān)注，所以提出了健身器材系列化 設(shè)計的方案。利用簡便的操作來提高人群的生活質(zhì)量，運用目前已被掌握的 技術(shù)，優(yōu)化產(chǎn)品的性能，使產(chǎn)品更加的實用。 第2章設(shè)計調(diào)查與分析 2.1市

12、場調(diào)查與用戶調(diào)查 在明確了本次設(shè)計的方向后，設(shè)計者對用戶使用同類產(chǎn)品的評價進行觀 察，主要是通過詢問法、網(wǎng)絡(luò)信息搜集兩種方式進行調(diào)查。 一、 市場調(diào)查 中國健身器材行業(yè)的發(fā)展始于 20世紀(jì)80年代末，隨著中國加入 WT◎口 北京申奧 的成功，為健身器材行業(yè)的發(fā)展提供了有利條件和發(fā)展機遇，健身 隊伍的不斷擴大為健身器材生產(chǎn)商帶來濃厚商機。 2006年1-12月，中國體育用品工業(yè)企業(yè) 實現(xiàn)累計 工業(yè)總產(chǎn)值51,537,399 千元，比2005年同期增長24.61% ;實現(xiàn)累計 產(chǎn)品銷售收入 49,740,392千元， 比2005年同期增長24.2% ;實現(xiàn)累計 利潤總額1,821,31

13、7千元，比2005年 同期增長18.62%。 2007年1-12月，中國體育用品 工業(yè)企業(yè)實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值 61,313,721 千元，比2006年同期增長19.39%； 2008年1-10月，中國體育用品工業(yè)企業(yè) 實現(xiàn)累計工業(yè)總產(chǎn)值 55,906,766 千元，比2007年同期增長16.67%。 中國健身器材行業(yè)在迅速發(fā)展的同時，一些問題也日益顯露出來。特別是在 國際市場 缺乏知名品牌， 產(chǎn)品附加值 較低，同時，與國際先進水平相比，中 國不少生產(chǎn)企業(yè)還處在仿制生產(chǎn)階段，產(chǎn)品研發(fā)和技術(shù)創(chuàng)新能力不足。在 消 費領(lǐng)域，與歐美等發(fā)達國家相比，健身器材產(chǎn)品在家庭的普及率及用于 健身 運動

14、的人均消費還很低。 二、 用戶調(diào)查 1. 調(diào)查問卷及結(jié)果分析 (1) 您使用過健身器材嗎？( ) A正在使用 B曾經(jīng)使用 C未曾使用。 被調(diào)查對象有超過半數(shù)以上的人選擇正在使用，他們的生活需要健身器 材的幫助才能得到基本的滿足， 只有小部分經(jīng)濟狀況不好的人選擇未曾使用， 余下的人選擇曾經(jīng)使用。 (2) 您使用的健身器材來自？( ) A自己購買 B贈品 C借用 對于使用過健身器材的被調(diào)查的對象 90%的人是屬于自己購買， 少數(shù)人 是殘聯(lián)配送和借用的。 (3) 您對目前使用的健身器材滿意嗎？( ) A非常滿意 B 一般滿意 C不滿意 對于長期使用健身器材的被調(diào)查對象來說，

15、因為使用習(xí)慣，所以大體上 都覺得他們使用的健身器材滿意。 （4） 您聽說過健身器材嗎？（ ） A聽說過 B沒聽說過 聽說過健身器材的和沒有聽說過的百分比相當(dāng)，說明健身器材在普通民 眾當(dāng)中的被認(rèn)知度還不是很高。 （5） 您對于健身器材的功能有什么要求？（ ） A鍛煉身退就行 B多功能的 C其他 被調(diào)查對象對于健身器材的基本安全功能都十分關(guān)心，能否安全順利的 使用是他們最關(guān)心的。 （6） 您希望健身器材的價位是多少？ （） A 3000 以內(nèi) B 3000-5000 C 5000 以上 在了解了產(chǎn)品的功能過后產(chǎn)品的價格就成為重要的參考對象，基于健身 器材的適用人群定位為中

16、低檔市場，所以被調(diào)查對象期望值在 3000-5000的 區(qū)間居大多數(shù)。 （7） 您對于健身器材的材料有什么要求？ （） A環(huán)保材料 B特殊材料 C無所謂 材料的選用直接關(guān)系到產(chǎn)品的成本，環(huán)保材料成為健身器材適用人群的 首選。 （8） 您喜歡什么樣式的上下樓梯機？ （） A履帶式的 B輪式的 C步行式的 D其他 2.2調(diào)研分析與設(shè)計定位 一、 調(diào)研分析 有問題就需要解決，這是設(shè)計首先要考慮的，設(shè)計的目的就是為了解決 現(xiàn)有產(chǎn)品存在的問題。 通過對市場上的同類產(chǎn)品的設(shè)計調(diào)研 ，發(fā)現(xiàn)國外市場現(xiàn) 有的產(chǎn)品在一定程度上已經(jīng)趨于成熟 ，而國內(nèi)正處于起步的階段， 產(chǎn)品無法得 以大范圍

17、的推廣， 不能全面的滿足消費者的需求。 而且，我們的設(shè)計對象是大 眾人群，所以首先我們明確了設(shè)計定位之后， 從消費者的生活環(huán)境和心理特點 著手，注重各種功能的結(jié)合，再加上對外觀造型的考慮，是產(chǎn)品更加的完善。 調(diào)查顯示，現(xiàn)有很多健身器材機械化嚴(yán)重， 結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，不便操作消耗了大 量的時間；機體本身的重量過于大，增加了使用者的額外負(fù)擔(dān)；外觀造型笨 重、呆板；一些結(jié)構(gòu)的室健身器材外的安全性能大大降低。機鑒于此，設(shè)計 者要充分了解這些問題的根源，使問題清晰化，明確化，并運用所學(xué)知識解 決問題。 除去以上產(chǎn)品功能造型上的缺陷外，市場上現(xiàn)有同類產(chǎn)品的色彩運用和 材料的運用同樣也存在諸多問題，但

18、是色彩和材質(zhì)也是消費者在購買產(chǎn)品是 參考的重要因素，所以材質(zhì)和色彩也需要設(shè)計師精心的搭配和挑選，同樣的 產(chǎn)品，不同的造型，色彩搭配，以及不同的材質(zhì)都能產(chǎn)生不一樣的市場效果， 注重這些，產(chǎn)品會更加的具有魅力。 二、設(shè)計定位 基于以上的調(diào)查分析，對產(chǎn)品的設(shè)計進行定位，設(shè)計定位就是設(shè)計師的 參考基準(zhǔn)，準(zhǔn)確的設(shè)計定位能幫助設(shè)計師在設(shè)計過程中將注意力集中在最重 要的問題上，并且還能為設(shè)計過程指明方向，少走彎路。通過尋找產(chǎn)品特征、 建立產(chǎn)品差異空間，形成產(chǎn)品概念，從而得出設(shè)計定位： 1. 市場定位：中低檔消費市場 2. 目標(biāo)消費群：大眾人群 3. 銷售區(qū)域定位：中國大中城市地區(qū) 4. 產(chǎn)品類別

19、定位：鍛煉工具 2.3健身器材設(shè)計原則 1. 無障礙設(shè)計的原則。所謂無障礙設(shè)計就是要充分考慮到群眾的生理 缺陷，使他們在使用健身器材的時候能夠避免遇到不必要的問題，這不僅能 夠使他們的生理需求得到滿足，而且心理上也能夠得到安慰。 2. 綠色設(shè)計原則。盡量考慮到所使用材料為環(huán)保的材料，那樣才能在 產(chǎn)品回收循環(huán)的時候不致于污染環(huán)境，材料的運用也要考慮到對人體的無危 害性，盡可能采用綠色環(huán)保材料。 第3章草圖構(gòu)思與方案確定 3.1設(shè)計構(gòu)思 經(jīng)過了前期充足的調(diào)查準(zhǔn)備和對現(xiàn)有同類產(chǎn)品的分析，設(shè)計工作進入了 構(gòu)思階段，充分利用各種表現(xiàn)手法把設(shè)計想法由理論轉(zhuǎn)化為草圖方案，使得 設(shè)計想法更加直

20、觀。工業(yè)設(shè)計師常采用概念草圖表現(xiàn)不同的可供選擇的概念 構(gòu)思，只有通過草圖的表達，才能最大程度地擴展設(shè)計師得設(shè)計思路，得到 最佳的設(shè)計草案。 創(chuàng)意是設(shè)計構(gòu)思最重要的部分，充分考慮對產(chǎn)品的前期調(diào)查工作中發(fā)現(xiàn) 現(xiàn)有同類產(chǎn)品存在的問題，分析問題，解決問題，從其創(chuàng)新性、可行性、經(jīng) 濟性等方面逐一考慮創(chuàng)新點的取舍，并最后確定實現(xiàn)所選創(chuàng)新點的一些方案 [4] 。 3.2草圖分析比較 草圖方案一: 方案1是減肥機，它的創(chuàng)意點是座椅部分帶有按摩裝置亮點和振動，在 于座椅部分能隨著機器在樓梯上的上升而位置發(fā)生改變而使整個機器重心穩(wěn) 定，獨自就能完成傳統(tǒng)的群體運動。達到流汗，消除脂肪，強身健體

21、的作用 草圖方案二: 跑步機是家庭及健身房常備的器材，而且是家庭健身器材中最簡單的一 種，是家庭健身器的最佳選擇。跑步機，其主要系在扶手架適當(dāng)位置處設(shè)一 樞桿，復(fù)使該樞桿向機體前下方延伸，并使其另端樞結(jié)在跑步框架的適當(dāng)位 置處，因此，當(dāng)跑步框架由后方被舉起遂行折收作業(yè)時，該貼地滑輪將有助 于使用者的施力，具有折收省力，撐持穩(wěn)固的特點。 草圖方案三： 腹肌訓(xùn)練器屬于健身器械，它是由立框架、底座、座墊、腹肌運動部件、 配重塊組成，配重塊通過導(dǎo)桿聯(lián)于立框架上，座墊穿入底座方孔中，選擇合 適高度用彈性調(diào)節(jié)銷鎖定，腹肌運動部件通過轉(zhuǎn)軸與凸輪聯(lián)接，凸輪通過鋼 絲繩及提升桿與配重塊聯(lián)接。本實用新

22、型結(jié)構(gòu)緊湊，功能齊全，操作方便， 使用安全，噪音小，成本低，廣泛用于學(xué)校、干休所、健身房及家庭等場所。 通過對比分析，方案 1和方案2并沒有太多的創(chuàng)意亮點，雖然外形有一 定的改進，但使用起來安全性能較差。方案 3的創(chuàng)意點是靠椅部分帶有疏通 肌肉功能。充分展示了以人為本的設(shè)計原則，具有較強的可行性和前瞻性， 可以深入研究設(shè)計。 3.3設(shè)計深入 在設(shè)計深入階段，首先將先前所捕捉到的構(gòu)思進行比較和分析，進而在 以后的設(shè)計發(fā)展中有的放矢，而不至于將面鋪的太廣而難以深入。根據(jù)初步 評審的可實現(xiàn)性、功能性、合理性、目的性原則，篩選以上方案得出優(yōu)選方 案，與現(xiàn)有產(chǎn)品相比較，具有功能多元化，創(chuàng)

23、新的造型，自然溫和的色調(diào)， 環(huán)保新材料的運用，符合以人為本、綠色設(shè)計的這一設(shè)計理念，以下是對初 選出來的方案進行詳細(xì)說明。 -12- 方案一: 圖3-1 方案一效果圖 方案特色1：結(jié)構(gòu)和外形緊湊，黑白色搭配，給人強烈的科技感、寧靜 的感，如圖 3-1 o 4.2色彩定案 人對色彩的情感反應(yīng)與人的生活實踐經(jīng)驗有密切關(guān)系，是人類生活中歷 史積淀的結(jié)果。色彩在產(chǎn)品設(shè)計中的運用，因人的生活經(jīng)歷、年齡，文化背 景、風(fēng)俗習(xí)慣、生理反應(yīng)有所區(qū)別，而且有一定的主觀性。人們有時對顏色 的象征性、情感性的表現(xiàn)有許多共同的感受。必須認(rèn)真研究色彩認(rèn)知的各種 因素 [ii]  4-1 色彩方案一 4-2色彩方案二 深藍色給人成熟、安靜、神秘之感，增加了產(chǎn)品的穩(wěn)定性和安全性，如 圖 4-1。 綠色是生命的顏色，看到綠就能想起熱愛生命，擁抱自然的情感，深綠 色給人以森林般的冷靜感覺，借此色彩以表達產(chǎn)品的人性關(guān)懷，如圖 4-2 4-3 色彩方案三 4-4色彩方案四 橙色給人以溫和、有能量、有律動的感覺，是快樂、歡喜的色彩。 以高 彩度的橙色作為主色彩，給人以既新鮮又充滿活力的感覺，使使用者心理上 長生愉悅感，如圖 4-3。