多功能儿童成长自助平台

设计思路

通过自身的经历和体会，我发现儿童由于身高原因，在生活、学习中遇到许多尴尬和不便。针对这些尴尬和不便，思考解决方案，发明设计一种能够给儿童提供高度支撑且高度容易识别的自助平台。同时在这个平台上融合拓展其他日常生活所需功能。

首先，设计高度调节系统。这个系统不仅要提供高度支撑功能，而且高度能够自动调节，实现自动升降，这样就可以满足不同的行为活动对高度的不同要求，且能够满足随着年龄和身高的增长对高度支撑的动态需求。

其次，设计高度辨识系统。这个系统不仅要针对不同年龄段的儿童，在平台自动调节到所需高度时提供某种信号识别，而且这种可供识别的信号还要针对儿童好动的性格，在使用时既能增加平台使用的趣味性，又能增强儿童在使用时的情绪稳定性。

再次，设计辅助功能系统。解决高度调节和高度识别的主要功能后，结合日常生活所需，增加诸如体重测量、温度测量等其它辅助功能。

在完成上述三个功能系统模块化设计后，最后进行系统集成，完成多功能儿童成长自助平台的设计并制作模型试用。

图1 电动推杆

图2 电源连接部件图

图3 电动推杆遥控器

图4 音乐芯片图

图5 音乐播放器

图6 反光板

图7 光电开关

图8 电源盒与电源开关

设计过程

这种多功能儿童成长自助平台主要由三个功能系统组成，模块化设计后进行功能系统集成，设计过程分为四个阶段。

1. 高度调节系统设计

高度调节系统主要实现对平台高度的需求，并解决其控制的问题。家中的自动升降晾衣架和汽车维修厂的液压千斤顶给了我设计灵感。该系统主要由三部分组成：电动推杆、电源连接部件、电动推杆遥控装置，如图1～3。设计时，将自助平台的顶板铆固在电动推杆顶端，接通电源后，通过电动推杆遥控装置控制推杆升降，达到高度自动调节目的。

需要说明的是，必须充分考虑平台的承重量和高度需求，这取决于电动推杆的推动力和高程。设计过程中，我做了简单的市场调查，现有市场上的电动推杆承重量在50～200KG，设计高程可达到1M，完全能够满足儿童的使用要求，可以根据需求灵活选用型号与数量。

2. 高度辨识系统设计

高度辨识系统主要实现对平台高度的自主识别，并且能针对儿童的性格特点，增加使用过程中的趣味性。设计灵感主要来自于宾馆、酒店、写字楼的自动感应门，以及楼梯间的感应灯光；而音乐是儿童情绪最好的“稳定剂”。该系统主要由音乐芯片、音乐播放器、反光板、光电开关、电源连接部件等组成，如图4～8所示。

设计时，将光电开关、音乐芯片、音乐播放器、电源盒、电源开关等串联在一起。其中，光电开关固定在平台下方的连接杆上，将反光板间隔固定在平台侧板上，光电开关的光源感应端与反光板必须水平正对，如图10中所示。

图9 平台顶板

使用过程中，当电动推杆自动升降时，光电开关跟随顶板下方的连接杆自动升降，在不同的高度，光电开关的光源感应端与反光板相互作用后，电源间隔开合，实现对音乐播放的自动控制。音乐芯片中储存不同年龄段儿童所喜欢的音乐，高度不同，音乐有别，根据播放的音乐类型即可识别所处的高度。

3. 辅助功能系统设计

辅助功能系统主要是拓展平台的实用功能，给生活带来更多的便利。目前，主要增加了体重测量和温度测量功能，只需对平台顶板进行改进，内设计重器和温度感应器即可实现。平台顶板平面如图9。

4. 绘制图纸与模型制作

我在辅导老师帮助下，绘制了设计图（图10），对其中的部件组合通过图纸进行示意；同时，在市场上采购了所需的部件，亲手制作了示意模型（图11）。通过模型演示并试用体会，我设计的多功能儿童成长自助平台既能够自动控制高度，又能够通过音乐来进行高度识别，不同年龄段和身高的儿童均可适用，给生活和学习带来方便，并且使用过程中自动播放的音乐更增加了使用的趣味性。

未来优化方向

未来，这种多功能儿童成长自助平台可以从三方面进行优化：

1. 关于电源供应，由于条件所限，我目前设计的平台还只是外接电源，未来可以考虑采用内置蓄电池的方式，定期充电，随处可用，以避免没有固定电源接口而无法使用的问题。

2. 关于外观外型，由于条件所限且为了直观表达，我设计制作的只是示意模型，平台侧板应采用可折叠材料，这样在平台顶板升降时可以自由伸缩，平台内部始终是封闭空间；同时，未来的实际产品可以根据需要，在外观颜色、形状、尺寸大小等方面灵活设计，增加美观度。

3. 关于功能拓展，该平台设计尽管针对的是儿童，其实成人也可以使用，亦可直接作为凳子、梯子来使用，未来可以根据需要，增加更多功能，比如室内湿度测量、室内空气质量监测、儿童身高测量等，给生活带来更多便利。

图10 多功能儿童成长自助平台设计图

图11 多功能儿童成长自助平台模型图

体会与收获

在日常生活和学习中遇到的尴尬和不便，思考其原因，从而产生设计发明多功能儿童成长自助平台的想法，到研究设计并亲自制作示意模型，我学会了很多知识，体会到主动思考和自己动手的乐趣，感受到作为一名小小产品设计师的成就。在研究设计过程中，我和辅导老师、和父母一起探讨交流，他们给了我很多好的建议，经常以提问题的形式来启发我，让我自己主动思考，让我自己动手，也增加了我学习知识、寻找答案的乐趣，增加了自己动手的能力。我相信只要在生活中用心观察，积累如识，多有发明创造，就一定能使我们的生活变得更加便利和美好。