儿童智能书桌研究设计

汤洁 储蕾芳

摘要：为了提高现有儿童家具的智能化程度，满足用户群体的需求，促进国内儿童家具市场的发展，对现有儿童智能书桌进行改良设计。通过分析社会现状、家庭以及儿童学习的需求，结合儿童家具的用户体验以及人体工程学原理、传感技术等，使儿童智能书桌具备使用功能以及市场价值。设计一款有利于儿童身心健康发展的新型智能书桌。从儿童家具市场出发，结合智能化设计以及促进儿童身心健康发展为前提，推出一系列儿童智能家具。

关键词：学龄期 儿童家具 智能书桌

中图分类号：TB472

文献标识码：A

文章编号：1003-0069 （2020）11-0011-03

一、儿童家具发展现状

由于二孩政策的推进，孩子的教育以及亲子关系等问题逐渐成为当前社会的热点，大多数现代家庭的生活模式都是父母双方工作日上班，父母由于上班事务繁忙没有过多的时间陪伴自己的孩子，因此良好的亲子互动以及培养孩子正确的书写姿势等也成为现代家庭父母所迫切追求的目标。当前针对孩子设计的家具智能化程度不高，同时由于市场的需求，智能化儿童家具具有广泛的市场以及优良的发展前景。

当前国内外儿童家具的发展状况各异。国外的儿童家具已经发展较成熟，儿童家具分类十分细致，各类家具品牌中也已经营出自己特色品牌儿童家具并且在市场上广受喜爱，并且在现代社会智能家具的带动下不少家具已有针对儿童的特色智能家具，如美国迪士尼的儿童家具、德国赛普林儿童智能家居等。在国内，专属儿童的家具规模小，不知名的品牌在市場中占很大比重，由于国际交流的不断密切，将近1/3的儿童家具品牌均来自于国外品牌，他们通过出色的设计以及优质的服务吸引着国内家庭的目光。由于儿童的心理生理各方面的发育都没有完全成熟，这就要求儿童家具在设计的过程中保证其质量的绝对安全，但是近年来产品抽查结果看来都不容乐观，同时现有的儿童家具也只是在形式、色彩等方面做出一定程度上的改进以及变化，关于智能化的运用并不多，但是在二胎政策以及智能化发展的推动下，国家政策的支持积极引导下，国内儿童智能家具具有良好的研究意义和广阔的发展前景。

二、国内外儿童智能书桌的分析

（一）德国赛普林儿童智能书桌

赛普林智能家具是一个专门为儿童设计智能家具的品牌，有专门针对孩子设计的智能书桌（图1），这款智能书桌可以控制书桌桌面的高度，同时为了避免孩子久坐，桌面也可以升降到可以站立书写的高度，对孩子身体的健康成长格外重视。

由于儿童的身体正处于生长发育阶段，不宜长时间保持站立或蹲坐，因此智能升降这款功能对儿童的身体发育起到了很好的辅助作用，既能让儿童在作业时对自己坐姿有一个把控的同时，也可以在站立时继续未完成的作业。赛普林儿童智能家具在当前国内外拥有很好的销量，受到许多家庭的喜爱，据统计，全球拥有350多万的客户群体。同时该品牌在中国开设专卖店几乎覆盖有半个中国，儿童可以在店内自由地体验智能家具带来的便利，开阔他们的眼界，相比同价位的传统家具，智能儿童家具更受青睐。

（二）国内37度智能家具

该品牌发布会的召开，是国内家具行业智慧的革命性的发展，本次会议推出了一系列智能亲子产品。其中也有一款智能儿童书桌（图2）。设计有久坐、伏案过低以及光线过暗的震动提醒，对国内智能儿童书桌设计有重大的推动意义。 在外观上，相较传统家具并没有很明显的改动，希望通过一些智能的控制来增加其功能性。同时，通过生动有趣的互动形式来增加孩子学习的积极性，在保持正确坐姿到20分钟配件上会亮起小灯，当18个图标全部点亮时会自动循环播放点亮图标1分钟。在互动性上的设计极具借鉴意义，在功能设计上仅有坐姿不正确的提示，却没有实质性的改善方案需要得到改进。

目前国内儿童智能家具正处于发展阶段，在对一件家具的设计过程中赋予的功能并不丰富，由于普通家庭在购买此类智能书桌的过程中会存在犹豫，因此在市场上的销路并不太广。出于对现有问题的考量，笔者考虑并设计了一款智能儿童书桌，对已有家具的优点长处加以利用并发展的同时，一定程度上改进了现有儿童家具存在的不足之处。

三、“乐童”智能儿童书桌的设计

考虑到在儿童学习初期良好学习坐姿习惯的养成，对书桌的需求大且在日常学习生活中的广泛使用，以及身心健康发展的前提，因此“乐童”智能儿童书桌设计针对学龄期儿童即6 -12岁儿童，在这个阶段孩子进入学校学习，主要的活动场所由家庭或者幼儿园转向了学校，开始了有规律、系统化的学校教育。由于学龄期儿童大部分处于好动的年纪，若单纯为促进儿童作业效率的提高设计一款多功能复杂化的书桌反而容易造成孩子作业注意力不集中的后果，因此书桌不仅仅是学习的工具，也需要能够促进孩子的智力发育。

（一）对6 -12岁儿童的生理以及心理需求各方面的调研分析

将设计定位在适用于6-12岁学龄期儿童的智能儿童书桌，由于不同年龄段孩子身体的生长发育状况以及心理需求存在不同，因此笔者对该年龄段儿童的生活需求进行了调查并对此进行分析，为智能儿童书桌的设计提供了依据。

在生理方面：

通过数据的分析了解到，该学龄期的儿童从平均身高看，在121cm-151cm左右，每年的身高平均增长在4-5厘米左右，正处于生长发育阶段，身高的跨度范围较大，因此由于较大的身高跨度，就要求课桌产品能够适应大部分该年龄段儿童的身高，需要具有足够可调节性来使得孩子在书写过程中拥有舒适的写作姿势;从肌肉骨骼发育的状况看，该年龄段的儿童肌肉细长、柔软、松弛，骨密质较薄，容易产生疲劳感且不能坐立时间过长，所以对课桌产品的舒适度要求会相对较高，同时也不能长时间伏案写作，需要一定时间放松身体做到劳逸结合、站坐交替。

在心理方面：

学龄期儿童的注意力不稳定、不持久，容易被一些新鲜刺激的事物所吸引，6-9岁的儿童能够主动集中注意力的时间大约在20分钟左右，10 -12岁的儿童可以连续保持注意力30-40分钟，为了能够使该年龄段的儿童更好地坐在书桌前，需要使用一些能够刺激他们感官的事物来吸引他们的注意力。

学龄期儿童主要就是发展勤奋感，这种勤奋感会在竞争中得到发展，如果儿童在这一时期经历了过多的失败挫折就会形成自卑感，因此这是一个形成自信或者自卑人格的关键时期，需要孩子在不断的竞争中发展，同时需要家长在孩子经历挫折时的鼓励以及沟通。

学龄期的孩子已经初具独立思考的能力以及独立判断能力，可以根据自己的喜好选择造型和风格，并且有一定的自我性，单从视觉效果来看，男女的色彩偏好以及喜爱的图形等有一定的差别，不同个体对色彩、图形的追求也不尽相同，因此在设计过程中考虑有多种不同色系选择以及提供充足空间可供自由发挥摆放、粘贴不同形象、造型的空间。心理健康是促进孩子健康成长的重要因素之一。需要将学习、娱乐以及与父母间良好的沟通融入在一个课桌中，让孩子能够在学习压力下自主调整学习节奏，适当地得到放松，营造一个舒适的、孩子个人喜欢的学习环境。

（二）智能儿童书桌功能设计

通过上文中对于6 -12岁学龄期儿童的生理、心理需求的研究，将所需的功能结合到书桌的设计当中（图3）。

1.可调节桌面

自动控制调节书写桌面的倾斜程度，使孩子的书写处在一个相对舒适的角度和姿势，由于桌面的倾斜需要使用摩擦力较大的材质来确保书本在书桌上时不会因为左右上下滑动从而对书写造成影响，同时，由于书桌需要倾斜，原有可调节的桌面深度可能会有所欠缺，因此设计可以调节伸缩的桌面来增加倾斜时桌面的使用面积，增加对桌面的利用率，有层次感的设计使得桌面的使用外观更加美观，在增加使用面积的同时，延长桌板与原有桌板之间的错落间隙可以做到放置类似笔盒等文具的时候，不会因为桌面倾斜而滑落（图4）。

2.坐姿矫正以及久坐提醒

由于红外传感技术在使用过程中红外线不会与被测物体存在不必要的摩擦，有较高的精准程度、灵敏程度以及反应速度，并广泛运用于现代社会中。

选择红外传感技术的应用来感知孩子双眼距离课桌桌面以及身体与课桌之间的距离，将红外感知的设备设置在傾斜的桌面边缘以及正面抽屉上方的位置，既起到一定的装饰效果，又附带有实用的价值，将红外感知的距离设置在一段舒适的范围值（通过上网搜索了解到双眼与书本之间的最佳距离是在33.3cm左右，因此将这段范围值设置在28-35cm左右），来检查孩子的坐姿是否正确，当孩子的双眼距离在这段范围值内时开始计时，当天内累计的数值会有记录，并且由系统进行评分，父母也可以通过这个数值来了解到孩子是否有使用正确坐姿进行写做以及使用正确姿势写作的时间是否合理，并对他们的良好表现做出相应的小奖励，既增加了孩子作业时保持良好坐姿的积极性，又增加了孩子与家长之间的互动性。

同时可以通过该技术感应孩子伏桌的时长，当孩子在书桌前久坐之后，桌面的计时可以在连续作业一小时时发出信号，响起一段舒缓的音乐提醒孩子应该进行适当的放松不要用眼过度以及长时间坐在凳子上，劳逸结合，适当的放松身体以及双眼，更好地保证孩子身体的健康发育及生长，家长有选择录入何种音乐的权利，好的音乐可以潜移默化地渗透对孩子的审美教育，也可以激发孩子的音乐潜能，对孩子的智力开发起到很好的效果。

同时，红外传感仪也可以实时监测孩子运动的频率，当发现孩子在某一时间段内运动频率过快，表示孩子在那一时间段内没有集中注意力，监测到孩子较平时不正常的运动频率记录下来，方便家长了解孩子的动向，及时发现孩子的不正常运动，了解到孩子在什么时间段（例如连续作业多少时间）后会有焦虑导致注意力涣散，需要放松。

3.蓝牙书写手环

通过无线蓝牙连接的书写手环，在开始写作业前必须佩戴书桌自带的手环，不然无法启动计分机制，联系运用红外传感技术记录双眼在合理范围中的时间由系统进行评分并且结合现代互联网技术，系统每日将会计算该用户在所有用户中的评分排名，同时会在智能手表上显示，并给与相应的积分，可以通过手机在官网输入相应的手环编号进行兑换免费的书籍、益智类游戏等产品，激发儿童保持书写姿势正确以及用功学习的积极性。

同时，由于仅仅凭借红外感知无法全面了解到孩子是否在认真的学习，因此需要通过手环记录手的晃动频率并结合红外传感技术才能够更直观准确地了解孩子的运动频率，在一定程度上为家长了解孩子动向提供了技术支持。

4.丰富书桌的使用性

将现代生活中极为常见的光线传感器应用在书桌自带的台灯上，可以根据自然光线的变化自动调整灯光的亮度以及色温，也可以手动调整，在不同的环境使用不同的光照色彩以及强度，既能够有效地保护孩子的视力，又在一定程度上使得孩子在作业时更加舒适。

（三）外观的设计

色彩：在书桌的设计中，除了运用现代的智能化技术来丰富书桌的使用功能，同时考虑到前文所提出的孩子具有其独特的个性，该产品需要为孩子量身打造一款属于自己的特有产品。在桌子颜色的选择方面，通过对孩子色彩偏好的调研发现女孩子更喜欢粉红色系的，而男孩子则更加偏向于蓝绿色系以及一些鲜艳的色彩，出于对色彩的搭配研究考虑运用三种配色可供挑选，以满足不同个性以及不同年龄的孩子的个性需求，同时考虑如果孩子不喜欢粉色系、蓝绿色系的色彩，添加现代家具的常规颜色，即木质色彩以供选择。（见图3配色）

材料：运用PVC材质，PVC是塑料材质的一种，使用它做书桌的材料在于其具有质轻、隔热、保温、防潮、、耐腐蚀、施工简单等特点，即没有木质材料的不好保养、玻璃材质的棱角锋利、也没有钢木材质贵重，使用PVC材质也可以增加书桌现代工艺的美感，更能被现在年轻一代所接受。

表面处理：通过磨砂抛光的处理手法，使得桌面平整光有利于孩子的书写以及物品的放置，在倾斜桌面的处理上需要增加肌理感，增加阻力防止桌面上的书本滑落。

（四）儿童智能书桌的应用价值

综合上述对智能儿童书桌的设计，将目前已有的现代化智能科技以及常有的趣味性的设计运用于儿童书桌的设计当中，为孩子创造一个属于自己的、量身定制的高效学习环境，使孩子的身体和心理的健康发展，同时也提供给父母一个实时了解孩子作业情况、身体状况的平台，有效地拉近了亲子之间的距离。将原有普遍存在的形式上课桌变成一个为孩子提供自身喜爱的学习环境，并且关注孩子健康成长的现代化智能儿童书桌。

小结

上文通过对现有儿童智能家具以及现有科学技术进行分析并且设计出一款新型智能儿童书桌，考虑到对现有技术的发展可以将此类技术运用于智能儿童家具系列产品的设计当中，例如能够矫正坐姿可调节高度的智能儿童座椅、检测孩子睡眠状态的智能儿童床等等，可形成一系列完整的儿童智能卧室家具，可帮助家长实时了解孩子的生活状态并及时给予关怀，在市场方面现有智能家具逐渐在家庭中得到普及，但是目前市场中儿童家具的智能化程度不高，因此在推行中极具市场商业价值，能够促进现代国内智能儿童家具市场的发展。.

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