实时唤醒不倒翁保温杯设计

杨帆

摘要：现有的大学生用保温杯，无论是功能还是造型都多种多样，但是在使用时存在一定的弊端，如半夜喝水无法准确找到保温杯，工作学习时容易打翻水杯，因此有必要设计出一款解决使用问题的学生用保温杯，利用科技手段結合实际，使保温杯具有机敏唤醒等功能，重点阐述学生用保温杯的设计。

关键词：大学生用保温杯;唤醒;不倒翁;设计

一、研究内容启示

（一）研究问题与对象

现在大学的宿舍不仅仅是作为一个休息的场所，而且是学习、生活、娱乐的场所。作为大学宿舍中的一员，针对这种情景进行一款保温杯的设计，得心应手且具有说服力。

通过对大学生使用保温杯饮水的过程进行情景模拟分析得出：一：当半夜口渴时，不方便开灯又找不到手机会很麻烦。如果把保温杯放在枕边或床框里又担心会撒，而且在床上光线弱，喝水很容易撒到床单上，同时也给睡眠带来一定的心理负担。二：在想喝水时光线弱的情况下，床边的阶梯非常高，在半夜意识不太清醒的时候很容易踩空摔倒，相当危险。三：在寝室本就不大的书桌学习时，如果把忘记拧紧的保温杯放在旁边很容易碰到，把书本和电脑浸湿，这很糟会影响学习的效率和心情。四：在不查看的情况下，不知道保温杯的剩余水量及杯中的水温是否适合立即使用。五：不确定接的水是否符合国家饮用水标准，对健康是否存在威胁。情景六：占用空间问题，寝室空间较小，设计要考虑到产品的空间利用问题。情景七：冬季，保温杯的杯体材质亲肤问题，尤其是对于怕受凉经期的女孩子。因此，亲肤与美观应该完美结合。情景八：成本问题，反对人力、财力、物力的浪费，同时尽可能使产品在包括价格方面使大学生能够接受。

结论：为大学生针对性地设计一款实时唤醒不倒翁保温杯设计

（二）理论依据

发展来源：保温杯一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层作成的盛水的容器，顶部有盖，密封严实，真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。保温杯从保温瓶发展而来的，保温原理与保温瓶一样，只是人们为了方便把瓶做成杯。热力的传播有三种途径：辐射、对流和传递。保温杯内银色的杯胆能反射热水的辐射，杯胆和杯身的真空能阻断热力的传递，而不易传递热量的瓶子能阻止热对流。

（三）研究目的及预期成果

主要功能解决方案及技术可行性：

1.捕捉微小声音指令，立刻做出回馈。（智能声控）

2.在设备上显示温度、水量、时间及电量参数。（轻触）

技术：高灵敏度传感器、智能芯片，精准度高达±1℃

3.显示屏显示PPM（Part Per Million）值，检测水质。（将产品倒过来静置3S左右）

世界卫生组织饮用水质准则：

饮用水：≤500PPM， 优质饮用水：50PPM，最佳饮用水：170PPM      1PPM=1mg/l

技术：杯中放置水质检测模块，与温度探测模块相连。

4.磁吸充电（直接触碰杯顶）

5.设计外形：纺锤体、草编杯套、嵌入杯盖的环可挂置或手提。

二、解决实际问题，设计方案过程

（一）研究过程及条件

1.由兴趣点确认研究对象和目的，逐步发现了设计问题。抱着这些问题开始走访调研，包括两次的宜家之行，都给了我很多收获。

2.以下内容就开始了我的设计过程，包括市场深入调研、网上查找资料，归纳总结，进一步了解市场上保温杯的功能和外型。了解保温杯的发展前景和设计价值，做到以人为本的设计理念，让优质的设计提高人们的生活质量、使设计产品价值最大化。

3.绘制草图，仔细推敲、筛选方案。做到造型简洁、功能直达痛点，解决人们在使用保温杯遇到的麻烦和困难。

4.和他人交流设计想法和过程，听取他人意见，弥补设计中的不足。

5.利用三维软件建模加渲染，完成设计上视觉的表达。进一步总结。

（二）经费预算

1、材质：内胆用食品级的304钢，保证用来装水的保温杯重金属溶入量不超标，包括铅不超标。内外都用304钢，成本较高。最好的是PC料（婴儿奶瓶料），PC料放在开水里面煮是没有味道，不会变形的。胶圈用硅胶，无毒材料，弹性韧性好，不易变形。

2、真空保温：真空分为无尾真空和有尾真空，无尾真空的技术较先进，真空度高，效果好，由于工艺的差别，有效容量更多。

3、外观：保温杯造形是否美观要看制作保温杯的工艺，细节部分的做工，接口处会不会精致，保温杯口边沿会不会圆滑，平整。

4、内盖：保温杯的内盖用PC料，闻起来没有味道，塑料的亮度好，平整。盖子平整，不会出现有清洗不到的卫生盲点，能清得干净，用的卫生。

一款保温杯参考价为160元

参考文献

[1] 李增辉.一种便于携带的学生用保温杯.科技技术创新， 2019.

[2] 保温杯的选购技巧.中国防伪报道， 2016.

[3] 王娜;范玉杰;李伟;叶文江.用温度传感器院级设计保温杯.大学物理实验， 2008.

[4]候正邦.可调节水温的保温杯设计[J].电子技术与软件工程， 2018（02）.

[5]韩菲.杨建军.新型保温水杯的功能与外观结构设计研究[J].才智， 2018（02）.