畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）開(kāi)題報(bào)告課題名稱(chēng) 家庭多功能健身器 學(xué)生姓名學(xué) 號(hào)所屬學(xué)院專(zhuān) 業(yè)班 級(jí)指導(dǎo)教師起止時(shí)間機(jī)械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制填 表 說(shuō) 明一、學(xué)生撰寫(xiě)《開(kāi)題報(bào)告》應(yīng)包含的內(nèi)容：1、本課題來(lái)源及研究的目的和意義；2、本課題所涉及的問(wèn)題在國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；3、對(duì)課題所涉及的任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；4、本課題需要重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路；5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計(jì)劃；7、主要參考文獻(xiàn)（不少于 7 篇） 。二、本報(bào)告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)書(shū)”的兩周內(nèi)獨(dú)立撰寫(xiě)完成，并交指導(dǎo)教師審閱。三、開(kāi)題報(bào)告要求手寫(xiě)體，字?jǐn)?shù)在 3000 字以上，由學(xué)生在本報(bào)告冊(cè)內(nèi)填寫(xiě)，頁(yè)面不夠可自行添加 A4 紙張。四、每個(gè)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）課題須提交開(kāi)題報(bào)告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。1.來(lái)源及研究的目的和意義隨著世界城市經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的迅速提高，城市居民的健康意識(shí)逐漸增強(qiáng)，健身也成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分。然而由于工作量繁多，生活節(jié)奏加快，各種由于身體沒(méi)有得到有效鍛煉而衍生出的疾病也在困擾的人們。沒(méi)有時(shí)間去健身房，沒(méi)有適合的健身場(chǎng)所這些都是身體得不到鍛煉的問(wèn)題根源。而目前市場(chǎng)銷(xiāo)售的各種健身器材都向著新功能，高科技的方向發(fā)展，但實(shí)際生活中會(huì)發(fā)現(xiàn)，不論是室外亦或是室內(nèi)的各內(nèi)健身器材，其功能都比較單一，而且價(jià)格也比較昂貴，因此我覺(jué)得很有必要設(shè)計(jì)一款具多功能于一體，同時(shí)又物美價(jià)廉、設(shè)計(jì)合理的健身器材。近幾年，市場(chǎng)上流行的健身器材種類(lèi)很多，有的健身器材功能單一，雖價(jià)格較低，但一般消費(fèi)者認(rèn)為并不劃算；另外一些健身器材功能較多，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用空間大，價(jià)格較高，大多數(shù)消費(fèi)者又接受不了。所以真正能進(jìn)入家庭的產(chǎn)品并不是很多。此次設(shè)計(jì)的目的就是為了研發(fā)出一種與現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)的健身器械不同的一部健身器。克服功能單一，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用空間大，價(jià)格較高的缺點(diǎn)，提高使用效果，價(jià)格合理，占地小，噪音低的特點(diǎn)。意義在于為每一戶(hù)購(gòu)買(mǎi)健身器的家庭節(jié)約資金，用一臺(tái)機(jī)器達(dá)到多臺(tái)機(jī)器的鍛煉效果，增強(qiáng)人們的體質(zhì)，給千家萬(wàn)戶(hù)帶來(lái)健康，從而使產(chǎn)品可以在市場(chǎng)中有一定的競(jìng)爭(zhēng)力。2.國(guó)內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析一個(gè)國(guó)家的體育消費(fèi)水平?jīng)Q定了該國(guó)的體育市場(chǎng)的發(fā)展程度。世界許多經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的國(guó)家家庭的體育消費(fèi)都十分可觀。1994 年，英國(guó)家庭體育消費(fèi)為 130 億美元，意大利為 94 億美元，西班牙為 81 億美元，德國(guó)為 640 億馬克。1996 年法國(guó)家庭體育消費(fèi)為 462 億法郎，占整個(gè)體育消費(fèi)的 49%。相比之下我國(guó)的體育消費(fèi)就很低了，據(jù)國(guó)家體育總局公布的《2001 年中國(guó)群體體育現(xiàn)狀調(diào)查報(bào)告》 ，我國(guó)城鄉(xiāng)居民以家庭為單位全年體育消費(fèi)平均為 397.42 元，其中用于購(gòu)買(mǎi)家庭健身器械平均為 92.09 元，表明我國(guó)家庭健身器械的市場(chǎng)消費(fèi)水平很低。從國(guó)際視角比較來(lái)看我國(guó)在體育產(chǎn)值，體育消費(fèi)水平及體育產(chǎn)業(yè)吸納就業(yè)人口比重三個(gè)方面，與西方發(fā)達(dá)國(guó)家都存在較大的差距，這些問(wèn)題直接或間接的反映了當(dāng)前我國(guó)體育市場(chǎng)整體上還處于起步和初級(jí)發(fā)展階段，近你那來(lái)家庭健身器械的總銷(xiāo)售額雖有增長(zhǎng)，卻非常緩慢，同時(shí)也預(yù)示著家庭健身器械領(lǐng)域市場(chǎng)開(kāi)拓的潛力巨大。國(guó)外對(duì)健身器材的研究集中于兩個(gè)方面。一方面是從運(yùn)動(dòng)健身的生理學(xué)方面，如不同鍛煉方式的能量消耗量、運(yùn)動(dòng)方式對(duì)不同肌群的鍛煉效果等，對(duì)健身器材的健身效果進(jìn)行研究。通過(guò)運(yùn)動(dòng)消耗的能量以及健身者身體生理特征的變化，尋找更合理的鍛煉方式，并運(yùn)用到健身器材的設(shè)計(jì)上。這屬于較高層次的對(duì)健身器材的研究。另一方面，主要研究健身器材的功能實(shí)現(xiàn)方式，如力的產(chǎn)生與變化功能的實(shí)現(xiàn)、滿足功能基礎(chǔ)上功能合理性的研究等。而從人機(jī)工程學(xué)的角度，對(duì)健身者和家用健身器材之間良好的適配關(guān)系方面的研究，并不多見(jiàn)。有關(guān)這方面的研究，很多健身器材公司僅僅根據(jù)市場(chǎng)需求和購(gòu)買(mǎi)心理，對(duì)家用健身器材的造型和顏色搭配方面做了相應(yīng)的改進(jìn)。在我國(guó)健身器材的研究主要集中于健身器材廠家，研究的對(duì)象是健身器材，研究的方面主要是健身器材功能的實(shí)現(xiàn)性，而非健身器材和健身者的適配關(guān)系?？傮w來(lái)說(shuō)進(jìn)行模仿外國(guó)健身器材設(shè)計(jì)的居多，很多的運(yùn)動(dòng)參數(shù)是直接從國(guó)外器材獲取的，沒(méi)有真正從中國(guó)人的生理特點(diǎn)和心理特點(diǎn)，對(duì)健身器材的功能組合、功能尺寸、運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行研究。有部分學(xué)者對(duì)部分健身器材的尺寸合理性和健身器材的宜人性方面，做了一定的分析和研究，但不夠系統(tǒng)。健身器材設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性，一方面體現(xiàn)在它是否能夠從運(yùn)動(dòng)生理學(xué)方面，對(duì)人們的健身運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生更有效率的健身效果；另一方面則是健身器材能否從各個(gè)方面更好的適合于健身者的使用，是否從健身者的體質(zhì)特征和鍛煉效果方面，是否從健身者的心理感受方面，是否從不同健身者的操作方式方面，更合理的確定健身器材的功能、尺寸、參數(shù)、界面、使用方式，以此達(dá)到健身器材使用的方便性、舒適型、安全性、合理性。而家用健身器材的人機(jī)工程理論的分析和研究，正是基于這第二個(gè)方面對(duì)健身器材進(jìn)行全方位的系統(tǒng)研究，以達(dá)到健身器材更好匹配與健身者，更好的適合健身者的使用。3.任務(wù)要求及實(shí)現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析本次設(shè)計(jì)需要打破常規(guī)，使其多功能性可以滿足多種運(yùn)動(dòng)人士需求，性?xún)r(jià)比和實(shí)用性方面也將有更高的提升，從而使其具有很高的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和存活力，在健身器這一領(lǐng)域中占據(jù)重要位置。通過(guò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)，加之自己的創(chuàng)新，完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，運(yùn)用 CAD/CAM、Solidwork等軟件，通過(guò)數(shù)學(xué)建模，模擬仿真，人機(jī)工程學(xué)原理，按照國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)需求情況來(lái)對(duì)預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行可行性分析，最后設(shè)計(jì)出完整的圖紙，并撰寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明。熟悉掌握機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方法和相關(guān)軟件在變速設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，提高動(dòng)手能力，為將來(lái)具體實(shí)踐技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。在查閱大量的相關(guān)文獻(xiàn)和對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)之下，能夠完成家庭多功能健身器的基本功能設(shè)計(jì)，達(dá)到預(yù)定的設(shè)計(jì)目標(biāo)。4.重點(diǎn)研究的、關(guān)鍵的問(wèn)題及解決的思路第一：市場(chǎng)調(diào)查，與合理性設(shè)計(jì)。對(duì)健身運(yùn)動(dòng)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了梳理，從而為家庭多功能健身器人機(jī)工程設(shè)計(jì)的理論研究提供了重要的參考。 第二：多功能性的組合，與可行性分析。研究了健身器材的人、機(jī)、環(huán)境系統(tǒng)中各要素間的適配關(guān)系，重點(diǎn)對(duì)健身器材功能的合理性組合、功能參數(shù)以及健身器材安全可靠性進(jìn)行了深入分析研究，基本獲得了家庭多功能健身器材功能及數(shù)據(jù)合理性、健身安全性的設(shè)計(jì)方法。第三：健身器各個(gè)部件的尺寸的確定。運(yùn)用人體測(cè)量學(xué)，對(duì)健身器材的功能尺寸設(shè)計(jì)進(jìn)行了系統(tǒng)分析，獲得了健身器材功能尺寸設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，詳細(xì)計(jì)算主要功能部件尺寸的取值范圍，為家庭多功能健身器的功能尺寸的確立提供了科學(xué)依據(jù)。第四：使用人性化的設(shè)計(jì)。運(yùn)用人機(jī)界面的相關(guān)理論對(duì)健身器材功能控制裝置、視覺(jué)識(shí)別裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行了深入分析和研究，提出了健身器材人機(jī)界面設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)原則，對(duì)跑步機(jī)的功能控制裝置和視覺(jué)識(shí)別裝置的人機(jī)界面進(jìn)行了科學(xué)設(shè)計(jì)。 第五：多功能健身器的的市場(chǎng)前景與分析。通過(guò)前面對(duì)家庭多功能健身器人機(jī)工程設(shè)計(jì)的理論研究，提出了以健身者為中心的家庭多功能健身器材的設(shè)計(jì)原則和設(shè)計(jì)程序。通過(guò)對(duì)家庭多功能健身器人機(jī)工程理論的系統(tǒng)分析與研究，本課題所獲得的研究成果將能夠?yàn)榧彝ザ喙δ芙∩砥鞯脑O(shè)計(jì)提供較全面的人機(jī)工程理論支撐和數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而為提高我國(guó)家庭多功能健身器材的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力做出一定貢獻(xiàn)。5.工作條件及解決的辦法1) 在設(shè)計(jì)當(dāng)中遇到的設(shè)計(jì)想過(guò)問(wèn)題，可以通過(guò)查閱圖書(shū)館相關(guān)書(shū)籍，或者與老師溝通來(lái)解決。2) 在三維建模，和模擬仿真方面，通過(guò)學(xué)習(xí) CAD、ProE、Solidwork 等相關(guān)軟件來(lái)解決。3) 工具書(shū)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備和實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件均已滿足。6.工作方案及進(jìn)度計(jì)劃第 1 到 2 周： 熟悉題目,開(kāi)始查閱資料，完成開(kāi)題報(bào)告。第 3 到 4 周： 消化資料，設(shè)計(jì)方案。 第 5 周： 方案研究，確定具體方案，做出開(kāi)題報(bào)告。第 6 到 7 周： 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，計(jì)算。第 8 到 9 周： 進(jìn)行設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)草圖。第 10 到 11 周：完成圖紙，進(jìn)行設(shè)計(jì)論文。第 12 到 13 周：完成設(shè)計(jì)論文，準(zhǔn)備有關(guān)畢業(yè)答辯。第 14 周： 交畢業(yè)設(shè)計(jì)的各種資料，并進(jìn)行答辯。7.主要參考文獻(xiàn)[1]李洪東.多功能健身器[J].現(xiàn)代營(yíng)銷(xiāo)(創(chuàng)富信息版),2004,(03).[2]李盟.多功能健身器[Z].CN201921396U: ,2011.[3]安猛.人機(jī)工程學(xué)在人性化產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的原理與方法[J].China's Foreign Trade,2011,(18).[4]林福民,雷季康,陳玉華.健身器(仰、俯臥綜合健身器)[Z]. CN301446134S: ,2011.[5]孫文濤. 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的造型學(xué)研究[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì),2011,(9).[6]戴葆青,宋若峰,賀云花. 三維實(shí)體造型應(yīng)用于機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)越性分析[J]. 機(jī)械設(shè)計(jì),2007,(6).學(xué)生簽名 年 月 日指導(dǎo)教師審閱意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽名 年 月 日