智能玩具设计导论.ppt

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1、第一章 智能玩具设计导论,第一节 儿童心理发展与儿童玩具设计,一、儿童心理的实质1心理是脑的机能。幼儿是大脑发育迅速的时期，因此，一方面，要保护幼儿的大脑，避免幼儿大脑受到损伤，另一方面，要为幼儿的大脑提供充足的营养，促进幼儿大脑正常健康的发育。2心理是客观现实的反映。要为幼儿提供一个健康、和谐、有利于他们成长的环境，以保证幼儿身心健康的发展。3人的心理活动具有主观能动性。玩具的设计要考虑如何充分调动幼儿的主观能动性。,二、儿童心理分析学前儿童的注意学前儿童的感知觉学前儿童的记忆学前儿童的想象学前儿童的思维学前儿童的言语学前儿童的情绪和情感学前儿童的社会性 学前儿童的个性,三、儿童玩具设计原则

2、儿童玩具的开发设计首先要明确儿童玩具的性质与特点。玩具是儿童成长过程中最好的伙伴，通过玩具直观化、形象化的教育以及儿童身体力行的参与，可使儿童开阔眼界、增进智力、加快体质的发展，培养儿童的社会交往能力，促使良好性格的完善。同时儿童因年龄、性别、性格、环境、喜好的不同，玩具也应有着不同的区别。,1、儿童玩具设计应体现“寓教于乐、健康成长”总的指导思想。安全性适龄性启发性娱乐性生动性激励性艺术性,2、儿童玩具的开发设计要深入了解儿童的心理特征和行为特征。从出生开始，随着儿童的成长，其心智与行为的变化非常大，可以说是一天一个样。同时，随着人们物质生活水平的不断提高和时代的发展变化，儿童的心理特征与行

3、为特征也在不断变化。作为成人的设计师，如只凭经验、想当然地闭门造车，是很难开发适应儿童需求、满足时代要求的玩具的。儿童玩具应根据不同的年龄层次的心理特征及行为特征来设计。一般儿童的年龄层次可分为三个阶段，,第一是2岁左右的儿童。他们正处在学习各种动作阶段，宜使用较为平稳、具有反复操作练习功能的玩具；第二是4岁左右的儿童。他们可以在手的帮助下，进行一些比较惊险的动作，大型的滑梯类对他们来说很合适；第三是5岁左右的儿童。他们的想象力已日益丰富，非常愿意进行摹仿性的游乐活动，对玩具车和有较大回转的滑梯十分喜爱。,四、儿童玩具设计原则要求与设计思路在玩具的开发设计中，就如何把儿童的心理特征与行为特征、

4、家长的愿望和市场竞争有机地结合起来，开发具有中国文化内涵的儿童玩具是我们所面临的关键问题。,1、儿童玩具设计考虑的四个主要的要素。功能性。指玩具所具备的使用价值。它通过针对不同的年龄层的儿童需求，在考虑满足父母愿望的基础上，利用外观造型、色彩、工艺技术来加以实现。现代家庭独生子女偏多，生活条件优越，家长的期望值高，因而各类高档益智类玩具较为受宠，如大型智力积木、中英文学习机等。,安全性。家长在选择玩具时考虑最多的一个要素。由于儿童自我保护能力较弱、易受伤害，儿童游戏中所发生事故有50%是因为不慎而造成的，16%是由于玩具结构的不合理性所至。因而在玩具的安全性设计中要注意以下几个方面：首先，儿童

5、玩具的材料要具有无毒性；其次是外型结构要圆滑无尖锐形态；第三结构要合理、牢固。游戏性。指玩具的“玩”法，儿童的注意力和兴趣容易转移，他们充满着好奇心，独特、新颖的“玩”法会引起他们的注意和激发他们的兴趣，并能培养他们的探索精神和想象力，好的“玩”法还能化“平淡为神奇”，增加玩具的附加值，同时也会得到家长的喜欢。,形态结构。指玩具的外观造型和内部结构。儿童玩具的形态一定要符合儿童的心理和中国传统的审美情趣。美观大方的造型、独特新颖的结构，有利于儿童高尚审美情趣的培养。例如许多仿生玩具、模型玩具都得到儿童和家长们的青睐。以上四个要素经不同的排列组合和参数变化，就可得到各式各样、丰富多彩的儿童玩具。

6、,2、儿童玩具设计具体思路常有：主题玩具设计。即有目的、有计划地针对某一年龄段儿童的生理、心理发展需要，或针对某一特定的消费群体，开发设计适合要求的玩具。如儿童在3-4岁期间，是最爱模仿的时期，也是进行语言教育的最佳时期。一些炊具、家庭用品、医药用具等模型玩具，可让儿童在“过家家”、当“医生”的角色游戏中学会用语言表达一些情节和内容。功能整合设计。即某一玩具具有多种功能，使其一物多用或长时间使用。儿童随年龄的增长，兴趣会不断转移，功能单一的玩具会很快让孩子失去兴趣，造成浪费。功能整合设计可以使玩具内容丰富，玩法多变，延长其使用寿命，并能多方位地培养儿童的智力。如：拆装组合汽车玩具、具有可画画、

7、录音等多功能的写字板、学习机等玩具。,推陈出新设计。中国有着丰厚的文化底蕴，在玩具的设计上，历史上和民间都有许多构思奇巧、形态各异、充满东方智慧的玩具，只因时代的变迁，它们或因材料简单、或因“玩”法落伍、或因形态粗糙、或因包装陈旧、或因生产技术落后而渐渐被人遗忘。但只要对它们稍加改造，注入时代概念，重新组合、设计、包装，它们必将重放异彩。如：传统的风筝、孔明灯、九连环等，可以在材料、形态、色彩等方面进行革新设计，创造新的玩具。系列化设计。即要求在设计中，不能把玩具看作一个孤立的小产品来设计，要有系统概念。首先要考虑随儿童的成长而不断调整的配套设计；其次要能从室内到户外随环境变化的系列玩具；另外

8、要能从“玩”到“用”的纵深系列设计。更可将三者整合，使玩具开发设计具有整体性、系列性。如一些既有娱乐性又有实用价值的儿童家具设计等。,第二节 儿童玩具电气安全指标儿童玩具电气安全指标国家标准介绍强制性国家标准GB19865-2005电玩具的安全于2006年10月1日起正式实施，并代替GB6675-2003电池动力玩具的内容。标准从测试范围、测试条件、玩具安全结构和材料耐热耐燃等方面增加了相关的技术要求。这个标准参照和借鉴了国际电工的标准，其要求甚至比欧美的有关标准还高。该标准等同采用了国际电工委员会的标准：IEC62115：2003ElectrictoysSafety以及其修订通告A1:200

9、4。标准共有20章、5个附录。针对电驱动的玩具的检测主要是从第7章开始，有如下项目：标识和说明、输入功率、发热和非正常工作、工作温度下的电气强度、耐潮湿、室温下的电气强度、机械强度、结构、软线和电线的保护、元件、螺钉和连接、电气间隙和爬电距离、耐热和耐燃、辐射、毒性和类似危害（注：包含对发光二极管的发光强度要求）。,二、技术要求（1）、电动玩具的安全要求应符合GB19865-2005的有关规定。（2）、电动玩具的电池放进和取出应方便，电池箱应设有明显的电池极性标志。（3）、电动玩具应接触良好，连续启动50次不失灵，玩具上应有明显的“开”、“关”位置的标志。（4）、电动玩具应动作正常，不得出现失

10、灵等不良现象。（5）、电动玩具传动机构牢固，应符合4的要求。（6）、有回轮机构的产品遇障碍物时应能灵活转向，在未遇障碍物的情况下，产品应能驶出以产品本身最大长度的4倍为半径的圆。（7）、有步行机构的玩具应能平稳地行走，不得出现倾倒等现象，并不得进入半径为5cm的半园内。（8）、有履带机构的玩具，其爬坡性能应良好。（9）、仅作直线行驶的玩具，其偏离度p不得大于0.2。（10）、手操纵的玩具，其操纵电线的安装应牢固，试验后产品不应有功能性缺陷。（11）、有车轮与轴结合牢度要求的产品，根据试验不得脱离。（12）、玩具试验时，起连续动作时间不得少于30min。（13）、玩具进行连续1h的电动机构耐久性

11、试验，不得失灵。（14）、电动玩具的声、光、动作、电流、贴纸装饰等应符合单项产品标准的要求。,三、试验方法（1）、有关安全要求按GB19865-2005规定的方法试验。（2）、打开产品的电池箱盖，检查是否有电池极性标志。再放进并取出电池，检查是否方便。（3）、先检查玩具开关部位的标志，然后放进电池，以正常使用的方式，以开启关闭开关为一个周期，连续试验50周期。（4）、接通电源，使玩具正常动作30s。动作周期超过30s者必须做完一个周期，检查是否符合要求。（5）、接通电源，使玩具动作，然后施力迫使它急速停止，但不得用力过大而损坏玩具，这样进行3次，检查是否符合要求。（6）、将玩具接通电源，放在平

12、整的水泥地面上，并使其碰到障碍物，看是否灵活转向。,第三节 智能玩具分析智能玩具的基本电路电桥电路谐振及微分与积分电路基本晶体管电路信号放大及处理电路正弦振荡电路脉冲振荡电路数字逻辑电路基础,智能玩具的控制方式1、控制类玩具的系统构成：控制器执行机构传输介质接受器信号处理2、控制方式声控电子玩具 光控电子玩具 红外控制电子玩具 遥控电子玩具概述 单通道遥控电子玩具 多通道遥控电子玩具 其他控制方式的电子玩具,智能电子玩具电路设计要点总体方案的设计与选择 1.方案原理的构想(1)提出原理方案提出原理方案关系到设计全局，应广泛收集与查阅有关资料，广开思路,开动脑筋,利用已有的各种理论知识，提出尽可

13、能多的方案，以便作出更合理的选择。所提方案必须对关键部分的可行性进行讨论，一般应通过试验加以确认。(2)原理方案的比较选择原理方案提出后，必须对所提出的几种方案进行分析比较。依据性能、成本、体积等方面进行分析比较，才能最后确定使用何种方案。2.总体方案的确定为了把总体方案确定下来，必须把每一个框图进一步分解成若干个小框，每个小框为一个较简单的单元电路。,二、单元电路的设计与选择单元电路结构形式的选择与设计 满足功能框要求的单元电路可能不止一个，因此必须进行分析比较，择优选择。元器件的选择元器件选择的一般原则首先应考虑满足单元电路对元器件性能指标的要求，其次是考虑价格、货源和元器件体积等方面的要

14、求。集成电路与分立元件电路的选择问题优先选用集成电路不等于什么场合都一定要用集成电路。在某些特殊情况，如：在高频、宽频带、高电压、大电流等场合，集成电路往往还不能适应，有时仍需采用分立元件。另外，对一些功能十分简单的电路，往往只需一只三极管或一只二极管就能解决问题，就不必选用集成电路。怎样选择集成电路,三、单元电路之间的级联设计1.电气性能相互匹配问题问题主要有：阻抗匹配、线性范围匹配、负载能力匹配、高低电平匹配等。2.信号耦合方式 常见的单元电路之间的信号耦合方式有四种：直接耦合、阻容耦合、变压器耦合和光电耦合。(1)直接耦合方式(2)阻容耦合方式(3)变压器耦合方式(4)光电耦合方式 时序

15、配合时序配合是一个十分复杂的问题，为确定每个系统所需的时序，必须对该系统中各个单元电路的信号关系进行仔细的分析，画出各信号的波形关系图时序图，确定出保证系统正常工作下的信号时序，然后提出实现该时序的措施。,四、画出总体电路草图 对画出总体电路图的要求是：能清晰公整地反映出电路的组成、工作原理、各部分之间的关系以及各种信号的流向。因此，图纸的布局、图形符号、文字标准等都应规范统一。五、总体电路试验实践是检验设计正确与否的唯一标准，只有通过试验,证明电路性能全部达到设计的要求后，才能画出正式的总体电路图。电子电路试验应注意以下几点：1、审图。2、电子电路组装。3、选用合适的试验设备。4、试验步骤：先局部，后整体。六、绘制正式的总体电路图画正式总体电路应注意的几点与画草图一样，只不过要求更严格，更工整。一切都应按制图标准绘图。,