基于Arduino的便攜式智能溫控沖奶器創(chuàng)新設(shè)計

李翔宇　楊亞男　任珍珍

摘 要：隨著二胎政策放開，嬰幼兒沖奶器的市場競爭將變得更加激烈，市場對嬰幼兒沖奶器的要求也會更高。結(jié)合現(xiàn)今公共場合人流密度大、公共空間及設(shè)施有限等現(xiàn)象，設(shè)計出一款針對外出環(huán)境便攜式的嬰幼兒沖奶器。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新型嬰幼兒沖奶器；便攜式；溫控；智能

中圖分類號：TP311.5 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）21-0040-02

Abstract： With the liberalization of the two-child policy， the market competition of infant milk dispensers will become more intense， and the market requirements for infant milk dispensers will be higher. In view of the phenomenon of large crowd density， limited public space and facilities in public places， this paper designed a portable milking device for infants and young children who were out of town.

Keywords： innovative infant milk dispenser； portable； temperature control； intelligence

引言

第一，課題解析。本課題基于“大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目”要求，結(jié)合當時社會大背景及政策變化，基于廣泛且深入的背景調(diào)研和競品分析，進行此次以用戶為中心的便攜式嬰幼兒沖奶器設(shè)計?？紤]到現(xiàn)今公共區(qū)域有限，設(shè)施水平雖然在逐步提高，但仍然存在不完善之處，戶外進行沖奶作業(yè)不夠便捷，便將設(shè)計重心放在便攜式溫控的功能架構(gòu)上。第二，研究背景。2016年1月1日，二胎政策開始實行。據(jù)最新全國人口普查統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，80、90后父母逐漸成為父母中的主要成員，帶來中國嬰幼兒市場的進一步火爆，對嬰幼兒用品市場帶來的改變和影響日益增大。研究表明，80、90后人群對高效、高品質(zhì)生活的追求相較于其他年齡階層有較明顯的區(qū)別。他們更加在意生活的科學(xué)和安全，對于孩子的喂養(yǎng)問題，追求更加營養(yǎng)均衡和高質(zhì)量的喂養(yǎng)方式。據(jù)估算在三年的奶粉喂養(yǎng)中，要沖奶約5000次，耗時共計25000分鐘。對于年輕父母來說，這無疑是一項繁重的任務(wù)。綜上，當前嬰幼兒沖奶器在已經(jīng)滿足插電情況下沖奶、溫奶等功能的基礎(chǔ)上，對于滿足80、90后群體追求快捷高效生活方式，仍有一定距離。便攜式、智能溫控等功能架構(gòu)的進一步改進有極大的市場需求和較好的市場前景。第三，研究現(xiàn)狀。雖然目前市場上存在沖奶機類產(chǎn)品，但均為家用式，無法外出攜帶。而日常生活中，帶孩子出門的情況又不可避免。調(diào)研顯示，當有外出需求時，除了計算出門時間，準備足夠量的奶粉，一般還要準備一瓶熱水和一瓶冷水以調(diào)配適當?shù)乃疁?，準備工作不僅耗時巨大而且物品攜帶過多造成一定的負擔。第四，研究方法和思路。本項目旨在基于Arduino設(shè)計出一款便攜式智能溫控嬰幼兒沖奶器，將現(xiàn)有的技術(shù)與當前社會中嬰幼兒奶粉喂養(yǎng)情況相結(jié)合，一方面使奶粉的營養(yǎng)價值最大化，為寶寶的健康成長提供保證，另一方面也進一步簡易父母沖奶過程中的繁瑣步驟，為居家生活及外出提供更大的便利性。具體研究目標分為以下幾點：（1）通過對Arduino技術(shù)的研究學(xué)習(xí)，深入了解其應(yīng)用范圍及是否能更大程度的將其融入到人們的生活當中，優(yōu)化人們的生活狀況，提高生活質(zhì)量。（2）通過研究去了解是否能將新型環(huán)保型材料應(yīng)用到嬰幼兒產(chǎn)品當中，擴寬其應(yīng)用范圍并提高應(yīng)用價值，且也能使嬰幼兒產(chǎn)品得到更大的健康保證。（3）通過用戶研究深入了解人們對沖奶器有哪些功能需求及通過研究當前市場上的現(xiàn)有沖奶器，進一步了解其存在的優(yōu)缺點，結(jié)合Arduino技術(shù)將沖奶器功能全面化和最優(yōu)化。（4）通過研究設(shè)計在沖奶器體積外形及內(nèi)部結(jié)構(gòu)上進行優(yōu)化，提高易攜帶性和易拆洗性。

1 嬰幼兒沖奶器創(chuàng)新設(shè)計研究

1.1 課題

以嬰幼兒沖奶器為主要設(shè)計對象，充分考慮用戶研究學(xué)知識，從用戶的角度出發(fā)，以便攜式智能為空為創(chuàng)新點，設(shè)計出一款適用于外出情景實用的嬰幼兒沖奶器。

1.2 市場競品調(diào)研分析

市場調(diào)研主要從兩個方向著手：功能需求。發(fā)現(xiàn)市場的當前需求和潛在需求，通過搜集資料發(fā)現(xiàn)目前市場上現(xiàn)有嬰幼兒沖奶器分為兩種：（1）主打快捷沖奶；主要功能為加熱，保溫，儲存奶粉。一般為插電式，體積中等，使用環(huán)保PP等材料，配色一般主體選用白色，與藍色、粉色等顏色進行搭配。外形多為圓潤或圓角方體。工作原理類似咖啡機，主打快捷、隨時沖奶。（2）消毒、保溫、加熱一體多功能沖奶器；主要功能為蒸汽消毒奶瓶，加熱奶液和恒溫沖奶。一般為插電式，體積較大，使用環(huán)保PP等材料，配色較為多樣，外形多為圓體，工作原理類似蒸汽鍋，主打多功能于一體的家用型電器。競品分析。目前，嬰幼兒沖奶器有很多優(yōu)秀的品牌，國內(nèi)有海爾等，由于產(chǎn)品體量感較小，外國品牌競爭力相較于國產(chǎn)品牌并沒有明顯優(yōu)勢。因此，接下來需要搜集相關(guān)資料，了解各品牌的特點，包括歷史、發(fā)展趨勢、競品研究等方面的信息，再進一步進行競品分析。將國內(nèi)外產(chǎn)品與其他品牌進行SWOT分析，得出如下結(jié)論：S：概念新穎；符合環(huán)境現(xiàn)狀；能為寶寶提供更好的呵護；減少嬰幼兒呼吸道問題。W：經(jīng)驗不足；便攜性與功能難以平衡。O：80、90后父母熱衷帶孩子外出或體驗現(xiàn)代化生活，而外出條件有限；家長加大對嬰幼兒產(chǎn)品的投入。T：目前市場上現(xiàn)有具有便攜性沖奶器較少，競爭力較小。

1.3 用戶調(diào)研及數(shù)據(jù)分析

嬰幼兒沖奶器作為母嬰產(chǎn)品，其用戶分為兩大類，一是顯性用戶，為嬰幼兒，二購買及使用者，為成人。在設(shè)計產(chǎn)品時要全方位的考慮這兩種用戶的使用需求及特性，使用戶研究更加全面深入，為后期設(shè)計做好保障。具體如下：嬰幼兒：研究其對于奶粉的健康營養(yǎng)需求及其所能接受的最佳溫度。研究其單次奶粉需求量和時間段內(nèi)需求次數(shù)。成人：研究其在選用沖奶器時會考慮的各方面需求因素所占比例。調(diào)研其在具體使用過程中所遇到的各方面問題（如功能與人機尺度問題）。調(diào)研其在出行時一般所需攜帶的嬰幼兒奶粉量及可能會遇到的各方面問題。對用戶群體進行劃分之后，我們的核心目標用戶確定為新中產(chǎn)階級新生代父母，年齡分布在20-40，潛在用戶為新中產(chǎn)階級家庭的中老年。該類用戶一般居住環(huán)境在中小高層居民區(qū)，每月會有1-3次與家人一同出游的計劃，出游地點一般為商圈、公園、文化創(chuàng)意區(qū)如書店等地。除了某些高檔商圈內(nèi)有專門的母嬰室之外，大多數(shù)商圈內(nèi)只有公共衛(wèi)生間屬于相對較私密的環(huán)境，但由于人流密度大、衛(wèi)生環(huán)境等問題，沖奶在此地顯然不夠合適和方便。相比之下，公園相對活動區(qū)域較為寬敞，進行沖奶操作的時間與空間可操作性較大，但是相對來說衛(wèi)生條件無法保障，且?guī)缀鯚o輔助設(shè)施用于放置杯子等物品。以用戶為研究對象，根據(jù)調(diào)研需求，對一位1歲男寶寶的母親進行了一天的跟蹤調(diào)研，總結(jié)出一張全家一起公園出行的用戶行為地圖：早上——起床、洗漱，給寶寶穿衣服，準備好兩個水壺，一個為空水壺，預(yù)備沖奶用，另一個裝滿熱水。攜帶足夠的奶粉，以及奶瓶、攪拌勺、口水巾等工具。將給寶寶沖奶所需的所有工具收集到一個登山包里，放置到車后座上。除此之外，還攜帶了其余兩位成年人所需要的水杯、面包和水果等食物、毛巾、遮陽傘等等物品。放置到后備箱中。上午——開車到達目的地，將寶寶沖奶使用的物品從車后座取出，將寶寶背在胸前，開始游玩。一小時后——寶寶開始哭鬧，父母找到一處空地，二人席地而坐，將物品放下，打開背包拿出沖奶工具，將水倒入奶瓶，拿出攜帶的奶粉，用攪拌勺定量將奶粉舀入奶瓶，蓋上奶瓶蓋子后，撕下少許保鮮膜蒙在奶嘴處，按住奶嘴將奶瓶上下?lián)u晃，將牛奶搖勻。滴少許牛奶在手背上，確認溫度合適后，給小寶寶喂奶。之后，將使用過的勺子、奶瓶等，用攜帶的礦泉水簡單沖洗，用手帕擦干。整理完所有物品后繼續(xù)游玩。整個過程從開始到結(jié)束耗時約30分鐘。中午——父母二人在一處空地坐下吃午餐并稍作休息，重復(fù)上述沖奶過程，整個午餐時間耗時約1小時。下午——繼續(xù)游玩約兩小時，期間重復(fù)沖奶過程2次。返程——將物品放置在車內(nèi)，開車到家、停車，將嬰兒用品從車后座去下，抱著寶寶進入小區(qū)、上樓到家后--將寶寶安置好，將奶瓶等物品從包中取出，認真清洗，物歸原位。在整個過程中我們發(fā)現(xiàn)，沖奶過程中所需使用的物品種類較多，較繁雜。沖泡過程較為耽誤時間，且在一人帶寶寶出行的情況下較為困難。迫切需要對于沖奶器的奶粉攜帶、熱水儲存、沖奶、加熱等多個環(huán)節(jié)于一體的設(shè)計。

1.4 設(shè)計物品轉(zhuǎn)化

根據(jù)調(diào)研結(jié)果，分析數(shù)據(jù)等內(nèi)容，進行頭腦風(fēng)暴，設(shè)計不同的解決方法以達到最終的設(shè)計目標，并通過故事版、手繪草圖、角色扮演、草圖制作等可視化輔助方案呈現(xiàn)，推敲設(shè)計可行性。（1）技術(shù)研究。本研究項目是基于Arduino技術(shù)進行的開發(fā)設(shè)計，通過研究將現(xiàn)有的技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計相結(jié)合，增強智能性與功能性。技術(shù)與功能性結(jié)合研究：在進行產(chǎn)品設(shè)計時，通過對Arduino技術(shù)的學(xué)習(xí)研究使產(chǎn)品功能更加智能與完善。技術(shù)與人機及使用者心理結(jié)合研究：使用者的心理分析與人機分析是在產(chǎn)品設(shè)計中所要考慮的重要方面，通過Arduino技術(shù)將功能與使用方式更優(yōu)化，保證使用者的使用方便與舒適性。（2）材料與工藝研究。材料健康環(huán)保性研究：在選取材料時，需結(jié)合嬰幼兒成長健康因素及材料的環(huán)保性，進行多方面考慮。材料特性及加工工藝研究：在結(jié)合人機、形態(tài)、材質(zhì)、結(jié)構(gòu)等方面因素，通過對材料特性與加工工藝的研究，選取最為適合的材料和加工方式。根據(jù)以上調(diào)研結(jié)論，進行實際的便攜式智能溫控嬰幼兒沖奶器創(chuàng)新設(shè)計，使成為一款具有可持續(xù)使用性、良好的互動性、功能性、便利性、安全性的新型嬰兒產(chǎn)品。

1.5 設(shè)計產(chǎn)品展示

確定設(shè)計思路之后，將前期繪制的草圖通過3D建模軟件建成產(chǎn)品繪制出來，最終形成建模方案。整體沖奶器結(jié)構(gòu)簡潔美觀，配色高雅大氣，同時在瓶身上部增加儲存奶粉裝置，旋轉(zhuǎn)該裝置可釋放奶粉，讓奶粉下落到下方瓶體中。瓶底處可以與外界加熱底座結(jié)合起來，底座使用電池功能，保證在無電源情況下仍可使用。連接底座后打開底座開關(guān)，可以對瓶內(nèi)液體進行加熱。加熱溫度一般為37°，時間在15分鐘左右。整體結(jié)構(gòu)非常整體，便攜性高，可操作性強，方便外出攜帶。

2 結(jié)束語

文中通過市場調(diào)研和用戶調(diào)研以及對沖奶器的一系列分析，探索出設(shè)計方向，并確定設(shè)計方案。本項目的研究成果可投放于實際的市場銷售中，滿足當前父母外出對于沖泡奶粉的實際需求，達到了外出沖泡奶粉快速、科學(xué)、簡單的追求標準，為嬰幼兒產(chǎn)品研發(fā)提供了新思路。

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