兒童智能書桌研究設(shè)計(jì)

湯潔 儲(chǔ)蕾芳

摘要：為了提高現(xiàn)有兒童家具的智能化程度，滿足用戶群體的需求，促進(jìn)國(guó)內(nèi)兒童家具市場(chǎng)的發(fā)展，對(duì)現(xiàn)有兒童智能書桌進(jìn)行改良設(shè)計(jì)。通過分析社會(huì)現(xiàn)狀、家庭以及兒童學(xué)習(xí)的需求，結(jié)合兒童家具的用戶體驗(yàn)以及人體工程學(xué)原理、傳感技術(shù)等，使兒童智能書桌具備使用功能以及市場(chǎng)價(jià)值。設(shè)計(jì)一款有利于兒童身心健康發(fā)展的新型智能書桌。從兒童家具市場(chǎng)出發(fā)，結(jié)合智能化設(shè)計(jì)以及促進(jìn)兒童身心健康發(fā)展為前提，推出一系列兒童智能家具。

關(guān)鍵詞：學(xué)齡期 兒童家具 智能書桌

中圖分類號(hào)：TB472

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1003-0069 （2020）11-0011-03

一、兒童家具發(fā)展現(xiàn)狀

由于二孩政策的推進(jìn)，孩子的教育以及親子關(guān)系等問題逐漸成為當(dāng)前社會(huì)的熱點(diǎn)，大多數(shù)現(xiàn)代家庭的生活模式都是父母雙方工作日上班，父母由于上班事務(wù)繁忙沒有過多的時(shí)間陪伴自己的孩子，因此良好的親子互動(dòng)以及培養(yǎng)孩子正確的書寫姿勢(shì)等也成為現(xiàn)代家庭父母所迫切追求的目標(biāo)。當(dāng)前針對(duì)孩子設(shè)計(jì)的家具智能化程度不高，同時(shí)由于市場(chǎng)的需求，智能化兒童家具具有廣泛的市場(chǎng)以及優(yōu)良的發(fā)展前景。

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外兒童家具的發(fā)展?fàn)顩r各異。國(guó)外的兒童家具已經(jīng)發(fā)展較成熟，兒童家具分類十分細(xì)致，各類家具品牌中也已經(jīng)營(yíng)出自己特色品牌兒童家具并且在市場(chǎng)上廣受喜愛，并且在現(xiàn)代社會(huì)智能家具的帶動(dòng)下不少家具已有針對(duì)兒童的特色智能家具，如美國(guó)迪士尼的兒童家具、德國(guó)賽普林兒童智能家居等。在國(guó)內(nèi)，專屬兒童的家具規(guī)模小，不知名的品牌在市場(chǎng)中占很大比重，由于國(guó)際交流的不斷密切，將近1/3的兒童家具品牌均來自于國(guó)外品牌，他們通過出色的設(shè)計(jì)以及優(yōu)質(zhì)的服務(wù)吸引著國(guó)內(nèi)家庭的目光。由于兒童的心理生理各方面的發(fā)育都沒有完全成熟，這就要求兒童家具在設(shè)計(jì)的過程中保證其質(zhì)量的絕對(duì)安全，但是近年來產(chǎn)品抽查結(jié)果看來都不容樂觀，同時(shí)現(xiàn)有的兒童家具也只是在形式、色彩等方面做出一定程度上的改進(jìn)以及變化，關(guān)于智能化的運(yùn)用并不多，但是在二胎政策以及智能化發(fā)展的推動(dòng)下，國(guó)家政策的支持積極引導(dǎo)下，國(guó)內(nèi)兒童智能家具具有良好的研究意義和廣闊的發(fā)展前景。

二、國(guó)內(nèi)外兒童智能書桌的分析

（一）德國(guó)賽普林兒童智能書桌

賽普林智能家具是一個(gè)專門為兒童設(shè)計(jì)智能家具的品牌，有專門針對(duì)孩子設(shè)計(jì)的智能書桌（圖1），這款智能書桌可以控制書桌桌面的高度，同時(shí)為了避免孩子久坐，桌面也可以升降到可以站立書寫的高度，對(duì)孩子身體的健康成長(zhǎng)格外重視。

由于兒童的身體正處于生長(zhǎng)發(fā)育階段，不宜長(zhǎng)時(shí)間保持站立或蹲坐，因此智能升降這款功能對(duì)兒童的身體發(fā)育起到了很好的輔助作用，既能讓兒童在作業(yè)時(shí)對(duì)自己坐姿有一個(gè)把控的同時(shí)，也可以在站立時(shí)繼續(xù)未完成的作業(yè)。賽普林兒童智能家具在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外擁有很好的銷量，受到許多家庭的喜愛，據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球擁有350多萬的客戶群體。同時(shí)該品牌在中國(guó)開設(shè)專賣店幾乎覆蓋有半個(gè)中國(guó)，兒童可以在店內(nèi)自由地體驗(yàn)智能家具帶來的便利，開闊他們的眼界，相比同價(jià)位的傳統(tǒng)家具，智能兒童家具更受青睞。

（二）國(guó)內(nèi)37度智能家具

該品牌發(fā)布會(huì)的召開，是國(guó)內(nèi)家具行業(yè)智慧的革命性的發(fā)展，本次會(huì)議推出了一系列智能親子產(chǎn)品。其中也有一款智能兒童書桌（圖2）。設(shè)計(jì)有久坐、伏案過低以及光線過暗的震動(dòng)提醒，對(duì)國(guó)內(nèi)智能兒童書桌設(shè)計(jì)有重大的推動(dòng)意義。 在外觀上，相較傳統(tǒng)家具并沒有很明顯的改動(dòng)，希望通過一些智能的控制來增加其功能性。同時(shí)，通過生動(dòng)有趣的互動(dòng)形式來增加孩子學(xué)習(xí)的積極性，在保持正確坐姿到20分鐘配件上會(huì)亮起小燈，當(dāng)18個(gè)圖標(biāo)全部點(diǎn)亮?xí)r會(huì)自動(dòng)循環(huán)播放點(diǎn)亮圖標(biāo)1分鐘。在互動(dòng)性上的設(shè)計(jì)極具借鑒意義，在功能設(shè)計(jì)上僅有坐姿不正確的提示，卻沒有實(shí)質(zhì)性的改善方案需要得到改進(jìn)。

目前國(guó)內(nèi)兒童智能家具正處于發(fā)展階段，在對(duì)一件家具的設(shè)計(jì)過程中賦予的功能并不豐富，由于普通家庭在購(gòu)買此類智能書桌的過程中會(huì)存在猶豫，因此在市場(chǎng)上的銷路并不太廣。出于對(duì)現(xiàn)有問題的考量，筆者考慮并設(shè)計(jì)了一款智能兒童書桌，對(duì)已有家具的優(yōu)點(diǎn)長(zhǎng)處加以利用并發(fā)展的同時(shí)，一定程度上改進(jìn)了現(xiàn)有兒童家具存在的不足之處。

三、“樂童”智能兒童書桌的設(shè)計(jì)

考慮到在兒童學(xué)習(xí)初期良好學(xué)習(xí)坐姿習(xí)慣的養(yǎng)成，對(duì)書桌的需求大且在日常學(xué)習(xí)生活中的廣泛使用，以及身心健康發(fā)展的前提，因此“樂童”智能兒童書桌設(shè)計(jì)針對(duì)學(xué)齡期兒童即6 -12歲兒童，在這個(gè)階段孩子進(jìn)入學(xué)校學(xué)習(xí)，主要的活動(dòng)場(chǎng)所由家庭或者幼兒園轉(zhuǎn)向了學(xué)校，開始了有規(guī)律、系統(tǒng)化的學(xué)校教育。由于學(xué)齡期兒童大部分處于好動(dòng)的年紀(jì)，若單純?yōu)榇龠M(jìn)兒童作業(yè)效率的提高設(shè)計(jì)一款多功能復(fù)雜化的書桌反而容易造成孩子作業(yè)注意力不集中的后果，因此書桌不僅僅是學(xué)習(xí)的工具，也需要能夠促進(jìn)孩子的智力發(fā)育。

（一）對(duì)6 -12歲兒童的生理以及心理需求各方面的調(diào)研分析

將設(shè)計(jì)定位在適用于6-12歲學(xué)齡期兒童的智能兒童書桌，由于不同年齡段孩子身體的生長(zhǎng)發(fā)育狀況以及心理需求存在不同，因此筆者對(duì)該年齡段兒童的生活需求進(jìn)行了調(diào)查并對(duì)此進(jìn)行分析，為智能兒童書桌的設(shè)計(jì)提供了依據(jù)。

在生理方面：

通過數(shù)據(jù)的分析了解到，該學(xué)齡期的兒童從平均身高看，在121cm-151cm左右，每年的身高平均增長(zhǎng)在4-5厘米左右，正處于生長(zhǎng)發(fā)育階段，身高的跨度范圍較大，因此由于較大的身高跨度，就要求課桌產(chǎn)品能夠適應(yīng)大部分該年齡段兒童的身高，需要具有足夠可調(diào)節(jié)性來使得孩子在書寫過程中擁有舒適的寫作姿勢(shì);從肌肉骨骼發(fā)育的狀況看，該年齡段的兒童肌肉細(xì)長(zhǎng)、柔軟、松弛，骨密質(zhì)較薄，容易產(chǎn)生疲勞感且不能坐立時(shí)間過長(zhǎng)，所以對(duì)課桌產(chǎn)品的舒適度要求會(huì)相對(duì)較高，同時(shí)也不能長(zhǎng)時(shí)間伏案寫作，需要一定時(shí)間放松身體做到勞逸結(jié)合、站坐交替。

在心理方面：

學(xué)齡期兒童的注意力不穩(wěn)定、不持久，容易被一些新鮮刺激的事物所吸引，6-9歲的兒童能夠主動(dòng)集中注意力的時(shí)間大約在20分鐘左右，10 -12歲的兒童可以連續(xù)保持注意力30-40分鐘，為了能夠使該年齡段的兒童更好地坐在書桌前，需要使用一些能夠刺激他們感官的事物來吸引他們的注意力。

學(xué)齡期兒童主要就是發(fā)展勤奮感，這種勤奮感會(huì)在競(jìng)爭(zhēng)中得到發(fā)展，如果兒童在這一時(shí)期經(jīng)歷了過多的失敗挫折就會(huì)形成自卑感，因此這是一個(gè)形成自信或者自卑人格的關(guān)鍵時(shí)期，需要孩子在不斷的競(jìng)爭(zhēng)中發(fā)展，同時(shí)需要家長(zhǎng)在孩子經(jīng)歷挫折時(shí)的鼓勵(lì)以及溝通。

學(xué)齡期的孩子已經(jīng)初具獨(dú)立思考的能力以及獨(dú)立判斷能力，可以根據(jù)自己的喜好選擇造型和風(fēng)格，并且有一定的自我性，單從視覺效果來看，男女的色彩偏好以及喜愛的圖形等有一定的差別，不同個(gè)體對(duì)色彩、圖形的追求也不盡相同，因此在設(shè)計(jì)過程中考慮有多種不同色系選擇以及提供充足空間可供自由發(fā)揮擺放、粘貼不同形象、造型的空間。心理健康是促進(jìn)孩子健康成長(zhǎng)的重要因素之一。需要將學(xué)習(xí)、娛樂以及與父母間良好的溝通融入在一個(gè)課桌中，讓孩子能夠在學(xué)習(xí)壓力下自主調(diào)整學(xué)習(xí)節(jié)奏，適當(dāng)?shù)氐玫椒潘?，營(yíng)造一個(gè)舒適的、孩子個(gè)人喜歡的學(xué)習(xí)環(huán)境。

（二）智能兒童書桌功能設(shè)計(jì)

通過上文中對(duì)于6 -12歲學(xué)齡期兒童的生理、心理需求的研究，將所需的功能結(jié)合到書桌的設(shè)計(jì)當(dāng)中（圖3）。

1.可調(diào)節(jié)桌面

自動(dòng)控制調(diào)節(jié)書寫桌面的傾斜程度，使孩子的書寫處在一個(gè)相對(duì)舒適的角度和姿勢(shì)，由于桌面的傾斜需要使用摩擦力較大的材質(zhì)來確保書本在書桌上時(shí)不會(huì)因?yàn)樽笥疑舷禄瑒?dòng)從而對(duì)書寫造成影響，同時(shí)，由于書桌需要傾斜，原有可調(diào)節(jié)的桌面深度可能會(huì)有所欠缺，因此設(shè)計(jì)可以調(diào)節(jié)伸縮的桌面來增加傾斜時(shí)桌面的使用面積，增加對(duì)桌面的利用率，有層次感的設(shè)計(jì)使得桌面的使用外觀更加美觀，在增加使用面積的同時(shí)，延長(zhǎng)桌板與原有桌板之間的錯(cuò)落間隙可以做到放置類似筆盒等文具的時(shí)候，不會(huì)因?yàn)樽烂鎯A斜而滑落（圖4）。

2.坐姿矯正以及久坐提醒

由于紅外傳感技術(shù)在使用過程中紅外線不會(huì)與被測(cè)物體存在不必要的摩擦，有較高的精準(zhǔn)程度、靈敏程度以及反應(yīng)速度，并廣泛運(yùn)用于現(xiàn)代社會(huì)中。

選擇紅外傳感技術(shù)的應(yīng)用來感知孩子雙眼距離課桌桌面以及身體與課桌之間的距離，將紅外感知的設(shè)備設(shè)置在傾斜的桌面邊緣以及正面抽屜上方的位置，既起到一定的裝飾效果，又附帶有實(shí)用的價(jià)值，將紅外感知的距離設(shè)置在一段舒適的范圍值（通過上網(wǎng)搜索了解到雙眼與書本之間的最佳距離是在33.3cm左右，因此將這段范圍值設(shè)置在28-35cm左右），來檢查孩子的坐姿是否正確，當(dāng)孩子的雙眼距離在這段范圍值內(nèi)時(shí)開始計(jì)時(shí)，當(dāng)天內(nèi)累計(jì)的數(shù)值會(huì)有記錄，并且由系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)分，父母也可以通過這個(gè)數(shù)值來了解到孩子是否有使用正確坐姿進(jìn)行寫做以及使用正確姿勢(shì)寫作的時(shí)間是否合理，并對(duì)他們的良好表現(xiàn)做出相應(yīng)的小獎(jiǎng)勵(lì)，既增加了孩子作業(yè)時(shí)保持良好坐姿的積極性，又增加了孩子與家長(zhǎng)之間的互動(dòng)性。

同時(shí)可以通過該技術(shù)感應(yīng)孩子伏桌的時(shí)長(zhǎng)，當(dāng)孩子在書桌前久坐之后，桌面的計(jì)時(shí)可以在連續(xù)作業(yè)一小時(shí)時(shí)發(fā)出信號(hào)，響起一段舒緩的音樂提醒孩子應(yīng)該進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆潘刹灰醚圻^度以及長(zhǎng)時(shí)間坐在凳子上，勞逸結(jié)合，適當(dāng)?shù)姆潘缮眢w以及雙眼，更好地保證孩子身體的健康發(fā)育及生長(zhǎng)，家長(zhǎng)有選擇錄入何種音樂的權(quán)利，好的音樂可以潛移默化地滲透對(duì)孩子的審美教育，也可以激發(fā)孩子的音樂潛能，對(duì)孩子的智力開發(fā)起到很好的效果。

同時(shí)，紅外傳感儀也可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)孩子運(yùn)動(dòng)的頻率，當(dāng)發(fā)現(xiàn)孩子在某一時(shí)間段內(nèi)運(yùn)動(dòng)頻率過快，表示孩子在那一時(shí)間段內(nèi)沒有集中注意力，監(jiān)測(cè)到孩子較平時(shí)不正常的運(yùn)動(dòng)頻率記錄下來，方便家長(zhǎng)了解孩子的動(dòng)向，及時(shí)發(fā)現(xiàn)孩子的不正常運(yùn)動(dòng)，了解到孩子在什么時(shí)間段（例如連續(xù)作業(yè)多少時(shí)間）后會(huì)有焦慮導(dǎo)致注意力渙散，需要放松。

3.藍(lán)牙書寫手環(huán)

通過無線藍(lán)牙連接的書寫手環(huán)，在開始寫作業(yè)前必須佩戴書桌自帶的手環(huán)，不然無法啟動(dòng)計(jì)分機(jī)制，聯(lián)系運(yùn)用紅外傳感技術(shù)記錄雙眼在合理范圍中的時(shí)間由系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)分并且結(jié)合現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，系統(tǒng)每日將會(huì)計(jì)算該用戶在所有用戶中的評(píng)分排名，同時(shí)會(huì)在智能手表上顯示，并給與相應(yīng)的積分，可以通過手機(jī)在官網(wǎng)輸入相應(yīng)的手環(huán)編號(hào)進(jìn)行兌換免費(fèi)的書籍、益智類游戲等產(chǎn)品，激發(fā)兒童保持書寫姿勢(shì)正確以及用功學(xué)習(xí)的積極性。

同時(shí)，由于僅僅憑借紅外感知無法全面了解到孩子是否在認(rèn)真的學(xué)習(xí)，因此需要通過手環(huán)記錄手的晃動(dòng)頻率并結(jié)合紅外傳感技術(shù)才能夠更直觀準(zhǔn)確地了解孩子的運(yùn)動(dòng)頻率，在一定程度上為家長(zhǎng)了解孩子動(dòng)向提供了技術(shù)支持。

4.豐富書桌的使用性

將現(xiàn)代生活中極為常見的光線傳感器應(yīng)用在書桌自帶的臺(tái)燈上，可以根據(jù)自然光線的變化自動(dòng)調(diào)整燈光的亮度以及色溫，也可以手動(dòng)調(diào)整，在不同的環(huán)境使用不同的光照色彩以及強(qiáng)度，既能夠有效地保護(hù)孩子的視力，又在一定程度上使得孩子在作業(yè)時(shí)更加舒適。

（三）外觀的設(shè)計(jì)

色彩：在書桌的設(shè)計(jì)中，除了運(yùn)用現(xiàn)代的智能化技術(shù)來豐富書桌的使用功能，同時(shí)考慮到前文所提出的孩子具有其獨(dú)特的個(gè)性，該產(chǎn)品需要為孩子量身打造一款屬于自己的特有產(chǎn)品。在桌子顏色的選擇方面，通過對(duì)孩子色彩偏好的調(diào)研發(fā)現(xiàn)女孩子更喜歡粉紅色系的，而男孩子則更加偏向于藍(lán)綠色系以及一些鮮艷的色彩，出于對(duì)色彩的搭配研究考慮運(yùn)用三種配色可供挑選，以滿足不同個(gè)性以及不同年齡的孩子的個(gè)性需求，同時(shí)考慮如果孩子不喜歡粉色系、藍(lán)綠色系的色彩，添加現(xiàn)代家具的常規(guī)顏色，即木質(zhì)色彩以供選擇。（見圖3配色）

材料：運(yùn)用PVC材質(zhì)，PVC是塑料材質(zhì)的一種，使用它做書桌的材料在于其具有質(zhì)輕、隔熱、保溫、防潮、、耐腐蝕、施工簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，即沒有木質(zhì)材料的不好保養(yǎng)、玻璃材質(zhì)的棱角鋒利、也沒有鋼木材質(zhì)貴重，使用PVC材質(zhì)也可以增加書桌現(xiàn)代工藝的美感，更能被現(xiàn)在年輕一代所接受。

表面處理：通過磨砂拋光的處理手法，使得桌面平整光有利于孩子的書寫以及物品的放置，在傾斜桌面的處理上需要增加肌理感，增加阻力防止桌面上的書本滑落。

（四）兒童智能書桌的應(yīng)用價(jià)值

綜合上述對(duì)智能兒童書桌的設(shè)計(jì)，將目前已有的現(xiàn)代化智能科技以及常有的趣味性的設(shè)計(jì)運(yùn)用于兒童書桌的設(shè)計(jì)當(dāng)中，為孩子創(chuàng)造一個(gè)屬于自己的、量身定制的高效學(xué)習(xí)環(huán)境，使孩子的身體和心理的健康發(fā)展，同時(shí)也提供給父母一個(gè)實(shí)時(shí)了解孩子作業(yè)情況、身體狀況的平臺(tái)，有效地拉近了親子之間的距離。將原有普遍存在的形式上課桌變成一個(gè)為孩子提供自身喜愛的學(xué)習(xí)環(huán)境，并且關(guān)注孩子健康成長(zhǎng)的現(xiàn)代化智能兒童書桌。

小結(jié)

上文通過對(duì)現(xiàn)有兒童智能家具以及現(xiàn)有科學(xué)技術(shù)進(jìn)行分析并且設(shè)計(jì)出一款新型智能兒童書桌，考慮到對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)展可以將此類技術(shù)運(yùn)用于智能兒童家具系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)當(dāng)中，例如能夠矯正坐姿可調(diào)節(jié)高度的智能兒童座椅、檢測(cè)孩子睡眠狀態(tài)的智能兒童床等等，可形成一系列完整的兒童智能臥室家具，可幫助家長(zhǎng)實(shí)時(shí)了解孩子的生活狀態(tài)并及時(shí)給予關(guān)懷，在市場(chǎng)方面現(xiàn)有智能家具逐漸在家庭中得到普及，但是目前市場(chǎng)中兒童家具的智能化程度不高，因此在推行中極具市場(chǎng)商業(yè)價(jià)值，能夠促進(jìn)現(xiàn)代國(guó)內(nèi)智能兒童家具市場(chǎng)的發(fā)展。.

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