基于連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)

楊欣源 齊英杰

關(guān)鍵詞：連桿機(jī)構(gòu);動(dòng)態(tài);文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)

文化創(chuàng)意產(chǎn)品是將文化和創(chuàng)意有機(jī)結(jié)合并具有高附加值的產(chǎn)品。從中國(guó)知網(wǎng)的文獻(xiàn)數(shù)量上看，文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究從2016 年以來(lái)持續(xù)升溫，已經(jīng)成為當(dāng)前設(shè)計(jì)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。目前，對(duì)文化創(chuàng)意產(chǎn)品的研究主要可以分以下三個(gè)方向：（1） 從文化視角出發(fā)研究文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)。該方向主要是研究傳統(tǒng)文化、地域文化、民族文化、單位文化的特色，并將其融入文化創(chuàng)意產(chǎn)品之中。如通過(guò)對(duì)中國(guó)傳統(tǒng)的儺面具文化[1]、荊楚文化[2]、內(nèi)蒙古的民族文化[3]、故宮文化的研究[4]，提煉出具有代表性的視覺(jué)元素，并將其應(yīng)用于文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)中。（2） 從設(shè)計(jì)方法角度研究文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)。這個(gè)方向主要集中在符號(hào)學(xué)和用戶體驗(yàn)在文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。如對(duì)符號(hào)學(xué)的語(yǔ)意、語(yǔ)用、語(yǔ)構(gòu)、語(yǔ)境理論在文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法進(jìn)行研究[5]，對(duì)唐納德· 諾曼的情感化設(shè)計(jì)三層次理論在文化創(chuàng)意產(chǎn)品體驗(yàn)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用方法進(jìn)行研究[6-7]。（3） 從技術(shù)角度研究文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)。這個(gè)方向主要是研究新材料、新工藝在文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。如從色彩、材質(zhì)、表面工藝等方面探討CMF 理念在陶瓷文化創(chuàng)意設(shè)計(jì)中的創(chuàng)新應(yīng)用與方法[8]。

從文獻(xiàn)來(lái)看，關(guān)于文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)研究主要集中在文化、符號(hào)、體驗(yàn)等三個(gè)角度，而從技術(shù)視角研究文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)的文章很少。另外，從市場(chǎng)角度觀察可以發(fā)現(xiàn)，文化創(chuàng)意產(chǎn)品的種類(lèi)主要集中在旅游紀(jì)念品、日常用品、辦公用品等。絕大多數(shù)文化創(chuàng)意產(chǎn)品都是基于傳統(tǒng)人文文化、地域文化或民族文化進(jìn)行設(shè)計(jì)的，技術(shù)含量偏低，以靜態(tài)為主，且同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重。能夠表現(xiàn)科學(xué)文化、技術(shù)文化的動(dòng)態(tài)文化創(chuàng)意產(chǎn)品，除了牛頓擺、混沌擺等少數(shù)幾種之外，很難見(jiàn)到其他產(chǎn)品。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對(duì)文化創(chuàng)意產(chǎn)品的新穎性、體驗(yàn)性要求也會(huì)越來(lái)越高。文化創(chuàng)意產(chǎn)品所反映的文化內(nèi)涵應(yīng)是多元的，不能僅僅聚焦在人文文化方面，科學(xué)和技術(shù)文化也應(yīng)該成為文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)的研究對(duì)象。因此，本文試圖對(duì)機(jī)械中的連桿機(jī)構(gòu)在文化創(chuàng)意產(chǎn)品中的應(yīng)用進(jìn)行深入研究，探索能夠反映科技文化內(nèi)涵的、動(dòng)態(tài)的文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)。

1 連桿機(jī)構(gòu)概述

連桿機(jī)構(gòu)是機(jī)械的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造，工作可靠，在機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。其中平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)是最基本的平面四桿機(jī)構(gòu)型式，是由四個(gè)剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動(dòng)副鏈接組成的，各個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)件均在同一平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，可以分為曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，雙曲柄機(jī)構(gòu)和雙搖桿機(jī)構(gòu)，如表1 所示。

曲柄搖桿機(jī)構(gòu)中，曲柄（桿件1）為主動(dòng)件且等速轉(zhuǎn)動(dòng)，而搖桿（桿件3）為從動(dòng)件作變速往返擺動(dòng)，連桿（桿件2）作平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)。在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，主動(dòng)曲柄（桿件1 或桿件2）作等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從動(dòng)曲柄（桿件2 或桿件1）作變速運(yùn)動(dòng);當(dāng)桿件1 與桿件2 長(zhǎng)度相同、連桿2 與機(jī)架AD（桿件4）長(zhǎng)度相同時(shí)，為常見(jiàn)的平行四邊形機(jī)構(gòu)。在雙搖桿機(jī)構(gòu)中，桿件1 與桿件2 只能作非整周轉(zhuǎn)動(dòng)，連桿（桿件2）作平面復(fù)合運(yùn)動(dòng)。

2 平面四桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)

動(dòng)態(tài)是指：（事情）變化發(fā)展的情況;藝術(shù)形象表現(xiàn)出的活動(dòng)神態(tài);運(yùn)動(dòng)變化狀態(tài)的或從運(yùn)動(dòng)變化狀態(tài)考察的[9]。

連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)包含兩個(gè)方面：（1） 連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特征，如桿件的運(yùn)動(dòng)形式（轉(zhuǎn)動(dòng)、擺動(dòng)和移動(dòng)）、速度和加速度;（2） 連桿機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)引發(fā)人的心理感覺(jué)或情緒體驗(yàn)。

情緒是往往伴隨著生理喚醒和外部表現(xiàn)的主觀體驗(yàn)。影響人情緒的因素可以分為外部環(huán)境誘發(fā)事件和人的內(nèi)部因素。內(nèi)部因素與情緒的定義取向相關(guān)，分別是自主神經(jīng)系統(tǒng)激活（身體知覺(jué)觀取向）、基因編碼的情緒系統(tǒng)激活（進(jìn)化主義觀取向）和認(rèn)知評(píng)價(jià)（認(rèn)知評(píng)價(jià)觀取向）。情緒的主觀體驗(yàn)是高度相關(guān)的連續(xù)體，是一種模糊狀態(tài)。為了對(duì)情緒體驗(yàn)進(jìn)行較為準(zhǔn)確的描述，Russell（1980）提出了描述情緒體驗(yàn)的環(huán)形模型，認(rèn)為情緒可以分為愉悅度和喚醒度兩個(gè)維度進(jìn)行描述（如圖1）[10]。

連桿的運(yùn)動(dòng)特征不同，會(huì)引發(fā)人的不同情緒體驗(yàn)。通過(guò)訪談法對(duì)平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的情緒體驗(yàn)進(jìn)行探索性調(diào)查與分析，得出初步結(jié)果，如表2 所示。

將表2 中的平面四桿機(jī)構(gòu)的情緒體驗(yàn)用圖1 中的情緒環(huán)形模型進(jìn)行分析，可以得出圖2。

3 基于連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計(jì)實(shí)踐

3.1 動(dòng)態(tài)擺件機(jī)構(gòu)選型

桌面擺件是文化創(chuàng)意產(chǎn)品種類(lèi)之一，它可以分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩種。在市場(chǎng)上，動(dòng)態(tài)擺件種類(lèi)很少。現(xiàn)在很多人，特別是年輕人，工作緊張，心理壓力大，往往通過(guò)注視動(dòng)態(tài)擺件的方式釋放。根據(jù)圖2 的結(jié)論，本文選取位于第I、Ⅳ象限中的正向平行四邊形機(jī)構(gòu)，以其為基礎(chǔ)進(jìn)行擺件設(shè)計(jì)。

鑒于單個(gè)正向平行四邊形機(jī)構(gòu)看起來(lái)體量比較弱，本文選擇了12 個(gè)機(jī)構(gòu)，分成大、小尺寸2 組，每組沿著直線排列，并且大、小尺寸機(jī)構(gòu)在空間上互相交叉，如圖3 所示。

3.2 動(dòng)態(tài)擺件機(jī)構(gòu)的速度設(shè)計(jì)

為了使擺件的運(yùn)動(dòng)方式多樣化，產(chǎn)生更加豐富的動(dòng)態(tài)，對(duì)圖3 中的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了改進(jìn)和優(yōu)化，如圖4 所示。在改進(jìn)優(yōu)化后的設(shè)計(jì)方案中，12 個(gè)平行四邊形機(jī)構(gòu)，每個(gè)機(jī)構(gòu)都由一個(gè)獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并且擺件的基座形態(tài)和尺寸，看起來(lái)也更加牢固、硬朗，機(jī)械感更強(qiáng)。

擺件中機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度（周期），參考了呼吸燈的周期，每分鐘可以往復(fù)16—18 次。用戶也可以根據(jù)自己的偏好或需求，通過(guò)旋鈕對(duì)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度（周期）進(jìn)行調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生更加豐富、多樣的運(yùn)動(dòng)形態(tài)。

4 結(jié)論

當(dāng)今文化創(chuàng)意產(chǎn)品的市場(chǎng)雖然非常繁榮，但同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，能夠展示科技文化的、動(dòng)態(tài)的文化創(chuàng)意產(chǎn)品種類(lèi)很少。本文應(yīng)用機(jī)構(gòu)學(xué)、情緒心理學(xué)的基本理論和設(shè)計(jì)研究的方法，對(duì)平面四桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)情緒體驗(yàn)進(jìn)行了初步研究得出：當(dāng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)速度適度的時(shí)候，正、方向平面四桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的愉悅感;當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度較高時(shí)，正、方向平面四桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)會(huì)給人帶來(lái)繁忙、急躁或恐懼的感覺(jué);當(dāng)運(yùn)動(dòng)速度較低時(shí)，平面四桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)態(tài)會(huì)給人帶來(lái)枯燥、無(wú)味、冗長(zhǎng)的感覺(jué)。同時(shí)，應(yīng)用上述初步結(jié)論，設(shè)計(jì)了能夠體現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)美感的，能夠給人帶來(lái)新穎情緒體驗(yàn)的動(dòng)態(tài)擺件。