人机工程学课程设计-牙刷的人因设计

人机工程学课程设计题目牙刷的人因设计学生姓名冯亮亮专业名称产品设计指导教师韩超艳成绩2015年7月3日教学单位机械工程学院学生学号201394094022牙刷的人因设计摘要：一把牙刷不能长期使用，因为牙刷毛会出现卷曲、分叉等问题，此时就应及时更换，以免刷毛刺伤牙龈。而且，经过研究发现，牙刷使用一个月后，就会有大量细菌繁殖在牙刷上，可能导致牙龈发炎或者其它的健康问题。因此三个月更换一次牙刷的建议致使我们更换牙刷，可能有的家庭把废牙刷再利用，但是经过调查，更多的人选择丢弃整支牙刷直接买新的。刮胡刀可以换刀片，于是我想，牙刷能否只更换刷毛，将刷毛作为一个整体进行季度性地更换，那样相比有些替换刷头的牙刷更节约成本，而且相对于丢弃整支牙刷更符合资源节约型社会的要求。那样一年就能少扔40亿支牙刷，节约万吨资源，减少万吨污染。每天刷牙，挤牙膏于牙刷上，会出现牙膏从牙刷上掉下来的情况，我就想，能否让牙膏与牙刷轻松地“融合在一起”，也省了拧开牙膏盖的功夫。老年人会穿戴假牙，假牙的清洁怎么实现。针对牙齿患有疾病的牙刷更要特殊对待。现在许多成年人都患有或轻或重的牙龈炎，严重时，牙龈肉腐蚀，牙齿与牙龈的缝隙加大。想改善牙齿的健康状况，就要选对合适的牙刷。关键字：使用周期；环保；牙刷疾病。1项目计划表牙刷的人因设计项目计划书时间项目完成情况6.23-6.25设计调研6.25-6.26调研分析及设计定位6.26-6.29设计草图6.29-6.30修正、完善设计及方案6.30-7.2效果图7.2-7.3尺寸图7.3-7.4综合展板7.4-7.5整理、归纳制作报告书目录1项目计划………………………………………………………………………（1）2市场调查分析报告……………………………………………………………（2）2.1设计调查准备阶段……………………………………………………（2）2.2调查问卷…………………………………………………………………（17）2.2.1调查问卷内容与分析…………………………………………………（17）3设计定位………………………………………………………………………（23）4草图……………………………………………………………………………（24）5效果图…………………………………………………………………………（34）6工程图…………………………………………………………………………（35）7展版……………………………………………………………………………（36）8产品说明书……………………………………………………………………（37）2市场调查2.1设计调查准备阶段调研前言现在大力提倡资源节约型、环境友好型社会。牙刷的发展趋势也会向简约、实用、功能的趋势发展，除过一些高科技的医用牙刷在价格上会很昂贵，牙刷作生活必需品，要满足各个不同人群的，不同功能的需求。市场存在的各种牙刷是否能满足消费者的需求。调研时间2015.6.23---2015.6.25调研地点多多乐超市、华润万家。调研目的对牙刷市场进行调查，对流行趋势的把握，对现有市场各个牙刷进行全面方位的了解，理论与实践相结合，给这次牙刷的设计奠定基础，完成自己的课程设计。主要对市场上的牙刷类型，牙刷的功能类型，使用人群的要求，是不是覆盖了整个使用人群。调研过程在调研了几个大型超市后，觉得周围人群的使用牙刷的样式比较单一，种类也比较少，于是我将调研的重点转移向了互联网。在网上从调研的目的展开一系列的调查。重点落在了牙刷类型功能和使用人群上。调查形式网上搜集资料为主，资料内容涉及三方面：第一，材料、功能；第二，牙刷消费者的购买倾向和需求；第三，造型技术等因素。从而发现产品的特点、使用者特点、现有产品存在的问题通过整理资料可以从中归纳出设计牙刷需考虑的因素，即问卷的主要的内容使用人群，环保性，结构、材料组成、造型技术等方面。调研成果市场上现有的牙刷分类：功能上的分类：喷雾牙刷（手/电）、牙缝刷、防静电牙刷、舌苔刷材料上面的分类：竹制牙刷、海绵牙刷。使用人群的分类：宝宝牙刷、月子牙刷（一次性纱布牙刷）。造型上的分类：T形牙刷、屋形牙刷、单头牙刷、指套牙刷。技术上的分类：纳米牙刷、（超）声波牙刷。喷雾牙刷：喷雾牙刷是雾化液体牙膏的工具，用喷雾牙刷刷牙时、它能把液体牙膏喷到牙齿上，喷雾牙刷分为手动喷雾牙刷与电动喷雾牙刷。图1-1喷雾牙刷图1-2喷雾牙刷牙缝刷：主要是清洁较宽牙缝的牙齿邻面，如患有牙周病而引致牙龈萎缩。使用牙缝刷时，只需把它摄入牙缝中，牙缝刷前后移动，清洁牙齿邻面。清洁戴上固定矫齿器的牙面戴上固定矫齿器后，牙齿会较难清洁。除了每天早上起床及晚上睡前清洁矫齿器外，更要在进餐后刷牙和清洁矫齿器。图1-3牙线刷图1-4牙线刷防静电牙刷：采用塑胶制成手柄，防静电塑胶丝或动物毛制成刷毛，具有防静电性能稳定，使用方便等特点。图1-5静电牙刷图1-6静电牙刷舌苔刷：图1-7舌苔刷图1-8舌苔刷竹制牙刷：竹牙刷的刷头和刷柄都是由竹子做成的，刷毛采用的竹纤维混合物，刷柄采用天然毛竹。由于竹子这种特殊材质，于是竹牙刷在清除口腔异味，抑制细菌滋长上功效尤佳。图1-9竹制刷图1-10竹制刷海绵牙刷图1-11竹制刷图1-12竹制刷宝宝牙刷：宝宝乳齿萌出后，妈妈可以用手指缠上消毒纱布，用淡盐水轻擦宝宝牙齿的各面，这个时期要用淡盐水，尽量少用牙膏。等到宝宝长出8颗牙齿后，可以用一把尖形刷毛的硅质固齿牙刷。等宝宝长出11颗牙齿后，就可用真正的牙刷让宝宝来练习刷牙了。儿童牙刷的刷头比成人小长度不超28mm，宽度不超过11mm，刷毛高度9～10mm，直径不超过0.25mm，毛束排数不超过3排。儿童牙刷的刷柄要设计成孩子喜欢的卡通外观。儿童牙刷的口径分类：0~2岁刷头大小约为15mm；2~6岁刷头约为19mm6~12岁刷头约为22mm；12岁以上约25mm。图1-13宝宝牙刷图1-14宝宝牙刷月子牙刷：专供产妇使用，为一次性使用物品。采用超柔材质，还添加了维生素C、绿薄荷和留兰香等护齿成分，在呵护牙龈的同时也保护口腔。能干刷也能搭配温水使用。特别适合顺产后一周，剖腹产，产后大出血，不能下床的妈妈。它具有独特的波浪造型，在清洁牙齿表面的同时，还能同时清洁牙缝。刷头采用环保海绵，无毒无刺激，柔软有弹性。手柄采用PP材质，不含任何有毒挥发物质，可自由降解，是现阶段最受推崇的环保材质之一。刷头与手柄之间用医用胶水黏贴，医用胶水是一种安全的皮肤粘合剂，粘合性强，无毒无菌。图1-15月子牙刷图1-16月子牙刷T形牙刷：本实用新型T型牙刷是提供一种刷头和刷柄以T型方式连接的、便于人们养成上下刷牙的刷牙习惯的T型牙刷。包括刷头和刷柄，刷头是由刷毛座和固定于刷毛座上的刷毛构成，其特征是刷头和刷柄以T型方式连接。本实用新型有利于实现上下刷牙的刷牙方式，特别是对于儿童初学者，能够“强制性”地养成上下刷牙的习惯。使用整体弹性材料制成的柔性刷头可随着牙齿对刷头的反作用力而产生形变，可有效清洁牙齿内侧。图1-17月子牙刷图1-18月子牙刷屋形牙刷：能同时间清洁牙齿的外侧面、内侧面和咀嚼面。刷头设计三个刷头合而为一。把刷头放在咀嚼面上便能同时刷到牙齿的内侧面和外侧面，使刷牙所需时间缩短。屋型牙的刷使用者牙齿必须排列整齐这类牙刷比较适合家长或护理人员在帮助幼儿、智障人士或手部活动不灵活者清洁牙齿时使用。图1-19屋型牙刷图1-20屋型牙刷单头牙刷：刷头细小的牙刷，能有效清洁智齿和排列不整齐的牙齿，有多种刷头形状以供选择，不同形状的刷头，其清洁功效都一样。主要清洁普通牙刷难刷到的地方，例如:上下颌骨四端的智齿.把刷头尽量放入整排牙齿的最后面，紧贴智齿的牙龈边缘，轻轻地移动，清洁每个牙面。排列不整齐的牙齿.把刷头放于普通牙刷刷毛难以刷到的位置，轻轻地移动。图1-21单头牙刷图1-22单头牙刷指套牙刷：指套牙刷又称婴儿牙刷，大多数也是用无毒硅胶制成的。指套头部附有柔软而富韧性的刷头。尤其适合6～10个月大的宝宝使用。图1-23指套牙刷图1-24指套牙刷纳米牙刷：运用纳米合成技术制作而成的具有一些特异性能的牙刷。纳米抗菌技术、纳米抗菌材料，抑制牙刷日常使用中表面极易滋生大量有害病菌，让细菌难以生存。抗菌功能经权威机构检测合格。钻石级竹炭C活性离子，超强吸附分解、防潮能力，有助保持牙刷干爽，减少细菌繁殖机会，清除牙渍、牙菌斑，健康洁白牙齿。钻石级竹炭C活性离子的作用图1-25指套牙刷图1-26指套牙刷(超)声波牙刷：超声波牙刷是继普通牙刷、电动牙刷之后的新型牙刷。普通牙刷和电动牙刷是通过刷毛触及牙面与牙面摩擦来去除刷毛触及牙面上的不洁物及病菌的，而对于刷毛无法触及到地方（如：龈袋内部、牙缝等）病菌及不洁物，则无能为力，这些部位就形成了刷牙的盲区，细菌的避难所。超声波牙刷是利用超声波能量在牙周的空化效应达到清除牙周的病菌和不洁物的，其清洁范围能覆盖牙周各个部位.双频超声波牙刷是在刷头内藏一个超声波压电换能器，由安装在中空的刷柄内的MCU驱动电路激励产生振动，发射超声波能量。超声波能量，通过刷头的刷毛传递到牙齿和牙龈表面，一方面松动菌斑、牙垢和细小的牙石和牙齿的粘合，破坏细菌在龈袋及牙面各隐藏处里的寄生繁殖，同时，通过触及牙龈的刷毛传递到牙龈表面的超声波能量进一步渗透到牙龈内部，作用于细胞膜后，加速血液循环，促进新陈代谢，可抑制牙肉炎症和牙龈出血，防止牙龈萎缩。图1-27超声波牙刷图1-28超声波牙刷现有刷头分类：方头型、钻头型。刷头口径的分类：大小必须依据口径大小选择。刷毛的排列分类：平整性、波浪形、全接触型、V型、中型、软毛、硬毛。刷柄的分类：直柄、曲柄、防滑手柄、弹性手柄。图1-29方头型牙刷图1-30方头型牙刷图1-310-2岁牙刷大小图1-322-6岁牙刷大小图1-336-12岁牙刷大小图1-3412岁以上牙刷大小图1-35平整刷毛图1-36V型刷毛图1-37全接触型刷毛图1-38波浪形刷毛图1-39直柄牙刷图1-40曲柄牙刷图1-41弹性手柄牙刷图1-42防滑手柄牙刷优秀的创意牙刷设计：图1-43创意牙刷图1-44创意牙刷设计师CatherineWerdel在牙刷把手处增加了一条长方形的小口，使得它可以轻易将牙膏筒卡在其中，只需顺手轻轻一拉，牙膏随即挤出，从而避免难挤的牙膏浪费。刷完牙后，将牙刷卡在上面，还可充当其牙刷架。图1-45创意牙刷图1-46创意牙刷图46在牙刷的手柄上进行造型设计，底面的平底洗盘设计，可以固定在洗漱台上。手柄图45在牙刷上进行的创新设计，免去了使用水杯的必要，变得卫生。图1-47创意牙刷给牙刷注入更多时尚元素和色彩设计调查市场总结最后总结一下：无论哪种类型的牙刷都是一种放在口腔内部使用的生活用品，所以一定能要考虑好使用者的心理需求，因为牙刷放在口腔的次数和一日三餐是一样的，所以一定要考虑使用者的心里感受，所以说在设计牙刷的时候，无论是色彩还是造型上（在保持良好的人机前提下）都要设计的新颖一些，不要让使用者产生排查感，因为牙刷毕竟是方在口腔内使用的一种生活日用用品。人机分析通用标准总长19.1019.1318.3918.9217.61未找到数据握柄长12．0011.9110.7011.3311.22未找到数据前柄长7.107.227.697.596.39未找到数据刷头长3.803.192.253.252.903.0-3.5刷头高1.691.511.581.701.53未找到数据刷头宽1.401.401.211.331.201.0-1.2毛束行列584442-3毛束高0.800.961.100.911.121.0图1-48生活中5种牙刷的尺寸统计（单位：cm）图1-49牙刷人机分析产品尺寸全柄长毛束行列握柄长刷头宽前柄长牙刷的牙床的深度牙刷的前柄长对于整个牙刷的设计特别重要，它涉及到手握的舒适，以及让刷头能深入到牙床最里面，而手不会有碰到嘴唇的尴尬。牙床的深度就是牙刷前柄长所要对照的人机标准，可是很不幸，我查到的国标没有对牙齿的尺寸进行详细的调查。所以在有限的条件下我只能测量我自己的牙床深度……（这仅仅只能代表成年女子的数据）：45