兒童智能洗衣機創新設計思路

郭寬榮 劉瑋

摘 要：兒童智能家居家電產品作為新興家電品種，近年來由于市場需求的增加和家電市場的細分發展迅速。但兒童家電產品由于用戶的特殊性和使用的時效性，在設計和市場方面還有很多不足和很大的發展空間。本文針對3～7歲兒童用戶進行研究，通過對用戶需求、國內相關產品和智能家居家電技術的分析，提出了兒童智能洗衣機產品的創新設計思路。

關鍵詞：智能家居家電;兒童;智能洗衣機;創新設計

智能家居行業作為一個新興行業，與人們的生活有著緊密的聯系。隨著經濟的發展，越來越多的人開始選擇智能家居家電產品，而針對兒童設計的智能家居家電產品卻是鳳毛麟角，并且存在設計缺陷，如安全性不高、對兒童吸引力不足等問題。這就需要設計師設計出既能滿足兒童和家長對智能家居家電產品的特殊需求，還要具有創新性、實用性、安全性等性能的產品。

1 兒童對智能家電產品的需求分析

第一，用戶調研——對用戶人群、用戶行為、用戶需求及痛點進行調查研究。本文針對3～7歲的兒童，展開系統分析。3～7歲學齡前兒童，具有活潑好動、好奇心強、模仿能力強等行為特征，是幫助提升孩子智商、增強專注力、養成好習慣的重要階段。這時需要適合的智能家居產品，正確引導孩子養成良好的生活習慣，在使用智能產品的過程中慢慢培養習慣、增強興趣、完善性格和塑造心靈。然而市場上的兒童智能產品多為智能學習機、陪伴型機器人等，智能玩具產品發展呈現多元化;[1]針對兒童設計的智能家電產品種類較少，有明顯的市場空白。

第二，設計背景——21世紀中國智能家居家電行業的快速發展。在物聯網快速發展的時代，安裝方便、操作簡單的網絡化智能家電產品[2]也改變了人們的生活習慣。近年來中國綜合實力的發展，促進了智能家居行業的快速發展，產品設計創新推動了制造型企業的轉型升級。[3]但在兒童智能家居產品的開發上缺乏創新意識，在經濟性、安全性、操作便利性以及對兒童心理層面的關注上仍有改進的空間，[4]缺少真正基于兒童和家長需求的優秀產品，因此兒童智能家電市場存在很大的發展空間。工業設計師應運用互聯網和智能家居系統設計思維開展家居環境中的兒童智能家電設計。[5]

2 國內兒童智能洗衣機產品分析

市場上的兒童洗衣機多為波輪式和滾筒式兩種，價格在幾百至幾千不等，體積較小，在家居環境中主要放置在衛生間或者陽臺等地。多數兒童洗衣機擁有兒童鎖功能，鎖定后可以避免兒童因為好奇造成誤操作。兒童洗衣機的洗滌重量主要在3～3.5kg之間，洗衣量為9件左右。大部分兒童洗衣機都有高溫煮洗功能，可以消滅大部分細菌，避免因混洗造成的交叉感染。除了清洗兒童衣物外還可以用于清洗內衣、襯衫等小件衣物和對新衣物的首洗。合理的功能設計能夠避免兒童洗衣機的使用效率較低或隨著兒童的成長造成的閑置問題。如小吉G1-ZB掛壁式洗衣機獲得了2018年的德國紅點獎，整體大小為57.5×34.8×67cm，造型設計很有科技感，洗衣脫水時聲音非常小，幾乎是靜音工作，高溫煮洗對機體和人不會造成傷害，此外它還具有智能APP操作功能，可以自由調節高溫煮洗的溫度。

市場上的兒童洗衣機還存在操作方式傳統、缺少趣味性、對兒童缺少吸引力等問題，在設計中應強調以體驗為中心，提高設計的創新要求，真正達到既滿足兒童衣物清洗的實用功能，又體現良好成長性、趣味性和使用體驗的精神功能。

3 智能家居家電技術

傳感技術：通過傳感器感知周圍環境的變化或者特殊的物質，把模擬信號轉化成數字信號發送給中央處理器，再通過中央處理器處理控制，發送指令。如洗衣機中使用的壓力傳感器可用于監控水位和泡沫量，化學傳感器用于監控水質的顏色、渾濁度和酸堿度等狀態，光電系統用于監控洗衣機內水的渾濁度以確定洗滌次數和時間等。

智能無線技術：通過Wi-Fi和藍牙連接智能家居云平臺，從而控制整個家居環境中的智能家居家電產品。Wi-Fi和藍牙設備成本低，容易和互聯網連接。同時可以通過與手機智能APP連接，控制整個家居環境中的智能家居家電產品系統。

模糊控制技術：模糊控制技術是一種基于模糊數學理論的智能控制系統技術，核心部分是模糊控制器，通過操作人員的經驗或者觀察進行有效的控制，這種技術方便人們學習控制和掌握。在智能洗衣機使用中，洗滌劑投放量、水流強度、脫水時間等等都是通過模糊控制技術進行確認和控制的。[6]

語音識別技術：通過語音識別系統進行工作，將人類的語言轉化為計算機可識別的可讀輸入。在智能家居家電產品中多用于智能機器人、智能音箱等產品， 智能產品可對接收到的語音命令進行搜索反饋，從而實現人機交互。

4 兒童智能洗衣機的設計思路

基于對兒童生理心理特點和行為特征分析的結果以及對現有兒童洗衣機產品的分析，從功能設計、技術結構、造型與風格、操作方式等方面對兒童智能洗衣機產品的設計概念進行梳理。

第一，功能設計。功能設計應合理考慮產品、人和環境三者之間的關系，運用系統化的設計思想，對產品功能進行綜合設計。兒童智能洗衣機的設計在滿足常規功能的同時應根據兒童特點開發特色功能。例如，隨著近年來養寵物家庭數量的急劇增加，兒童在日常生活中經常與寵物親密接觸，衣服上粘有大量寵物毛發，容易引起皮膚和呼吸系統的過敏或感染，對兒童的身體健康帶來很大影響。兒童洗衣機功能創新可增加毛發吸附功能。此外，兒童智能洗衣機設計還應思考洗衣機的可成長性以及與家中其他洗衣機產品的整合使用。

第二，技術與結構。兒童智能洗衣機在綜合運用各類傳感技術、智能無線技術、模糊控制技術、語音識別技術等智能化技術，提升產品性能和使用體驗的同時，還應根據功能設計，開展技術的集成創新。例如，在實現毛發吸附這一創新功能上，可以利用靜電吸附原理，通過靜電發生器對物體釋放靜電以產生吸附作用，物體隨即帶上靜電，并吸附在物體上。在衣物清洗之后，在烘干過程后期利用靜電發生器作用，將衣物上的毛發吸附在筒壁上，從而實現毛發與衣物的分離。

第三，造型與風格設計。兒童的專注力不強，不同性別和年齡的兒童對形態和色彩的認知差異性較大。[7]造型與風格應重點滿足兒童的審美和安全性要求，采用模塊化設計方法，對產品的形態模塊進行個性化設計，便于組合與更換，以適應兒童對造型和色彩的差異化需求，[8]更好地適應兒童洗衣機的成長性設計概念。

第四，操作方式。操作方式的設計應重點滿足易用性、安全性和趣味性等要求。可在產品中設計兒童操作模塊，界面和操作要做到簡便，便于兒童學習和使用。具體的人機交互方式應體現趣味性和創新性，吸引兒童的興趣，引導正確的行為。

5 結語

兒童智能家居家電作為近年來新興的家電細分領域，發展前景十分廣闊，隨著我國“二孩”政策的放開，市場存在巨大的潛力。根據3～7歲兒童和其父母的需求，設計出能滿足其增強兒童參與感、增加親子互動等需求的兒童智能產品，對于兒童身心的健康成長、行為能力與良好習慣的培養具有重要的現實意義。

參考文獻：

[1] 劉琳琳，任屹.基于學齡前兒童心理的智能玩具研究[J].美與時代（城市版），2017（12）：124-125.

[2] 洪桂香.漫談家用電器正在走向智能化網絡化的新時代[J].電氣工程應用，2016（04）：26-34.

[3] 李若輝，關惠元.設計創新驅動下制造型企業轉型升級機理研究[J].科技進步與對策，2019，36（03）：83-89.

[4] 李奕凡，于娜，宋嘉文，劉青，趙昕悅.成長性兒童家具中可調式桌椅研究[J].家具與室內裝飾，2018（7）：72-74.

[5] 戚裕敏，高娃，武莉.面向室內生態環境健康的智能家居產品客戶端交互設計[J].設計，2018（17）：136-138.

[6] 趙家貝，唐雨辰，王海怡，趙逸杰，張嘉興，劉國棟，黃立新.智能洗衣機的模糊控制算法[J].內燃機與配件，2017（02）：117-120.

[7] 王煜華，于娜，汪洋，申黎明.卡通造型對兒童家具色彩視覺感知的影響研究[J].家具與室內裝飾，2018（2）：78-81.

[8] 陳楊威，郁舒蘭，李策，夏巍恒.產品材料與形態設計相契合的研究[J].大眾文藝，2016（13）：67.