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塔里木大學(xué)
畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告
課題名稱 家庭多功能健身器
學(xué)生姓名
學(xué) 號
所屬學(xué)院 機械電氣化工程學(xué)院
專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化
班 級 機械12-2
指導(dǎo)教師
起止時間 2011.12—2012.5
機械電氣化工程學(xué)院教務(wù)辦制
填 表 說 明
一、學(xué)生撰寫《開題報告》應(yīng)包含的內(nèi)容：
1、本課題來源及研究的目的和意義；
2、本課題所涉及的問題在國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析；
3、對課題所涉及的任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析；
4、本課題需要重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路；
5、完成本課題所必須的工作條件及解決的辦法；
6、完成本課題的工作方案及進(jìn)度計劃；
7、主要參考文獻(xiàn)（不少于7篇）。
二、本報告必須由承擔(dān)畢業(yè)論文（設(shè)計）課題任務(wù)的學(xué)生在接到“畢業(yè)論文（設(shè)計）任務(wù)書”的兩周內(nèi)獨立撰寫完成，并交指導(dǎo)教師審閱。
三、開題報告要求手寫體，字?jǐn)?shù)在3000字以上，由學(xué)生在本報告冊內(nèi)填寫，頁面不夠可自行添加A4紙張。
四、每個畢業(yè)論文（設(shè)計）課題須提交開題報告一式三份，一份學(xué)生本人留存，一份指導(dǎo)教師存閱，一份學(xué)生所在學(xué)院存檔，備檢備查。
1.來源及研究的目的和意義
隨著世界城市經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的迅速提高，城市居民的健康意識逐漸增強，健身也成為人們?nèi)粘Ｉ钪械闹匾M成部分。然而由于工作量繁多，生活節(jié)奏加快，各種由于身體沒有得到有效鍛煉而衍生出的疾病也在困擾的人們。沒有時間去健身房，沒有適合的健身場所這些都是身體得不到鍛煉的問題根源。而目前市場銷售的各種健身器材都向著新功能，高科技的方向發(fā)展，但實際生活中會發(fā)現(xiàn)，不論是室外亦或是室內(nèi)的各內(nèi)健身器材，其功能都比較單一，而且價格也比較昂貴，因此我覺得很有必要設(shè)計一款具多功能于一體，同時又物美價廉、設(shè)計合理的健身器材。近幾年，市場上流行的健身器材種類很多，有的健身器材功能單一，雖價格較低，但一般消費者認(rèn)為并不劃算；另外一些健身器材功能較多，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用空間大，價格較高，大多數(shù)消費者又接受不了。所以真正能進(jìn)入家庭的產(chǎn)品并不是很多。
此次設(shè)計的目的就是為了研發(fā)出一種與現(xiàn)在市場上出現(xiàn)的健身器械不同的一部健身器。克服功能單一，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使用空間大，價格較高的缺點，提高使用效果，價格合理，占地小，噪音低的特點。
意義在于為每一戶購買健身器的家庭節(jié)約資金，用一臺機器達(dá)到多臺機器的鍛煉效果，增強人們的體質(zhì)，給千家萬戶帶來健康，從而使產(chǎn)品可以在市場中有一定的競爭力。
2.國內(nèi)（外）研究現(xiàn)狀及分析
一個國家的體育消費水平?jīng)Q定了該國的體育市場的發(fā)展程度。世界許多經(jīng)濟發(fā)達(dá)的國家家庭的體育消費都十分可觀。1994年，英國家庭體育消費為130億美元，意大利為94億美元，西班牙為81億美元，德國為640億馬克。1996年法國家庭體育消費為462億法郎，占整個體育消費的49%。相比之下我國的體育消費就很低了，據(jù)國家體育總局公布的《2001年中國群體體育現(xiàn)狀調(diào)查報告》，我國城鄉(xiāng)居民以家庭為單位全年體育消費平均為397.42元，其中用于購買家庭健身器械平均為92.09元，表明我國家庭健身器械的市場消費水平很低。
從國際視角比較來看我國在體育產(chǎn)值，體育消費水平及體育產(chǎn)業(yè)吸納就業(yè)人口比重三個方面，與西方發(fā)達(dá)國家都存在較大的差距，這些問題直接或間接的反映了當(dāng)前我國體育市場整體上還處于起步和初級發(fā)展階段，近你那來家庭健身器械的總銷售額雖有增長，卻非常緩慢，同時也預(yù)示著家庭健身器械領(lǐng)域市場開拓的潛力巨大。
國外對健身器材的研究集中于兩個方面。一方面是從運動健身的生理學(xué)方面，如不同鍛煉方式的能量消耗量、運動方式對不同肌群的鍛煉效果等，對健身器材的健身效果進(jìn)行研究。通過運動消耗的能量以及健身者身體生理特征的變化，尋找更合理的鍛煉方式，并運用到健身器材的設(shè)計上。這屬于較高層次的對健身器材的研究。另一方面，主要研究健身器材的功能實現(xiàn)方式，如力的產(chǎn)生與變化功能的實現(xiàn)、滿足功能基礎(chǔ)上功能合理性的研究等。而從人機工程學(xué)的角度，對健身者和家用健身器材之間良好的適配關(guān)系方面的研究，并不多見。有關(guān)這方面的研究，很多健身器材公司僅僅根據(jù)市場需求和購買心理，對家用健身器材的造型和顏色搭配方面做了相應(yīng)的改進(jìn)。在我國健身器材的研究主要集中于健身器材廠家，研究的對象是健身器材，研究的方面主要是健身器材功能的實現(xiàn)性，而非健身器材和健身者的適配關(guān)系?？傮w來說進(jìn)行模仿外國健身器材設(shè)計的居多，很多的運動參數(shù)是直接從國外器材獲取的，沒有真正從中國人的生理特點和心理特點，對健身器材的功能組合、功能尺寸、運動參數(shù)進(jìn)行研究。有部分學(xué)者對部分健身器材的尺寸合理性和健身器材的宜人性方面，做了一定的分析和研究，但不夠系統(tǒng)。健身器材設(shè)計的科學(xué)性和合理性，一方面體現(xiàn)在它是否能夠從運動生理學(xué)方面，對人們的健身運動產(chǎn)生更有效率的健身效果；另一方面則是健身器材能否從各個方面更好的適合于健身者的使用，是否從健身者的體質(zhì)特征和鍛煉效果方面，是否從健身者的心理感受方面，是否從不同健身者的操作方式方面，更合理的確定健身器材的功能、尺寸、參數(shù)、界面、使用方式，以此達(dá)到健身器材使用的方便性、舒適型、安全性、合理性。而家用健身器材的人機工程理論的分析和研究，正是基于這第二個方面對健身器材進(jìn)行全方位的系統(tǒng)研究，以達(dá)到健身器材更好匹配與健身者，更好的適合健身者的使用。
3.任務(wù)要求及實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)的可行性分析
本次設(shè)計需要打破常規(guī)，使其多功能性可以滿足多種運動人士需求，性價比和實用性方面也將有更高的提升，從而使其具有很高的市場競爭力和存活力，在健身器這一領(lǐng)域中占據(jù)重要位置。
通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)，加之自己的創(chuàng)新，完成畢業(yè)設(shè)計，運用CAD/CAM、Solidwork等軟件，通過數(shù)學(xué)建模，模擬仿真，人機工程學(xué)原理，按照國內(nèi)外市場需求情況來對預(yù)期目標(biāo)進(jìn)行可行性分析，最后設(shè)計出完整的圖紙，并撰寫設(shè)計說明。熟悉掌握機構(gòu)的設(shè)計方法和相關(guān)軟件在變速設(shè)計中的應(yīng)用，提高動手能力，為將來具體實踐技術(shù)工作打下良好的基礎(chǔ)。
在查閱大量的相關(guān)文獻(xiàn)和對機械設(shè)計系統(tǒng)的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，在指導(dǎo)老師的引導(dǎo)之下，能夠完成家庭多功能健身器的基本功能設(shè)計，達(dá)到預(yù)定的設(shè)計目標(biāo)。
4.重點研究的、關(guān)鍵的問題及解決的思路
第一：市場調(diào)查，與合理性設(shè)計。對健身運動相關(guān)知識進(jìn)行了梳理，從而為家庭多功能健身器人機工程設(shè)計的理論研究提供了重要的參考。
第二：多功能性的組合，與可行性分析。研究了健身器材的人、機、環(huán)境系統(tǒng)中各要素間的適配關(guān)系，重點對健身器材功能的合理性組合、功能參數(shù)以及健身器材安全可靠性進(jìn)行了深入分析研究，基本獲得了家庭多功能健身器材功能及數(shù)據(jù)合理性、健身安全性的設(shè)計方法。
第三：健身器各個部件的尺寸的確定。運用人體測量學(xué)，對健身器材的功能尺寸設(shè)計進(jìn)行了系統(tǒng)分析，獲得了健身器材功能尺寸設(shè)計的理論依據(jù)，詳細(xì)計算主要功能部件尺寸的取值范圍，為家庭多功能健身器的功能尺寸的確立提供了科學(xué)依據(jù)。
第四：使用人性化的設(shè)計。運用人機界面的相關(guān)理論對健身器材功能控制裝置、視覺識別裝置的設(shè)計進(jìn)行了深入分析和研究，提出了健身器材人機界面設(shè)計的設(shè)計原則，對跑步機的功能控制裝置和視覺識別裝置的人機界面進(jìn)行了科學(xué)設(shè)計。
第五：多功能健身器的的市場前景與分析。通過前面對家庭多功能健身器人機工程設(shè)計的理論研究，提出了以健身者為中心的家庭多功能健身器材的設(shè)計原則和設(shè)計程序。通過對家庭多功能健身器人機工程理論的系統(tǒng)分析與研究，本課題所獲得的研究成果將能夠為家庭多功能健身器的設(shè)計提供較全面的人機工程理論支撐和數(shù)據(jù)支持，進(jìn)而為提高我國家庭多功能健身器材的國際市場競爭力做出一定貢獻(xiàn)。
5.工作條件及解決的辦法
1) 在設(shè)計當(dāng)中遇到的設(shè)計想過問題，可以通過查閱圖書館相關(guān)書籍，或者與老師溝通來解決。
2) 在三維建模，和模擬仿真方面，通過學(xué)習(xí)CAD、ProE、Solidwork等相關(guān)軟件來解決。
3) 工具書、計算機輔助設(shè)計、實驗設(shè)備和實驗環(huán)境條件均已滿足。
6.工作方案及進(jìn)度計劃
第1到2周： 熟悉題目,開始查閱資料，完成開題報告。
第3到4周： 消化資料，設(shè)計方案。
第5周： 方案研究，確定具體方案，做出開題報告。
第6到7周： 進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，計算。
第8到9周： 進(jìn)行設(shè)計結(jié)構(gòu)草圖。
第10到11周：完成圖紙，進(jìn)行設(shè)計論文。
第12到13周：完成設(shè)計論文，準(zhǔn)備有關(guān)畢業(yè)答辯。
第14周： 交畢業(yè)設(shè)計的各種資料，并進(jìn)行答辯。
7.主要參考文獻(xiàn)
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[3]安猛.人機工程學(xué)在人性化產(chǎn)品設(shè)計中的原理與方法[J].China's Foreign Trade,2011,(18).
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[5]孫文濤. 機械產(chǎn)品設(shè)計中的造型學(xué)研究[J]. 機械設(shè)計,2011,(9).
[6]戴葆青,宋若峰,賀云花. 三維實體造型應(yīng)用于機械產(chǎn)品設(shè)計的優(yōu)越性分析[J]. 機械設(shè)計,2007,(6).
學(xué)生簽名
年 月 日
指導(dǎo)教師審閱意見
指導(dǎo)教師簽名
年 月 日