楊欣源 齊英杰

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

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。從中國知網(wǎng)的文獻(xiàn)數(shù)量上看，文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計研究從2016 年以來持續(xù)升溫，已經(jīng)成為當(dāng)前設(shè)計領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。目前，對文化創(chuàng)意產(chǎn)品的研究主要可以分以下三個方向：（1） 從文化視角出發(fā)研究文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計。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。如通過對中國傳統(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元素，并將其應(yīng)用于文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計中。（2） 從設(shè)計方法角度研究文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計。這個方向主要集中在符號學(xué)和用戶體驗在文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用。如對符號學(xué)的語意、語用、語構(gòu)、語境理論在文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用方法進(jìn)行研究[5]，對唐納德· 諾曼的情感化設(shè)計三層次理論在文化創(chuàng)意產(chǎn)品體驗設(shè)計中的應(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。這個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)計中的創(chuàng)新應(yīng)用與方法[8]。

從文獻(xiàn)來看，關(guān)于文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計研究主要集中在文化、符號、體驗等三個角度，而從技術(shù)視角研究文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計的文章很少。另外，從市場角度觀察可以發(fā)現(xiàn)，文化創(chuàng)意產(chǎn)品的種類主要集中在旅游紀(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，很難見到其他產(chǎn)品。隨著技術(shù)的發(fā)展，人們對文化創(chuàng)意產(chǎn)品的新穎性、體驗性要求也會越來越高。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)計的研究對象。因此，本文試圖對機(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、動態(tài)的文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計。

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，是由四個剛性構(gòu)件用轉(zhuǎn)動副鏈接組成的，各個運(yùn)動構(gòu)件均在同一平面內(nèi)運(yùn)動的機(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）為主動件且等速轉(zhuǎn)動，而搖桿（桿件3）為從動件作變速往返擺動，連桿（桿件2）作平面復(fù)合運(yùn)動。在雙曲柄機(jī)構(gòu)中，主動曲柄（桿件1 或桿件2）作等速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，從動曲柄（桿件2 或桿件1）作變速運(yùn)動;當(dāng)桿件1 與桿件2 長度相同、連桿2 與機(jī)架AD（桿件4）長度相同時，為常見的平行四邊形機(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，連桿（桿件2）作平面復(fù)合運(yùn)動。

2 平面四桿機(jī)構(gòu)的動態(tài)

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

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

情緒是往往伴隨著生理喚醒和外部表現(xiàn)的主觀體驗。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)知評價（認(rèn)知評價觀取向）。情緒的主觀體驗是高度相關(guān)的連續(xù)體，是一種模糊狀態(tài)。為了對情緒體驗進(jìn)行較為準(zhǔn)確的描述，Russell（1980）提出了描述情緒體驗的環(huán)形模型，認(rèn)為情緒可以分為愉悅度和喚醒度兩個維度進(jìn)行描述（如圖1）[10]。

連桿的運(yùn)動特征不同，會引發(fā)人的不同情緒體驗。通過訪談法對平面鉸鏈四桿機(jī)構(gòu)的情緒體驗進(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)的動態(tài)文化創(chuàng)意產(chǎn)品設(shè)計實踐

3.1 動態(tài)擺件機(jī)構(gòu)選型

桌面擺件是文化創(chuàng)意產(chǎn)品種類之一，它可以分為靜態(tài)和動態(tài)兩種。在市場上，動態(tài)擺件種類很少。現(xiàn)在很多人，特別是年輕人，工作緊張，心理壓力大，往往通過注視動態(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。

鑒于單個正向平行四邊形機(jī)構(gòu)看起來體量比較弱，本文選擇了12 個機(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 動態(tài)擺件機(jī)構(gòu)的速度設(shè)計

為了使擺件的運(yùn)動方式多樣化，產(chǎn)生更加豐富的動態(tài)，對圖3 中的設(shè)計方案進(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)計方案中，12 個平行四邊形機(jī)構(gòu)，每個機(jī)構(gòu)都由一個獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動，并且擺件的基座形態(tài)和尺寸，看起來也更加牢固、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，通過旋鈕對機(jī)構(gòu)的運(yùn)動速度（周期）進(jìn)行調(diào)節(jié)，以產(chǎn)生更加豐富、多樣的運(yùn)動形態(tài)。

4 結(jié)論

當(dāng)今文化創(chuàng)意產(chǎn)品的市場雖然非常繁榮，但同質(zhì)化現(xiàn)象嚴(yán)重，能夠展示科技文化的、動態(tài)的文化創(chuàng)意產(chǎn)品種類很少。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)計研究的方法，對平面四桿機(jī)構(gòu)的動態(tài)情緒體驗進(jìn)行了初步研究得出：當(dāng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動速度適度的時候，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)的動態(tài)會產(chǎn)生較強(qiáng)的愉悅感;當(dāng)運(yùn)動速度較高時，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)的動態(tài)會給人帶來繁忙、急躁或恐懼的感覺;當(dāng)運(yùn)動速度較低時，平面四桿機(jī)構(gòu)、雙搖桿機(jī)構(gòu)、曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的動態(tài)會給人帶來枯燥、無味、冗長的感覺。同時，應(yīng)用上述初步結(jié)論，設(shè)計了能夠體現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動美感的，能夠給人帶來新穎情緒體驗的動態(tài)擺件。