第1章智能化设计
1.1智能化设计概论
简单来说所谓智能化设计就是应用现代信息技术，使用计算机去模拟人类的思维方式和思维能力，从而提高计算机的智能化水平，让计算机能够更好的承担在设计过程当中的复杂任务，成为设计人员的重要辅助工具，智能化设计就是将传统的工具进行智能化设计之后更加的方便智能。
所谓智能化，并不只局限于计算机科学，它更像是一种在计算科学基础上形成的新型概念。
从计算科学意义上来看，数据、模型、软件和算法就是构成智能化的主要元素。不论是对哪一个问题展开研究，都需要先构建出物理问题的数字模型；随后还得用到一系列模型计算的计算方法，比如代数方程的求解过程、微分方程的计算方法等；还要用到具备算法重复执行计算功能的专用软件；且在实际计算过程中，还必须分析和处理大量的计算数据。
1.2智能化设计的发展
伴随着计算机网络技术、现代通讯技术、现场总线控制技术的持续高速发展，未来人们的生活将呈现出高度信息化、数字化和网络化的形势。广大群众的生活质量、居住环境正得到持续的提高和完善，对生活水平的要求也越来越高，也是在这样的趋势下才诞生了新型的智能化儿童水杯，且建成数量正日益增长，其中包含有大量的新概念元素和智能化内容等。据有关资料显示，在不久的将来，智能化住宅将占据我国住宅市场的大多数份额，受用群众则是以网上一族和普通市民为主。
近十年来，由于CIMS的快速发展带动了智能化设计的提升，在CIMS的时代背景下，产品设计作为企业发展的根本，为了从根本上满足企业的发展，提高企业的核心竞争力，满足市场的需求，人们对于智能化设计的要求不断提高，在计算机提供知识处理自动化(这可由设计型专家系统完成)的基础上，实现决策自动化，即帮助人类设计专家在设计活动中进行决策。需要指出的是，这里所说的决策自动化决不是排斥人类专家的自动化。恰恰相反，在大规模的集成环境下，人在系统中扮演的角色将更加重要。人类专家将永远是系统中最有创造性的知识源和关键性的决策者。现目前智能化设计开始向着高级阶段，人际智能化设计系统发展，并且智能化设计的发展开始和CAD联系在一起，传统的CAD智能从事计算机类型的工作，但是在面向CIMS的CIAD因为开放性的要求，智能设计由人机一共构成，不仅仅可以满足常规的设计，还可以支持创新性设计的需求。
第2章儿童智能化水杯设计研究
2.1儿童智能化水杯需求
根据数据调查报告显示，使用水杯的儿童一般集中在3-5岁以及13岁以上者两个阶段，但是8-12岁这个年龄阶段的儿童也在使用儿童水杯，市场对于儿童水杯的需求量较大。根据我国卫生部数据调查表面，如果儿童少年的大脑长期处在缺水状态下的话，就会使其脑部出现萎缩的现象，若这时还不加以改进，就会加大脑损伤或认知能力受到损坏的几率，从而便会严重阻碍儿童少年的全方位发展和学习思维的发散。
当孩子感到口渴时，就会在短时间内摄入过多的水量，这样的方式将会严重损伤孩子的肾脏等器官的正常功能。一般来说，孩子对那些造型可爱、颜色艳丽的水杯都会产生极大的兴趣，这就有利于培养孩子的良好饮水习惯。但随着孩子慢慢长大，原有的方式已经起不到太大作用了，大部分父母会在孩子去往学校前把水杯装满，但回来后却基本没动过，有的孩子为了躲避父母的指责，干脆在回家前就把水倒掉，营造出一种正常饮食的假象，以上的种种现象便催生了儿童智能水杯的发展。
对于儿童水杯来说容量的最大需求为250ML到400ML不等，因此儿童水杯的设计需要选择恰当的容量和比例，儿童水杯的开口一般会选择直接饮用的水杯，，大家对于儿童水杯非常注重材质的健康以及水杯的便携程度恶化功能的实用性，对于价格的恰当和水杯的外观需求都存在一定的要求，总结来说无论是对于功能性，外观性，以及实际的市场需求都是设计水杯的关键因素。在水杯功能上契合儿童的需求,外观设计上迎合儿童的兴趣，市场上满足大众的需求都是设计儿童水杯的重要要求。当下我国市场对于智能儿童水杯的需求量较大，但是我国对于儿童智能水表的开发力度不足存在较大的偏差。
2.2儿童智能化水杯功能
由于父母不重视培养孩子的良好饮水习惯，导致大多数儿童在长大之后基本上不爱喝水；幼儿的生活自理能力需要生活的积累才能慢慢建立起来，有些父母为了图方便就有意的控制孩子的正常饮水量，这也是导致孩子不喜欢喝水的因素，还有一些父母是过于宠爱自己的孩子，让他们每天都能喝到各式各样的饮料，从而使孩子不愿意喝水。从整体上看来，许多孩子都没能养成一个良好的饮水习惯，自助饮水的意识有待提高。因此，养成良好的饮水习惯对于孩子而言，是尤为重要的。
对于儿童智能水杯的功能设计来说，需要考虑到幼儿的实际需求，让水杯可以显示一定的知识，在功能设计方面需要注重实用性和启蒙教育，并且还需要拥有一定的时间表示和计时功能，用来提醒幼儿当下的时间和提醒幼儿喝水。在水杯的侧边设定了自动水温检测系统，会根据当下的水温去提醒幼儿，如果水温过高那么在幼儿打开盖子的时候，就会用语音播报的声音告诉小朋友，水温过高，饮用时需要注意水温，如果水温过低就会提醒幼儿，当前水温的摄氏度，幼儿应当重新加热。并且在教育模块显示器当中，幼儿的家长可以根据自身的需求设定不同的教学模块，有生活，数学，语文等多个教育模块，可以让幼儿实现全面发展，幼儿的家长也可以通过设定喝水的时间，到了这个时间之后儿童智能水杯将会播报，提醒幼儿喝水。
图2-1 带有液晶屏幕的儿童智能保温杯
2.3儿童智能化水杯品牌设计分析
现目前我国市场上对于儿童智能水杯设计的品牌较少，其中较为著名水杯品牌有嘿逗儿童水杯，Nado儿童智能保温杯，并且随着儿童智能水杯的市场不断发展，类似小米，苹果，九阳等大型企业也开始针对儿童智能水表的设计，针对本次设计的智能水杯，主要针对幼儿群体设计，提供时间显示，教育设施，实用性等多方面的智能功能。在造型设计方面将水杯的外形设计成一个小机器的形象，底部为智能控制电路，使用高强度的材料进行保护，并且为了实际的保温效果智能水杯的内胆使用了硬化玻璃设计。
第3章智能化在儿童水杯中的应用
3.1智能化儿童水杯功能的应用
目前我国智能水杯市场方面的儿童智能水杯的功能较为单一，智能化和趣味化体现不足，不能满足幼儿的实际需求，以市面上较为著名的lehoo水杯，虽然拥有水温提醒和语音播报功能，但是没有教育模块，时间提醒，趣味设计等等功能，功能较为单一。
对于儿童水杯的功能设计需要根据实际儿童的需求作为根本的出发点，在功能设计方面使用启蒙教育，加强实用性和智能型。在启蒙教育和实用性的功能设计方面设计了带有圆角的长方形电子屏，电子屏显示一些学习方面的知识以及生活知识。另一块显示屏显示当下的时间，可以让儿童准确的了解现在的时间。水杯的盖子带有常规的typc-c的充电插口，在水杯的两侧使用具有温度显示功能的显示屏可以显示当下的实际温度，安装设计拥有一个扬声器，可以根据幼儿喝水的间隙提醒幼儿喝水以及播放教育模块教学视频的声音，在水杯的侧边设定了自动水温检测系统，会根据当下的水温去提醒幼儿，如果水温过高那么在幼儿打开盖子的时候，就会用语音播报的声音告诉小朋友，水温过高，饮用时需要注意水；如果水温过低就会提醒幼儿，当前水温的摄氏度较低，幼儿应当重新加热。并且在教育模块显示器当中，幼儿的家长可以根据自身的需求设定不同的教学模块，有生活，数学，语文等多个教育模块，可以让幼儿实现全面发展，幼儿的家长也可以通过设定喝水的时间，到了这个时间之后儿童智能水杯将会播报，提醒幼儿喝水。另外在杯盖上设有监控饮水质量的模块（如果饮用水某些含量超标会发出提醒并在杯盖上进行显示）
3.2智能化儿童水杯外形中的应用
现目前始面上智能化水杯的外形设计较为多样，但是没有充分考虑儿童的实际需求，对于外形的设计都是以卡通为主，忽视了功能的实用性和幼儿的人体工程学设计，如Nado儿童智能保温杯，在水杯的外观设计方面没有突出智能化和现代化，使用了蓝色作为主色调，喝水不太方便，并且实际的储水量不满足实际幼儿实际的需求。
图3-1 Nado儿童智能保温杯
在设定儿童水杯的参数数据时，应将水杯的容量、直径和高度等纳入考虑范围以内，同时还得对目标客户的情况展开分析和调查。按照中国营养学会制定的《中国居民膳食指南》的相关内容可知，在天气适宜、运动量适当的情况下，承认每天最少应当摄入1500ml的水量，但关于儿童少年单日正常饮水量的研究却少之又少，且在实际的设计过程中，很难去界定水杯的某些变化因素和参数，例如儿童的单日活动情况、各类饮食中包含的水分等，所以不同儿童的单日正常饮水量也是完全不一样的，这主要与个人的体质特征有关。
因此，在设计水杯容量时，必须先对儿童持杯的施力特点、手掌的力度大小等进行分析。再结合市场成功产品的有关参数，便可得到科学的容量范围。水杯的直径和宽度要保证儿童能够正常抓握，杯身造型、整体容积等也要进行合理的设计，不能过窄、也不能过宽，此外还要将各类因素综合起来，使水杯的高和宽能尽量保持在0.40的比例，这就是最理想的儿童水杯设计参数。在造型设计方面将水杯的外形设计成一个带两个手柄的形象，底部为智能控制电路，使用高强度的材料进行保护，并且为了实际的保温效果智能水杯的内胆使用了不锈钢材料设计。
3.3智能化儿童水杯材料中的应用
在对于智能化儿童水杯的材料设计，因为水杯的设计是一个保温杯，需要具有一定的保温效果，所以水杯的内部设置有不锈钢怀胆，让水杯拥有长时间的保温效果，儿童智能保温杯下半部分使用的是金属喷漆材质，上半部分为塑料材质，这款水杯使用的金属材料为食品级304不锈钢（304不锈钢是不锈钢中常见的一种材质，密度为7.93 g/cm³，业内也叫做18/8不锈钢。耐高温800℃，具有加工性能好，韧性高的特点，广泛使用于工业和家具装饰行业和食品医疗行业），塑料及硅胶密封圈也全都是食品级的安全材料。
图3-4 304不锈钢
第4章智能化在儿童水杯设计实践
4.1智能化在儿童水杯设计定位
市场上的儿童水杯大致可分为传统儿童水杯和儿童智能水杯。传统水杯仅仅满足了基本需求，缺乏一些新型功能，没有更好的满足市场的需求。但是随着科技的进步和人民的物质水平的提高，出现了儿童智能水杯这一新型水杯，而且儿童智能水杯的功能越来越实用，带来了更加全面新颖的功能，在对于水杯功能性设计的过程当中需要注重对于功能的创新创意，不但需要保留传统水杯的优点，还需要进行全面的升级。现目前我国的儿童水杯市场正在向着多样化和功能复合化的方向发展，但是都存在材料使用不正确，功能较为单一以及存在质量参差不齐等等一系列的问题。
因此对于现阶段的水杯需要进行全面的创新突破，最大程度的完善实际的功能，在设备的定位设计之前进行了大量的市场调查，设计基于儿童为主要目标满足儿童的实际精神需求的水杯设备及，以此来提高我国儿童的生活质量，起到寓教于乐，生活两不误的现象。儿童水杯设计,以提升儿童群体的生活质量,满足他们独特的精神需求。
首先,通过对市场上现有的竞品进行研究分析,发现现有儿童水杯存在的不足,总结儿童水杯设计的规律与方法，然后基于调查的基础上，提出切实可行的意见措施，对于本次智能化水杯的设计定位，主要是针对儿童智能化水杯在市场上产品较少进行设计的，本次儿童水杯的设计定位是新型的科技水杯定位，以智能化为基础设定了多样的功能和有趣的外表，满足幼儿喜好的同时拥有足够的功能，例如水温提醒系统，时间显示系统，教育模块等等。
4.2 智能化在儿童水杯设计实施
当设计方向得以确定以后，就可以开始研究水杯的结构。按照8~14岁儿童是少年的发展特点可知，吸管式的水杯显然已经不再适用了，因为这个年龄段的孩子已经具备了成熟的使用直立式水杯的能力，且在上学之后的运动量将会显著提高，所以对水的饮用方式和实际需求量等也会发生相应的变化，从某种角度上来说，吸管式的水杯会对少年儿童的单次饮水量产生极大的限制，所以相比之下，直饮式的水杯要更符合少年儿童的单次饮水量需求，在感到口渴时，他们能够按照自己的实际需求来控制饮水量，既可慢慢饮用，也可以豪饮而尽，或是将水倒在杯盖上来喝。与此同时，还可以将品牌影响力大的儿童水杯当做设计的主要参考对象，据大数据平台2015-2018年统计数据，国外儿童水杯市场品牌化趋势日渐明显，X的contigo，德国的膳魔师。日本虎牌、象印、disney等品牌的儿童水杯占据市场份额的48.1%，虎牌的销量最高。disney等品牌的儿童水杯设计针对不同的年龄段儿童群体进行市场细分，包括儿童吸管保温杯、弹开式保温杯、双盖式保温杯等，产品设计定位精准，与用户特殊的生理、心理特征、需求等方面更加紧密贴合。通过观察可以得知，在广大的目标群体中，直饮式水杯的使用量是首屈一指的，这便为本次儿童水杯的结构设计指明了正确的发展方向。使用螺纹来固定水杯的各个部件，就可以避免水杯在受到剧烈抖动时出现漏水、掉盖等现象，但杯盖的拧开力度必须要处在儿童手部力量的极限值以下，此外，还可以将某些特定元素引入到杯盖的设计过程中，保证少年儿童在日常使用时，可以轻松的就拧开瓶盖，从而促使其养成良好的饮水习惯。
在造型设计方面将水杯的外形设计成一个小机器的形象，对于儿童智能水杯的功能设计来说，需要考虑到幼儿的实际需求，让水杯可以显示一定的知识，在功能设计方面需要注重实用性和启蒙教育，并且还需要拥有一定的时间表示和计时功能，用来提醒幼儿当下的时间和提醒幼儿喝水。作为XXX背景下的智能化科技产品，其使用寿命有很大一部分是由电力和充电模式的设计来直接决定的。举了例子，云饮智能儿童水杯在杯盖的后侧位置安装了一个Nado的充电端口，且由于这款产品本身就是每天都要接触到水的，所以这种磁力吸附充电设计的引入就给顾客的正常使用提供了极大的便捷，不仅可以避免水的流入，而且还降低了充电过程的操作难度。
第5章结论
随着智能产业的发展智能水杯也逐渐进入大众的视野，从一开始的新奇到不理解最后被接受，智能水杯被越来越多的人知道和使用，紧跟智能水杯的步伐儿童智能水杯面世了。忙于工作的成人使用智能水杯除了养成良好饮水习惯以外也是追求生活品质的体现。同理，在儿童水杯当中也是如此。所以在这样的大环境背景下儿童智能水杯应运而生。新型多功能儿童水杯的设计为卡通可爱凤格，本着实用、环保、多功能、美观等特点，功能新型多样、材质健康、环保节能、外观迎合需求等设计理念进行创新设计。新型多功能儿童水杯的研发通过外观卡通、主题环保、儿童启蒙教育、功能多样方面研发具有健康饮水、影音功能、GPS跟踪、传感导温、电子显示多功能于一体。意在水杯功能上满足孩子的需求，外观设计上迎合儿童的兴趣，市场上满足大众的需求。儿童智能水杯是一个新的产品，主要是可以帮助孩子养成正确喝水习惯，从而引起孩子的兴趣，只要孩子好好喝水，按照目标喝水，就能获得奖励，久而久之就形成了一种规律，综上所述，儿童水杯智能化是非常有必要的，能陪伴孩子的成长，同时帮助孩子培养良好的饮水习惯，也是父母追求孩子更好的生活品质的一种体现。
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致谢
酷爱打游戏的我，在大学录取通知书到我手上的时候，我才相信自己成功的考上了本科我的家人也不敢相信，我这种网瘾少年也能考上大学。大学四年转瞬即逝，一上就上半天的专业课程充实而快乐。难以置信我已经毕业了。
回忆起在学校的点点滴滴，和同学老师相处的美好回忆一直浮现在我脑海里，毕业这两个字在我看来陌生而熟悉。从大一开始送走一届又一届的师兄师姐，没想到马上就轮到了自己。
毕设对于我这种十级拖延症来说真是灾难，从任务书到开题报告每次都需要在导师的催促下，才能完成，进度经常会慢小组同学半拍。因此在初稿的时候我提前做好调研材料，提高自己的速度。避免给导师同学们带来麻烦。
在兼顾实习工作的同时，用将近两个月时间终于把我的这篇毕业论文写完了，在这段记忆深刻的论文写作历程中，带给我即将结束的大学生涯无限的回忆。一路以来获得老师和同学的帮助，而最应该感谢是我的导师。认真是对她最好的诠释，外冷内热的她对我们有着不厌其烦的指导，帮助我这篇论文的最终完成。
在此，我要把我最高的敬意献给张琳竟老师。
大学四年，感恩，比心！
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