刘骏的毕设故事 《基于城市的智能消防机器人产品设计开发

2024-03-06 消防器材

  2008年9月-2012年7月就读于北方工业大学艺术学院工业设计系获工学学士学位;

  2012年9月-2014年7月就读于北方工业大学文法学院法律系获法学学士学位;

  2016年9月-2019年7月就读于清华大学美术学院工业设计系获艺术硕士学位;

  “这是一款用于侦察的智能消防机器人产品,可代替消防员进入火场进行侦察、提高消防效率、保障消防员生命安全。该产品具有耐高温的性能,可在浓烟环境中获取燃烧物信息、火场环境信息、被困人员位置,通过数据分析判断出适用的灭火剂、营救路线等。”

  刘骏同学的研究生学习生活即将结束,三年来各方面都有了长足进步,特别是产品设计能力的提高尤为突出。从其毕业设计作品——消防机器人就能看出他的努力。

  随着5G时代的来临,智能机器人技术的应用开发设计是一大趋势。工业设计领域的从业人员与智能机器人的研究人员合作,探讨针对实际的需求,设计开发相关智能产品是工业设计师的重要工作内容。刘骏同学三年的研究生学习期间有近两年的时间与北京力升高科科技有限公司合作,参与了实际的消防机器人产品设计开发项目。

  课题是从实际的社会消防问题出发,与开发团队一起走访调研了全国5个城市的10个与消防机器人相关的消防部门;与16名一线消防人员进行一对一深度访谈,分析研究认真深入;结合一线消防需求,与公司团队一起完成第一阶段的设计开发任务,并对第二阶段消防机器人产品设计提出了设计概念方向。

  刘骏同学在智能消防机器人设计开发中主要负责产品的外观设计,参与结构功能规划,表面涂装处理、交互设计、UI设计、工程样机制作、样机测试等工作。最终成果为一台基于现存技术的第一代量产消防机器人产品及其遥控器,和一台基于对未来消防场景畅想的第二代概念消防机器人产品。其中,第一代产品结合当下前沿的耐高温材料、即时地图及热像仪等有关技术设计,从外观、加工工艺等角度完成设计作品;第二代产品是在技术成熟的前提下,由刘骏同学提出概念设计需求,从产品定义、材料工艺、使用情境、使用方式等角度,以概念设计的方式提出的一款更具火场实用性的消防机器人产品。

  从毕业答辩过程中看,刘骏同学具有较强的分析问题和独立工作上的能力,专业基础扎实,考虑问题全面,对设计理论与设计流程基本掌握,能综合运用所学知识。最终顺利地完成了预期的设计任务,并得到公司领导及有关消防业同仁的一致好评。

  选择这个课题的初衷是因为由于中国城镇化水平持续性提高,由此带来居住区密集、商业中心范围扩大、人口密度增长等诸多问题,使得我国的消防环境受到了严峻的挑战,但与此同时,消防装备却还处于较落后的水平。

  近年来许多火灾案例也使我们意识到火险远比我们想象中的更可怕。经常能看到消防员用血肉之躯保护群众及国家财产,甚至付出生命代价的报道。

  以往在消防领域,与工业设计有关的研究少之又少,作为工业设计的研究生,使用工业设计专业的思维和方法,探究消防产品的适用性、易用性、人机交互等问题,提供专业性的用户研究、需求分析、产品规划、生产与制造服务,是对我国消防事业和社会责无旁贷的义务,亦是向火场中最美“逆行者”由衷的致敬。

  本次毕业设计课题——基于城市的智能消防机器人产品设计开发,是与北京力升高科科技有限公司合作的实际产品研究开发项目。课题初衷是以智能化解决消防问题,研发出代替消防员进入火场区域、解决消防员人身安全的问题,并能够在火场恶劣条件下完成收集环境信息、寻找被困人员、现场应急处置等工作的机器人。

  火灾具有复杂性、多样性、突发性和不可重复性等特点,不能真实地复原现场,只可以通过消防员或火灾幸存者的描述尽可能地还原真实场景。我与小组成员一起走访调研了国内多个城市的十余个消防有关部门,对我国消防环境和核心需求来做了较为全面的梳理与分析后,开展设计、研发工作。结合消防“快”的核心需求,最终确定了产品的两个设计核心:

  第一代消防侦察机器人,是结合当下的技术条件,使产品实现在1000度高温环境下能够智能行进和长时间停留,并持续地收集火场燃烧物、温度环境、地图等信息,并寻找火场内的被困人员等功能。

  遥控器产品同样以“快”为设计宗旨,在使用效率和使用流程上做了逐步优化,区别于同类遥控器产品。优化传统产品需现场架设、组装、调节的复杂流程,以便携式、翻盖式和强信号为特点,实现在火场上的快速部署和便携移动。

  第二代机器人是对未来智慧消防的预言项目。在技术成熟的前提下,由工业设计师提出设计需求,从产品定义、使用情境、使用方式等方面出发,通过概念设计的方式,设计出一款具备更强通过性、更全面的侦察能力,及现场处置能力的机器人。

  以上三款产品预计将在2019年10月的中国(北京)国际消防技术与设备展览会上公开亮相。

  最后,衷心感谢我的恩师杨霖老师以及工业设计系的其他所有教师,在研究生期间对我的悉心教诲。三年的研究学习生活,使我认识到作为国内双一流大学的研究生,不仅要专业过硬,更应心怀大爱,努力通过设计改变更多人的生活环境,甚至挽救生命。很谢谢在美院度过的三年研究生生活,这段经历会伴我继续前行。