01

畢業(yè)設(shè)計(jì)作品介紹

此作品為一款支持兩人使用的，能夠移動居住一周左右的小型加壓月球車，通過對月球車上機(jī)組成員工作及生活的行為進(jìn)行研究分析，優(yōu)化月球車外觀形態(tài)及內(nèi)部布局，從而提升機(jī)組成員工作效率與生活體驗(yàn)。

加壓月球車效果圖

02

設(shè)計(jì)構(gòu)思

在未來登陸月球并開展科學(xué)探索的過程中，載人月球車是擴(kuò)大航天員的活動范圍、減小航天員體力消耗最有效的探測工具。而相較于傳統(tǒng)的非加壓月球車，加壓月球車不僅是一種移動工具，還可以為長期遠(yuǎn)離大本營的宇航員提供一個暫時(shí)的住所，從而提高機(jī)組成員艙外活動的生產(chǎn)力，并提供比非加壓月球車更大的探索范圍。然而目前國內(nèi)外的對加壓月球車的設(shè)計(jì)較為概念，且重點(diǎn)仍放在其機(jī)械性能上，對其內(nèi)部機(jī)組人員的生活及工作體驗(yàn)方面的研究尚少。

該設(shè)計(jì)的重點(diǎn)為優(yōu)化機(jī)組人員的生活及工作體驗(yàn)，因此需要通過對機(jī)組成員的行為動作及心理狀態(tài)做好充分的研究，深入了解目前國內(nèi)外相關(guān)設(shè)計(jì)案列，探究目前加壓月球車在機(jī)組人員各方面存在的問題并提出相應(yīng)建議對策，并在有限的空間內(nèi)對月球車外觀、內(nèi)部空間布局、各部分功能設(shè)施形態(tài)、加壓艙進(jìn)出方式以及與外界環(huán)境及其他設(shè)施交互方面做出優(yōu)化設(shè)計(jì)，探究出提升機(jī)組成員生活及工作體驗(yàn)的加壓月球車概念設(shè)計(jì)。

對月球車內(nèi)機(jī)組成員行為的研究

03

設(shè)計(jì)深入

首先對各行為在限定的空間中行為建模模擬，推敲各部分的空間尺度與組合關(guān)系，進(jìn)行一些情景的預(yù)設(shè)來幫助探究空間布局的可能性。

建模模擬各行為尺度

然后通過建模模擬推敲等方法驗(yàn)證設(shè)計(jì)原型在空間尺度與人機(jī)交互方面的可行性后，敲定最后尺寸與布局，結(jié)合統(tǒng)一的語言風(fēng)格，繪制方案的草圖。并將平面的草圖轉(zhuǎn)化為3D的草模型，在立體空間內(nèi)推敲各部分細(xì)節(jié)的尺寸與連接形態(tài)，并完善初步的空間氛圍。

草圖繪制

草模搭建

04

設(shè)計(jì)產(chǎn)出

經(jīng)過多次優(yōu)化與迭代后，明確了最終的概念形態(tài)，并通過數(shù)字建模渲染以及實(shí)體模型制作來呈現(xiàn)：外觀整體造型多以直線幾何構(gòu)成，減少機(jī)械結(jié)構(gòu)外露以避免月表塵土的侵蝕。色調(diào)以黑白灰為主，單一純色為輔，表面增添適當(dāng)帶有標(biāo)識性的涂裝。前側(cè)駕駛艙采用懸臂式設(shè)計(jì)，視窗采用小面積的三角形構(gòu)成，駕駛位斜下方也增添視窗方便機(jī)組成員駕駛時(shí)能夠近距離觀察到月表地形。后側(cè)EVA服室連接艙內(nèi)防護(hù)服端口，可伸縮防護(hù)罩可以保護(hù)防護(hù)服避免收到灰塵及輻射的影響，最后端樓梯方便機(jī)組成員在穿著防護(hù)服后由月球車移動至月球表面。駕駛艙上方為衛(wèi)星通訊設(shè)備，使機(jī)組成員與地球上的控制中心保持聯(lián)系，周圍配備了探照燈使行駛途中可以更加清晰看到周圍環(huán)境；月球車上端兩側(cè)增加可折疊的柔性太陽能板，加壓艙主體左側(cè)為對接窗口，右側(cè)為外置能源箱。

月球車外觀概念渲染圖

后側(cè)防護(hù)罩概念圖

月球車尺寸圖

內(nèi)部各設(shè)施尺寸形態(tài)符合人機(jī)工學(xué)，在有限空間內(nèi)盡可能提高機(jī)組成員舒適度，同時(shí)需考慮在月表低重力環(huán)境對機(jī)組成員行為動作的影響，如在合適位置增添扶手。內(nèi)部整體環(huán)境氛圍保持簡約整潔同時(shí)有一定的秩序性，減少各設(shè)施機(jī)械結(jié)構(gòu)的外露與有安全隱患的銳角邊。為減緩機(jī)組成員的孤獨(dú)感及其他心理問題以營造更加舒適的環(huán)境體驗(yàn)，可以適當(dāng)提升光源色溫，并通過溫度、光照的調(diào)節(jié)模仿地球上的晝夜變化；除此之外，可以設(shè)置一些引導(dǎo)光帶來保證較暗情況下艙內(nèi)的安全性。

月球車內(nèi)部概念渲染圖

內(nèi)部設(shè)施渲染圖

駕駛艙內(nèi)部渲染圖

內(nèi)部空間照明效果

實(shí)體模型采用了剖面的展現(xiàn)形式，外殼部分聯(lián)系工廠進(jìn)行了加工處理；內(nèi)部設(shè)施先進(jìn)行分件與3D打印，然后進(jìn)行了涂裝與組合；隨后進(jìn)行了燈光線路的設(shè)計(jì)與制作，最后制作了月表模型作為環(huán)境展示。

模型制作

模型效果

05

作者致謝

感謝在畢業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)作的過程中我的導(dǎo)師馬賽教授給予我的諸多幫助，也感謝其他老師與同學(xué)給予我的寶貴意見，以及感謝我的父母、親人、朋友提供支持。

資料提供 | 張?jiān)录?/p>

圖文編輯 | 羅雪輝 張雪瑩

審核 | 王曉昕