機構的實驗 - 空間的變動

關於機構的實驗，設定的限制是只能用軸和桿子進行點和線的組裝。嘗試不同 的組合方式，看能夠發掘出連桿機構還能夠有怎樣的互動模式，又如何應用於家具 設計之上。

(1) 發現詮釋

在實驗的初期，藉由手邊容易取得的素材，像是樂高以及厚紙板進行發現的遊 戲。主要分為兩個部分，一個是垂直向的節點分布，另一個是水平向的圖騰分布。

並藉由遊戲的結果試圖理解所得到的結果可以應用於那些設計產品。

a. 垂直向的節點

用連桿和支點進行排列組合，測試不同的方式使連桿由平面然後展開成不同的 形狀。連桿和支點的比例會造成不同的自由度，造著這個原則設計出了不同型態的 結構，並且每次展開的型態都不一，突破規則的框架。

圖 5. 26 樂高組成的結構

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b. 水平的圖騰分布

用不同的規則在水平面上分布連桿和節點，測試能夠是否能夠創造出不同型態 的作動模式。並且用厚紙板以及雙腳釘製作草摩，測試結構的同時也嘗試發展成產 品的草摩。其中包括了籃子 ( 圖 5.27 )、矮桌 ( 圖 5.28 )、書櫃 ( 圖 5.29 )、燈 具 ( 圖 5.30 )等等。

圖 5. 27 籃子

圖 5. 28 矮桌

圖 5. 29 書櫃

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圖 5. 30 燈具

在實驗所得到的結果中，進行產品發想。最後選擇出能夠改變成三種不同型態 的矮桌為發展目標。原因是其圖騰式的改變比較難以被使用者所預料，並且三個型 態之間的差異較大，各狀態間較不會有相似的重複感。

(2) 挑戰詮釋

確定發展概念之後，藉由圖騰的重新安排，調整成適合為矮桌的大小，控制連 桿的比例和數量，發展出不同型態的桌面圖案。在其中挑選出多軸向對稱，形狀近 似於圓形的概念繼續發展。

圖 5. 31 圖騰變化

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圖 5. 32 接近圓形的圖騰

確定桌面的構成形式之後，調整桿件的粗細，用紙板做出 1：1 的模型感受視覺 效果以及互動的感覺。

圖 5. 33 桌面草模比例一

圖 5. 34 桌面草模比例二

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圖 5. 35 桌面草模比例三

圖 5. 36 桌面草模比例四

用電腦模擬出桌子的狀態，並且設計不同的結構模式，確認視覺上的整體感。

圖 5. 37 電腦模擬圖

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a. 桌面的挑戰

桌面由 304 的不鏽鋼為材質，厚度 1.5mm 進行雷射切割。組裝的過程中嘗試 過了三種不同的軸心設計。最一開始的設計是藉由在軸上車出凹槽，夾入C 型扣環，

分隔每片板子使之獨立旋轉。但由於必須要預留一定厚度的餘裕才能夠組裝，每個 軸心存在著的誤差，使的組成桌面時勢必造成大幅度的凹陷 ( 圖 5.38 ) ，並且訂 製軸心的價格過高。因此將軸改為用螺絲逼緊，可以調整每片之間的誤差。結果顯 示改善了凹陷的幅度，但依然還是有小幅度的塌陷 ( 圖 5.39 )，如果螺絲鎖得太緊，

又會造成運轉的不順暢。因此最後選用了用螺絲逼緊的狀況下，在每一片中間加入 一個止推軸承。止推軸承是由三片一組 ( 圖 5.40 )，中間部分有卡入由軸承鋼製作 的鋼珠，可以達到上下逼緊之後還能夠順暢運轉的目標。

圖 5. 38 螺絲留有餘裕，導致桌面凹陷

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圖 5. 39 螺絲逼緊改善塌陷，但運轉不順暢

圖 5. 40 止推軸承

(圖片引用自 http://www.kuangho.com.tw/chinese/ntnball.html)

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b. 結構的挑戰

在桌面完成之後，測試了不同的結構設計來支撐桌面。由於本設計的特點在於 桌面的圖騰變化，為了能夠凸顯出桌面的特性，桌腳我盡量避免複雜的結構以搶走 了桌面的光彩。

一開始設計了由八個支架構成四隻腳的結構，但由於結構設計不良，再焊接時 精度無法控制到垂直，導致桌腳無法呈現垂直的狀態。然而如果要堅持這樣的結構，

必須要製作高成本的治具。在成本考量下，進行其他結構的設計。

圖 5. 41 桌腳設計第一版

圖 5. 42 焊接導致的變形

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考量到第一版桌腳製造上的困難，因此將結構改成由板金彎折的設計。藉由彎 折的強度固定桌腳本身的剛性 ( 圖 5.43 )。但實際組裝之後，因為桌腳和桌面的結 構性不強，造成桌子不穩。

圖 5. 43 桌腳設計第二版

由於必須確保桌面能夠自由轉動，能夠鎖死的地方只有單一桿件的面積，對於 承重而言不夠有力，會造成桌腳的不穩。因此設計出能夠和桌面一起移動的立體結 構。在每個桌腳加上了一根會跟著移動的桿件作為補強結構 ( 圖 5.44 )，最初的初 衷是希望桌腳結構能夠越簡單越好，所以盡可能做最小幅度的結構設計，讓整體視 覺梨原初的理想更接近 ( 圖 5.45 )。

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圖 5. 44 單一補強結構

圖 5. 45 單一補強的視覺狀態

但單一補強只會增加特定方向的結構強度，導致矮桌有特定軸向會特別脆弱，

容易搖晃。因此再增加一個軸向的結構補強 ( 圖 5.46 )，在這個狀況下雖然整體視 覺結構的複雜度不如先前的乾淨，但強度有顯著的增加 ( 圖 5.47 )。

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圖 5. 46 雙軸向結構支撐

圖 5. 47 雙軸向結構支撐整體

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圖 5. 48 桌面細節圖

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(3) 意義詮釋

在實驗設定上，我的提問是關於機構的可能性。在一開始就設定了由連桿機構 為基礎，試圖將其發展成家具產品。在發展的過程中可以發現在每個判斷的背後，

我都希望作品是能夠同時直接展現機構的型態又能夠讓人在使用過程中可以親手感 受到作動的原理。由此可見在問題的設定上是對機構設計的範疇做出提問，機構設 計在產品設計的範疇中總是處於一個輔助的角色，盡可能降低存在感卻準確地完成 任務。在設計師的認知中，機構是醜陋的並且需要適當的外殼將其藏起來的。但是 身為一個機械系的學生，在學習機構的概念和實際的應用時，是可以感受到這些知 識後面存在著美妙的世界。就像在小時候在玩魔術球 ( 圖 5.49 )，親手感受到他的 伸展和收縮時，多少小孩會發出驚嘆聲？因此在產品的發展中，我認為是可以重新 詮釋機構的角色，不一定要是醜陋並且需要隱藏的，甚至可以成為產品外觀的主體。

圖 5. 49 魔術球

(圖片引用自

http://image.cn.made-in-china.com/2f0j01IGHtgCpdaQAc/%E5%A4%9C%E5%85%89%E9%AD%94%

E6%9C%AF%E7%90%83%EF%BC%8D9888.jp)

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