一种符合青少年书写习惯的曲面垫板
摘 要
学习生活中，发现在较厚的书本封胶处中部书写时，受限于不规则的圆弧纸面，笔控制不住，笔尖常常会很滑，字迹潦草、纸张易破损和浪费书本书写空间的情况，而传统的垫板是平面的，过于厚重、不方便携带的问题。为了解决书本封胶处书写不便的问题并最大程度利用书本上记笔记书写区域，据此，本课题设计了一种新型曲面垫板。其外型由一块长方形直板和一块具有一定弧度的曲板构成，能够使该垫板末端可以根据具体书本的厚度产生角度的弯曲，使其贴合书本封胶处的角度，便于人们在封胶处进行书写，使字体更加美观并可以起到保护书本的作用。在制作时，经过实验对比，综合考量后选择了3D打印技术并选取树脂为打印原材料。因此，新型曲面垫板不仅能够起到帮助书写的作用，还具有轻便耐用，成本低廉的特点。
关键词：曲面垫板，青少年，书写习惯，3D打印
目 录
第一章 绪论............................................................................................................. 3
1.1研究背景.............................................................................................................. 3
1.2研究现状.............................................................................................................. 3
1.3研究内容.............................................................................................................. 4
1.4创新点.................................................................................................................. 5
第二章 研究过程..................................................................................................... 6
2.1研究方法.............................................................................................................. 6
2.2研究思路.............................................................................................................. 6
2.3产品设计.............................................................................................................. 6
2.4实验过程.............................................................................................................. 7
第三章 实验结果与分析........................................................................................ 8
第四章 总结与展望................................................................................................. 9
参考文献.................................................................................................................. 10
1.1研究背景
常言道，字如其人，一手好字让人心情舒适，大家对字的美观程度越来越重视。但书本封胶处记笔记不便，会产生浪费纸张、写字潦草的情况。为了解决这一问题，众多学者专家进行了研究，发明了各种产品。庄方诗宇[1]设计了会计记账用手持书写垫板，该垫板便于使用，可根据需要调整该装置的倾斜角度，便于进行书写，提高了使用者的舒适度。吴国权[2]发明了一种多功能书写垫板，可以对书写者的肘部和前臂位置进行调节，对青少年的坐姿端正起到重要的作用。张翔宇[3]发明了一种防滑书写垫板，该垫板包括垫板主体、吸附装置和固定片，通过设置的吸附可以将书写垫板固定在桌面上，且通过进行按压软板可以轻松的将书写垫板从桌面上拿起，并通过第一折叠轴将书写垫板折叠。
在学习的过程中需要对知识点进行记录，通过书写的方式避免忘记内容，不需要重新进行学习，减少时间的浪费同时提高工作效率，但是在进行书写的过程中会存在以下问题：
1.在看书的时候我们都有一个困扰，由于书本太厚或者翻页太多，书本中间装订线位置不太方面书写，在书本内侧做笔记很不方便，在书写的过程中容易出现下陷的现象；
2.由于书本的尺寸存在规格不一的现象，该曲面垫板只能适用于一定规格的书本，不方便对其进行操作，在不同位置进行书写的过程中需要对曲面垫板的位置进行移动，不方便对其进行操作，浪费时间；
因此作者便提出了便携曲面垫板，能够很好的解决以上问题。
1.2研究现状
吕红等[4]发明了一种儿童书写垫板，包括垫板和压框两部分。本实用新型主要克服儿童书写过程中，存在练习本纸张移位、边角卷曲折皱，给儿童书写带来不便的问题，提供一种儿童书写垫板。其积极效果是:在书写前，将练习本的纸张掀开，垫板放在纸张下面，纸张铺好后，压框向垫板折看，纸张四个边被压在压框下，压框四个边有一定宽度，既可固定纸张，又可保护纸张边角，防止练习本纸张移位、边角卷曲折皱，方便儿童书写。压框外边沿带有刻度，可以做尺子使用。垫板印有拼音。
顾忠兴[5]发明了一种书写垫板,包括上垫片下垫片和至少一片内垫片。所述上垫片和内垫片的下表面朝下设有若干定位钉所述内垫片和下垫片的上表面对应定位钉设有定位孔定位钉插在定位孔内。本发明能够书写起来更加舒适。
吴国权[2]一种规范端正书写姿势的书写垫板,包括由长方体和直角梯形体及安全红外线或安全声波发射孔、安全红外线或安全声波发生器、安全红外线或安全声波发射孔调节角度旅钮、显示屏、警示灯带、电池电池仓、充电接口 USB、电源开关、扬声器(家庭版)。当书写坐姿前倾伏案时触发报警装置，以警示书写者正确调整坐姿,对于书写者养成良好的书写习惯，保证身体的正常良好发育有至关重要的作用。
吴玲云[6]发明了一种文具，具体为英文书写垫板，其是在盒体内设有黄灯管,盒体上面覆盖有遮光板，遮光板上设有若干条平行的缝隙,若干条缝隙呈四线三格分布,遮光板上方覆盖有透明玻璃板。其结构设计合理，使用方便，可保证学生英文书写规正，具有显著的实用性。
魏秉焕[7]研究了一种垫板技术领域,尤其具体涉及一种执笔正姿的书写区垫板。包括板体，在板体止面中心设有板体中心参考标识，所述的板体中心参考标识的左侧设有板体摆放标识点，所述的板体中心参考标识与板体摆放标识点位于同一水平线上。
对比研究发现目前存在的垫板并没有从根本上解决字体美观的问题，且有着体积大、不便携带的劣势。与现有的技术相比，本课题设计的书写曲面垫板的优点在于:
（1）设计合理，便于辅助学习正确书写姿势；
（2）结构可靠，具有防滑效果；
（3）右手能够得到较好的支撑。
1.3研究内容
由于书本太厚或者翻页太多，书本中间装订线位置不太方面书写，在书本内侧做笔记很不方便。基于此设计了一款便携曲面垫板，将垫板一侧设计为曲面，一方面可以贴合书本由于翻页的形成曲度，另一方面可以增强垫板的支撑度，使用者在书写的时候不会下陷。将垫板设计成薄片，在使用时将垫板放置在书本的前几页或后几页，利用垫板的支撑度可进行书写、做笔记等，提高书写的舒适性，充分利用纸张。本实用新型能够适用不同厚度、不同尺寸的书本，并且方便携带，满足市面上大部分书本的使用。
1.4创新点
本文研究了一款曲面垫板，其创新点为：
（1）根据具体书本的厚度产生角度的弯曲，使其贴合于书本封胶处的弧度，以实现方便书写的目的。
（2）不同于传统的垫板单纯通过增厚的方式来实现功能，本设计使用3D打印技术并选取了树脂作为材料，轻便耐用，成本低廉。
（3）未来创新点：可以作为鼠标垫使用，印上量尺刻度还可以作为直尺使用。
2.1研究方法
文献查阅法：通过对相关文献进行查阅、总结，得出目前书写垫板的研究现状，对后续本文的撰写提供基础。
文献调查法：通过发放调查问卷，了解人们在书本内侧书写时是否遇到一些问题，在书本内侧书写会有什么困扰，以及人们对垫板有什么的需求等问题。得出该曲面垫板是否符合人体工学，人们是否愿意使用。
实验法：通过对曲面垫板进行实验，探究该曲面垫板是否达到预期。
2.2研究思路
发现问题：书本封胶处记笔记不便，会造成纸张浪费，行字潦草。
提出想法：
（1）设计一款产品，将其放置在书本下面，使人们可以写字方便美观。
（2）设计一种垫板，可以根据书本的弧度进行弯曲，解决书写困难的问题。
解决问题：发明一种曲面垫板，据具体书本的厚度产生任意角度的弯曲，使其完全贴合于书本封胶处的弧度。
2.3产品设计
该便携曲面垫板，通过曲面垫板的设置实现对不同厚度的书本进行垫着，使用者在书写的时候不会下陷，利用垫板的支撑度可进行书写、做笔记等，提高书写的舒适性，充分利用纸张。曲面垫板长180mm，宽100mm，厚度为3mm。垫板前侧使用可变形材料，呈弯曲状态，后侧呈倾斜结构。
图2-1曲面垫板
2.4实验过程
实验对象：有书写需求的人群。
实验设计：对垫板材质、尺寸和弯曲弧度进行实验，选出合适的材质、尺寸和弯曲弧度。准备一本具有一定厚度的书本，将3D打印的一款曲面垫板放置在书本的前几页或后几页，垫板弯曲的一侧放置在书本封胶处，开始书写实验。通过受试者的书写实验验证曲面垫板是否达到预期效果。
图2-2实验过程
选择多种垫板材质进行实验，实验过程中发现木质材料沾水容易腐烂，柔韧性较差；塑料材质质量好，化学稳定和耐冲击性好；有机玻璃，透明性较好，化学稳定性较好，耐候性较；竹制材料，易生虫子，耐用，绿色环保；铁制材料，外表光滑，沾水易氧化；牛皮材料，价值高，冬软夏凉，手感好。对比6种材质的优缺点，最终选择塑料作为曲面垫板材质。
垫板厚度为0.8cm，长度为20cm，宽度为20cm时，垫板太厚，宽度偏宽。垫板厚度为0.6cm，长度为20cm，宽度为15cm时，垫板较厚，长度适中，宽度虽不影响垫板功能，但携带不便。垫板厚度为0.4cm，长度为18cm，宽度为10cm时，长度适中，宽度适中。垫板厚度为0.3cm，长度为18cm，宽度为10cm时，厚度适中，长度适中，宽度适中。垫板厚度为0.2cm，长度为18cm，宽度为10cm时，厚度偏薄，长度适中，宽度适中。对比不同垫板尺寸的使用效果，确定垫板厚度为0.3cm，长度为18cm，宽度为10cm。
垫板弯曲弧度为120°，弧度过弯，不便书写。垫板弯曲弧度为130°，弧度偏弯，书写不便。垫板弯曲弧度为135°，弧度恰当，符合书的弧度。垫板弯曲弧度为140°，弧度偏直，书写不便。对比不同垫板弯曲弧度使用效果，最终选择垫板的弯曲弧度为135°。
曲面垫板的材质为塑料，厚度为0.3cm，长度为18cm,，宽度为10cm，弯曲弧度为135°。通过书写实验发现使用曲面垫板书写更加方便，能最大限度的利用书本内侧空白区域。
4.1总结
发现了书本封胶处记笔记不便，会产生浪费纸张行字潦草，本课题通过设计一种可以根据书本的弧度进行弯曲的曲面垫板，解决书写困难的问题，便于人们书写，提高了写字效率。
4.2未来展望
（1）探索新型材料，使垫板可以折叠，便于整理收纳。
（2）开发相关APP，使用手机便可以调整垫板的角度，同时增加定位的功能，便于寻找。
（3）增加防滑垫，使垫板更加实用。
（4）可以作为鼠标垫使用。
（5）侧边可印量尺刻度还可以作为直尺使用。
（6）曲面垫板设计成双层结构，内部可拉动，不需要对曲面垫板的位置进行调节。
[1]庄方诗宇. 会计记账用手持书写垫板:CN202120150557.9[P]. 2021-09-10.
[2]吴国权. 一种多功能书写垫板:CN202011020701.3[P].
[3]张翔宇. 一种具有防滑结构的书写垫板:CN202021072797.3[P]. 2021-02-19.
[4]山东科技大学. 儿童书写垫板:CN200920025237.X[P].
[5]江阴市中佳文具发展有限公司. 书写垫板:CN201410445165.X[P].
[6]德州学院. 英文书写垫板:CN201220000222.X[P].
[7]魏秉焕. 执笔正姿的书写区垫板:CN202022896156.6[P].