基于生物形态简化优化法的产品仿生设计研究

目的 研究生物形态简化优化法在产品形态仿生设计中的应用,为产品仿生设计提供理论指导与更多思路.方法 通过对设计案例与相关文献进行研究,在对形态仿生设计的类型和设计思维的梳理与总结基础上,构建了"从上至下"和"从下至上"这两种产品形态仿生设计的程序模型,并且将这两种程序模型进行了差异的对比,总结归纳出这两种程序模型的特征与适用情况.将产品形态仿生设计中的"简化优化法"分为"局部抽取法"和"整体抽取法",重点分析了产品形态设计中的简化优化方法.结果 通过莲蓬灯的仿生设计实践,运用简化优化法设计,强化了生物形态的典型特征,削弱了次要结构的形态特征,得到了形态特征鲜明的优化生物形态,以此验证了形态优化方法的可行性与有效性.结论 将生物形态简化优化法应用于产品形态仿生设计中,可以为设计提供有效的理论指导,为设计师提供更多设计思路.     

产品设计中抽象仿生方法研究

仿生设计是现代产品形态设计的主要方法之一。本文论述了生物认知在仿生设计中的重要性,从获取生物特征的途径和从形态的抽象手段两方面来研究抽象仿生设计方法,总结归纳出各类方法具体的应用及特点。     

产品形态仿生设计与逆向工程技术

从产品形态仿生设计的传统过程出发,分析了产品仿生形态设计中存在的问题;提出了产品形态仿生设计的技术路线;并对产品形态仿生中的若干逆向工程技术问题进行了讨论.指出利用逆向工程技术和计算机技术把理想的生物形态引入到产品形态中,可以定量地对产品形态进行设计,可以减少产品形态设计的不确定性;提高设计效率和设计质量;使产品形态的重用成为可能.     

现代产品形态"仿生"设计艺术研究

仿生物形态设计是现代产品形态设计的主要方法之一,重点论述了产品形态仿生设计中的具象艺术与抽象艺术以及产品形态仿生设计中的文化艺术--"意象"设计.     

3种不同的高速列车头车造型仿生设计

目的探讨3种不同的高速列车头型的仿生设计方式对产品功能和性能的影响。方法根据产品和仿生对象进行耦合的内容不同进行分类,分析了3种内容侧重不同的高速列车头型仿生设计方案,并介绍了基本的设计过程。结论车头造型仿生设计的实用功能耦合要考虑生物形态的气动特性,生物形式美感耦合则注重生物的比例、曲面过渡和色彩搭配等,象征语意耦合则关心生物的象征意义。按照这3种仿生设计类型的不同特点进行设计,可以提高设计质量,加快设计速度。     

从审美体验看产品形态仿生设计

从审美体验与形态仿生、审美体验与产品形态、审美体验与产品形态仿生3个方面出发,对形态仿生设计在审美体验下产品形态设计的影响力进行了分析和探讨.     

逆向工程在产品仿生设计中的应用研究

从逆向工程与形态、结构、功能仿生的关系出发,分析了运用逆向工程技术进行仿生设计的实现方法,同时结合生物样本与逆向工程技术仿生设计出产品实体模型,在此基础上,利用模型分析功能对模型进行了分析与优化,使其在保证仿生功能的前提下具有流线型的外观,最后利用快速成型技术制作出样件来验证设计的合理性。此设计方式为产品创新设计提供了一种新的手段,缩短了设计时间,保证了产品设计的成功率。     

基于拓扑理论的产品仿生形态进化设计方法

目的为了更好地在定量层面控制产品形态仿生设计,快速地获得多种方案,运用拓扑理论和猴王遗传算法,构建出产品仿生形态进化设计方法。方法首先,利用拓扑权值,识别仿生对象的特征要素。然后,对产品形态与仿生对象特征要素进行拓扑相似度评价,以此为适应度函数,应用猴王遗传算法实现高效的产品仿生形态进化设计。结果以"企鹅—水壶"仿生形态设计为例,对该方法进行实例研究,结果表明,它能够比较合理地保留仿生对象特征要素,并且能够较高效率地提供多样化方案。结论在产品仿生形态设计中,充分考虑仿生对象的特征要素,量化产品形态与仿生对象之间的认知距离,再结合进化算法,使产品仿生形态设计更加理性和高效。     

基于生命内涵的产品形态仿生设计探究

目的探究产品形态仿生设计的生命内涵从而更好地指导产品形态仿生设计。方法以自我意识为线索引出产品形态仿生设计的生命通感,深入至产品形态仿生设计的生命内涵并对其进行解读。结论生命内涵是运动与发展的,具象形态仿生和抽象形态仿生在表达生命内涵时有所差异。     

基于眼动追踪技术的产品形态仿生设计研究

目的 为有效解决仿生对象造型特征存在的问题。方法 基于仿生设计学和认知心理学等相关理论,运用眼动追踪实验进行产品形态仿生设计,提出一种通过测量眼动数据来确定仿生形态特征的方法。以小型道路清扫车的造型设计为例,选用上海市市花白玉兰为形态仿生对象,运用眼动跟踪实验得出眼动生理数据,对数据进行数理统计后,分析用户对生物外形本征的关注点和兴趣点,提取关键外形的设计因素,以此研究生物外型的典型特性。结论 为产品形态的仿生设计提供一定的参考和借鉴。     

产品仿生设计的生物学原理

任何一种生物其自身结构的合理性、对外部环境的适应性,都是产品设计所不具备的.由设计所造成的人与物、人与环境之间的冲突随处可见.从形态仿生和原理仿生2个方面展示了仿生设计给产品设计带来的深刻变化.通过对生物体的模仿,产品能以更合理的方式存在于环境之中.人与大自然之间那种与生俱来的亲和感使这种与仿生设计之间的和谐共生具有了可能.     

包装容器形态仿生设计

通过例子分析了仿生设计与包装容器形态之间的密切关系,从具象形态仿生设计和抽象形态仿生设计2个方面,对包装容器形态仿生设计在包装中的应用进行了分析和探讨,以达到创新设计的目的,真正做到实用与审美的统一.指出包装设计中的仿生设计极大地丰富了包装设计的设计方法,赋予了产品鲜明的个性形象,并提升了包装的魅力.     

基于“蝉蜕”语义的笔记本电脑仿生设计研究

以自然界中蝉蜕现象为启示,从功能性仿生、形态性仿生、视觉形态性仿生3个方面分析了蝉蜕的"结构"、"形态"、"颜色"等生物特征,论述了"蝉蜕"过程在笔记本电脑仿生设计中的设计语义。在此基础上,对笔记本电脑进行形态、颜色、结构、材料的创新设计,提出了从产品语义出发的仿生设计方法,以为产品仿生设计提供新的思想、原理、方法和途径。     

论产品形态仿生设计

论述了形态仿生设计的原理,结合产品实例,分析了产品造型中仿生设计的特点及创新性,指出形态仿生设计作为现代产品造型设计的重要设计方法之一,必将成为未来产品造型设计的一大发展趋势.     

用户对仿生产品的感性认知尺度研究

目的 以医用护栏的仿生设计为例, 进行用户对仿生产品的感性认知尺度的研究。方法 建立了用户对仿生产品感性认知的约束模型, 使用语义差分法量化用户对仿生原型和不同程度仿生方案的感性意象认知, 得到意象形容词之间的关系, 并提出了用余弦相似度作为衡量意象距离的尺度。结论 测量了用户对仿生原型和不同程度仿生方案的认知差异, 还得到了用户对仿生程度不同的产品的喜爱度, 从而得出最适度的仿生方案, 最后设计出与用户感性认知最匹配的仿生产品, 帮助设计师以适度的仿生满足用户需求。     

解构.重构思维下的仿生产品参数化生成研究

目的 在解构.重构思维下探索产品形态创新方法,发掘产品形态仿生设计的方案多样性。方法 阐述了解构.重构思维的理论应用、参数化设计方法应用流程。以自然花朵为实例研究,在搜集的牛津102与17花朵数据集中筛选出158张样本图片;首先通过Grabcut、Sobel、Canny等相关轮廓算法得出花朵平面轮廓,将特征轮廓进行解构分类后参数化表征;其次利用Rhino-Grasshopper软件重构花朵抽象三维模型,利用产品结构约束重构仿生产品;最后以灯具为例,调整参数后得到有花朵形态特征的产品形态重构群,得到基础仿生灯具模型,结构约束后得到仿生灯具三维模型。结论 该方法进一步探索了计算机辅助产品设计研究,实例表明自然花朵通过此方法可以生成大量具有创新性的形态初步模型,提高设计效率。     

基于TRIZ和仿生技术的产品创新集成模型及其应用

为利用TRIZ和仿生技术两类系统化创新方法来提高产品原理解的产生效率,提出一种基于TRIZ和仿生技术的产品创新集成过程模型.整合了基于生物功能的创新原理,结合Matrix 2003冲突矩阵表,应用Matlab软件实现仿生模本寻找的可视化操作,并建立生物原型树形模型及产品仿生耦合模型.利用所提出的产品创新集成过程模型对风扇叶片进行创新设计,对改进前、后风扇叶片的性能进行了Fluent仿真分析.仿真结果表明:仿生创新风扇叶片在监测面和监测点处质量流率提高了6％,A级噪声值降低了7.8％.风扇叶片的创新设计验证了所建立的集成过程模型的可行性与有效性.     

仿生设计中的功能创新研究

目的 为提升生物知识在产品创新中的应用,扩展基于生物知识的产品创新策略,提升和优化仿生设计成果,研究仿生设计中功能创新的基本原理和实现途径。方法 分析功能创新的基本要素、实现原理及其特征分类,将其与仿生设计的应用特征进行结合,归纳仿生设计中功能创新的主要类型,提出面向功能创新的仿生设计原理,最后进一步总结仿生设计中功能创新实现的关键技术,并结合具体的设计案例分别从以设计问题和生物原型为起点来论述仿生设计中功能创新的实现途径。结论 以功能创新为目标,为仿生设计提供了更加明确的方向,同时明确了不同类型产品所适用的仿生设计手法,实现了功能创新与仿生设计过程的结合,提高了生物特征在产品创新设计中的利用效率,可在进一步提升仿生设计成果质量的同时有效缩短设计周期。     

仿生设计之南瓜灯

论述仿生南瓜形态灯具的设计原理,阐述仿生学在工业设计中的运用,结合仿生设计方法和步骤分析仿生南瓜灯具的创意来源、产品造型及设计特点.     

浅谈产品的生物象形

产品的造型往往表现出某种象形主义,这种象形与自然界生物有着种种深层的联系。文章分析了这种现象的成因,指出生物象形并不单纯是仿生设计的表现形式,而是由设计者本身具有的自然属性以及环境系统所导致的更自然原始的表现诉求。生物象形对于表现产品气质、体现设计美感具有积极意义。而这一独特的人视角可以作为产品形态设计的新的思路。