感性工学的产品材质CAID系统研究

以消费者对产品材料的质感意象为依据,探讨材料质感与消费者心理意象的对应关系;采用感性工学(Kensei engineering)方法,实现视觉和触觉的感觉数量化,并通过实验和实验结果统计分析,构建材质感性意象空间数据库;以Top-Down的方法建立了映射树模型,并构建了符合消费者感性诉求和设计师设计行为习惯的产品材料计算机辅助工业设计(CAID)系统,从而实现了材质设计的人性化.     

案例驱动的协同设计知识管理模型及实现

为了建立一个面向用户、设计师、工程师和决策者的产品设计知识协同信息管理平台,有效利用案例中的设计知识,提出一种案例驱动的协同设计知识管理模型,该模型通过分析新产品开发中用户、决策者、设计师和工程师之间的设计知识流通模式,建立了基于案例的知识协同与信息交互过程的映射模型,提出了基于Markov模型的设计知识提取方法,构建了案例驱动的协同设计知识管理框架,并以软件形式实现。案例驱动的协同设计知识管理模型将已有领域案例的设计知识引入新项目设计问题的设计求解中,新产品设计开发和过程管理所需的所有设计信息均可通过领域案例设计知识库进行实时地设计知识获取、重用和进化,直至完成整个设计项目。以某品牌起重机造型设计方案在案例驱动协同设计知识管理软件平台上的具体应用为例进行验证,证明了所提模型的可行性和合理性。     

基于深度学习的人工智能设计决策模型

为了消除设计决策者决策偏好对产品开发的影响,进一步提升设计决策效率,提出了ResNet人工智能设计决策模型。该模型基于人工智能思想,构建了基于产品造型语义的设计历史方案数据集,并对该数据集进行了产品造型语义标注。通过深度残差学习网络算法(ResNet)对数据集进行不断训练来提高设计决策的准确度,将一般设计决策问题转化为设计方案图像的语义识别问题,最大限度地消除了决策者决策偏好的影响。通过起重机造型设计决策实例,验证了ResNet人工智能设计决策算法的有效性和可行性。     

基于BP神经网络的罐式车辆配色与评价方法研究

为有效降低产品配色对专业知识的依赖,提高产品配色设计的效率,提出一种基于BP神经网络的复杂产品配色方法。该方法结合色彩心理语义词汇分析及色彩库的建立,运用HSV色彩编码方法,借助MATLAB软件,在保证网络收敛速度和误差收敛合理的情况下,通过对隐藏层结点设定不同的结点数,经过训练迭代,获得配色方案,并运用模糊综合评价法对配色方案进行评价,细化优选方案,完成最终配色设计。以某型罐式车辆为例,进行配色设计与评价,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于DFNN的语义驱动色彩智能设计研究

色彩是表达设计情感的重要手段,进行了色彩语义的量化处理,通过抽取模糊规则获得主要影响因素,根据色彩方案多维小样本的特点,提出了基于广义径向基函数（RBF）的动态模糊神经网络（DFNN）方法,智能模拟色彩方案的设计、选择过程。根据训练数据开发了色彩智能设计原型系统,结合汽车色彩智能设计进行了可行性验证,能够在较高层次上辅助设计师进行色彩设计。     

基于层次灰色关联分析的舱室内环境HRA评价

舱室是操作者操纵和执行任务的工作空间,其内环境直接影响到操作者的工作状态和工作效率。为了在安全性要求较高的舱室设计中进行HRA（Ｈuman Reliability Analysis）分析,以人机工程学和认知心理学为基础,分析了影响人机交互效率的主要因素和认知失误原因,建立了人机交互综合认知模型,在此基础上改进了CPC（Common Performance Condition）评价因子,并采用层次分析法确定其权重。运用灰色关联分析改进CREAM（Cognitive Reliability and Error Analysis Method）方法计算出认知失误概率,实现了舱室内环境人因可靠性的定量评价。最后设计并编制了评价系统,使得评价决策过程数字化,并以石油钻机司钻控制室设计方案评价为例作为验证。     

基于色彩案例和灰度关联分析的产品配色设计方法

为有效辅助工业设计师进行产品配色设计,提出基于色彩案例和灰度关联分析的 产品配色设计方法。从目标意象出发,通过分析并筛选产品配色样本,研究色彩合并、取舍和 色彩案例表示方法,基于对目标产品赋色区域划分实现色彩案例向目标产品配色映射,引入灰 度关联分析方法评价映射后的色彩方案与案例色彩的关联性。以剪式升降机的配色设计为例, 验证了该方法能够有效实现案例色彩向目标产品配色转换,生成用户满意方案。     

基于证据理论融合多特征的物体识别算法

为了提高物体的识别正确率,提出一种基于证据理论融合多特征的物体识别算法。提取物体图像的颜色直方图和尺度不变特征,采用极限学习机建立相应的图像分类器,根据单一特征的识别结果构建概率分配函数,并采用证据理论对单一特征识别结果进行融合,得出物体的最终识别结果,采用多个图像数据库对算法有效性进行测试。测试结果表明,该算法不仅提高了物体的识别率,而且加快了物体识别的速度,具有一定的实际应用价值。     

产品开发中人机工程设计方法的研究

从产品生命周期的角度,研究了产品开发中的人机设计活动,提出了将人机工程设计与产品开发各阶段相结合的研究方法,这种方法将人机工程学观点系统地根植于产品生命周期中,从而能使产品及其用户界面得到成功的优化。最后对主要人机设计和评价工作的解决方案举例说明。     

支持个性化需求的产品三维数字化定制设计系统

融合工业设计的理论和方法,以支持个性化需求为主要目标,在三维数字化设计软件平台上,研究实现了产品快速拼装设计、色彩智能匹配技术,以及具有人机工程分析、多目标评价技术的系统技术.应用COM组件、二次开发等技术,开发了支持个性化需求的产品三维数字化定制设计原型系统,为个性化消费需求和企业大规模定制生产提供了有效的工具.