基于心智模型测量的智能机器人服务设计

针对服务设计中设计者与用户认知差异较大的问题,提出利用访谈法、卡片分类法等构建设计者与用户的心智模型。以路径搜索法测量模型相似性的方法,确定认知差异要素,最终辅助设计者设计出更加符合用户认知的智能机器人服务。以金融行业智能机器人服务设计为例,比较了设计者与用户的心智模型,测量并确定了认知差异要素,辅助设计者构建了与用户认知一致的服务蓝图及智能机器人服务设计方案,验证了方法的有效性。     

面向家电产品的人机工程设计与检测技术研究

结合家电产品的人机工程学特点,对人机工程设计与检测技术进行了研究.依据传统的虚拟人体建模方法,提出了一种虚拟人快速几何建模方法.运用反向运动学知识,构建了虚拟人的运动学模型,并结合关键帧动画和人体姿态库实现了虚拟人的人机工程仿真.基于人体测量学人机数据库和碰撞检测算法,实现了虚拟人的舒适度、视域和可达域检测与评价.最后通过人机检测系统的实现验证了算法的可行性,对设计师进行人机设计和工程仿真分析有辅助作用.     

铁铜色釉的呈色特性及窑变机理

以铁、铜氧化物为着色剂,通过改变基础原料组成,在相同的烧成气氛下成功制备出红紫、蓝紫等色釉及复色花釉。以三角配料实验法、扫描电子显微镜、能谱分析、色度分析等分析了铁铜色釉的呈色物理化学原理以及釉的组成、烧成制度对釉面呈色的影响。结果表明:在相同的烧成气氛下,偏红色釉相比偏蓝色釉SiO_2含量较低而碱土金属及碱金属氧化物含量较高;铜红色和红紫色釉的差异仅仅是由于后者的成分中含有磷酸盐阴离子;当Ca_3(PO_4)_2被引入釉中,微纳米尺寸短程序分相结构形成结构色,同时聚集在微相中的Fe_2O_3高温下分解为Fe~(2+)和气泡,形成蓝色或其他颜色花纹;由于铜和铁着色元素具有多种着色特性,工艺参数与基础成分的微小变化使得釉面颜色和色调发生相应变化形成窑变现象;釉中多种化学色耦合了微纳米结构呈色,使釉的着色现象更为复杂多变,也因此增加了窑变的几率与呈色的特异性。     

狭小工作舱上肢作业姿势疲劳特性评估

针对狭小工作舱内,空间小,时间长,负荷轻的特点,提出了一种基于人体疲劳特性的上肢姿势评估方法。利用实验所得人体上肢肌肉疲劳特性,建立人体运动学模型。以坐标变换的方法建立了手指空间坐标求解思路,最终得到了全局坐标系中不同位置的疲劳特性值,实现人体上肢作业姿势的生理参数化定义。通过对载人潜水器内工作人员作业姿势的模拟测量,揭示算法的可行性。此姿势评估方法可以为操纵装置的工效设计以及作业空间布局提供重要参考,同时为狭小工作舱的作业姿势评估提供了可靠的评估方法。     

基于形状文法的产品形态创新设计研究与实践

为了更好地继承本族群及参考产品的优势设计特征,增强产品形态设计推敲阶段的客观性和科学性,更好满足用户需求,提出基于形状文法的产品形态创新设计方法和模型.此法结合目标产品形态特征,分别从产品族群与可参考产品中提取能够反映用户需求的形态要素,然后应用形状文化规则进行演变推理,以实现产品设计方案自适应进化.并在此基础上,详细探讨了产品研究与形态分析、形态推演、方案生成等关键技术,最后结合具体的某款电动踏板车形态设计过程对该方法进行了说明和验证.     

多约束下的载人潜器舱内计算机辅助工效设计系统研究

为了能使载人潜器舱内工效设计人员加深对多约束条件下舱内人员的生理、心理和环境约束条件的理解,有效地辅助设计方案的智能生成与优化.提出了基于虚拟人体模型参数作为布局设计解空间的参数获取方法、基于遗传算法的舱内人-机界面布局设计方案计算智能求解方法、基于知识推理的舱内色彩工效设计方案获取方法和基于粒子群算法的载人舱工效设计方案智能优化方法,以此为基础,应用UG二次开发和数据库技术,开发了载人潜器舱内人机工效设计计算机辅助系统.通过设计实例的人机工效布局和色彩设计与方案优化验证了该系统的可行性.     

多约束下的产品形态设计计算机辅助系统研究

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在工业设计中,产品形态设计为了满足从概念设计阶段到生产制造环节的一致性,要受到多种约束的制约。为了提高设计效率,提出了基于材料、结构、工艺等约束因素的产品形态设计概念,通过对各种约束因素的研究,建立了产品形态设计约束集,分析了多约束条件下的产品设计流程,以此为基础,应用Pro/E二次开发和数据库技术,开发了产品形态设计计算机辅助系统,通过设计实例的形态设计和加工工艺验证了该系统的可行性。
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一种实现机床色彩提取与恢复的简易算法

提出了一种利用机床图像进行色彩提取与恢复的简易实现算法.在只有机床图像的基础上,利用改良的二分法将图像进行划分图像.在此基础之上定义了图像的三个类,用来描述该图的基本属性.利用划分后的图形形成基本的色彩提取矩阵,根据图像类以及色彩提取矩阵,提出了一个可将色彩恢复的计算机实现算法.该算法用简单的矩阵运算实现了复杂图像中的色彩提取与恢复,设计简单,易于实现,具有较好的适用性.     

支持形态立体构成的布局设计方法

针对概念设计阶段确定产品形态轮廓的问题,从产品造型角度将形态设计演化为一个自顶向下的布局过程。依据工业设计立体构成原则,提出以形态造型单元为基本要素生成三维概略模型的方法,将形态设计细化为轮廓设计与细部造型两个阶段,并结合冰箱的设计实例对该布局方法的有效性进行验证。