意象驱动基于功能-行为-结构的产品造型设计研究

为建立产品功能和结构与产品造型之间的有效连接,引入功能-行为-结构（Function-Behavior-Structure,FBS）模型分析产品要素组成,以意象为约束驱动产品功能到造型的转化。建立基于FBS的产品意象造型递进式映射策略,以功能和结构相似度为约束选择产品造型模块,利用逼近理想解排序法（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution,TOPSIS）从功能、结构与产品意象三方面实现对产品造型模块的选择排序,从而有助于实现产品功能模块布局与用户对造型意象感知的合理结合。最后,以煤矿钻机的意象造型设计为例验证了方法的有效性。     

测井仪绞车主控台操纵装置的人机布局优化研究

为了提高油田测井仪绞车使用过程中的舒适性和安全性,深入研究了测井仪绞车主控台操纵装置的优化布局方法。采用BP神经网络算法对主控台操纵装置在油田测井过程中的重要度和使用频次进行依次排序,为合理性布局提供数据支持;利用CATIA中的人机工效模块,以第50百分位数的男性人体模型为评定依据评测人体视域、上肢可达域的最优值,并利用人体动力学模型计算力矩和位移的关系,以此为依据,对操作者使用装置的舒适度进行优化设计,提出了合理性布局方案。     

工业设计决策网络构建及其动态演化仿真

针对工业设计过程多阶段方案决策的意见演化问题,融合复杂网络理论建立工业设计决策网络模型,通过意见动力学进行决策意见动态演化仿真.基于图论建立设计决策有权无向网络,以网络效率变化确定决策者权重,借助意见距离识别设计决策网络节点信任集合,利用加权平均意见驱动设计决策网络更新与演化. 提出工业设计决策网络的演化仿真流程,结合产品设计方案决策数据进行动态仿真分析,结果表明：信任阈值决定设计决策网络拓扑构成,随着网络演化的进行,决策个体间意见差异逐步缩小并最终达成共识;设计决策网络分析能够析出噪声节点及其意见变化,在实际产品设计决策中应重点关注;意见演化能够辅助确定工业设计方案决策轮次,明确方案在各指标上的表现并识别设计改进方向;仿真分析有助于发现设计决策中的关键因素和意见演化规律.     

基于云服务的产品决策支持系统模型研究

为了更好地解决复杂产品设计中的决策服务问题,提出一种将云服务、需求驱动和面向服务架构(service oriented architecture,SOA)相结合的决策支持系统。在该决策支持系统中,通过云服务将各类软硬件设计资源和制造能力虚拟化和服务化,利用其富含语义的Web服务,实现决策支持过程中抽象决策过程建模与实际决策服务执行之间的动态映射。另外,为了提高系统的决策能力,在系统层次模型的基础上,提出了决策任务提交及分解模型,论述了模型各模块相互调用协作的运作流程,设计并开发了面向决策支持系统的云服务平台雏形,验证了该方法的可行性。     

车载控制台显控装置的人机尺寸优化分析

针对目前车载控制台显控装置不合理布局易引发操作人员疲劳、操作失误率增加的状况,结合人机工程理论与计算机辅助设计技术,提出了一种用于控制台的显控装置尺寸设计的人机设计方法。以SolidWorks软件作为二次开发平台,生成可视化人机检测功能模块,以得到显控装置安装的合理取值范围。利用Jack软件对头部舒适度和躯干舒适度进行分析,以确定显控装置安装角度的最优值。最后,通过某车载控制台尺寸人机优化设计的实例验证了提出的方法的有效性。     

风格约束下产品形态基因的提取方法及应用研究

研究风格约束下产品形态基因的提取方法及应用,将产品形态与产品风格结合起来.提出产品形态基因的概念,阐述了风格约束下产品形态基因的体现形式,构建了产品形态语义描述模型,并基于上述理论构建风格约束下产品形态基因的提取模型.采用层次分析法和语义差异法对产品形态基因进行分步提取,并以东莞永强汽车公司的罐车产品形态基因分析为例进行说明和验证.     

基于形状文法的泛族群产品形态设计

为继承消费者对现有产品的意象感知,塑造差异化的产品形态,引入人类学及心理学基本理论,建立泛族群产品的理论模型.提出将目标产品泛化为同族群产品与异族群产品,从中提取能够反映消费者感性需求的形态要素,与目标产品形态融合并应用形状文法进行形态方案推理.探讨了形状文法的理论模型及推理规则,在形态推演过程中引入尺寸及推理次数约束,构建了形态推演算法;研究了泛族群产品的形态设计过程.以电动滑板车的形态设计为例,对其形态进行分解,分析并抽取了同族群及异族群产品形态元素,构建了形状文法推演引擎.通过实验对比,验证了方法的有效性.     

无人机地面控制台人机布局优化设计

无人机地面控制台布局直接关系到无人机的发射和飞行安全。在对无人机地面控制台进行人机工程分析的基础上,结合控制台布局的设计原则和"人"的因素,提出了无人机控制台布局的改进方法。以某型号无人机控制台布局设计优化为实例,应用Jack软件对布局进行了视域、可达域的分析,验证了改进后方案的合理性。     

基于使用情境的智能手机认知地图系统的构建

智能手机的功能拓展无限性与人的认知负荷有限性矛盾导致认知负荷矛盾。通过对使用情境的区分而针对智能手机构建的认知地图系统,将有助于减轻使用者操作智能手机时的认知负荷,从而进行更有效的操作和使用。通过对智能手机使用问题的定性描述和分类,针对其中的认知负荷问题进行分析并通过相应的使用情境对界面信息进行分离,从而构建使用情境的认知系统,减轻认知负荷。