目标意象约束的人机辅助产品造型进化设计研究

为实现康复辅具造型求解方案的多样化需求，提出目标意象约束的人机辅助产品造型进化设计方法。构建了意象约束的产品造型进化设计体系与整体流程；从用户角度出发，针对用户意象需求的模糊性和多样化问题，通过三角模糊理论和因子分析法确定群体目标意象；借助SD量表，采用多元尺度分析、聚类分析等方法确定产品优势样本；根据产品建模特点，运用形态分析法对其造型基因层次进行提取与表达；通过BP神经网络构建预测模型，对目标意象与造型基因间的非线性关系进行映射，基于输出结果建立进化设计目标函数；利用遗传算法的全局寻优能力，将神经网络输出意象评价作为个体适应度评估依据，以样本的解空间为载体进行基因进化，搜索目标造型的优质解。以踝足矫形器(Ankle and Foot Orthosis, AFO)为研究对象，试验结果表明：该优化方法可适用于其造型进化设计，提高了设计效率，为人机辅助性产品的造型改进设计提供参考和借鉴。