基于感性工学的儿童电动牙刷造型视觉意象研究

中国经济正从高速增长向高质量发展转变,消费者的基本需求有了翻天覆地的变化,尤其是对儿童产品的要求越来越高。基于感性工学的理念,运用问卷调查法搜集儿童电动牙刷的代表性造型,并选用合适的儿童电动牙刷形态视觉意象语汇,再用SPSS归纳出用户对于儿童电动牙刷的3种视觉形态意象语汇,通过数量化理论Ⅰ分析得到的儿童电动牙刷各个形态要素对于视觉意象影响的权重大小,总结了儿童电动牙刷造型形态要素对3种视觉形态意象的影响排名表,为相关人员进行儿童电动牙刷造型的创新设计提供参考依据。     

基于FBS模型扩展的儿童玩教具创新设计研究

目的 在细分用户认知特征的基础上,以全面的"用户认知—产品要素"之间的交互过程和交互方式为导向,构建面向儿童认知行为特征的玩教具创新设计的过程模型,提出玩教具创新设计方法.方法 从"用户认知—产品要素"交互过程出发,在FBS(Function-Behavior-Structure)创新设计模型的基础上引入了"认知"变量,构建了RCFBS(Requirement-Cognition-Function-Behavior-Structure)创新设计模型及其扩展模型.在此基础上分析了玩教具的创新条件和思维类型,提出融合了产品语义网络模型的玩教具创新设计实用方法.结论 以一个儿童玩教具设计项目为示例,展示FBS模型扩展的玩教具创新设计模型的方法.创新设计过程面向儿童玩教具,结合RCFBS设计过程模型,总结儿童玩教具语义网络模型扩散过程,通过儿童玩教具创新设计示例,为儿童玩教具创新设计实践提供参考.     

女性电动牙刷质感意象认知与设计

目的 基于感性工学理论,研究女性电动牙刷用户的感性认知,以及其与女性电动牙刷质感设计要素的映射关系。方法 分析现有女性电动牙刷中优秀的CMF设计案例,提出一种新的描述女性电动牙刷质感设计的方法,其次用语义差分法量化女性电动牙刷的感性意象,利用因子分析获得影响消费者的关键意象,通过多元线性回归找到女性电动牙刷质感设计要素与用户感性认知之间的关系。结论 通过感性工学量化用户的感性认知,构建出女性电动牙刷感性意象空间,以机身颜色、表面纹理、表面光泽度3个维度及其所属维度内多个设计要素,来构建女性电动牙刷质感空间,利用回归分析找到女性电动牙刷感性意象空间与质感空间的映射关系,为新产品研发提供客观的参考。     

基于FBS扩展模型的适老化产品易用性设计研究

目的 为改进适老化产品易用性问题,提出一种融合需求分析和外观编码的产品概念设计扩展模型。方法 首先运用文献分析法了解适老化产品易用性设计研究和经典概念设计模型的发展现状,同时结合产品语义学中外观具备的传达产品功能和操作方式的价值,提出将产品外观编码应用于改进适老化产品易用性的新思路。其次对传统FBS模型进行扩展,构建一个包含“需求–功能–行为–结构–外观”多种要素的概念设计扩展模型。以需求分析和外观编码为重点,具体阐述模型推导过程。进而通过老年用户判断产品功能和操作方式的正确概率和反应时间量化产品易用性,从而优选出最佳的适老化产品设计方案。最后在设计应用中,以家用电动护理床智能遥控的易用性改进设计为例,验证了NFBSA模型的可行性。结论 NFBSA模型能有效改进产品易用性,有助于缩小老年用户与适老化产品之间的使用鸿沟,进一步增强老年用户对新兴产品的信心,同时给予设计师与相关产品的易用性设计研究以参考价值。     

基于FBS模型的经营过程重组方法研究

基于ＦＢＳ模型的功能视图重组是整个企业经营过程重组的核心，由此能够导出信息、资源和组织视图的重组。基于ＦＢＳ模型经营过程重组策略充分利用了企业的静态功能部分，使得重组工作只集中在过程规则集的重组上，通过过程规则集的重组来反映企业经营过程重组后的行为。这种策略减少了经营过程重组的周期和工作量。     

基于自然交互的FBS设计模型

目的研究FBS设计模型的需求模糊问题,得出因地制宜、因时制宜、因人制宜的表达(即功能实现),从而得到"用户需求"的最优解。方法针对"模糊需求"问题,提出了"弹性界限"的概念,以自然交互的方法,通过对产品使用情境的上下文进行分析,对产品的情境感知进行预设,对"模糊需求"进行设计视域下的求解。结论在设计研发早期,可以将弹性界限形成的域值看作设计范畴,融入到设计中去。     

基于VRML的产品感性设计系统研究

为有效地进行产品的感性设计,基于VRML技术构建产品感性设计系统,首先对系统结构进行分析,将其分为客户端、知识主体以及数据库等3个模块,再对产品意象造型设计、产品虚拟模型的建立、交互机制的实现等关键技术进行研究,最后以护眼台灯为例进行系统的构建.研究表明:基于VRML的产品感性设计系统有助于用户对产品的感性意象做出正确评价,对产品设计具有重要意义.     

基于评论挖掘和TRIZ-AHP的电动牙刷改良设计研究

目的 口腔卫生健康愈来愈受到人们的广泛关注,为解决电动牙刷在清洁方面存在的痛点进行创新改良。方法 采用网络爬虫技术采集用户评论,以共现分析、语义网络分析定位研究主题和需求准则,并提取为AHP的目标层、准则层;根据TRIZ理论,对目前产品技术领域进行分析和问题描述,运用物–场模型、物理矛盾和技术矛盾对求解进行改进,生成初步方案,并提取为方案层;最后构建层次结构模型,运用AHP法寻求方案最优解。结果 通过TRIZ理论和定量化分析,计算方案的最优权重值后,设计出一款高效清洁的电动牙刷,并生成产品设计效果图。结论 结合评论挖掘和TRIZ-AHP模型,不仅能够在设计中突破单一理论的局限性,还可为相关产品创新设计提供辅助和指导。     

基于QFD与FBS模型的盲文书写修改器设计研究

目的 针对盲文书写错误率偏高的问题,探索盲文书写修改器的创新设计路径。方法 首先通过用户访谈来了解盲生对盲文书写修改器的用户需求;其次根据QFD理论构建用户需求与技术目标之间的关系矩阵,得到技术目标的优先级排序,确定盲文书写修改器设计的关键技术目标;再次引入FBS模型,将关键技术目标转化为功能,通过FBS映射获得盲文书写修改器的结构化信息;最后根据分析结果进行盲文书写修改器设计实践。结果 F12（按键）、F21（点字结构）及F32（修正结构）是技术目标重要度排序前三位,将排序前六位的技术目标分别对应交互功能、点字功能、修正功能、替换功能4个功能,以之作为功能起点进行功能到行为、行为到结构的映射转化,指导盲文书写修改器的设计。结论验证了QFD与FBS模型在盲文书写辅助工具设计中应用的可行性,从创新设计的角度为盲生提高盲文书写效率提供了新思路。     

基于QFD与FBS模型的坐便器多适性设计研究

目的 设计能够适应多类用户群体的多适性坐便器,让老年用户也能够平等的使用。方法 以针对一般群体的主流坐便器为设计基础,合理融入老年人群的特殊需求。运用质量功能展开（Quality Function Deployment,QFD）建立多适性坐便器用户需求与设计要求关系矩阵,确定关键设计要求的目标作为功能引入FBS（Function-Behavior-Structure）模型,最终获得坐便器结构化信息。结论 结合运用QFD和FBS模型展开的坐便器多适性设计研究,能够精确有效地将用户需求转化为设计要求,使最终的产品客观表现与用户需求之间能够精准映射匹配。同时验证了QFD和FBS融合应用的可行性和有效性。     

基于情境FBS模型的数控机床CAID系统研究

通过对设计认知过程的逻辑性与时序性研究,提出审美、策略、意象3类行为情境。对情境中设计特征进行细分,构建出"情境类型——特征——特征值"结构,探讨结构间的交互关系及计算机表达形式,构建了工业设计情境化FBS模型。以数控机床为对象,对工业设计情境化FBS模型具体数据层进行挖掘和提取,开发了计算机辅助工业设计系统,指导实际设计,取得良好效果。     

基于感性工学的马拉松赛事奖牌的设计研究

目的 从感性工学的角度出发,分析马拉松赛事奖牌设计的情感意象及设计启示,优化奖牌设计,从而更好地满足赛事受众对奖牌的感性需求,彰显举办地的文化内涵.方法 基于感性工学的相关理论和方法,得到奖牌样本在各感性意象词汇下的均值数据,通过数量化I类模型的构建,分析感性词汇与设计要素间的映射关系;构建马拉松奖牌设计模型,利用感性意象与设计要素的相关性进行赛事奖牌的优化设计,并进行调研验证.结论 通过感性工学与数量化 I 类模型分析的方法,构建马拉松赛事奖牌的设计模型,有效地对马拉松赛事的奖牌进行优化设计,更好地突出了马拉松赛事及其举办地的文化底蕴与内涵,扩大了赛事的社会影响力.     

基于CMR+FBS方法模型的家庭智能体交互设计

目的 FBS（即功能—行为—结构）认知计算设计模型对内容容器的设计缺乏对应的有效指导方法。本文提出针对内容功能关系需求的CMR认知计算设计模型,探讨家庭智能体交互设计的功能与内容设计的本体论框架。方法 除了在家庭智能体的功能设计中引入FBS模型,本文还提出了针对智能体及人机交互内容设计的CMR（即内容—心智及交互模型—需求与关系）设计模型。其中,内容包括用户自身产生内容（UGC）、专业生产内容（PGC）、职业生产内容（OGC）,以及本文提出的生态系统生成内容（EGC）。本文提出CMR+FBS方法模型,分析了功能任务与内容描述之间的转换关系,并将CMR+FBS模型应用于百度智能音箱项目的研究中,对其唤醒功能的设计进行了分析。结论 FBS模型与CMR模型的结合能够支持高度灵活的智能体产品设计和数据服务的交互设计,CMR模型是提供高满意度用户体验的关键因素。寻求功能任务需求与构建用户生成内容的人机交互（HRI）关系是智能产品交互设计的新方法。     

基于FBS模型的智能轮椅结构设计

目的 为解决老年人及残疾人的出行问题,设计一款帮助老年人和残疾人的智能轮椅。方法 首先,分析和归纳智能轮椅的结构要素,对轮椅在实际运用中的操作和路径进行分析,探索将现有的自动驾驶技术应用于智能轮椅行驶辅助的可行性,运用FBS模型实现功能-行为-结构的整合,并实现映射转化过程。其次,借助最终的分析结论指导智能轮椅结构设计,并进行方案的迭代优化,为智能轮椅的支撑、连接、驱动系统提供相应的设计方案,提出增强结构功能、自动驾驶辅助的智能轮椅设计方案。结果 应用对偶分析法对最终方案进行设计评价,结合所得数值与排列顺序来验证设计方案的合理性。结论 FBS模型将功能、行为和结构的分析可视化,转化并提炼为结构设计的需求,为同类智能轮椅结构设计研究提供了一个新思路。     

融合TRIZ理论和FBS模型的担架车创新设计

目的 提出TRIZ理论和FBS模型融合的创新设计模式,以更充分地发挥两者在产品创新设计上的特点,形成优势互补,基于该模式设计一款代替救护车通过狭小路段实施救援的新型担架车。方法 基于现有担架车产品,运用FBS模型挖掘医护人员和伤者的用户需求,并由用户需求推导分析用户行为,进而得到担架车创新结构特征。之后,应用TRIZ理论矛盾冲突矩阵对担架车结构及功能设计中出现的矛盾冲突进行分析,找到问题解决的思路并形成方案。结果 根据产品创新设计模式设计出一款带有动力系统、可快速转移伤员、携带一定数量的救援物资,并能够通过狭窄空间、可承载多人的新型担架车。结论 融合TRIZ理论和FBS模型的产品创新设计模式,为产品创新设计过程中的问题挖掘与问题解决,提供了一套系统且有效的设计思路与工具。     

基于AHP/QFD/FBS模型的果园管理机创新设计研究

目的 改善本土农机装备现行设计流程在方案创新中的不足,实现果园管理机要素的优化和设计的创新。方法 面向农业4.0场景应用,引入工业设计创新思维到农机装备设计,构建层次分析法(AHP)、质量功能展开(QFD)和FBS(Function-Behavior-Structure)模型相结合的创新设计流程。首先,通过AHP和QFD的分析过程,将用户需求转化为关键产品特性。然后,结合相关特性指标,优化、更新、重组产品功能的内在属性,逐步建立概念性功能系统。最后,通过FBS模型的“功能-行为-结构”映射,求解功能实现的结构载体,以满足产品功能创新和结构要素为设计条件。最终完成果园管理机创新设计。结果 集成AHP/QFD/FBS的创新设计流程包含完整的需求分析、特性发掘、功能创新和结构求解过程。通过设计实践,果园管理机在用户体验、功能配置、适应性和智能化方面得到了提升。结论 该流程在农机装备方案创新中呈现出的有效性,能够为农业4.0中相关产品设计提供新思路和参考。     

FBS模型与移情理论的共享定位设备设计

目的 为了提高以人为本的设计过程中,用户因素对决策的影响度,提出优化FBS模型,以达到用户需求和设计模型的共鸣。方法 区别于单纯以数据为导向的分析方法,通过理性的FBS模型确定设计研究的主要框架,并结合移情理念感知用户。由用户自身产生的行为和心理特征来引导实验,挖掘其潜在需求导入FBS模型框架进行设计,使设计过程达到理性因素和感性因素互补的有机结合。结果 以共享儿童定位设备为例,结合共享设施涉及多类用户群体的特性进行设计实验,以易操作的方法挖掘新的设计点。流程包含完整的用户分析、产品设计和可用性评价过程,可用于提升设计效率。加深用户、产品、环境之间的联系。结论 实验结果验证了改进后的方法可以更明确有效地提高用户体验,为设计需求分析方法研究提供思路。     

感性要素为导向的儿童餐具创新设计研究

目的 通过对感性工学概念、方法、应用现状的研究,探讨用户感性要素与儿童餐具设计元素之间的关系.通过观察儿童进食过程,寻找家长和儿童对于餐具产品的实际需求.借助设计的儿童餐具帮助孩子养成独立自主的饮食行为习惯.方法 以用户的感性要素为导向,采用语义差分法对用户的感性词汇进行量化.运用软件SPSS因子分析和主成分分析,得出最符合消费者实际产品需求的关键词.通过观察儿童在用餐时的行为与喜好,寻找出设计机会点与感性词汇对应,转化为可行的设计要素.以儿童餐具设计为例,进行感性词汇的收集与确立,产品样本的收集与确定,建立语义差分量表,确定设计要素指导最终设计,使儿童餐具更符合用户的需求.结论 通过感性要素收集与用户行为研究,为儿童餐具设计提供一种思路和方向,更好地满足家长和儿童的使用需求和情感需求.     

基于感性工学的产品设计方法研究

采用基于感性工学的产品设计方法,研究过程中首先明确产品的设计定位,再分别确定感性词汇和造型特征,选择有代表性的产品让受测人员对每一个感性词汇进行评价,最后运用数学方法对结果进行分析,建立感性词汇与造型特征之间的对应关系,以对产品设计进行指导.结合护眼台灯的设计进行研究,结果表明该方法是正确可行的.     

基于感性工学的产品设计方法研究

目的 探索感性工学在生活类产品设计中的应用。方法 介绍了基于感性工学的产品设计框架,以儿童玩具设计为例,详细阐述了基于感性工学理论的产品设计程序和方法。根据产品的设计定位,通过调查分析等多种方法确定出产品的典型样本和关键感性词汇,结合语义差分法对用户的感性认知进行量化,获得典型样本感性词汇的平均值,运用SPSS因子分析和主成分分析,得到典型样本感性词汇数据的公因子方差图、解释的总方差图、碎石图和成份矩阵图,提取出“环保的”、“好玩的”、“益智的”和“多功能的”共4个影响儿童玩具设计的主要感性词汇,最终给出儿童玩具设计方案。结论 运用该方法设计的儿童玩具满足感性需求的目标,为产品的设计与改进提供了指导。