基于KAB模型的设计要素组合推导

目的 为了提高产品感性设计开发效率及意象匹配精度,采用定性和定量相结合的方法,提出一种基于层次分析法(AHP)与BP神经网络相结合的产品意象设计要素组合推导方法。方法 首先通过网络爬虫和亲和图法建立产品意象及造型数据库,以获得意象和设计要素;其次运用AHP构建产品层次结构模型及判断矩阵,计算意象及设计要素的权重系数;接着,基于形态拆解法与权重结果获得设计要素类型及优化组合编码,再运用语义差异法(SD)获取组合编码的用户感性意象均值;最后通过感性工学和AHP-BP神经网络构建KAB关键设计要素组合预测模型。结果 基于此模型预测四旋翼无人机设计方案,应用逼近理想解排序法(TOPSIS)对其进行验证评价,结果表明通过模型计算能够得到与目标感性意象高度匹配的设计要素组合编码。结论 基于此模型能够快速获得客观准确的产品意象造型设计要素组合,提高产品设计开发过程的效率。     

BP神经网络在程控切纸机整体造型感性设计中的运用

目的运用计算机图形设计和逻辑运算方法建立用户需求与造型设计要素之间的数理联系,对程控切纸机产品进行更科学的造型设计与评价,使设计流程更加严谨。方法以语义差异法和因子分析法归纳用户感性意象评价,以形态分析法解构程控切纸机整体造型设计要素,建立感性评价矩阵,用以训练BP神经网络。结果测试后发现网络正确映射了感性意象和设计要素之间的关系,用该网络模型进行模拟预测,得到关于"高档的—低端的"感性评价最大值和最小值,对应的造型设计要素组合能给设计"高档"风格的程控切纸机提供理性支撑。结论将用户模糊不清的情感转化为定量的数据,弥补原先设计流程中单纯凭设计者主观经验去比较和评价设计方案的不足,为大型机电产品整体造型设计提供科学的设计方法。     

基于感性工学和BP神经网络的服务机器人头部形态设计研究

目的产品的形态设计要素和用户对产品的感性意向评价之间的关系很难被准确表达。在服务机器人产品的形态设计中,将用户的感性需求准确表现到最终的方案设计中一直是亟待解决的难题。方法运用感性工学中的语义差异法和BP神经网络算法,对服务机器人头部形态的设计要素与用户的感性意向评价之间的关系进行分析。结果最终拟合出这两者之间的映射关系,并在此基础上运用VB语言将训练好的BP神经网络模型接入三维建模软件中,构架出服务机器人头部形态的辅助造型设计系统。结论使得造型过程更加理性,极大地提高了设计效率。下一步的工作应建立更科学、全面的服务机器人辅助造型设计系统,包括将本研究成果扩大到服务机器人的整体外形设计中;将不同的设计约束条件对造型产生的影响作为BP神经网络的输入层纳入到拟合过程中等。     

基于BP神经网络的轿车造型意象设计与量化预测模型建立

目的 构建产品造型意象设计与产品造型量化间的预测模型,将产品的设计元素与消费者的需求和感知相关联。方法 分析小轿车造型与感性意象之间的关系,基于用户对产品外观形态感受进行打分,采用感性工学方法进行量化;用双BP神经网络训练的思路,建立外观设计元素与感性意象间的对应关系,得到小轿车外观方案的感性意象预测模型。结论 获得产品造型设计方案的感性意象预测模型,能高效解决设计师的产品造型设计方案与消费者的目标达成趋同,通过高效的产品外观设计,为未来轿车及机电类产品的造型设计转向以消费者精神需求为导向提供了一种新的设计方法。     

家庭服务机器人整体造型感性设计的BP神经网络应用

目的建立用户的感性意象与家庭服务机器人整体造型设计要素之间的逻辑关系。方法基于技术支撑的约束得到家庭服务机器人整体造型设计样本,运用主成分分析法、形态分析法和BP神经网络对整体造型设计要素与感性意象进行量化分析。结论用训练后的BP神经网络进行预测模拟,为家庭服务机器人整体造型的较"亲和的"感性风格设计提供了参考依据。     

基于具身认知的老年人多通道感知与行为研究

目的 基于老年用户需求,结合用户多通道感知特征,分析老年人使用产品时具身的体验与感受,并得到用户偏好,促进老年产品设计,以满足用户生理、心理需求。方法 以老年康复辅具为设计载体,采用优序图法、行为地图法分析数据,构建用户需求与具身行为的关联模型,挖掘交互过程中的问题动作及相关接触点,以指导后续设计研究。基于感性工学的0阶感性概念法,构建0阶-PAD情绪词汇衍生模型。运用语义差分法得到用户对产品的感性意象数据,采用主成分分析、皮尔逊相关性分析等方法得到满足用户需求的问题动作、相关接触点偏好。结果 依据感性意象与喜爱程度评价结果衍生的设计要素进行老年流食杯设计实践,应用模糊综合评价法对设计方案进行验证。结论 从用户具身的知觉感知与需求出发,结合感性工学相关方法获得老年用户对使用产品的偏好,为设计实践提供客观的理论依据与实践验证,对老年产品设计提供一定的设计研究参考。     

产品感性意象设计研究进展

目的 产品感性意象设计是将用户情感转化为产品设计要素的设计模式,在提高用户满意度方面具有重要作用,基于此,对产品感性意象设计的研究进展进行梳理和分析.方法 通过对国内外相关文献的综述,论述了感性意象的有关概念;重点分析了产品感性意象设计所涉及的代表性样本确定、产品设计要素分析、感性意象获取、感性意象与产品设计要素的映射构建及产品感性意象优化设计等研究方法和关键技术,并归纳总结了各类研究方法和关键技术的优缺点;在感性意象应用方面,着重分析了感性意象中针对产品造型、产品色彩及产品材质的研究方向.结论 随着感性意象和新技术、新方法的融合发展,更加准确地获取感性意象、提高感性意象映射模型的精度、智能化设计、设计过程虚拟化等将是未来产品感性意象设计研究的热点.     

基于用户感性需求的数据线收纳产品设计

目的 以数据线收纳产品为研究对象,从用户感性需求角度出发,探索感性工学在数据线收纳产品设计中的应用研究。方法 基于用户感性需求的理论知识,从感知、认知、情感3个层面收集用户对数据线收纳产品的感性词汇,分别筛选并确定各层面的感性词汇,随后选取具有代表性的产品样本,运用语义差异（SD法）量表问卷建立感性意象空间,量化用户对产品的感性需求,收集问卷数据,并用因子分析法进行定量分析,得出用户感性意象偏好。结论 通过收集用户感性需求,并通过因子分析法的定量分析,得出用户关注度较高的3个感性词汇,即分别代表了用户在感知、认知、情感3个层面上的感性偏好,再结合样本解析用户感性意象与产品要素的关联,归纳总结出数据线收纳产品在感知、认知、情感3个层面的设计要点,最后基于设计要点进行产品方案设计。     

基于支持向量机的产品感性意象值预测方法

为设计出符合消费者感性需求的产品,提出基于支持向量机的产品感性意象值预测方法。先确定产品的感性意象、造型设计要素以及感性评价矩阵。在此基础上,以造型设计要素为自变量,以感性意象评价值为因变量,利用LIBSVM软件,通过对惩罚函数、不敏感损失函数以及核函数等相关参数的分析设置,建立产品感性意象值的预测模型。结合办公座椅进行研究,结果表明支持向量机具有较高的预测精度,所提出的方法是正确可行的。     

BP神经网络在产品配色中的应用研究

目的实现产品配色设计的自动化。方法以感性工学为理论基础,采用神经网络为关键技术来研究产品配色。首先确定产品色彩的感性词汇与色彩设计要素,然后利用BP神经网络模型建立色彩编码与感性意象评价值之间的关系,最后结合豆浆机实例,设置BP模型中的输入层、输出层、隐含层的相关参数来进行豆浆机配色感性意象设计的实验仿真。结果测试验证了BP神经网络在产品配色设计中应用的有效性。结论表明了产品感性意象与产品配色之间的关系,论证了利用BP神经网络建立产品配色辅助设计系统的可行性。     

基于语义认知的瓷瓶大规模个人产品定制设计研究

目的 研究基于语义认知的大规模个人产品定制设计模式。方法 随着信息与智能技术的发展,大众的个性化需求得到了极大的释放,人们购买产品时更为关注产品是否符合自己的品位,甚至希望能够直接参与到产品的设计过程中,这对工业设计提出了更高的要求。通过分析大规模个人化产品定制设计和形态语义认知的内涵特征,提出了基于语义认知的大规模个人产品定制设计模式。结论 以瓷瓶造型为例,构建了瓷瓶造型层次模型和大规模个人化定制设计系统,包括瓷瓶造型知识模块、瓷瓶语义知识模块、用户互动定制设计模块,初步实现了本文提出的方法,为大规模个人化定制提供设计学的启发和参考。     

基于感性意象和BP神经网络的产品CMF决策模型研究

目的 为实现特定感性意象下的产品CMF精准选定与量化,结合BP神经网络和线性回归提出一种产品CMF决策模型。方法 通过文本挖掘形式确定用户感性意象,根据HSV色彩模型与选定的康复辅具的材质与工艺构建CMF要素空间,并基于设计要素空间形成海量CMF方案,同时根据选定感性意象对方案加以评价,获得感性意象与CMF单一设计要素的定性映射关系。将CMF方案编码后与感性意象评价值结合,并通过BP神经网络以定量方式构建CMF决策模型,筛选出最优色彩区间、材质及工艺。对选中色彩区间再次细分出设计方案并进行评价,通过线性回归得到色彩回归方程,从而构建产品CMF的综合决策模型。结果 以膝关节支具为例进行实例研究,通过BP神经网络构建的一阶CMF决策模型预测值与期望值的均方误差MSE为0.038 13,且预测结果与定性映射关系基本一致,表明该阶模型可信度较高且精度良好。利用线性回归构建的二阶决策模型P值小于0.01,表明H、S、V的数值与感性意象评价值具有显著相关性,证明了该CMF决策模型的可行性。结论 构建的CMF决策模型在产品设计领域具有一定的通用性,能够有效实现康复产品CMF的精准选择与量化,在定性和定量层面指导康复产品CMF决策的优选和创新。     

正向型感性工学在办公产品设计中的应用

目的探索正向型感性工学在办公产品设计中的应用研究。方法以感性工学为理论指导,办公笔筒收纳装置为研究对象,运用语义差异、问卷调查、结构式访谈等方法,搜集客户的情感诉求以及感性评价,将其转化为感性产品的设计要素,推动产品造型设计。结论运用感性工学的理论和方法进行产品设计是一种有效的工业设计方法,它是设计师了解合乎消费者的感性需求和能展开全方位对话性的新型设计方式。     

基于用户共情的旅游产品包装设计

目的 针对目前旅游产品包装中未能充分重视及满足用户情感诉求等问题,从用户的视角出发,探索用户共情在旅游产品包装设计中的具体应用,以此提升旅游产品的情感价值和市场经济价值。方法利用诺曼情感层次法,对用户共情在包装设计中的应用方式进行分析,通过文本数据挖掘提取设计所需的文化元素,运用KJ法、语意差分法、SPSS分析等方法提取出影响包装设计的主要感性词汇。根据文化元素和感性词汇完成方案设计,并结合Likert量表进行方案评价。结果 通过碧潭飘雪茶叶包装设计案例,验证了基于用户共情的包装设计方法的可行性。结论 基于用户共情的包装设计方法,是一种充分利用用户感性需求及文化认知来指导设计实践的方法,能够有效适应消费者对旅游产品包装的情感诉求和体验需要。     

基于可拓创新方法的个性化产品设计研究

目的 通过挖掘个性化需求与产品功能之间的关系,实现已有产品的个性化再设计。方法 对目标产品进行功能分析,建立产品的功能树模型和功能事元模型;获取用户的个性化需求,提炼核心需求功能,并建立需求功能事元;以功能本体知识库为基础,将两种功能事元进行匹配对比,得出需求功能事元与产品功能事元的关系;依据匹配对比结果和用户的需求,对功能事元进行拓展分析和可拓变换,获得新的产品功能创意,最后利用功能求解方法获得新的结构方案并对设计方案进行评价。结论 通过形式化的事元模型将个性化需求融入产品的再设计中,增加了设计的可操作性,为个性化功能的实现开拓了思路,将有助于设计出满足用户需求的个性化产品,提高市场竞争力。以体外股骨颈导向器为例验证了该设计方法的可行性。     

基于和谐情境与语义差异法的办公室暖水宝设计

目的 探索借助和谐情境理论对产品设计进行指导和选择,辅助设计师设计的产品在应用场景中显得和谐、自然。充分发挥产品对环境氛围的能动作用,为用户提供能够完美契合当前情境的体验方式。方法 将语义差异法应用于和谐情境的产品设计中,用直观的心理量化表来代替模糊的和谐情境要素选择,最终设计出基于和谐情景的产品。首先,将办公室暖水宝置于办公室环境中,进行情景分析,获得都市文化情境体验和现代科技情境体验。然后,利用语义差异法（SD法）建立心理量化表,用专家打分法和基于和谐情境体验选择表中的感性词汇,确定产品设计风格。再将产品拆分为不同设计要素,通过用户投票的方式,获得与感性词汇相匹配的设计要素特点。最后,结合设计要素特点,完成基于和谐情境的暖水宝设计。结论 基于和谐情境和语义差异法的办公室暖水宝设计对使设计产品符合情境有指导意义,可以为同类产品的设计提供参考,为和谐情境用于设计流程提供新思路。     

基于感性工学的威士忌酒瓶造型设计

目的研究符合消费者感性需求的威士忌酒瓶造型设计方法。方法以感性工学理论为指导,广泛收集威士忌酒瓶的产品样本和感性语汇,并从中挑选代表性样本与感性语汇,进行威士忌酒瓶瓶身造型拆解,使用5阶语义差异(SD)量表问卷为拆解部分建立感性评量矩阵,运用数量化Ⅰ类理论对其进行分析研究,找出感性语汇与威士忌酒瓶瓶身造型设计元素之间的关联性,并通过市场随机样本进行验证,从而指导新产品开发。结果由数量化Ⅰ类结果得知,这里拆解的威士忌酒瓶瓶身的5个形态要素项目对消费者的感性认知皆具有影响性。结论 "消费者感性认知"与"威士忌之酒瓶造型"之间的对应关系有助于相关企业和设计师确定产品开发方向,为同类产品提供造型设计参考。