基于意象仿生的儿童遥控车造型设计及评价研究

目的 基于用户需求,结合意象仿生方法和模糊评价法,指导儿童遥控车的造型设计,实现造型创新。方法 以儿童遥控车为研究对象,从细化设计流程入手,合理选择被仿生物,建立被仿生物特征与产品造型元素的映射关系,以指导设计方案。并运用模糊综合评价法,对儿童遥控车的设计方案进行评估,构建评价模型,搜集感性意象词对,建立并计算评价矩阵,得出方案的综合评价值,并根据实验结果对方案进行改良和优化。结论 运用意象仿生对儿童遥控车的造型设计进行创新,并结合模糊综合评价法,对设计实例进行验证和修改,从而可以设计出符合用户感性需求的产品,提升产品造型形象,为儿童同类产品提供参考和依据。     

符号诠释项下产品仿生形态设计方法

目的 探索以诠释项为理论基础的产品仿生设计思路,并将其转化为产品造型仿生设计方法。方法 以仿生设计层次为基础,以皮尔斯符号三性论为切入点,阐述生物、产品在形态符号解释和功能符号解释方面的内容。建立生物对象符号解释和产品对象符号解释间的联系,并以此映射关系为基础,提出产品形态仿生设计的方法。结果 通过符号解释之间的联系,以实践的方式建立鲸鱼与2种不同产品间的联系,分别推导出2款具备典型生物特征且产品类别指示明显的设计方案。结论 仿生产品设计结果作为符号,被指向其生物对象和产品对象,以诠释项为基础建立的产品仿生设计层次关系,将提高生物特征和产品特征融入设计结果中的效率,同时也可以使用户以更准确的方式接收并理解产品所表现出的设计意义。     

多学科集成下的老年智能产品设计研究

目的 基于多学科集成理论,分析老年智能产品设计现状,在了解老年用户群体对产品需求的基础上,进行设计实践创新方法研究。方法 通过阐明多学科集成方法中系统化、框架化、协同化、优化算法等理论,针对使用者、设计者双方进行分析,寻找出产品设计过程中存在的问题,在服务设计原则和多学科集成的理论支持下,进而推导出设计思路和方法。 结论 提出老年智能产品设计的基础是用户的操作体验和特定需求,设计过程涉及多学科、多目标;以“多目标实现”“多学科综合系统模型”“新技术融合”等应用实例,解释了如何解决产品设计过程中,由于用户需求复杂所产生的计算复杂性和选择复杂性等问题,优化了设计框架,归纳了设计信息,提升了设计过程的合理性、高效性和准确性。     

基于顾客满意度及模糊计算推理的产品创新体系

在当前买方市场的经济条件下,产品设计必须满足顾客需求,产品的创新必须使顾客满意,因此,对基于顾客满意度的产品创新体系进行探讨是产品设计中的首要任务。在顾客满意度调查的基础上,提出最小顾客满意度法、基于模糊模拟的遗传算法以及利用Bayes估计顾客满意度指数的聚类方法这3种方法,从不同侧面挖掘产品创新点,再利用模糊计算推理对提出的3种产品创新点挖掘方法进行综合。在挖掘出产品创新点后,需要根据专业知识对产品进行进一步的改进设计,并给出一个产品创新点挖掘方法的计算实例。建立了基于顾客满意的产品创新体系,使产品的创新设计能面向顾客的需求。     

基于认知耦合的加湿器设计

目的 把认知耦合理论引入产品形态设计中,得出符合认知耦合理论的设计方案.方法 首先通过语义差分法获得产品目标感知意象,依据意象词汇寻找仿生对象,能够同时实现形态耦合和语义耦合;其次通过拓扑结构的方法对生物原型进行特征层次分析,筛选最强特征,通过拓扑权值和拓扑相似度得出最佳仿生形态,最后运用模糊综合评价法评定耦合度,确定设计方案.结果 仿生鹦鹉鱼形态,分析特征拓扑图与结构特征,通过模糊综合评价法确定加湿器设计方案,实现了造型认知耦合与语义认知耦合.结论 将认知耦合理论与仿生设计结合作为此次设计理论总结的设计方法运用到产品设计中,可以满足产品造型需要,也可以满足加湿器的语义需求,这是一种新的设计思路,具有研究意义.     

面向创新设计的专题知识库构建与应用

产品创新设计需要大量知识的支持,针对产品设计过程对于产品专题知识的需求,提出了一种面向产品专题设计的知识库构建及应用方法.通过分析专题知识在设计过程中的作用,建立了专题知识的结构与表示方法,设计了一种混合式知识检索模型,并在此基础上开发了面向特定产品的专题知识库原型系统,从而有效辅助设计人员开展产品创新设计.以数控压力机离合器为例验证了该方法和系统的有效性.     

基于多生物效应的功能组合产品设计方法研究

功能组合产品是创新产品的一类重要形式,为提高功能组合产品设计的可行性和创新性,提出基于多生物效应的功能组合产品设计方法.首先研究生物原型功能实现的多种因素组合及转化机理,抽取多生物效应来构建多生物效应知识库;其次分析多生物效应模型归纳功能组合基本模式,融合TRIZ方法建立了基于多生物效应的产品功能组合设计过程模型,以生物功能协同实现模式指导产品功能组合设计;最后应用该方法完成湿热地区淡水收集帐篷的设计.研究表明,该功能组合产品设计方法较好地满足了用户对产品的多种需求,具有一定有效性与可行性.     

仿生设计中的功能创新研究

目的 为提升生物知识在产品创新中的应用,扩展基于生物知识的产品创新策略,提升和优化仿生设计成果,研究仿生设计中功能创新的基本原理和实现途径。方法 分析功能创新的基本要素、实现原理及其特征分类,将其与仿生设计的应用特征进行结合,归纳仿生设计中功能创新的主要类型,提出面向功能创新的仿生设计原理,最后进一步总结仿生设计中功能创新实现的关键技术,并结合具体的设计案例分别从以设计问题和生物原型为起点来论述仿生设计中功能创新的实现途径。结论 以功能创新为目标,为仿生设计提供了更加明确的方向,同时明确了不同类型产品所适用的仿生设计手法,实现了功能创新与仿生设计过程的结合,提高了生物特征在产品创新设计中的利用效率,可在进一步提升仿生设计成果质量的同时有效缩短设计周期。     

基于S-O-R理论的秦绣文创产品顾客购买意向影响研究

目的 为提高顾客对秦绣文创产品的满意度,使设计人员准确掌握秦绣文创产品顾客需求,优化秦绣文创产品设计。方法 基于S-O-R理论,构建秦绣文创产品顾客购买意向影响因素理论模型,剖析文化价值、创新价值、价格价值三个维度的感知价值、顾客满意度和购买意向的相互影响关系。通过设计量表和调查问卷进行实证调研,进而运用结构方程模型加以论证。结论 文化价值、创新价值是秦绣文创产品顾客购买意向的关键影响因素,能辅助设计师从顾客需求入手提高顾客满意度,为秦绣文创产品设计优化提供了一定的理论参考及建议。     

基于参数化思维的产品创新设计方法

目的 提出基于参数化思维的产品创新设计方法。针对产品的概念设计阶段,利用参数化的设计思维方法,来创造可以激发设计师灵感的设计环境,启发其更好地进行产品创新设计。方法 依据设计需求对产品进行功能特征的描述与分析,初步确定各功能部件的位置、结构、尺寸等设计参数后,对造型生成进行逻辑推演,在Rhinoceros与Grasshopper组成的参数化设计平台中选定算法并生成造型,最后通过对整体方案的分析、评估及参数化调整,来确定创新性的设计方案。结果 基于参数化思维的产品创新设计方法可有效帮助设计师进行思维发散,设计方案优化程度高、可行性强、拓展空间广,符合理论与实践需要。结论 在工业设计领域,基于参数化思维的产品创新设计方法可弥补传统设计方法的不足,使产品设计更具高效性和创新性,是一种行之有效的产品设计方法。     

Innovative design method of mapping from user needs to internet biological texts

Bionic innovation design refers to the innovative design of products by extracting biological information in nature, which has great application prospects. The traditional bionic innovative design method mostly applies a small amount of biological information, which is difficult to efficiently retrieve a large amount of biological information, and it is difficult to produce innovative design solutions due to the limitations of designer’s thinking and related professional knowledge. To solve the above problems, it is necessary to propose an integrated innovative design method based on a large number of biological texts from website to assist designers in making bionic innovative design. Based on this, an innovative design method was proposed for mapping network biological texts by user requirements to obtain multi-disciplinary requirements and multi-mapping targets design scheme. Firstly, based on the neural network model, the knowledge in the internet biological text was extracted and stored in the database. Then, the keywords of product design were obtained according to the multi-disciplinary requirement mapping method, which was mapped to internet biological texts by using the fuzzy mapping method to obtain engineering design solutions. Finally, the code was programmed and the corresponding user interface was designed according to the above method, and the feasibility of proposed method was verified by taking the innovative design of the tubeular type air heater as an example. The results showed that the heating effect of optimized tubular type air heater was significantly improved, which indicated that the proposed method could solve the current key problems of traditional innovative bionic design, such as the lack of biological text information, the limitation of designer’s own thinking, the lack of integrate interdisciplinary expertise and the unsatisfactory generation of product solution. The proposed method can assist the designer to complete the bionic innovative design of products.     

基于八角行为分析的服务设计策略研究

目的 尝试将用户行为作为服务设计研究目标,将八角行为分析法引入服务设计,为服务设计及用户研究工作提供创新思路及指导策略。方法 基于八角行为分析法、用户体验及服务设计理论,结合文献调研,构建适用于服务设计的SD-八角模型,提出基于八角行为分析的“二维五步”设计迭代策略。结果 以健身机构为例,从宏观及微观的双重视角,对静态服务系统及动态用户行为进行“二维约束”。结合以SD-八角模型为中心的“五步迭代”策略,将用户体验历程按照用户类型及体验时间展开进行分析,完成立体化、多层级的用户行为分析。结论 将游戏思维融入服务设计,辅助设计者更为精准、全面地进行用户研究,从而发现具有不同可行性的设计机会点,为服务策略提供有效的信息。     

雅安荥经砂器目的性仿生设计研究

目的对荥经砂器的创新设计提供理论指导。方法从设计的目的性视角探讨仿生设计的分类及相应的设计方法,考察荥经砂器目的性仿生设计的现状,在此基础上,提出荥经砂器仿生设计中生物符号选择和特征提炼的设计建议。结论荥经砂器正处于产品现代性表达的探索阶段,目的性仿生设计是其创新设计的重要方法,该方法的运用关键在于对有理、传神、重情3个方面的把握。     

水下观测机器人推进器的动态结构仿生设计研究

目的 为了更好地实现水下机器人在海洋牧场观测环境中的低速稳定航行,设计一种水下观测机器人的仿生推进器。方法 结合结构仿生原理提出动态结构仿生设计方法,具体过程包括选择仿生对象、动态结构特征提取、生物特征与产品匹配、产品集成创新设计及设计评价。以水下观测机器人推进器为例,重点模仿蓝斑条尾魟胸鳍波动推进的形态与结构,分步骤完成仿生推进器造型和功能的动态结构仿生设计。结果 通过流体动力学仿真评估,得到波动鳍表面压力分布情况,结果表明波动鳍推进能够产生一定的推力,验证了动态结构仿生设计方法的可行性。结论 该仿生推进器具有低速稳定航行的特点,能够有效提升海洋牧场的观测能力,动态结构仿生设计方法对仿生推进器的结构设计具有借鉴意义。     

用户感性认知与产品感性设计方法及应用

目的梳理用户感性认知测量及其设计应用,提出人工智能驱动的产品感性设计方法,并以验光仪设计验证其有效性。方法分析国内外文献,归纳总结用户感性认知测量及应用方法,通过验光仪设计验证所提出的产品感性设计方法。结果人工智能驱动的产品感性设计方法能提升设计效率,更好地满足用户感性需求。结论用户感性认知测量能转化为设计规范,并能为产品设计提供有效指导。随着计算机科学的发展,针对传统用户感性认知测量中样本采集量较少、测量不够全面等问题,提出了人工智能驱动的产品感性设计方法,并以验光仪的设计验证了其有效性。研究结果表明,通过文本挖掘提取用户感性认知能引导设计师更加全面地了解用户感性需求,从而使设计出的产品更贴近用户的预期满意度。人工智能与人类智慧相结合的感性设计方法是一种能提高用户对产品的心理接受度,从而提升产品竞争力的设计方法。     

意象图式视角下的智能电视界面设计

目的 通过研究明确意象图式在智能电视交互界面设计中的应用方法,解决智能电视用户界面设计创新性与包容性的矛盾,推动智能电视交互界面设计的理论研究,并为设计师提供一种创新性、高效的设计思路。方法 在充分解读智能电视交互界面基本元素及基本交互模式的基础上,运用语言学中的意象图式理论并结合认知心理学,通过观察、出声思维、深度访谈等方法提取用户在智能电视界面操作中的图式,结合具体案例将提取的图式应用到用户与智能电视的交互界面设计中,通过效果评估验证设计方法的有效性与创新性。结论 综合运用左—右、上—下、部分—整体、路径及空间图式进行智能电视交互界面设计,不仅能够提高智能电视操控的用户体验,还能解决创新性与包容性的矛盾,对提升设计师的效率也有积极意义。     

基于认知思维和蛛网结构的产品形态创新设计研究

目的结合设计师和用户的认知思维,基于蛛网结构建立两者之间的认知平衡模型并开发实用的创新设计工具,使产品形态设计的过程更为简明直观。方法首先运用形态分析法提炼产品形态原型,通过类型学分析对设计方案进行分类,模拟蜘蛛建网行为,建立体现设计师认知的产品方案表征蛛网;然后采用访谈调研、口语分析的方法获取用户语义,对核心语义词汇进行审美逻辑上的形态关联分析,提取符合用户认知的撞击物形态;最后使用四边形网格描述产品方案和撞击物形态,借助形态融合技术生成创意产品形态,建构蛛网撞击进化设计系统,并以女性滑板车设计为例验证该方法的可行性。结果模拟并应用了认知思维和蛛网结构,提出了一种新的产品形态创新设计方法。结论蜘蛛建网、猎物撞击的行为和方式能够比较合理地模拟设计师和用户的认知平衡过程,该方法对于提高产品形态设计效率,开拓创新设计方法具有一定的参考价值和借鉴意义。     

用户参与式工业设计生成思维研究

目的 设计活动的多样性赋予了设计思维本身的复杂性和不定性,在工业设计研究范畴的不断延展中,经济、科技、商业的快速应用发展让用户的需求从功能层面向体验层面迅速过渡,形成以用户为中心的设计理念。方法 将设计思维作为研究对象,把用户参与式设计下的设计生成作为研究载体,分别从设计师、用户的设计思维出发,对用户参与式设计过程中的信息交流、设计过程及互动模式进行分析研究。结果 建立了用户参与式设计生成过程中设计师和用户互动思维模型并形成观点优化机制。结论 形成了用户参与式设计思维模型,并将模型进行应用以开发出汽车造型与交互设计的用户参与式生成工具,以实现用户在设计过程中的“沉浸式”参与并对设计生成形成影响。     

设计师与用户对产品意象的基因网络对比

目的研究设计师与用户对产品意象认知方面的差异性,挖掘用户的隐性需求。方法分别以设计竞赛作品与市场畅销产品作为主体对产品感知意象的映射载体,提出了基于同构与异构两种编码原则的产品基因网络模型。通过绘制同构基因网络图谱与异构基因网络频谱,分别对比分析两类基因节点的重要性与关联性。以保温杯为实例对模型的可行性进行验证。结论通过对同类产品在竞赛与市场环境下表现出的不同信息所构成的基因网络进行对比研究,可以降低设计师与用户对产品意象的认知差异,辅助设计师从宏观角度用联系的观点把握用户需求,从而提高设计方案的市场接受度。