农业机器人造型研究与设计

目的为更好地满足用户需求,完善农业机器人造型设计方法。方法采用形态分析法分析设计样本,提取农业机器人造型设计要素及其类目;通过层次分析法计算各造型要素及类目的权重值并进行设计决策,融合权重值不同的设计要素,形成新的造型设计方案集。最终,通过模糊综合评价法得出最优设计方案。以采摘机器人造型设计开发为例,验证了设计流程的科学性。结论作为现代农业智能机械化产品,运用模糊综合层次分析法进行设计决策将有助于提高农业机器人造型设计过程的科学性,形成符合用户需求的造型意象。     

基于层次分析法和模糊综合评价法的智能割草机器人设计

目的 现有割草机设备操作复杂,具有一定的安全隐患且智能化程度较低。为解决此问题,对现有智能割草机器人进行功能创新,获得较为科学的智能割草机设计方案,更好地为用户提供便利。方法 通过用户调研,寻求智能割草机器人设计点,结合层次分析法(AHP),建立评价模型与判断矩阵,获取设计要素权重值。输出3款设计模型,通过模糊评价进行百分制运算,对智能割草机设计方案进行评价与筛选。结果 通过智能割草机器人方案设计评价模型,对设计方案进行优化,设计出用户满意的智能割草机方案。结论 层次分析法(AHP)以及模糊评价方法的应用,可以有效减少智能割草机设计过程中人为因素的影响,使设计程序更清晰、合理。提升了割草机的安全性、环境适用性以及智能化程度,得到了最优设计方案,同时也为户外移动机器人领域提供了新的研究方向及理论参考。     

基于AHP和模糊综合评价方法的儿童早教机设计

目的针对产品进行创新设计及方案选定,提高产品设计过程中的合理性和科学性。方法运用AHP(层次分析法)与模糊综合评价法,形成儿童早教机的综合性评价。首先,通过层次分析法进行层次划分,构建指标评价体系;其次,建立判断矩阵计算各要素权重值,对结果进行一致性检验并排序;最后,结合模糊综合评价法对三种设计方案进行决策,解决多方案优化排序问题。结论通过运用层次分析法与模糊综合评价法,有效地为设计方案提供客观的决策依据,并对其他同类别产品设计研究提供一定的参考价值。     

基于模糊层次分析法的儿童教育机器人设计

目的 为了提升用户对儿童教育机器人的满意度,节约产品设计开发时间的同时,能获得较科学合理的儿童教育机器人设计方案,增加产品的市场竞争力.方法 借用模糊层次分析法,从马斯洛的需求层次理论出发,收集儿童教育产品用户的需求并借助KJ法归纳采集的数据.提取出易操作性、安全需求、审美需求、儿童发展需求这四个准则,从而构建出儿童教育机器人设计评价指标体系模型.经多轮问卷调查,将获取的数据经计算得出各项评价指标要素的权重.结果 设计人员根据构建的设计评价模型进行方案设计,再根据各项评价指标要素对设计方案的进行模糊综合评价,最终得出儿童教育机器人设计方案的综合评价分值,通过分值可以判断该设计方案是否具有可行性.结论 通过对评价结果的进一步分析,可为设计决策、设计优化提供参考依据.     

基于AHP-FKANO模糊分析法的医用消毒机器人设计评估

目的 为有效预防和控制医院感染,提高医院环境的宜人性,增加用户满意度,在探讨影响医用消毒机器人的设计因素时,合理地确定用户需求偏好及其优先程度。方法 首先通过文献研究、实地观察、半结构化访谈和问卷调研等前期调研法,获得用户需求,并对其进行公信度测评,从而得到医用消毒机器人设计方案评价指标体系,然后通过层次分析法得到初始权重,根据模糊Kano确定的属性系数将初始权重进行修正,以得到更加科学、合理的综合权重,最后运用模糊数学理论对整体设计方案和各个指标进行评价。结论 通过医用消毒机器人的实例验证了该方法的可靠性和可行性,并且基于AHP-FKANO的模糊分析法,能够有效分析出用户需求的重要度和不同需求的情感倾向,可以为医用消毒产品设计方案的选择和优化提供参考。     

基于AHP-FCE的康复训练仪设计

目的 为了提高中风和脑损伤患者在康复训练过程中的效率,对康复训练仪的设计做了一系列目标优化.方法 使用层次分析法(AHP)以及模糊综合评价(FCE)的方法,建立针对于康复训练仪的设计评价模型,围绕康复训练仪设计评价和方案决策两方面进行了研究.在设计评价方面,将康复训练仪的设计拆解成为不同的层次、不同的要素,采用定性和定量相结合的分析方法,计算并排序每个设计要素的权重.在方案决策方面,依据上阶段计算出的各要素权重值排序,运用模糊综合评价法对康复训练仪的设计方案进行评分,得到最完善、最优型的设计方案.结论 通过引入层次分析法和模糊综合评价在前期设计过程中的应用,能够有效地避免产品设计中的主观因素,为设计决策以及设计评价提供客观依据.     

基于FAHP的亲子健身器材可用性评价方法

目的 研究影响亲子健身器材可用性的设计因素,提高亲子健身器材的可用性。方法 运用层次分析法和模糊评价法相结合的模糊层次分析法,针对亲子健身器材的可用性进行综合评价。首先针对亲子健身器材初始方案运用层次分析法进行分析,建立可用性评价模型。其次构造判断矩阵,确定各个指标因素的权重值。然后结合模糊综合评价法,计算亲子健身器材可用性的分值,通过该分值评判出最终等级。结论 通过运用层次分析法,为亲子健身器材的改进提供指导,进一步提高了产品的美观性与可靠性。     

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.     

基于遗传算法的潜射反舰导弹综合作战效能分析

提出了直接根据单指标相对隶属度的模糊评价矩阵，构造层次分析法中的判断矩阵用以确定各评价指标权重的方法，给出了用遗传算法检验和修正判断矩阵的一致性和计算判断矩阵各要素的权重的模糊综合评价模型，对潜射反舰导弹作战效能进行了综合评估和排序．实例表明，该方法简便通用，计算结果较为客观和稳定．     

基于魅力工学的服务机器人造型设计研究

目的 通过研究用户对服务机器人造型设计要素的偏好,设计出符合用户需求的服务机器人造型,给用户提供一个更加优质的体验。方法 以商业综合体导识服务机器人为例,首先对市面上现有导识服务机器人进行收集与筛选,作为实验样本,然后通过对用户进行访谈,并依据访谈结果绘制评价构造图,从而精确地提取用户偏好的导识服务机器人造型设计要素,其次再运用数量化Ⅰ类对导识服务机器人造型设计要素进行分析,得到用户偏好与导识机器人造型设计要素之间的关系,并以此为参考依据进行导识服务机器人造型设计。结论 通过研究导识服务机器人造型设计要素与用户偏好之间的关系,得出了用户偏好的具体造型设计要素,对导识服务机器人造型进行了创新设计,验证了该方法的有效性,同时为后续研究该方向的设计人员和学者提供了一定的参考。     

面向FAHP-熵权理论的装配机器人造型设计优化研究

目的装配机器人在制造业中已得到广泛应用,为进一步丰富装配机器人的造型意象,满足用户需求。方法基于模糊综合评价法(FAHP)与熵权理论对装配机器人进行了造型设计流程分析。首先,依据层次分析法(AHP)构建装配机器人用户需求层次模型并计算各要素初步的权重值。然后,引入熵权理论完成各要素修正权重的分析与计算,将各要素初步权重值与修正权重值进行拟合,形成最终权重并排序,以此为装配机器人造型设计提供重要依据。结论最后以小型全方位装配机器人平台设计实践为例进行具体分析,完成了小型全方位装配机器人平台造型创新设计,并通过模糊评价筛选出最优方案。其实践过程验证了设计流程的可行性,并提供了更好的产品造型意象。     

基于SAPAD-AHP的智能割草机器人设计研究

目的 挖掘用户在使用智能割草机器人的过程中每个行为背后的意义,重建操作流程、产品功能、产品部件系统,以改善产品可用性,提升用户操作体验。方法 通过非参与式观察法及深度访谈法,解析用户使用割草机器人的行为;引入SAPAD框架挖掘“行为-对象-意义”的映射关系,聚类得出一般意义簇;通过AHP方法计算一般意义簇的权重,通过筛选和聚类得到多层级核心意义簇,获取用户核心需求。由“多层级核心意义簇-产品”的映射分析,重构部件系统。结果 在SAPAD-AHP的方法指导下,开展智能割草机器人设计,与市售两款同类产品进行对比评价,结果显示该方案在核心功能及交互体验方面有显著改善。结论 基于SAPAD-AHP方法进行智能割草机器人设计,可更精准地获取用户核心需求,使功能设计更合理,这有助于设计师创作出更具竞争力的方案,为智能机器人类产品的设计开发提供了一定的参考和思路。     

基于ADAMS的码垛机器人动力学刚柔耦合分析

目的 为了更全面地了解码垛机器人的动态性能,分析码垛机器人臂部变形对其运动精度的影响.方法 以ABB的IRB760型机器人为分析对象,运用Lagrange法计算得到其刚柔耦合动力学模型,然后运用ADAMS软件对机器人在一个工作周期内的运动过程,分别进行刚体动力学仿真和刚柔耦合动力学仿真.结果 机器人末端执行器柔性仿真的速度曲线与刚性仿真的速度曲线基本相同,在运行过程中速度变化平稳连续,无突变,而位移曲线机器人运行状态改变时有区别,柔性仿真的加速度波动较大.结论 码垛机器人臂部柔性变形对机器人的运行精度及稳定性影响较大,采用刚柔耦合方法可以更加准确地分析码垛机器人的运行状态.     

基于眼动跟踪实验与VR仿真的农业机器人造型设计

目的 为促进农业智能化发展,进一步丰富农业机械的用户感性意象,解决农业机器人造型设计同质化问题。方法 结合眼动跟踪实验与VR仿真技术,提出一种农业机器人造型设计方法。第一,确定样本及初步感性意象,进行感性意象的权重分析与筛选。第二,运用眼动跟踪设计样本进行造型特征点分析,主要依据热点区域确定关键造型要素。第三,依据意象权重分析、眼动实验结果等进行针对性的造型意象创新,形成方案集并完成计算机辅助设计。最后,通过熵权理论和VR仿真技术的介入完成综合设计评价,获得最优解。结论 以苹果采摘机器人造型设计为例,根据分析可知,在农业机器人造型设计中运用眼动跟踪技术与VR仿真评价,可以较为准确地依据用户感性意象需求进行造型设计创新,提高设计效率,其方法具有一定的适用性。     

基于用户无意识行为的服务机器人交互设计

目的针对当前家庭服务机器人单方面依据用户指令做出行动的被动服务模式,提出一种使服务机器人主动服务用户的方法,改善机器人服务模式。方法首先,运用情景感知技术,使服务机器人可以感知当前环境与用户信息,识别用户无意识行为;其次,机器人对行为发生的情景信息以及用户行为习惯进行分析,得出用户潜在需求;最后,机器人根据得出的需求,主动为用户提供相应服务。结论通过设计实例验证,该方法能提高服务机器人的主动性、适用性,减少非必要用户指令,简化人机交互,增强用户愉悦感和使用体验。     

基于多物理场耦合及温升特性研究的变压器热点温度建模与仿真分析

变压器温升特性研究尤其是热点温度测算不但能够指导变压器工程制造,而且有利于掌握变压器的运行状态,从而避免热故障的发生并指导变压器动态增容.对现有热点温度计算方法进行改进,提出一种基于多物理场耦合的油浸式变压器温升模型.以500 kV油浸式变压器为例,采用能量守恒原理分析变压器热特性,建立变压器温度场与流场的数学模型和物...     

基于机器视觉检测的码垛机器人控制系统设计

目的为了提高码垛机器人对码放物品的自我分辨能力,提高码放效率,提出一种基于机器视觉检测的包装码垛机器人控制系统。方法首先分析机器视觉码垛机器人工作过程,基于工业控制计算机和图像采集卡设计码垛机器人控制系统,提出控制系统的硬件设计和软件设计。同时对机器视觉采集到的图像进行滤波、分割等图像处理,以提高机器人的视觉检测效率。结果实验结果表明,机器视觉码垛机器人的漏抓率为0,误抓率小于0.5%。结论该控制系统有效解决了规则物品的分类码放,实现了高效的物品码放。     

基于眼动实验的ASD儿童陪伴机器人造型设计评价研究

目的 通过解析ASD儿童视觉偏好特征,提高陪伴机器人造型设计评价的有效性,为设计师及教辅人员提供参考。方法 首先调研整理目前市场上具有代表性的陪伴机器人造型样本,对样本进行灰度模式处理,制作亮度直方图;然后结合文献分析从30余项眼动指标中筛选出10项代表性的眼动指标,并运用眼动追踪方法展开实验,收集整理各项眼动指标数据及视觉偏好得分;接着通过逐步回归法筛选出3项对视觉偏好影响较大的眼动指标;在此基础上建立眼动指标主因子与视觉偏好之间的回归关系,并通过实验再次进行验证。结果 通过实验发现,基本几何形的陪伴机器人造型更为符合ASD儿童的视觉偏好。结论 合理解析并利用ASD儿童陪伴机器人的视觉偏好、眼动指标及造型特征的相关性,可为陪伴机器人造型设计研究提供理论依据。