目标意象约束的人机辅助产品造型进化设计研究

作     者：王剑 陈丰 乔印虎 WANG Jian;CHEN Feng;QIAO Yin-hu

作者机构：安徽科技学院机械工程学院安徽滁州233100 燕山大学艺术与设计学院河北秦皇岛066004 

基　　金：安徽省高校协同创新项目(XXT-2019-00) 安徽科技学院人才引进项目(JXYJ202106) 

出 版 物：《机械设计》 (Journal of Machine Design)

年 卷 期：2022年第39卷第2期

页      码：120-128页

摘      要：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。

主 题 词：造型进化设计 踝足矫形器 意象约束 BP神经网络 遗传算法 

学科分类：1305[艺术学-设计学类] 13[艺术学] 

D　O　I：10.13841/j.cnki.jxsj.2022.02.014

馆 藏 号：203108731...