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智能消毒机器人的研究方案方法

2020-11-11 18:30:57 作者：上海惊鸿智能机器人

科技时代，智能产品越来越多，新物品的出现不但可以代替人力，还有超出人力的部分，所以，推动智能技术发展，也是未来的发展趋势。
随着人们生活水平的日益提高，消费者的消费模式已然发生转变。现如今让消费者欣然买单的不再是单一的商品，而对于商品带来的体验感与场景感也是十分注重的。消费形态的转变使得市面上的产品造型设计从功能第一转而倾向于情感的表达。传达情感的有效途径之一便是产品的风格。产品的风格特征传递出产品隐含的社会文化信息，不仅能使人们体验到“物质功能”，同时还能感受到“精神功能”。由于成熟的产品在技术、材料、功能等方面的差异日渐缩小，生产者为了使自己的产品从市场上的众多同类产品中脱颖而出，产品的“精神”方面便受到了更多的重视。这一变化要求设计师们准确地掌握消费者真实的感觉和期望进行设计，设计师需要通过对同领域或与之相接近领域的产品进行研究，传承优点，从而做到真正理解消费者对产品的情感认知并在产品中传递，以更好的满足目标群体的要求。

产品的造型是设计师与消费者沟通的重要媒介。目前，国内具体的辅助造型设计方法上，文献较少。在辅助造型设计方法中，形状文法是较为实用的一种。在此前基于形状文法的研究中，重点关注的是目标产品及其本领域产品的形态研究，而对于跨领域形态知识的运用主要凭借设计人员自身累积的经验进行设计，有较大主观性。如国内学者孙志学[3]等人基于形状文法，提出了通过感性情感、功能、技术条件的约束制定形状推演的规则的方法，将形状文法与感性工学、技术驱动相结合，对形状推演的过程形成多个因素制约进行设计。李雪瑞[4]等人基于用户感性需求，综合运用多个学科的知识，如生物学科、计算机学科，基于形状文法理论开发了智能优化设计引擎，最终应用于设计之中。李阳和许占民[5]通过风格意向约束及尺寸、形状、空间关系等物理约束进行造型推演，将文法化逻辑演绎和物理约束结合进行设计。

世界卫生组织的报告显示，由于医院感染，世界每年有数亿患者接受住院治疗，医院感染使得其治疗、护理过程变得更加复杂。针对医院内环境问题市面上推出了消毒机器人。但目前市面上的消毒机器人外形偏向于功能因素的制约，设计感较差，而在医院这样一个特殊的环境里，功能因素固然是首位，但产品的“精神”方面也是不容小觑的。因此企业在注重产品功能的同时，同样需要赋予产品以特殊形态与风格意象，提升产品的造型和医院内用户需求的匹配程度。基于以上研究，本文提出引入形状文法，从消毒机器人本族群和参考产品中提取能够满足用户需求的形态，作为形状推演的形态元素，优化消毒机器人的造型。

一、研究方法

（1）采集并筛选出能够表达产品风格的意象词汇，根据使用环境确定目标人群，并通过问卷、实地访谈等掌握目标人群的真实感受以及对产品的期望，从而确定产品风格意象。

（2）根据产品的风格意象定位，选择合适的目标产品的同族产品，构建相同族群产品集Rf，并选择具有相同选择与目标产品意象定位一致、功能上相关性较高的非同族群产品，构建其他可参考产品集Rrt。

（3）由经验丰富的设计师分析同族群产品集和其他可参考产品集的形态，并提取与目标产品风格意象定位一致的形态要素。

（4）对上一阶段所提取的形态元素进行分析，通过形状文法关系与规则来描述设计的空间组织或形态组成，结合实际应用场景对产品的要求，对尺寸进行约束，构造产品外观空间。

（5）有经验的设计师在众多设计方案中进行初步筛选，方案从造型美感、风格意象等方面进行评价后选出最终方案进行三维模型构建与渲染。

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