基于視覺傳達要素的制造裝備人機優(yōu)化設計方法研究.pdf

1、制造裝備人機優(yōu)化設計作為制造裝備設計領域的一項關鍵問題，其設計水平的高低直接影響著制造裝備系統(tǒng)人、機、環(huán)境和諧性以及整機的作業(yè)效率，對該問題的研究已逐漸成為企業(yè)與學術界研究的熱點問題。視覺傳達要素作為人機優(yōu)化設計關鍵性能指標，研究將該指標用于制造裝備的人機優(yōu)化設計過程，實現(xiàn)對制造裝備人機優(yōu)化設計、評價對于提升制造裝備整體設計水平有著重要的促進作用，因此開展基于視覺傳達要素的制造裝備人機優(yōu)化設計研究有著重要理論研究意義與實踐應用價值。

2、r>　　本文受國家自然科學基金項目:“基于操縱力感知場的人機系統(tǒng)操縱舒適性度量方法及優(yōu)化技術”(51375134)、安徽省自然科學基金項目:“基于差異化人機交互作用的汽車轉向操縱舒適性研究”(1508085ME83)以及多項校企合作項目的資助，對基于視覺傳達要素的制造裝備人機優(yōu)化設計的基本方法及其評價分析模型問題開展研究，主要的研究內容如下:
　　(1)在系統(tǒng)分析點、線、面、圖形、版式、色彩等典型視覺傳達要素的基礎上，對制造裝備進

3、行人機優(yōu)化的關鍵視覺傳達要素進行了闡述，確立了制造裝備人機優(yōu)化的關鍵視覺傳達要素色彩、造型以及材質，為人機優(yōu)化設計以及評價模型提供了具體設計指標與優(yōu)化方向。
　　(2)通過采用關鍵視覺特征參數(shù)與制造裝備功能匹配的分析方法，分別從色彩、造型、材質三個關鍵視覺傳達要素維度出發(fā)，分別構建制造裝備人機優(yōu)化設計定量化表征體系，在此基礎上建立基于關鍵視覺感知特性的制造裝備人機優(yōu)化設計方法，并為制造裝備人機優(yōu)化設計提供基礎理論。
　　(3

4、)從色彩、造型、材質三個分析維度出發(fā)，分別以設備自身協(xié)調性、環(huán)境協(xié)調一致性以及隱性功能展示性優(yōu)化目標，建立分項優(yōu)化指標，通過應用基于綜合模糊權重的分析方法，分析各指標的權重，進而建立色彩、造型、材質三個維度的視覺感知評價模型，以實現(xiàn)對制造裝備人機優(yōu)化設計的評價與分析。
　　(4)針對工業(yè)現(xiàn)場人機交互界面，采用基于視錐細胞的人機交互界面感知強度界定模型，實現(xiàn)對人機交互界面各區(qū)域視覺感知強度的分析與界定;在分析人機交互界面視覺感知元素

5、特性的基礎上，采用基于優(yōu)序法的權重等級劃分方法，實現(xiàn)對視覺感知元素權重等級的科學度量;建立基于視覺傳達指數(shù)的人機交互界面優(yōu)化布置模型，為制造裝備人機交互界面的優(yōu)化設計提供方法支撐。
　　(5)以典型的實際制造裝備為例，結合本文提出的制造裝備人機優(yōu)化設計方法，應用實體建模技術，構建實體虛擬模型與優(yōu)化設計虛擬模型，依據(jù)本文的制造裝備優(yōu)化設計評價模型進行分析，驗證設計方法與評價標準的可行性。最后并以某一汽車零部件制造企業(yè)新建的制造裝備系