工业设计在智能制造车间中的分析与应用 ——以AGV为例
发布时间：2021-08-11 07:06
在工业4.0和中国制造2025的倡导下,随着各项高新技术的加入,智能制造备受企业追捧,其最显著的特点是精准高效,省时省力,从而使得产品产出的质量和产量同步提升。而自动导引运输车（Automated Guided Vehicle,AGV）作为智能制造车间的重要组成部分之一,可实现从两点或多点之间自动运输货物。现阶段我国AGV的设计仍处于发展中阶段,一般主要以机电、机械、控制设计为主,形式单一,很少涉及到工业设计。因此本论文将以AGV为例阐述工业设计理论原则及方法在智能制造车间中的分析与应用,并提出了三种创新设计方案。基于工业设计理论中的仿生学设计,提出了第一种设计方案。通过提取“锹甲虫”呈似鹿角状的上颚（牙齿）形态特征,运用到AGV的机械手臂上,由原来的线定位对齐货物方式改为端点对齐,使其插入更直观,且在搬运货物的过程中更加坚固牢靠,从而提高其精准度和稳定性。其最大的亮点设计在于AGV的机械手臂可在上下移动调整高度的同时,机身还可360°自由旋转改变转向,一来减少工作空间面积,二来省去轮子转向的多余操作。基于工业设计理论中的模块化设计,提出了第二种设计方案。外形上改变了原AGV外露货物的...
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
课题简要框架
工业设计在智能制造车间中的分析与应用——以AGV为例12图1.2智能制造车间的组成Fig.1.2Compositionofintelligentmanufacturingworkshop智能机器：具有独立性、高效性和自主性。以强大的信息库和模型规范为基础，依靠计算机结合自身信息，自主识别及搜集工作环境的相关有用信息，并快速进行分析和判断，确定行径的方向及动作的规划。人机一体化：人机一体化智能系统要区别于简单的人工智能系统，它是一种高级混合智能。基于人工智能的智能机器只能根据计算机发布的指令，在进行机械式的推理、预测、判断后做出相应的动作，具有主次逻辑思维。但人机一体化系统不仅突出人在其中的核心领导地位，还能在智能机器的相互配合下，更好地发挥出人的开发创新潜能，二者在不同的工作区块上各显其能、相辅相成，使人机之间处于平等协作的同事关系，而不是上下的层级关系[10]。学习与维护：智能机器具有自学习的强大功能，可通过智能制造系统在多次的实践中不断更新充实信息库实现。同时，具有自行排除故障及维护故障的工作能力，可通过在执行过程中对故障进行自我诊断实现。这种自学习和自行排除维护故障的能力，使智能机器能够随着环境复杂程度的变化而进行自我优化[11]。（3）实地场景拍摄实地考察基点维科（成都）医疗机器人技术有限公司，针对的智能制造车间研发的激光导航AGV项目场地，并绘制实地平面二维图。如图1.3至1.4所示。
西华大学硕士学位论文13图1.3制造车间实地场景图Fig.1.3Scenemapofmanufacturingworkshop图1.4制造车间实地平面图Fig.1.4Floorplanofmanufacturingworkshop1.5.3调查总结通过对实习公司工业设计师、机械设计师，项目智能车间操作人员及相关工业设计研究者等60人进行了调查访谈后，分析发现在对智能制造车间进行设计时应用到工业设计理论知识的人很少，从数据统计显示来看，仅有1.6%的人员，引起了重视。但对于工业设计学科分支的一些部分，例如：人机工程学、人机交互方式、细节人性化设计、模块化功能分区等部分，绝大多数设计人员或多或少有考虑到。对设备外观设计的要求程度上，有68.4%的人员认为在性能达标后，可考虑；30%的人员认为外观设计与性能要求齐平，是必要的，那么可以说明，现如今大多数的设计人员把工业设计的应用体现在设备中，还是停留在单纯的“外观美学设计”上。对设备加工工艺、色彩及材质的要求程度，高达93.3%的设计人员没有必须达到要求的程度，这也跟国内制造业精度的发展水平有必然联系，当然设计人员对待设计成果的严谨性还有待加强。在对设备功能模块化分区布置的要求程度上，高达66.7%的设计人员只有一些要求，这部分工作大多也由机械设计师独立负责完成，并没有工业设计人员参与设计研究。在做智能制造车间设
【参考文献】：
期刊论文
[1]蓬勃发展的智能物流与运输技术[J]. 柯旺元,徐思新. 酒·饮料技术装备. 2019(06)
[2]人工智能将引领新一代物流技术的发展方向[J]. 相峰. 中国物流与采购. 2019(21)
[3]智能物流发展现状及转型升级建议研究[J]. 古贞. 中国储运. 2019(11)
[4]“交互即信息”：互联网新闻产品交互设计基本理念与创新路径[J]. 何天平. 中国出版. 2019(20)
[5]基于感性工学和交互式遗传的产品配色设计方法[J]. 刘征宏,鄢吉多,林芸,王卫星. 包装工程. 2019(20)
[6]让工业设计成为企业产品价值链核心[J]. 龙跃梅. 科学之友. 2019(10)
[7]工业产品造型设计中的创新元素运用与品牌研究[J]. 倪仁杰. 品牌研究. 2019(11)
[8]基于嵌入式和机器学习的农用车辆自动驾驶系统[J]. 梁硕. 农机化研究. 2020(02)
[9]基于质感要素的产品材质意象设计研究[J]. 张秦玮,刘志峰,穆春阳,吕硕. 包装工程. 2019(08)
[10]物联网背景下人工智能机器人的发展趋势[J]. 钟元权,韩高峰. 黑河学院学报. 2019(03)
硕士论文
[1]基于款式模块与感性需求的交互式服装设计原理与方法[D]. 周海媚.苏州大学 2015
[2]现代工业设计理念及设计表达[D]. 陈寿菊.重庆大学 2005
本文编号：3335709
【文章来源】：西华大学四川省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
课题简要框架
工业设计在智能制造车间中的分析与应用——以AGV为例12图1.2智能制造车间的组成Fig.1.2Compositionofintelligentmanufacturingworkshop智能机器：具有独立性、高效性和自主性。以强大的信息库和模型规范为基础，依靠计算机结合自身信息，自主识别及搜集工作环境的相关有用信息，并快速进行分析和判断，确定行径的方向及动作的规划。人机一体化：人机一体化智能系统要区别于简单的人工智能系统，它是一种高级混合智能。基于人工智能的智能机器只能根据计算机发布的指令，在进行机械式的推理、预测、判断后做出相应的动作，具有主次逻辑思维。但人机一体化系统不仅突出人在其中的核心领导地位，还能在智能机器的相互配合下，更好地发挥出人的开发创新潜能，二者在不同的工作区块上各显其能、相辅相成，使人机之间处于平等协作的同事关系，而不是上下的层级关系[10]。学习与维护：智能机器具有自学习的强大功能，可通过智能制造系统在多次的实践中不断更新充实信息库实现。同时，具有自行排除故障及维护故障的工作能力，可通过在执行过程中对故障进行自我诊断实现。这种自学习和自行排除维护故障的能力，使智能机器能够随着环境复杂程度的变化而进行自我优化[11]。（3）实地场景拍摄实地考察基点维科（成都）医疗机器人技术有限公司，针对的智能制造车间研发的激光导航AGV项目场地，并绘制实地平面二维图。如图1.3至1.4所示。
西华大学硕士学位论文13图1.3制造车间实地场景图Fig.1.3Scenemapofmanufacturingworkshop图1.4制造车间实地平面图Fig.1.4Floorplanofmanufacturingworkshop1.5.3调查总结通过对实习公司工业设计师、机械设计师，项目智能车间操作人员及相关工业设计研究者等60人进行了调查访谈后，分析发现在对智能制造车间进行设计时应用到工业设计理论知识的人很少，从数据统计显示来看，仅有1.6%的人员，引起了重视。但对于工业设计学科分支的一些部分，例如：人机工程学、人机交互方式、细节人性化设计、模块化功能分区等部分，绝大多数设计人员或多或少有考虑到。对设备外观设计的要求程度上，有68.4%的人员认为在性能达标后，可考虑；30%的人员认为外观设计与性能要求齐平，是必要的，那么可以说明，现如今大多数的设计人员把工业设计的应用体现在设备中，还是停留在单纯的“外观美学设计”上。对设备加工工艺、色彩及材质的要求程度，高达93.3%的设计人员没有必须达到要求的程度，这也跟国内制造业精度的发展水平有必然联系，当然设计人员对待设计成果的严谨性还有待加强。在对设备功能模块化分区布置的要求程度上，高达66.7%的设计人员只有一些要求，这部分工作大多也由机械设计师独立负责完成，并没有工业设计人员参与设计研究。在做智能制造车间设
【参考文献】：
期刊论文
[1]蓬勃发展的智能物流与运输技术[J]. 柯旺元,徐思新. 酒·饮料技术装备. 2019(06)
[2]人工智能将引领新一代物流技术的发展方向[J]. 相峰. 中国物流与采购. 2019(21)
[3]智能物流发展现状及转型升级建议研究[J]. 古贞. 中国储运. 2019(11)
[4]“交互即信息”：互联网新闻产品交互设计基本理念与创新路径[J]. 何天平. 中国出版. 2019(20)
[5]基于感性工学和交互式遗传的产品配色设计方法[J]. 刘征宏,鄢吉多,林芸,王卫星. 包装工程. 2019(20)
[6]让工业设计成为企业产品价值链核心[J]. 龙跃梅. 科学之友. 2019(10)
[7]工业产品造型设计中的创新元素运用与品牌研究[J]. 倪仁杰. 品牌研究. 2019(11)
[8]基于嵌入式和机器学习的农用车辆自动驾驶系统[J]. 梁硕. 农机化研究. 2020(02)
[9]基于质感要素的产品材质意象设计研究[J]. 张秦玮,刘志峰,穆春阳,吕硕. 包装工程. 2019(08)
[10]物联网背景下人工智能机器人的发展趋势[J]. 钟元权,韩高峰. 黑河学院学报. 2019(03)
硕士论文
[1]基于款式模块与感性需求的交互式服装设计原理与方法[D]. 周海媚.苏州大学 2015
[2]现代工业设计理念及设计表达[D]. 陈寿菊.重庆大学 2005
本文编号：3335709
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