四足单驱动机械马机构与造型设计研究

发布时间：2017-06-08 05:16

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【摘要】：随着个性化需求的不断发展,外观造型设计成为产品设计中的重要环节,得到了广大设计师们的普遍重视和深入研究,然而,工业设计美学的思想兼顾产品功能性的内在需求一直是设计师孜孜不倦的追求。本研究以四足单驱动机械马设计研究和造型为例,对工业设计与机械设计的结合进行尝试,探索一种产品外观融入产品功能的全新设计方法。同时,本文以工业产品外观造型设计方法论为理论基础,将虚拟样机技术、计算机辅助工业美学设计技术应用于工业产品外观造型设计中,以产品外观造型设计方法论来实现对产品形态变化的控制,并对所设计的产品外观造型进行了设计评价。主要研究内容有:首先,以Theo Jansen mechanism多连杆运动机构为原型,设计出一种四足单驱动机械马结构。将工业产品外观造型设计方法论中的材料、色彩、造型等不同的理论体系运用到该四足单驱动机械马的外观造型设计中,分析研究了各种理论体系在机械马外观造型设计中的具体的实际运用过程,并基于上述分析研究结果提出了一套完整的具有针对性的四足单驱动机械马的外观造型设计方案。然后,基于机械马的机械结构设计理论和Adams软件运动学模拟仿真结果,提取其中影响其外观造型设计的关键因素,综合分析后对所提的外观造型设计方案进行反复的优化,验证该外观设计方案的可行性和正确性,最终获取最优的外观造型设计方案。最后,运用外观造型设计评价体系对整个机械马外观造型设计进行相关的设计评价,检查设计是否满足实际要求并评价该外观设计的优劣性。
【关键词】：四足单驱动机械马 工业美学 形态结构 设计评估
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TB472
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 1 绪论10-18
• 1.1 课题研究背景与意义10-16
• 1.1.1 国外研究发展状况11-14
• 1.1.2 国内研究发展状况14-16
• 1.2 相关领域的研究现状16-17
• 1.2.1 工业设计美学16
• 1.2.2 计算机辅助工业美学设计16-17
• 1.3 国内外研究现状本文主要研究内容及论文结构17
• 1.3.1 研究内容17
• 1.3.2 论文结构17
• 1.4 本章小结17-18
• 2 工业产品外观造型设计方法论18-29
• 2.1 外观造型设计概论18-20
• 2.1.1 产品外观造型设计的发展和趋势19
• 2.1.2 现代外观造型设计原则19-20
• 2.2 产品外观造型内容概述20-23
• 2.2.1 形态结构设计20-21
• 2.2.2 材料设计21-22
• 2.2.3 色彩设计22-23
• 2.3 设计评价23-28
• 2.3.1 评价体系23-24
• 2.3.2 评价方法24-28
• 2.4 本章小结28-29
• 3 四足单驱动机械马结构设计及运动学分析29-37
• 3.1 引言29
• 3.2 四足单驱动机械马总体机构方案29-30
• 3.2.1 四足单驱动机械马移动方式29
• 3.2.2 四足单驱动机械马动力驱动方式的选择29-30
• 3.3 四足单驱动机械马结构模型与运动学分析30-33
• 3.3.1 四足单驱动机械马结构模型30-31
• 3.3.2 四足单驱动机械马腿部机构设计31-32
• 3.3.3 四足单驱动机械马腿部运动学分析32-33
• 3.4 四足单驱动机械马腿部机构的优化仿真33-36
• 3.4.1 腿部机构的参数化设计分析33-34
• 3.4.2 优化设计分析34-36
• 3.5 本章小结36-37
• 4 四足单驱动机械马虚拟样机的建立37-55
• 4.1 引言37
• 4.2 虚拟样机技术37-39
• 4.2.1 虚拟样机技术概述37-38
• 4.2.2 基于虚拟样机技术的四足机器人仿真研究的意义38-39
• 4.3 四足单驱动机械马本体结构的建立39-42
• 4.3.1 四足单驱动机械马本体结构的三维模型39-41
• 4.3.2 四足单驱动机械马的简化模型41-42
• 4.4 ADAMS软件介绍42-43
• 4.5 四足单驱动机械马虚拟样机仿真分析步骤43-44
• 4.6 四足单驱动机械马虚拟样机模型建立44-49
• 4.6.1 建立虚拟样机模型的步骤44-49
• 4.7 ADAMS/View环境下运动学仿真分析49-53
• 4.7.1 行走的运动仿真分析49-51
• 4.7.2 爬坡的运动仿真分析51-52
• 4.7.3 通过复杂路面的运动仿真分析52-53
• 4.7.4 结论53
• 4.8 本章小结53-55
• 5 四足单驱动机械马外观造型设计要求分析55-58
• 5.1“人—机—环境”分析55-56
• 5.1.1“人”的相关分析55
• 5.1.2“机”的相关分析55-56
• 5.1.3“环境”的相关分析56
• 5.2 四足单驱动机械马外观造型设计要求56-57
• 5.2.1 形态设计要求56-57
• 5.2.2 材质设计要求57
• 5.2.3 色彩设计要求57
• 5.3 本章小结57-58
• 6 四足单驱动机械马外观造型设计58-64
• 6.1 Pro/E软件介绍58
• 6.2 应用说明58
• 6.3 客户意象目标定位58-59
• 6.4 四足单驱动机械马形态结构说明59-61
• 6.4.1 外观基本结构59-60
• 6.4.2 外观与内部结构件的固定60
• 6.4.3 外观安装方式60
• 6.4.4 外观结构设计合理性说明60-61
• 6.5 外观材料选择说明61-62
• 6.6 外观色彩设计说明62-63
• 6.7 本章小结63-64
• 7 四足单驱动机械马外观造型设计评估64-68
• 7.1 评价方法的选泽64
• 7.2 评价实施64-67
• 7.3 本章小结67-68
• 结论与展望68-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74
• 攻读硕士期间的学术论文及研究成果74

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本文编号：431521