星空体育官网8月25日：《机械工程学报》2023年第11期最受关注论文推荐

　　星空体育官网等认为，目前被动式外骨骼辅助的运动姿态较为单一，设计多运动复合型被动式外骨骼可以扩展此类装备的适用性。通过分析不同运动状态下人体姿态变化的几何规律，在储能阶段采用弹性元件储存运动中人体动能与重力势能损失，在助力阶段释放能量以实现运动助力，从而进行外骨骼产品的原型设计，并通过智能传感系统实时监测人体动力学与肌肉活动数据。建立D-H参数模型，对外骨骼进行人机兼容性分析。对6名被试者进行外骨骼穿戴实验，结合动力学与肌电分析，评估外骨骼的效能。人机兼容性分析结果显示外骨骼在矢状面内的行走空间可以覆盖人体踝关节运动轨迹，动力学仿真结果显示穿戴外骨骼后，行走和蹲起运动关节做功总量分别减小了20.17%和19.49%，表面肌电结果显示穿戴外骨骼后下肢主要肌肉贡献率分布规律有一定程度的变化，总体积分值明显降低。通过智能交互系统设计，用户能直观地了解身体运动状态与控制助力程度，获得更好的使用体验。智能人机交互实验验证外骨骼对人体运动辅助的有效性，为相关领域的研究提供实例化参考。

　　湖南大学设计艺术学院彭坚等认为，随着智能可穿戴装备的快速发展，其交互模态的选择越来越多，简单的交互模态叠加既不能满足交互需求星空体育官网，还造成了用户信息过载、认知负荷提高等交互问题。因此，智能可穿戴设备的多模态交互评价与优化设计的重要性也日益凸现。以军警智能头盔为例，提出基于交互效能、用户感知、交互成本的多模态交互评价(Efficiency、user experience星空体育官网、cost，EUC)方法，基于此方法对军警智能头盔的交互模态配置进行单一产品的关键性能优化设计。其中，交互评价测试基于任务绩效测量(任务完成时间、错误率、操作次数)和用户感知测量(感知可用性、感知工作负荷)，并利用方差分析等方法研究交互指标与变量之间的关联性和影响度，完成了军警智能头盔在边界工况和多姿态下多种模态组合方式的交互评价。最终依据评价结果，实现了对军警智能头盔的优化设计并提出了其交互模态灵活配置的解决方案。

　　天津大学机械工程学院从靖晨等指出，为满足用户对智能产品服务系统的个性化需求，提出了一种基于知识图谱的智能产品服务系统交互设计方法，使产品开发团队能够通过对交互设计本领域、外领域知识的结合与调用，输出智能产品服务系统的设计解决方案。首先，基于用户体验五要素理论构建本领域知识图谱，并利用其他学科的开源知识构建外领域知识图谱。其次，利用概念-知识(C-K)算子获取针对用户个性化需求的解决方案，以及方案对应的感官通道的数量和表现层元素的知识。最后，构建针对需通过人-Smart PSS交互予以实现个性化需求、基于实时数据的人机交互决策树。利用所开发的智能产品服务系统实时收集情景数据，结合已建立的人机交互决策树可不断获取并执行相应的解决方案。以智能用药服务系统为例，验证了基于知识图谱的智能产品服务系统交互设计方法的良好可行性。

　　同济大学设计创意学院徐江等指出，智能技术、产品和系统在生产和生活中日益重要，重塑了人类认识和改造世界的方式。基于认知哲学和技术现象学视角剖析人与智能物的复杂交互关系：探究由计算表征到具身认知的哲学逻辑进路；结合描述“人-技术-世界”具身、诠释、背景和它异四重关系的技术中介论，建立“人-智能物-环境”的智能场域结构与互动模型，分析典型人-智能物互动情境中的体化、嵌入、延展和生成认知理论；抽取智能交互设计要素，构建集成“具身认知、功能效用、情境价值”的多维设计指标体系；以可穿戴智能物为例，基于模糊综合分析实现对设计指标的重要性评估。以身体为核心、以智能物为中介、逐步延展于环境的智能交互场域模型的构建，为在人工智能时代发展新的智能交互设计理论及评价方法提供内在认知哲学逻辑支撑。

　　兰州理工大学机电工程学院李雄等, 概念草图设计作为人类的高阶视觉认知活动，是辅助设计师记录、构思、创造和评估想法的重要手段，对生成创新概念具有积极影响。为模拟设计师的这种高阶视觉认知行为，实现智能化辅助创意草图设计，提出一种基于深度学习的产品概念草图智能生成设计集成方法框架，包括端到端的草图设计GAN(Sketch2Render-GAN)和草图神经风格迁移网络(Sketch-NST)两个核心模块。前者实现概念草图生成与渲染，后者执行草图风格特征变换。分别以手电钻和自行车头盔为实验对象进行了验证，结果表明该方法框架可快速获得大量具有创新概念的草图，并实现草图自动渲染及风格变换。有助于辅助设计师在视觉认知层面突破设计固化，提高设计效率。此外，为改善工业设计师与AI模型间的人机设计协作模式，还开发了智能草图设计生成器(S-SDG_v0.1)，从而有效降低设计师应用智能算法辅助设计的门槛。

　　浙江大学工业设计系罗仕鉴等认为，人工智能与通讯技术的蓬勃发展促进了智能产品的进步，加速了产品设计的变革。从工业设计出发，通过对国内外相关文献研究，讨论了智能产品和智能产品交互设计的相关概念，提出了智能产品交互设计的本体层、行为层和价值层三个层次模型，系统地探讨了设计大数据、需求驱动与知识驱动的设计、产品设计方案生成与衍化、产品设计标准生成、产品设计方案评价生成等五个方面的研究内容与体系结构，以及关键技术和存在的问题，阐述了智能产品交互设计中的主要方法。针对智能产品交互设计的发展，提出了智能产品交互设计的研究热点和未来趋势。

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