工業(yè)設(shè)計在智能制造車間中的分析與應(yīng)用 ——以AGV為例
發(fā)布時間:2021-08-11 07:06
在工業(yè)4.0和中國制造2025的倡導(dǎo)下,隨著各項高新技術(shù)的加入,智能制造備受企業(yè)追捧,其最顯著的特點是精準(zhǔn)高效,省時省力,從而使得產(chǎn)品產(chǎn)出的質(zhì)量和產(chǎn)量同步提升。而自動導(dǎo)引運輸車(Automated Guided Vehicle,AGV)作為智能制造車間的重要組成部分之一,可實現(xiàn)從兩點或多點之間自動運輸貨物。現(xiàn)階段我國AGV的設(shè)計仍處于發(fā)展中階段,一般主要以機電、機械、控制設(shè)計為主,形式單一,很少涉及到工業(yè)設(shè)計。因此本論文將以AGV為例闡述工業(yè)設(shè)計理論原則及方法在智能制造車間中的分析與應(yīng)用,并提出了三種創(chuàng)新設(shè)計方案;诠I(yè)設(shè)計理論中的仿生學(xué)設(shè)計,提出了第一種設(shè)計方案。通過提取“鍬甲蟲”呈似鹿角狀的上顎(牙齒)形態(tài)特征,運用到AGV的機械手臂上,由原來的線定位對齊貨物方式改為端點對齊,使其插入更直觀,且在搬運貨物的過程中更加堅固牢靠,從而提高其精準(zhǔn)度和穩(wěn)定性。其最大的亮點設(shè)計在于AGV的機械手臂可在上下移動調(diào)整高度的同時,機身還可360°自由旋轉(zhuǎn)改變轉(zhuǎn)向,一來減少工作空間面積,二來省去輪子轉(zhuǎn)向的多余操作;诠I(yè)設(shè)計理論中的模塊化設(shè)計,提出了第二種設(shè)計方案。外形上改變了原AGV外露貨物的...
【文章來源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
課題簡要框架
工業(yè)設(shè)計在智能制造車間中的分析與應(yīng)用——以AGV為例12圖1.2智能制造車間的組成Fig.1.2Compositionofintelligentmanufacturingworkshop智能機器:具有獨立性、高效性和自主性。以強大的信息庫和模型規(guī)范為基礎(chǔ),依靠計算機結(jié)合自身信息,自主識別及搜集工作環(huán)境的相關(guān)有用信息,并快速進行分析和判斷,確定行徑的方向及動作的規(guī)劃。人機一體化:人機一體化智能系統(tǒng)要區(qū)別于簡單的人工智能系統(tǒng),它是一種高級混合智能。基于人工智能的智能機器只能根據(jù)計算機發(fā)布的指令,在進行機械式的推理、預(yù)測、判斷后做出相應(yīng)的動作,具有主次邏輯思維。但人機一體化系統(tǒng)不僅突出人在其中的核心領(lǐng)導(dǎo)地位,還能在智能機器的相互配合下,更好地發(fā)揮出人的開發(fā)創(chuàng)新潛能,二者在不同的工作區(qū)塊上各顯其能、相輔相成,使人機之間處于平等協(xié)作的同事關(guān)系,而不是上下的層級關(guān)系[10]。學(xué)習(xí)與維護:智能機器具有自學(xué)習(xí)的強大功能,可通過智能制造系統(tǒng)在多次的實踐中不斷更新充實信息庫實現(xiàn)。同時,具有自行排除故障及維護故障的工作能力,可通過在執(zhí)行過程中對故障進行自我診斷實現(xiàn)。這種自學(xué)習(xí)和自行排除維護故障的能力,使智能機器能夠隨著環(huán)境復(fù)雜程度的變化而進行自我優(yōu)化[11]。(3)實地場景拍攝實地考察基點維科(成都)醫(yī)療機器人技術(shù)有限公司,針對的智能制造車間研發(fā)的激光導(dǎo)航AGV項目場地,并繪制實地平面二維圖。如圖1.3至1.4所示。
西華大學(xué)碩士學(xué)位論文13圖1.3制造車間實地場景圖Fig.1.3Scenemapofmanufacturingworkshop圖1.4制造車間實地平面圖Fig.1.4Floorplanofmanufacturingworkshop1.5.3調(diào)查總結(jié)通過對實習(xí)公司工業(yè)設(shè)計師、機械設(shè)計師,項目智能車間操作人員及相關(guān)工業(yè)設(shè)計研究者等60人進行了調(diào)查訪談后,分析發(fā)現(xiàn)在對智能制造車間進行設(shè)計時應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計理論知識的人很少,從數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示來看,僅有1.6%的人員,引起了重視。但對于工業(yè)設(shè)計學(xué)科分支的一些部分,例如:人機工程學(xué)、人機交互方式、細節(jié)人性化設(shè)計、模塊化功能分區(qū)等部分,絕大多數(shù)設(shè)計人員或多或少有考慮到。對設(shè)備外觀設(shè)計的要求程度上,有68.4%的人員認為在性能達標(biāo)后,可考慮;30%的人員認為外觀設(shè)計與性能要求齊平,是必要的,那么可以說明,現(xiàn)如今大多數(shù)的設(shè)計人員把工業(yè)設(shè)計的應(yīng)用體現(xiàn)在設(shè)備中,還是停留在單純的“外觀美學(xué)設(shè)計”上。對設(shè)備加工工藝、色彩及材質(zhì)的要求程度,高達93.3%的設(shè)計人員沒有必須達到要求的程度,這也跟國內(nèi)制造業(yè)精度的發(fā)展水平有必然聯(lián)系,當(dāng)然設(shè)計人員對待設(shè)計成果的嚴謹性還有待加強。在對設(shè)備功能模塊化分區(qū)布置的要求程度上,高達66.7%的設(shè)計人員只有一些要求,這部分工作大多也由機械設(shè)計師獨立負責(zé)完成,并沒有工業(yè)設(shè)計人員參與設(shè)計研究。在做智能制造車間設(shè)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]蓬勃發(fā)展的智能物流與運輸技術(shù)[J]. 柯旺元,徐思新. 酒·飲料技術(shù)裝備. 2019(06)
[2]人工智能將引領(lǐng)新一代物流技術(shù)的發(fā)展方向[J]. 相峰. 中國物流與采購. 2019(21)
[3]智能物流發(fā)展現(xiàn)狀及轉(zhuǎn)型升級建議研究[J]. 古貞. 中國儲運. 2019(11)
[4]“交互即信息”:互聯(lián)網(wǎng)新聞產(chǎn)品交互設(shè)計基本理念與創(chuàng)新路徑[J]. 何天平. 中國出版. 2019(20)
[5]基于感性工學(xué)和交互式遺傳的產(chǎn)品配色設(shè)計方法[J]. 劉征宏,鄢吉多,林蕓,王衛(wèi)星. 包裝工程. 2019(20)
[6]讓工業(yè)設(shè)計成為企業(yè)產(chǎn)品價值鏈核心[J]. 龍躍梅. 科學(xué)之友. 2019(10)
[7]工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計中的創(chuàng)新元素運用與品牌研究[J]. 倪仁杰. 品牌研究. 2019(11)
[8]基于嵌入式和機器學(xué)習(xí)的農(nóng)用車輛自動駕駛系統(tǒng)[J]. 梁碩. 農(nóng)機化研究. 2020(02)
[9]基于質(zhì)感要素的產(chǎn)品材質(zhì)意象設(shè)計研究[J]. 張秦瑋,劉志峰,穆春陽,呂碩. 包裝工程. 2019(08)
[10]物聯(lián)網(wǎng)背景下人工智能機器人的發(fā)展趨勢[J]. 鐘元權(quán),韓高峰. 黑河學(xué)院學(xué)報. 2019(03)
碩士論文
[1]基于款式模塊與感性需求的交互式服裝設(shè)計原理與方法[D]. 周海媚.蘇州大學(xué) 2015
[2]現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計理念及設(shè)計表達[D]. 陳壽菊.重慶大學(xué) 2005
本文編號:3335709
【文章來源】:西華大學(xué)四川省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
課題簡要框架
工業(yè)設(shè)計在智能制造車間中的分析與應(yīng)用——以AGV為例12圖1.2智能制造車間的組成Fig.1.2Compositionofintelligentmanufacturingworkshop智能機器:具有獨立性、高效性和自主性。以強大的信息庫和模型規(guī)范為基礎(chǔ),依靠計算機結(jié)合自身信息,自主識別及搜集工作環(huán)境的相關(guān)有用信息,并快速進行分析和判斷,確定行徑的方向及動作的規(guī)劃。人機一體化:人機一體化智能系統(tǒng)要區(qū)別于簡單的人工智能系統(tǒng),它是一種高級混合智能。基于人工智能的智能機器只能根據(jù)計算機發(fā)布的指令,在進行機械式的推理、預(yù)測、判斷后做出相應(yīng)的動作,具有主次邏輯思維。但人機一體化系統(tǒng)不僅突出人在其中的核心領(lǐng)導(dǎo)地位,還能在智能機器的相互配合下,更好地發(fā)揮出人的開發(fā)創(chuàng)新潛能,二者在不同的工作區(qū)塊上各顯其能、相輔相成,使人機之間處于平等協(xié)作的同事關(guān)系,而不是上下的層級關(guān)系[10]。學(xué)習(xí)與維護:智能機器具有自學(xué)習(xí)的強大功能,可通過智能制造系統(tǒng)在多次的實踐中不斷更新充實信息庫實現(xiàn)。同時,具有自行排除故障及維護故障的工作能力,可通過在執(zhí)行過程中對故障進行自我診斷實現(xiàn)。這種自學(xué)習(xí)和自行排除維護故障的能力,使智能機器能夠隨著環(huán)境復(fù)雜程度的變化而進行自我優(yōu)化[11]。(3)實地場景拍攝實地考察基點維科(成都)醫(yī)療機器人技術(shù)有限公司,針對的智能制造車間研發(fā)的激光導(dǎo)航AGV項目場地,并繪制實地平面二維圖。如圖1.3至1.4所示。
西華大學(xué)碩士學(xué)位論文13圖1.3制造車間實地場景圖Fig.1.3Scenemapofmanufacturingworkshop圖1.4制造車間實地平面圖Fig.1.4Floorplanofmanufacturingworkshop1.5.3調(diào)查總結(jié)通過對實習(xí)公司工業(yè)設(shè)計師、機械設(shè)計師,項目智能車間操作人員及相關(guān)工業(yè)設(shè)計研究者等60人進行了調(diào)查訪談后,分析發(fā)現(xiàn)在對智能制造車間進行設(shè)計時應(yīng)用到工業(yè)設(shè)計理論知識的人很少,從數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示來看,僅有1.6%的人員,引起了重視。但對于工業(yè)設(shè)計學(xué)科分支的一些部分,例如:人機工程學(xué)、人機交互方式、細節(jié)人性化設(shè)計、模塊化功能分區(qū)等部分,絕大多數(shù)設(shè)計人員或多或少有考慮到。對設(shè)備外觀設(shè)計的要求程度上,有68.4%的人員認為在性能達標(biāo)后,可考慮;30%的人員認為外觀設(shè)計與性能要求齊平,是必要的,那么可以說明,現(xiàn)如今大多數(shù)的設(shè)計人員把工業(yè)設(shè)計的應(yīng)用體現(xiàn)在設(shè)備中,還是停留在單純的“外觀美學(xué)設(shè)計”上。對設(shè)備加工工藝、色彩及材質(zhì)的要求程度,高達93.3%的設(shè)計人員沒有必須達到要求的程度,這也跟國內(nèi)制造業(yè)精度的發(fā)展水平有必然聯(lián)系,當(dāng)然設(shè)計人員對待設(shè)計成果的嚴謹性還有待加強。在對設(shè)備功能模塊化分區(qū)布置的要求程度上,高達66.7%的設(shè)計人員只有一些要求,這部分工作大多也由機械設(shè)計師獨立負責(zé)完成,并沒有工業(yè)設(shè)計人員參與設(shè)計研究。在做智能制造車間設(shè)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]蓬勃發(fā)展的智能物流與運輸技術(shù)[J]. 柯旺元,徐思新. 酒·飲料技術(shù)裝備. 2019(06)
[2]人工智能將引領(lǐng)新一代物流技術(shù)的發(fā)展方向[J]. 相峰. 中國物流與采購. 2019(21)
[3]智能物流發(fā)展現(xiàn)狀及轉(zhuǎn)型升級建議研究[J]. 古貞. 中國儲運. 2019(11)
[4]“交互即信息”:互聯(lián)網(wǎng)新聞產(chǎn)品交互設(shè)計基本理念與創(chuàng)新路徑[J]. 何天平. 中國出版. 2019(20)
[5]基于感性工學(xué)和交互式遺傳的產(chǎn)品配色設(shè)計方法[J]. 劉征宏,鄢吉多,林蕓,王衛(wèi)星. 包裝工程. 2019(20)
[6]讓工業(yè)設(shè)計成為企業(yè)產(chǎn)品價值鏈核心[J]. 龍躍梅. 科學(xué)之友. 2019(10)
[7]工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計中的創(chuàng)新元素運用與品牌研究[J]. 倪仁杰. 品牌研究. 2019(11)
[8]基于嵌入式和機器學(xué)習(xí)的農(nóng)用車輛自動駕駛系統(tǒng)[J]. 梁碩. 農(nóng)機化研究. 2020(02)
[9]基于質(zhì)感要素的產(chǎn)品材質(zhì)意象設(shè)計研究[J]. 張秦瑋,劉志峰,穆春陽,呂碩. 包裝工程. 2019(08)
[10]物聯(lián)網(wǎng)背景下人工智能機器人的發(fā)展趨勢[J]. 鐘元權(quán),韓高峰. 黑河學(xué)院學(xué)報. 2019(03)
碩士論文
[1]基于款式模塊與感性需求的交互式服裝設(shè)計原理與方法[D]. 周海媚.蘇州大學(xué) 2015
[2]現(xiàn)代工業(yè)設(shè)計理念及設(shè)計表達[D]. 陳壽菊.重慶大學(xué) 2005
本文編號:3335709
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