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全球化经济竞争和信息化技术的普及使设计人员面临高效与高质量创新产品设计的挑战,自动处理大量设计信息并能辅助产生新产品概念的智能工具日益得到研究领域的重视。然而发明创造的神秘性和机械设计工作对经验的严重依赖性成为智能工具发展必须逾越的鸿沟。理论研究是先进智能工具开发的关键内容。 人类是至今为止唯一创新来源,人从事设计活动,是设计活动的主角,模仿人进行设计是设计自动化的主要途径之一。因此,本课题选择人为研究对象,深入探讨了创新设计自动化的理论与技术,对先进智能工具的开发具有重要的理论意义,对改进设计实践具有方向性的指导作用和实用价值。 本文首先系统综述了国内外产品设计理论和方法,现代主义设计哲学研究,产品概念设计的关键技术及其发展现状,进而阐明了该领域研究中存在的主要问题和未来研究趋势。 研究了人造物的产生发展历史,就人造物的不同结构进行了归纳,并且比较和借鉴了生物体的生命特征,提出了以人为原型的设计自动化理论,试图统一现存的设计理论和思想,进而研究了相关的设计自动化关键技术,开发了概念设计自动化软件系统LORD-DARFAD。通过实例阐述和验证了以人为原型的设计自动化理论思想和相应技术系统的正确性和有效性。 论文的主要内容如下: 在理论研究方面,综合运用分解重构理论、功能表面概念和广义定位原理,系统提出了以人为原型的设计自动化理念,初步综合了各种设计理论和思想在概念设计自动化领域的影响,为建立和开发可操作性强的概念创成设计方法和设计自动化系统奠定了理论基础。 研究了人造物由简单到复杂的发展历史,重点剖析了原始人造物的产生过程,在现有“机器是人类功能的延伸和替代”的一般哲学观基础上,总结归纳出“人造物是人体的延伸”的设计技术思路,结合分解重构原理,发展为“人造物从人原型上分解重构”的生长型的设计方法,为产品概念结构设