机械工程概论论文提纲

论文题目：基于无人化技术的工程机械产品设计研究 ——以无人化推土机为例

摘要：随着全球老龄化所带来的劳动力短缺问题日趋严重,无人化逐渐成为工程机械未来发展的重要方向。然而现有的无人化工程机械多为无人化功能的简单堆砌与生硬结合,从整体上缺乏系统、深入的工业设计研究。本课题从无人化技术入手,以无人化推土机为例,研究工程机械作业场景中用户、工程机械、环境等各要素之间的关系,提出面向工程施工作业场景的无人化工程机械设计方案,以满足用户在多种工程施工场景下的作业需求。首先,本课题对当前国内外无人化工程机械产品的现状进行了分析,整理总结无人化工程机械的产品发展趋势及优缺点,并列举了无人化技术在产品设计中的应用。其次,以工程机械操作员为目标用户,对工程施工作业场景和用户进行调研。通过问卷调查、用户访谈等方式,初步总结用户在进行实际作业的过程中对无人化工程机械使用的痛点、功能改进期待以及新功能展望。然后使用情境分析法创建用户角色与情境,构建用户需求模型。深入挖掘工程施工作业场景中用户对无人化工程机械的潜在需求。根据用户需求结合无人化技术在工程机械产品设计中的应用,提出无人化工程机械的产品设计目标。最后将无人化工程机械的用户需求通过头脑风暴转换为功能点并进行产品功能层级的划分,获得产品功能列表。同时对无人化系统、CMF与造型等设计要素进行分析。基于以上成果展开无人化工程机械设计实践,使用草图进行形态探索确定设计方案后,经过三维建模、产品渲染、效果图制作等设计流程,最终完成无人化推土机的设计实践与设计评价。本课题以无人化推土机为例探讨了无人化技术在工程机械产品设计中的应用。通过对国内外无人化工程机械的调研总结目前无人化工程机械的发展趋势与不足;使用问卷调查法、用户访谈法与情境分析法获取并挖掘用户需求后提出无人化工程机械设计目标;将用户需求转换为产品功能点并分析产品设计要素,基于以上成果展开设计实践。本文为同类型无人化工程机械设计提供了一种新思路。

关键词：工程机械;无人化;产品设计

学科专业：工业设计工程（专业学位）

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 国内往外研究现状

1.2.1 无人化工程机械产品研究现状

1.2.2 无人化技术研究现状

1.3 研究目的与意义

1.3.1 课题研究目的

1.3.2 课题研究意义

1.4 研究内容与框架

1.4.1 研究内容

1.4.2 研究方法

1.4.3 研究框架

第2章 无人化工程机械调研与无人化技术研究

2.1 无人化工程机械产品现状分析

2.1.1 无人化工程机械产品分析

2.1.2 无人化工程机械产品发展趋势与问题分析总结

2.2 无人化技术在产品设计中的应用

2.2.1 无人化技术在产品设计中的应用

2.2.2 无人化技术对于工程机械产品的设计应用价值

2.2.3 无人化技术在工程机械产品中的应用概述

2.2.4 无人化技术在工程机械产品中的具体应用

2.3 本章小结

第3章 无人化工程机械用户研究

3.1 用户研究

3.1.1 问卷调查

3.1.2 用户访谈

3.2 用户情境的创建与分析

3.2.1 创建用户角色模型

3.2.2 创建用户情境

3.2.3 情境分析

3.2.4 创建用户需求模型

3.3 无人化工程机械设计目标

3.4 本章小结

第4章 无人化工程机械设计要素分析

4.1 功能要素分析

4.1.1 产品功能点转化

4.1.2 功能层级划分

4.2 无人化系统分析

4.2.1 无人化系统概述

4.2.2 无人化系统工作流程分析

4.2.3 数据采集系统设计分析

4.2.4 运算系统与通信系统设计分析

4.2.5 硬件系统故障指示设计分析

4.3 CMF要素分析

4.3.1 色彩要素分析

4.3.2 材料要素分析

4.3.3 表面处理工艺要素分析

4.4 造型要素分析

4.5 本章小结

第5章 无人化工程机械设计实践—无人化推土机设计

5.1 产品造型与结构布局设计

5.1.1 草图方案构建

5.1.2 三维模型构建

5.1.3 产品LOGO设计

5.1.4 产品内部结构布局设计

5.1.5 图像采集装置增稳设计

5.2 产品设计展示

5.3 无人化系统设计

5.3.1 硬件系统设计

5.3.2 软件系统设计

5.3.3 状态指示灯功能逻辑设计

5.4 设计评价

5.5 本章小结

总结与展望

附录1

附录2

参考文献

致谢