第一篇：机床设计中的现代工业设计论文

通俗说来，设计是从内心深处挖掘构思并表露于形式的过程。设计的主题是基本不变的,其中蕴涵着设计的情感诉求,而表达的形式却不固定,可以体现为不同的形式美。我们可以在产品的造型、色彩、材质等方面进行创新,通过它们来寄托情感、彰显形式美感。产品的造型因其在空间中占有一定的位置和形状,所以势必会给使用者造成一定的生理和心理感受,造型的形式美和环境相协调可以增强产品的亲和力,产品设计中的“仿生”就是对这一原理的应用;色彩的形式美是最大众化的,人们对色彩的情感体验最为直接。它可以增强对产品的识别记忆,对于色彩冷、暖色的区分就能说明这一理论;材质的形式美反映到情感的表达主要来自于人们对材质质感的感受。

1.机床工具行业的发展现状

2011年机床工具行业进出口将继续增长,进出口产品结构会有所改善。进口方面,大重型机床和价格贵的机床进口额的比重可能会继续有所下降,国内企业研制开发高档机床、大重型机床所需的关键零部件进口会增加。出口方面,除了少量高档和大重型机床可能继续有所突破进入国际市场外,中低档数控机床、适合用户需求的优质普通机床、金属切削工具和磨具、锻压和冲压工具、机床零附件等,仍将会受到国际市场和用户的欢迎。机床工具行业的发展主要依靠机械工业固定资产(所需设备主要是机床)和出口的拉动。预计2011年我国机械工业固定资产增速,不会有往年增长40%左右的水平(2010年1—9月机械工业固定资产完成1.34万亿元,同比增长30.35%),因此,扩大出口就成为拉动行业发展的重要方面。而出口产品不仅要有功能上的满足,更要有设计理念上的突破。

2.机床设计中的美学技术应用分析

2.1人体操纵有关的界面设计

机床技术美学设计的造型,除满足功能、结构的要求外,还必须考虑到符合正常人体各部分尺寸、关节运动所能达到的空间范围、肌力大小以及人体在不同姿势下的反应速度和操作所需的空间等。否则,可能造成操作者使用不方便、工作效率低下或影响操作者的身心健康。所以机床造型设计中,应充分考虑到机床调整的高低,工人更换零部件的位置及姿势,操作系统的分布与位置,需要维护保养的地方是否便于操作者接近等。这一系列的结构尺度问题,都与使用者的人体结构尺寸有密切的关系。设计者必须兼顾各方面的因素,才能合理地确定机床各部分的尺寸。

2.2心理感受对人机界面设计影响

操纵器、指示器的造型设计部件与人体尺度操作空间有关,还与人的直觉(视觉、触觉)、生理和心理特点有关。其造型、布置和方位应与人在操作和观察操纵器中的感知特性相适应,要形状新颖、美观大方,而且其颜色的选择要符合人的视觉生理特征,易于辨认。

2.3技术美学与机床的外部装饰设计

机床的外部装饰设计与机床的结构造型设计一样是机床技术美学设计中的重要部分。例如操纵器的排列如何适应人的视觉特性和习惯,才能使操作者的反应快速而准确;多个仪表的知识信息如何使人最方便获得信息,最快、最准确地予以调节控制;操纵方向应与控制的信息指示灯相配合等有关问题。这样,才能使控制器的造型设计达到感知特性好、准确、方便可靠、高效。具体体现在：仪表的配置应当符合操作活动的逻辑;不同形式的操纵按钮、开关等的运动方向与指示灯运动方向应一致：指示灯的设计能很有效地提高机床的认知与审美功能,因此在某种程度上机床的外部装饰设计直接影响机床的形象和生命力。

(1)机床的整体配色

机床的色彩设计在一定程度上受功能、材质、加工方法和工艺条件的制约,因此在设计时要考虑多方面的因素。作为机械设备的机床其色彩特点一般是：单纯、简洁、明快并富于装饰性。从技术美学角度考虑,机床是固定安置,工作气氛平静,因此色彩不宜过于刺激与兴奋,但又不宜过于沉闷,应当使操作者在工作期间心情愉快,所以颜色以纯度低而明度高,较为鲜艳的冷或暖色为宜,不宜大面积采用刺激和兴奋作用强的热色调色彩,以免使操作者心神不安。

(2)标志与装饰线

对于任何产品的设计,标志与装饰线是不可或缺的要素,线型装饰可以加强总体造型的统一、协调、分割、联系、平衡等造型的艺术效果。而且对于机床,一般不采用不同材质的装饰镀条,当必须采用线型装饰时,多利用自身的凸线或凹线来进行线型装饰。标志不仅是产品质量、信誉的标记,同时对产品的外观美化也起到十分重要的装饰作用。标志的位置一般放在视觉中心点处,而且也要同时考虑与机床的整个面及装饰线的总体布局相互搭配。技术美学已经成为较成熟的一门学科,但作为一种涉及实践的理论总结,一定要应用于实践,让设计实践与技术美学相互补充,才能使设计生产更快的发展。

3.现代工业设计理念的引入与应用

现代工业设计理念在机床产品设计中的运用主要有以下几个方面。

3.1环保化的设计

绿色设计源于人们对现代技术文化所引起的环境及生态的破坏的反思。对于工业设计来说,3R原则是绿色设计的核心。所谓的3R是指：Reduce、Recyclegu、Reuse。绿色设计要求考虑产品在生命周期内的每一个环节：从产品的创意构思到制造、运输,从产品被消费者使用到最后产品的回收，确保每一个环节对环境的影响最小。对于机床产品来说,绿色设计最主要最常见的体现在以下两个方面：第一,可拆卸性设计。可拆卸性设计是一种使产品容易拆卸并能从材料回收和零件重新使用中获得最高利润的设计方法,是绿色产品设计的主要内容之一。例如,在机床设计中可以用螺纹连接来代替焊接和铆接等。螺纹连接不仅易于拆装而且联结可靠,即具有重复使用的特点。为了减少零件数量,还可使用螺钉集成结构来代替普通螺钉和垫片、防松垫圈等。可拆卸性设计原则：一是减少拆卸的工作量;二是易于拆卸、分离;三是多用标准件。第二,可回收性设计。可回收性设计也是绿色设计的主要内容之一,就是在产品设计初期时考虑其零件回收及再利用的可能性,即在其他新产品中可以利用使用过的或废弃产品中的零部件及材料。

3.2人性化的设计

人性化设计,就是要求设计以人为本。这是针对功能主义设计思想的缺陷,提出设计不应该以机器的功能为出发点,而应该把人作为设计的出发点。以人对产品的使用为基础,使机器能够很好的为人服务。随着技术的发展,社会的进步,人们对产品的人性化要求也越来越高,尤其是一些关乎人们使用安全的设计,因此机床产品的设计在这个方面的要求更高。以人为本,注重人性化有两个概念：一是符合人的尺度;二是要有很好的操作界面。这两个概念要求在机床产品设计过程当中,需运用人机工程学所提供的数据,对操作的空间大小、操作台面的高低等进行综合考量。比如设计数控机床的操作空间时,就要根据人在操作时的动态关系来确定空间的大小合理与否。

3.3文化特色的设计

产品语意学告诉我们,产品除有它的物质功能之外,还体现了一定的文化特征。机床的造型设计犹如给新娘做嫁衣,新娘的嫁衣不仅可以使新娘子漂亮起来,而且最能体现民族特征和深厚的文化内涵,在追求机床科学价值的同时不能忽视艺术和文化价值的追求,甚至要将民族的个性特征融入其中,因此机床造型是可以体现一个国家、一个行业的形象和设计水平的。同时机床造型风格的形成受两方面因素的影响：一是当时的科技水平,二是当时的时尚风格。要想实现其科学价值与艺术文化价值的融合,恰当地应用文化元素显得尤为重要。

3.4品牌特性的设计

产品系统设计理论告诉我们,设计不再是一个单纯的造型活动,而应该把其纳入生产制造、宣传和使用到最后产品废弃回收这一大的循环过程当中,是品牌经营的一个手段。很多企业忽视了这一点。比如,很多市场上的机床产品,如果除去上面的铭牌,你无法确定它是哪个厂商生产的,造型上缺少品牌的独特性。因此,在产品造型设计时要注意的问题是：产品的造型能否体现品牌的特性。要体现品牌的特性需注意两点：一是要注重产品整体要素的统一。即是要求机床产品在形态、色彩、材料、细节方面的选择有利于企业形象的识别;二是系列产品品牌形象要保持统一。这是项长期的系统工程,需要生产企业不仅要有长远的战略目标,更要有持之以恒的努力。

4.结束语

国内以往的机床设计取得了一定的成绩,值得肯定。自从加入WTO以后,中国的机床企业面临了更多的压力,其中最主要的压力是来自国外的企业。新的环境,需要新的设计理念,不断创新才能有出路。著名科学家杨振宁指出：“21世纪将是工业设计的世纪,一个不重视工业设计的国家将是落伍者”。对于国家而言是这样,对于机床设计工业而言也是同样的道理。

参考文献：

[1]吴琼.提升中国制造业价值的重要途径[J].工业机械,2010(1)：60-61.[2]何人可.工业设计史[M].北京：北京理工大学出版社,2006.

第二篇：现代工业设计论文[推荐]

工业设计的现代主义论文

电技131班–––––余波 学号：1307010021 首先，很荣幸能选上谢老师的这门课，因为设计是我一直都很喜欢的事情，只是没机会去展现自我。在我的生活中，我经常会设计一些小玩意，来充实我的课余时间，即使到了大学，也是如此。为我的生活带来许多方便，但是这些东西看起来非常不起眼，毕竟没受过什么专业的教学。

在本学期的学习下来，我知道了什么才是真正的设计，什么才是好的设计。简单的来说设计就是一种创造发明，给人们带来许多的方便与快捷，设计已经融进了人们的衣、食、住、行，人们现在的生活已经离不开设计也无法离开设计。

工业设计通常又被称为“功能主义设计”，或“技术美”，或“机器艺术”。它的发展可以分为三个历程，早期的设计主要注重实用功能，不注重外观的美学艺术，更不注重人机关系。工业化、批量化的生产。中期就是后工业时代的设计，而到了现在，就是后现代主义设计。它流行始于70、80年代的欧美。若以单纯的历史发展角度来说，最早出现后现代主义的是哲学和建筑学。当中领先其他范畴的，尤其是六十年以来的建筑师，由于反对全球性风格缺乏人文关注，引起不同建筑师的大胆创作，发展出既独特又多元化的后现代式建筑方案。后现代主义的设计它是一种反理性、将求个性、一切以人性作为前提，一切都围绕着人来设计，求的就是一个“我与别人不一样”反对设计的单一化，主张以游戏的心态来设计的一种高端艺术形态（自认为高端）其艺术风格也有很多形式，比如构成主义、抽象主义。具体点就是波普艺术、行为艺术等等。

现代主义以科学为基础，讲求理性逻辑，实验探证，并主张无神论。其中牛顿的力学理论、达尔文的进化论及弗洛伊德对自我的研究为现代主义奠定重要的基础。很多现代主义者认为,透过拒绝传统,他们可以从根本上发现新的方法去创造艺术。总的说来，现代派艺术家重感性和主观内在的精神表现，用感觉代替观察，运用综合、抽象和半抽象代替具象，不再表现客观存在的形，而努力追求发掘自我心灵的形，否定艺术的功利性，认为艺术只是有意味的形式。现代艺术是传统艺术发展的必然，也是现代社会在艺术家精神上反映的产物。

而今天，在设计上却出现很多的问题。身边就有很多这样的问题。比如建筑的设计就有很多不合理的地方，首先就是自然采光、这问题还没有引起规划部门、发展商、建筑师的高度重视，这一点不仅表现在朝向与门窗设计上，同时，也体现在很多建筑相互之间的间距上。再如空间上，楼层很低很低。还有在比如像我们这样的大学，高中等。没有残障人士专用通道，安全出口。楼梯狭窄过道拥挤。虽然在新校区那边貌似有了这方面的改善。环保问题也是需要设计师们和消费者引起高度注意的一个问题。积极主动地使用一些无毒，无污染的装修材料，更换绿色电器，选购一些可循环材料制成的家具，减少木材的使用都会对保护环境，提高下一代的环保意识起到实际的促进作用。

公共场所上的设计不足。公共标识缺失，这是一个比较普遍的问题，比如在一些公共游泳场，儿童在玩耍，而游泳池的水位也很深，但很多这样的场所却没有发现“儿童游玩须家长陪同，请勿戏水”的警示。这确实应该设立一个警示牌，毕竟不会游泳儿童在游泳池里玩耍是十分危险性。在贵阳机场出口一条繁忙道路的一人行横道，我们看到，从这里横过马路的行人很多，但却没有一个对车辆提醒行人的黄色标志牌，很多车辆从这里经过时也不减速，这样容易造成事故隐患。

标识系统过于孤立混乱，这是现代中国许多城市存在的最为严重的问题，城市标识是一个城市视觉文化不可缺少的一种表现形式，从中国整个城市发展与设计发展关系来看，城市的快速发展和中国设计行业的薄弱以及此类法制不健全形成也明显的对比，如很少从整个室外环境考虑，使标识牌显的突兀，和整个外部环境不协调。而且对整个城市的标识系统政府没有一个统一协调的规划，这就使得在需要时临时决定标牌的位置、材质、大小等等，再加上不同的公司进行设计，一些单位设置标识时随意性很大。有的设计人员没有受过专业培训，不了解有关标准，只从自己的创意出发。从风格上不能统一把握，所以整个城市标识系统处一种混乱分割的局面。

设置不合理，设置不合理主要表现在标识牌的位置、大小、材料等等。标识牌在造型、设置和布局等方面应严格遵循国际标准、国际惯例，深蓝色为底色，工艺讲究，美观醒目。在设置方面，根据人们的行为习惯和人体工程力学的原理，控制标牌的高度、视距、间距以及字体大小等，其中远视距为25到30米，中视距为4到5米，近视距为1到2米；悬挂高度为2到2.5米；中英文字体的大小比例为31；字体以标准中文黑体字为主，连续设置的间距为50米。（此数据仅供参考）另外，有些标识牌在位置上也存在问题，如被大型物体或者建筑、树木等遮挡，也会给人们带来很大的麻烦。

很多地方只注意设置提示标识，而忽略了导向标识的设置。在材料的选择上，应该充分考虑室外因素，比如高、低温度，雨水量等，在安顺黄果树一带，室外的标识牌大多采用木与不锈钢材料，这样只考虑到美观而忽视了其材料的局限性。南方雨水较多，木材的标牌容易变形腐朽。

第三篇：工业设计中逆向设计思路初探论文[范文模版]

摘要：随着工业水平的不断提高，人们的生活质量以及审美的水平都随之提高，互联网的推广，众多的消费者对于产品的要求不再局限于质量的提高，对于产品的外在美观以及品味的要求也在不断的提高，人们已经不再满足于产品的基本的功能，这些因素的产生决定着产品在市场的竞争力以及销售的曲线。对于如何的满足市场的需求，设计的产品在外观以及质量上同时占据上位，逆向设计思路在工业设计中的出现无疑为最好的解决办法，本文将通过对产品中的设计来分析逆向设计的思路以及在工业设计中的应用。

关键词：工业设计；逆向设计；思路；分析

事物都具有相对性，正反两个方向来维持着平衡，对于逆向设计思路的存在，正向设计思路无疑是设计另一种存在。正向设计是一种从没有到有的过程，一般的情况下，这种设计方法对产品的预见性比较的差，必须需要通过多次的实验来测试它的性能，成本比较的高。而逆向设计思路相对于正向设计而言，其是一种具有先进性和创新性的设计方法，是从实物到数字模型的一个方向的设计优化的过程。逆向设计思路的使用范围比较的广泛，尤其是在一些设计比较复杂的工业设计当中，这种设计思路对于产品的开发速度以及美感的提升有着一定的推动作用。

1逆向设计简介以及应用

逆向设计的过程是指产品的设计师从产品的实物的表面进行相关的数字化的处理，例如一些数据的采集和数据的处理，并且利用可实现的逆向三维造型的设计的软件来重新的构造产品的三维的CAD模型，然后再进一步的利用CAD等画图系统来进行数据分析、再设计、编程、加工的过程。逆向设计的使用通常用于产品的外观设计。由于逆向的对象不同，逆向的设计可以分为三个类别：实物逆向设计、软件逆向设计以及影像逆向设计。在工业的设计中主要运用到逆向设计思路的主要有以下几个方面：1）新产品的开发和设计，主要是用来对新产品的外形的创新设计以及外观的改型设计；2）对原有的产品的复制，重新还原产品的相关的设计数据；3）对一些损坏或者磨损的产品进行还原；4）在产品的生产过程中，一个产品的设计中必用比较复杂的一些设计，逆向设计会对复杂的产品的特征进行断面的设计提取数据；5）用于数字化模型的相关检测，例如可以检测到产品的形变数据、焊接的质量等问题，还可以进行模型之间的比较；6）在美学以及工程的设计中拥有同等的重要地位，例如在对交通工具的设计领域当中，就广泛的采用了真实比例的模型来评估产品的美学和工程对于批量的生产是否符合，在此时，逆向设计就会在当中起着重要的作用。

2逆向设计的硬件条件

在逆向设计的过程中，设计师需要对设计物进行三维数据的采集。所以，硬件检测设备是逆向设计实施的核心。目前为止所使用到的物体的三维测量方法主要分为两大类：接触式测量和非接触式测量，其中接触式测量比较的传统，在对物体进行测量的过程中，需要将测量的探头和模型的表面进行接触，这种传统的测试方法现在发展已经比较的成熟，它的主要优点就是测量的精度比较的高，对被测的模型在材料和外形方面没有特殊的一些要求，如果对物体的表面特征的曲面进行测量，采用这种测量方法非常的合适。但是，需要注意的是使用这种测量的方法需要接触的模型的表面，有可能会出现模型表面划伤或者探头划伤的问题，所以不能对一些比较薄或者软材料的物体进行测量，在测量的过程中需要注意测量的速度。非接触式测量方法主要是在现代的测量的基础上，将电子学、计算机、信息处理等科学技术结合为一体的测量技术。与传统的接触性测量方法相比较，非接触型测量方法具有众多的优点：扫描的速度快、扫描的精度高等特点。目前比较具有代表性的非接触型的测量方法主要有激光三角法以及投影光栅法。

3逆向设计的软件条件

常见的CAD建模软件主要是应用到正向的设计当中，与其相比，逆向的软件条件需要具备数据处理、特征识别、曲线修改以及高级的几何处理、CAD集成等优点。到目前为止，主要运用到逆向思维设计的专业软件有四大类，一些比较大型的CAD软件也会运用到逆向的设计当中。而对于一些学习工业设计的学生和设计师而言，使用比较多的是三维建模软件是Rhino或者Alias，Rhino具有相应的逆向设计的插件，Rhino的使用可以快速的在原有的模型基础上快速的重新构造出模型的曲面，并且高精度和光滑度。但是Alias是截止到目前最专业的设计软件，它的主要特点是将正向设计和逆向设计结合在一起。虽然用于逆向设计的软件非常的众多，但是它们的本质是相同的，利用现有的软件提供的各种使用工具，按照一定的逆向思维，将建模的策略、结构的分析以及设计的流程相结合，更好的完成曲面的设计。

4逆向设计的流程

在逆向的设计当中数据的采集、数据的处理以及模型的重新构造是产品设计的三大关键：1）模型的数据采集是对产品进行逆向设计的第一步，一般的情况下，根据需要测量的模型的材料以及结构主要有接触式测量和非接触式测量来完成的。2）数据的处理结果最终会影响到产品的质量，在数据处理阶段一般会对模型进行数据的预处理、数据的分块、数据的光顺、数据优化以及模型的特征提取等工作。3）模型的重新构建主要有三种方案：a.以B-Spline或者NURBS曲面为构造基础的曲面构造法；b.以三角Bezier曲面为构造基础的曲面构造法；c.以多面体面为构造基础的曲面构造法。

5总结

逆向设计方法在工业的设计当中是一种先进的技术，对工业的设计本身而言只是一种用于设计的手段，它和设计师的理念以及创意并没有很大的关系，但是，不可忽视的是这种设计手段对设计师的理念以及创意的实施起到了重要的实现作用。相信在不久的将来，逆向设计会达到一个新的高度，为工业的设计带来意想不到的效果，满足市场不断提高的需求。

参考文献：

[1]杨艳红,钟相强.工业设计中产品的逆向设计方法研究.机械设计,2013,10.[2]李雄.基于Alias的逆向工业设计实践研究.工业设计工程,太原理工大学,2012.

第四篇：仿生设计的现代工业设计的应用前景论文[范文模版]

摘要：仿生设计是工业设计中非常重要的一种设计方法和设计思维。本文指出了仿生设计对现代工业设计的重要价值，归纳出现代工业设计中仿生设计的主要应用方式，包括形态、功能、结构、色彩、肌理等，并提出了仿生设计在工业设计中的应用前景。

关键词：仿生设计；工业设计；设计方法；仿生学

自然之美是设计之源，仿生设计自古有之。从学科上来讲，仿生设计也称为设计仿生学，是在仿生学和设计学基础上发展起来的综合性交叉学科。其研究范围涉及生物学、数学、材料学、人机学、色彩学、美学、工程学等诸多学科。仿生设计因其独特的价值，在现代工业设计中不仅非常常见而且应用广泛，对工业设计的发展和设计价值的实现发挥着重要的作用。

一、仿生设计对现代工业设计的主要价值

仿生设计并不是对自然对象形态的简单模仿，而是根据一定的目标，经过复杂的观察研究和设计技术，为工业设计提供一种有价值的解决思路和设计方案的过程。它对工业设计至少有如下几种价值：第一，丰富设计造型，提供更多设计选择。地球有丰富多彩的自然形态，自然中的形态、结构、功能、色彩、肌理都可以成为仿生学和仿生设计的对象，为工业设计提供无穷的思路和方案。第二、优化产品功能结构，节省设计成本。仿生设计通过对符合设计目标对象的研究，能够为设计找到一条便捷而方向准确的道路，不仅能够获得最优化的设计方案，还能大大节约设计研发的时间、资金、技术等成本。第三、增加产品情趣，提升产品附加值。仿生不仅高效地满足设计对功能的需要，还能因为仿生具有的形态或交互趣味，增加设计的附加值[1]。美国社会未来学家约翰奈斯比提出：“无论何处，人都需要补偿性的高情感，这种补偿的高情感尤其体现在当今社会，社会越进步，人们离大自然越远，亲近大自然的感觉反而越强烈。”第四、增加产品内涵，丰富设计文化。许多生物在人类长期的历史文化中成为了图腾或者与民族优秀的历史文化有着紧密的关联。仿生设计可以为产品增加文化内涵，为设计目标提供符合品位和符号象征的设计方案。

二、仿生设计在现代工业设计中的主要应用方式

按不同的角度或不同的目的划分，现代工业设计中的仿生设计可划分为不同的方法种类。例如，按生物所属种类来分，可分为动物仿生、植物仿生、昆虫仿生、人类仿生和微生物仿生；按模仿的逼真程度来分，可分为具象仿生和抽象仿生；按模仿的完整性可分为整体仿生和局部仿生；按被模仿生物的态势来分，可分为静态仿生和动态仿生[2]。目前，按照生物系统结构的划分来探讨仿生设计种类是最普遍的方式。据此，仿生设计在现代工业设计中的应用方式有主要如下几种：1.形态仿生设计通过研究生物（包括动物、植物、微生物和我们人类自身）的内外形态及其象征寓意，经过相应的设计技术和艺术手法将其运用到设计之中的过程即是形态仿生设计。形态仿生包含局部形态仿生和整体形态仿生。形态仿生设计是工业设计中应用最大的仿生设计形式。例如，玛莎拉蒂的Kuba概念车就是运用局部形态仿生设计的案例，该车前脸上大大的格栅像极了鲶鱼的厚嘴，因此也被称为“鲶鱼车”。奔驰的Boxfish设计（见图1）是整体形态仿生设计的典型代表。这款汽车以箱鲀为设计原型，设计师模仿箱鲀的外形形态将汽车风阻值降低到了0.06，使得汽车不仅外观更加流畅，而且油耗降低了20%，氮氧化物等的排放量减少了80%。家喻户晓的甲壳虫汽车、熊猫汽车，其独特的外形早已成为经典，深受人们青睐。家具设计和儿童产品设计中形态仿生设计案例更是比比皆是。2.功能仿生设计功能仿生设计是通过对生物功能实现的机理进行研究，将其运用到产品设计中的方法。早在春秋战国时期，著名的木匠鲁班在一次外出时，不慎被带齿的草叶划伤了皮肤，他从中得到启发，发明了锯子。功能是大部分产品最大的价值，因此在现代工业设计中功能仿生是设计师和工程师们十分热衷的设计方法。比如，潜水艇是对鱼的仿生。鱼通过鱼鳔肌控制鱼鳔的收缩和膨胀可以使体内空气的含量产生变化而调节身体的密度，在水中产生的浮力也会随之变化，达到上升或下沉的目的。设计师们模仿鱼类的这一功能特性，设计出了潜水艇，利用蓄水仓的注水变化，模仿鱼鳔功能，下潜时就往蓄水仓中注水，增加潜艇重量，潜艇就下潜；要上浮时就往外排水，清空仓中积水,减轻潜艇重量。除此之外，还有诸多经典的功能仿生设计案例。诸如模仿了蝙蝠的超声波定位系统的雷达、仿生章鱼遇险喷黑色墨汁功能的烟雾弹等等。功能仿生由于其应用的广泛性、实用性和自然性，让我们在使用相关产品时几乎忘了这些产品功能本身的源头是大自然的生物。3.结构仿生设计结构仿生是以研究生物结构为主，以工程力学原理为基础，进而对材料、结构、系统进行仿生模拟，以此设计和优化产品结构[3]。比如，在直升飞机中就运用了结构仿生设计。飞机在高速飞行时，常会引起共振现象，甚至会折断机翼引起飞机失事。昆虫早在三亿年前就飞翔在空中了，它们却没有颤振的危险。生物学家通过研究发现昆虫每个翅膀前缘的上方都有一块深色的角质加厚区——翼眼或称翅痣。这一区域直接影响昆虫的飞行稳定。根据这一发现，人们在飞机的两翼上加上了平衡重锤，使得这一问题得到解决。在如今科技发达的现代社会中，人们依然在设计中运用结构仿生并达到了极好的效果。德国工程公司Festo根据象鼻子的结构特点，创造了新式的象鼻机械臂（见图2），先进的仿生设计使它能灵活地搬运沉重的货物，并进行伸缩和弯曲动作，使机械臂的性能在灵活度、伸缩性和柔韧度上都提升到了新的高度。4.色彩仿生设计美国视觉艺术心理学家布鲁莫曾说：“色彩唤起各种情绪，表达感情，甚至影响我们正常的生理感受。”色彩仿生通过借鉴和运用生物的颜色，能够为产品设计提供多样的色彩方案，为产品吸引消费者和实现价值发挥着极其重要的作用。玫瑰红、宝石蓝、咖啡色等等诸多颜色都是提取自自然，自然万物丰富的色彩不仅为人们的视觉审美提供了丰富的资源，也为更好地实现产品功能，保护用户的安全提供了设计思路。例如，军用迷彩服和汽车就是借鉴变色龙的伪装原理，运用自然环境中的颜色，降低在自然环境中的辨识度，达到安全保护的作用。还有在工业生产和机械操作中，我们广泛采用黄蜂的黄黑色搭配（图3），以警醒人们注意安全。5.肌理仿生设计借鉴和模拟自然物表面的纹理质感和组织结构特征属性，发挥产品的实用性，以及表面纹理的审美、情感体验，即为产品的肌理仿生设计[4]。肌理仿生设计不仅能够让用户体验到有如生物对象表皮的质感，还能通过对生物表皮机构的运用实现特殊功能。在现代服装设计和一般工业产品设计中，模拟动物皮革或皮毛的设计非常多见，人造皮革已经成为设计应用中最广泛的材料之一。荷叶表面是由很多密集排列的突起组成，它们之间存在纳米级的微小的空隙，而在此之上还存在更为细小的突起，形成双重的结构突起。水滴在荷叶上极易滚动，与此同时带走尘埃细菌。荷叶表面这种不沾泥水和自清理的肌理结构原理，被广泛应用在现代工业设计中。比如，自清洁玻璃通过利用荷叶表面多尺度结构与表皮生物蜡的存在起到清洁的目的而制成，起到自清洁和防结冰的作用。

三、仿生设计在现代工业设计中的应用前景

事实上，仿生设计早已经广泛应用于工业设计中，它不仅是一种设计方法和手段，也是许多设计师所坚持的设计观念和设计思维。著名设计师科拉尼一生热爱仿生设计，设计了涵盖汽车、航天器、家具、家电等许多种类的经典仿生产品。他说：“我所做的无非是模仿自然界向我们揭示的种种真实。”[1]英国设计师亚历克斯麦克迪尔米德热衷于游艇仿生设计，设计出诸如Iwana、penna、conch等一系列仿生游艇。著名设计师罗斯拉古鲁夫的设计理念则是把抽象的大自然的事物赋予具体的有机造型。[6]随着人们环保意识和回归自然思想的不断加强，仿生设计毫无疑问会在工业设计中受到越来越多的设计师的青睐。在具体的设计方法上，随着科学技术的不断进步和消费情感化需求的不断增加，未来仿生设计也将面临诸多新的挑战。首先，仿生设计将更加科学化和高新化。比如，利用眼动跟踪技术，根据可视化和量化的数据进行形态仿生将为形态仿生设计提供更为科学合理的依据。[7]随着神经网络算法技术的提高，特别是人工智能的不断发展，仿生设计将与前言科技的结合更加紧密。比如，智能机器人通过预算行为轨迹能够打乒乓球或羽毛球。其次，仿生设计的多学科交叉融合性进一步增强。仿生设计的本质就具有学科交叉性，在今后的仿生设计中，随着“以人为本”的设计理念的进一步加强，交互体验需求和要求的增加，技术工程和人文艺术将结合更加紧密。最后，仿生设计对象将更加丰富多彩。借助微生物技术的发展和科学设备、仪器的进步，人们将会探索发现更多的生物对象，以往难以观察到的深海生物、微生物等将会被越来越多的了解。这些未知生物的形态、结构和功能必然为今后的仿生设计提供更加丰富的创意来源。总而言之，仿生设计有着越来越广阔的应用前景，合理充分地运用仿生设计既能够促进工业设计的发展，亦能促进人与自然的和谐。当仿生运用于现代工业设计时，要注意不要将形式与功能、形式与结构、形式与材料人为分离，而使得设计形神分离。在具体产品设计中，既要强调形神一体，也要强调内外一致，将自然形态与人文思想相结合。既要考虑模仿对象的自然属性,又要考虑产品的社会属性，做到“取于自然，高于自然，人与自然统一”的人文精神，只有这样方能使仿生设计在工业设计中发挥出更大的作用。

参考文献：

[1]江牧.工业设计仿生的价值[J].装饰，2013，（240）：16.[2]蔡克中，张志华.工业设计仿生学的应用研究[J].装饰，2004（130）：73.[3]杨程.工业设计中的仿生要素[D].武汉：武汉理工大学，2004：32.[4]孙宁娜，董佳丽.仿生设计：Bionicsdesign[M].长沙：湖南大学出版社，2010.[5]罗一墩，尹影.仿生设计在工业产品设计中的应用及前景[J].企业导报，2016，（11）：56.[6]马宏宇.游艇外观造型的仿生设计研究[D].武汉理工大学，2013.[7]戚彬.基于眼动跟踪实验的产品形态仿生设计研究[J].机械设计，2014，（6）：125-128.[8]马泽群.仿生设计在工业设计领域的困境及策略[J].包装工程，2013，（20）：113-128.

第五篇：工业设计中交互设计的运用论文

摘要：随着科学技术的迅猛发展，交互设计以一种便捷、人性化的人类行为和产品之间的沟通方式得到广泛运用，工业设计在当今信息化时代的应用范围也越来越广泛，更多的工业产品功能依靠在设计过程中与用户之间的体验来实现，本文重要通过分析在工业设计中交互设计的具体应用，来探究交互设计在未来行业中的发展重要性，从而能生产出更加贴近生活的产品。

关键词：工业设计；交互设计；应用；发展

1交互设计在工业设计中的具体应用

提到交互设计，很多人会脱口而出：“不就是界面设计吗？”其实不然，交互设计是由人机交互学所产生，通过产品与人们的互动让设计师得到对产品的目标定位，从而更好的进行设计。随着科技的发展，交互设计逐渐引入到工业设计中来，在工业设计的整个过程中只要通过人和产品进行的交流互动都属于交互设计。

1.1动作交互

动作交互设计师最早的一种人与产品互动形式，如现在还在使用的电视机遥控、空调遥控、计算机键盘等等，这些都需要人对产品本身做出相应的动作才能获得想要的结果，动作交互设计是当下触觉交互等形式的鼻祖，从其特有的形式拓展开来，这种体感交互的方式也逐渐走进了人们的生活。

1.2人机交互

人机交互设计是相对较为传统和保守的交互方式，它的核心是通过体验着视觉和听觉之间的相互感应来获得对产品的感知，对工业产品设计来说，更多的是突出产品功能的最大化使用，目标是突破感官的设计范畴，增强用户在体感过程中的参与程度和感知程度。

1.3触觉交互

触觉交互设计其注重用户获得更多的直观感知，这也广泛的在工业产品设计中得到应用，以智能电子为代表的，如对手机屏幕的触摸、电梯按钮、电子门锁、电脑等等这种触摸式的交互方式给用户带来了良好的感知体验，使电子产品更加的贴近生活。

2交互设计在工业设计未来发展中的趋势

2.1创建以用户为中心的交互设计

以用户为中心的交互设计是工业设计未来发展的必然趋势，在进行交互设计中要创造出高效率的具有吸引力的用户体验，通常产品设计人员是不能直接接触到受众，通过交互设计的参与方式来取得客户对产品的使用体验而对设计导向做出调整，产品设计者搜集到用户资料从而进行分析、归纳、总结，产品的设计目标也是以用户的体验为出发点。那么以用户为中心的交互设计方式就可以使设计师在设计之初就能够准确得到对产品的定位及用户的需求，从而能够使生产出来的产品更加符合受众。那么，整个交互设计过程就需要设计团队做好充分的前期工作：（1）市场调研，这个过程是整个工业设计中的核心环节，通过产品市场的负责人和交互设计师共同来完成，需要市场负责人进行实地调研当下的市场需求，问卷调查、网络调查等方式来深入到用户内部进行了解，把结果反馈给交互设计师，交互设计师通过信息反馈准确的定位用户人群，从而模拟用户使用该产品的体验和感受。（2）头脑风暴，通过交互设计师的用户体验信息反馈，工业设计师、制造工程师等各部门人员得出最佳的设计方案，并作出产品预算，进行产品的设计。（3）对产品进行检测，通过实际的使用者对产品进行检测，检测是否与预期的有误，并把检测中的问题总结，为改进做准备，这一阶段主要是根据交互设计师的用户体验报告和产品使用测试报告进行权重，进行后续改进直到产品完善进行市场推广。

2.2用户行为驱动的交互设计

用户行为驱动交互设计通常情况下需要工业设计者对产品用户的目标定位，然后建立用户模型，此用户模型的简历是依托于市场负责人在调研中的真实信息即真实的目标用户，这需要根据产品的特质来划分目标人群，分为具有独立行为能力的成人和不具行为能力或丧失行为能力的人，如在目标人群确立为不具行为能力的人，交互行为的设计则应从目标人群的具体情况进行设计，从而分析其在使用过程中的行为特点，那么就需要对用户模型行为方式进行阶段性分析，怎样的设计更有利于用户，是否需要增加辅助操作功能等等，通过数据总结为其提供更有利的产品设计，此阶段也是为了测试产品服务与受众的满意度，目的是为以后产品具体化操作提供数据支持。

3结语

目前，交互设计已成为工业设计中必不可少的核心环节，通过不断的进行用户体验，来获取受众的需求并付诸于产品设计中去，为用户制造出更加人性化、便捷的工业产品，交互设计将是未来工业设计中的一个发展趋势，而且会创造出更多的用户体验方式，从而满足用户的物质需求和精神需求。

参考文献：

[1]张朦朦.交互理念在包装设计中的应用研究[D].河南大学,2013.[2]陈晓蕾.基于用户体验的交互界面设计研究[D].长春工业大学,2013.[3]侯可新.信息化背景下交互设计在工业设计中的地位浅析[J].大众文艺,2015.[4]牛东方,谢里阳,邓明,钟莹.产品交互设计中的视觉形态认知研究[J].工程设计学报,2013.