基于视觉动力形式的康护辅具轻量化设计研究

摘要

目的为了减轻和缓解用户物理负担和心理负担,对康护辅具进行轻量化设计,探索一种产品形态轻量化与结构轻量化并行的综合设计方法。方法以保护靴为例,将轻量化意象作为形态设计目标,采用语义差法和主成分分析得到轻量化意象及其典型代表样本;采用视觉动力形式分析建立产品形态轻量化意象的映射关系,并在此关系上通过曲线控制法进行初始形态方案设计;利用SolidWorks软件进行拓扑优化,判断材料冗余部分,为结构减重提供指导;再次结合映射关系对初始形态进行形态优化设计,得到最终设计方案。结论对保护靴设计方案进行评估,仿真结果显示方案重量降低近40%,评价结果显示轻量化意象评价良好,表明了该方法的可行性,为康护辅具的轻量化设计提供了新思路与方法。