产品创意设计实验课程实验指导书
产品创新设计实训课程手册1050
北京吉利大学
《产品创新设计实训》
课程名称：产品创新设计实训课程编码：汽车1050
课程提供：春季学分：1
先修课程：《电工技术》、《电子技术》、单片机、PLC
授课教师：耿文静讲师课程协调人：
《产品创新设计实训》课程主要用单片机研发一些单片机应用系统的，包括硬件电路和内部程序的设计和完成，再把程序下载到芯片中，验证是否能够达到预期目的，从而系统的锻炼学生的实际动手能力、编程能力和创新能力等能力，为学生的就业打下基础。
本课程课堂面授每周4课时，共8周32课时。
教学过程中将结合课程目标，重点训练学生运用专业知识与技能进行硬件设计和编程的能力。
评估方式：课堂考勤（40%），实训成果（占40%），实训报告（占20%）。
产品造型设计实验指导书
机电工程学院《产品造型设计》实验指导书学院班级姓名学号温州大学机电工程学院制温州大学机电工程学院实验（实训）指导书实验一3ds max基本知识1 实验目的（1）了解3ds max的功能、特点，掌握3ds max设计的基本操作流程；（2）了解基本几何体和扩展几何体的基本概念，掌握基本几何体以及扩展几何体的建模方法；（3）了解坐标系统的基础知识，掌握选择物体、复制物体的操作方法以及对齐工具的使用技巧。
2 上机练习（1）红蓝椅的创建(a)渲染效果图温州大学机电工程学院实验（实训）指导书（b）尺寸图（c）模型图温州大学机电工程学院实验（实训）指导书3 课后作业（1）现代风格三斗柜(a)渲染效果图（b）模型图温州大学机电工程学院实验（实训）指导书实验二图形的创建及转化实体1 实验目的（1）掌握二维图形的创建方法及修改；（2）掌握利用二维图形转化实体的常用方法。
2 上机练习（1）利用挤出命令创建折弯椅(a)渲染效果图温州大学机电工程学院实验（实训）指导书（2）利用车削命令创建德国慕尼黑酒具(a)渲染效果图（b）模型图温州大学机电工程学院实验（实训）指导书（3）利用挤压、放样、布尔运算等方法创建TEA & COFFEE PIAZZA 系列水壶(a)实物效果图（b）模型图(c)渲染效果图温州大学机电工程学院实验（实训）指导书实验三材质与贴图1 实验目的（1）了解材质编辑器基础知识；（2）掌握材质和贴图的基本操作。
2 上机练习（1）完成红蓝椅的材质创建温州大学机电工程学院实验（实训）指导书（2）完成折弯椅的材质创建温州大学机电工程学院实验（实训）指导书实验四灯光与摄影机基础1 实验目的（1）了解灯光的基础知识和设置技巧；（2）掌握建立摄像机实现对场景效果的观察。
2 上机练习（1）完成TEA & COFFEE PIAZZA 系列水壶材质、灯光、摄影的创建温州大学机电工程学院实验（实训）指导书实验五工业产品造型的创意设计1 实验目的（1）将所学的3ds max基础知识进行综合运用，并根据主题要求，创意设计并制作简单三维图形作品。
产品创新设计实训任务书
广东工贸职业技术学院
《产品创新设计实训》任务书
课程编码：学分：参考总学时：2周
课程类型：必修考查课先修课程：制图、产品设计开发、Rhino、PS等适用专业：工业设计学制：三年
开课单位：机械工程系
一、实训内容
（1）针对某产品的用户研究、改良方案设计及评审；
（2）对最终方案的建模、渲染及效果图制作；
二、实训工作量
（1）某常见产品的功能结构优缺点分析；
（2）用户研究报告及产品定位；
（3）改良评审会议记录及最终方案草图；
（4）3dm格式模型文件以及渲染图片若干张；
（5）最终效果图2张。
注：以上完成内容需上交书面材料或电子文档。
三、实训进度计划
实训进度计划表
四、要求
在实训过程中要求学生注意培养自己的独立分析问题和解决问题的能力，且保质、保量、按时完成实训任务，具体要求是：
•1 •
（1）做好准备工作，如拍摄工具、测量工具、绘图工具、电脑软件、资料等；
（2）实训前要认真阅读实训指导书，明确测绘目的、要求、内容、方法和步骤；
（3）认真复习与实训有关的内容。
如视图表达、草图表达、产品改良、三维软件的使用等；
（4）用户调研、评审会议工作必须落到实处，不能敷衍造假；
（5）在实训中要独立思考，一丝不苟，有错必改，反对不求甚解，照抄照搬，容忍错误的作法；
（6）按预定计划完成产品创新设计任务，所画图样经教师审查后方可呈交。
•2 •。
文化创意产品设计作业指导书
文化创意产品设计作业指导书一、背景介绍文化创意产品是指将文化元素与创意设计相结合，通过对产品形式、功能、材质等方面的创新，满足人们对于美好生活的追求。
本次作业旨在培养学生的文化创意思维和产品设计能力，通过完成一项文化创意产品的设计作业，加深学生对于文化创意产品的理解和应用。
二、任务要求1. 主题选择：请在以下三个主题中选择一个进行设计：a)传统文化产品设计；b)城市文化创意产品设计；c)当代艺术品设计。
2. 内容要求：根据所选主题，设计一款具有创意和文化内涵的产品。
产品可以是实用品、装饰品或者艺术品，但必须能够传达所选主题的特点和价值。
3. 设计要求：a)创意性：产品设计应有独特的创意，能够吸引目标用户；b)文化内涵：产品设计要能够体现所选主题的文化内涵，如传统元素、城市特色或者当代艺术风格；c)功能性：对于实用产品，设计应考虑其功能性和便利性；对于装饰品或艺术品，设计应能够展现其观赏性和艺术性。
4. 展示方式：请以文字和图示的形式展示你的设计思路和设计效果。
文字部分应包括产品的名称、主题、设计理念、形式特点等；图示部分应包括产品的手绘效果图或者三维模型效果图。
5. 作业提交：请按照教师要求，将设计作品提交给指定邮箱或者交纸质版作业。
三、参考步骤1. 主题选择：根据个人兴趣和对各主题的了解，选择一个适合自己并能展现个人创意和文化理解的主题。
2. 背景研究：针对所选主题，进行文化和市场的背景研究，了解该主题的特点、趋势和市场需求。
3. 创意构思：在深入了解所选主题的基础上，通过头脑风暴、画草图等方式，进行创意构思。
尝试不同的设计方案，并筛选出最具创意和实用性的方案。
4. 设计方案：根据筛选出的创意方案，进行详细的设计规划和设计方案制定。
包括产品形式、功能、材质、色彩等方面的设计。
5. 设计展示：使用手绘效果图或三维模型等方式，将设计方案呈现出来。
请确保图示清晰、美观，能够准确传达设计思想和效果。
6. 修改完善：对设计作品进行反复修改和完善，确保设计的创意性和实用性，并注意细节的把控。
慧鱼创意设计实验指导书
20 慧鱼创意设计实验指导书
一、实验目的
慧鱼创意设计实验是以培养学生的机械创意设计能力和工程实践能力为线，启发学生的创新思维能力和创新意识、提高学生综合利用所学知识解决实际问题的能力及手动能力为目标而设立的设计型、搭接型、综合性的实验。
二、实验要求
学生在作实验时，可以根据具体的功能要求，自己进行方案设计，然后利用相应的搭接设备“搭积木”一样将自己设计的方案亲手按比例组装成实物模型，然后可通过编程用计算机或PLC控制所搭接模型模拟真实工况进行动态演示，并可直观调整，验证并改进设计方案。
产品创意设计实践
实践范例
本节内容主要让大家通 过对动手组建模型，连线， 编程，运行程序控制模型 等各阶段学习后，对慧鱼 创意组合模型的运作方法 有一个初步的熟悉
7、空间机器人用于星球开发、空间微生物 分析、纯净材料的制造、轨道飞行器的检 修、增添燃料和清洗、充当航天飞机乘务 员等；
8、极限作业机器人用于极高温、极低温、 粉尘、有毒气体、放射性环境，还可进行 消防、抢险救灾、火山探险等工作。
四、未来展望
1、应用的广泛性和扩展的迅速性
（1）在工业领域得到更广泛的应用，应用 领域在不断扩大，种类日趋增多；
轻而易举的就把对手挤出圈外。
机器人不到5分钟，佳肴就可端上饭桌。
/d/focus/bn_robot/index.shtml
第一章 机器人
二、机器人 1、定义（国际标准化组织ISO）
1）、具有通用性，工作种类多样，动作 程序灵活易变；
2）、动作具有类似于人或其他生物体的 某些器官的功能；
1、建筑机器人可用来砌墙、抹水泥地面、 安装天花板、搬运玻璃等
2、矿山机器人可用于采掘、石油钻井、取 样等等；
3、核工业机器人用于检查放射性、清理核 垃圾等
4、管道机器人用于检修油、气、污水管道；
5、农、林、牧用机器人用于耕种、收割、 采果、喷洒农药化肥、挤奶等；
6、水下机器人用于深海探测、沉船打捞和 海洋矿产、渔业的开发；
日本新近开发出伙伴型保姆机器人， 在外工作的母亲只要给机器人打个 电话，机器人就会立刻作出反应，
把孩子在家的画面传送给母亲。
创新实践课程—产品品创意设计实验报告
创新实践课程—产品品创意设计实验报告第一篇：创新实践课程—产品品创意设计实验报告成绩：创新实践课程之产品创意设计实验报告项目名称：项目组组成员：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：专业班级：专业班级：专业班级：专业班级：专业班级：专业班级：姓名：学号：报告提交时间：2013年 11月 15日多功能家用茶几项目目的与要求1.1目的：更好的利用公寓空间和增添公寓的和谐氛围.设计与制作方案2.1 设计：在茶几的内部加入可移动的隔层和小箱以及书架来充分利用茶几内部空间.设计出一款简约大方的多功能茶几，为公寓空间增添色彩和活力。
2.1.2制作方案（1）收集资料：确定了我们这组的设计后，回到寝室首先就开始在网上寻找资料，把资料大致的归纳了一下，然后就小组成员每人根据自身的想法和感触，提出一个创新产品的概想和设计理念。
最后通过讨论，确定了我们最终的产品——多功能茶几。
（2）制作工具：小刀，双面胶，胶带以及刻度尺。
起初想的是用502胶，但是想到我们以前一同学也用KT板做模型，就用了502胶，但是意想不到是502胶对KT板具有腐蚀性，所以我们放弃了502胶。
而是选用了粘贴性不是很强的双面胶，双面胶不仅不会腐蚀KT板而且可以粘得很牢固。
（3）材料：KT板.起初本来我们这组选的是木板的，但是木板的成本很高，而且在学校找不到合适的工具去把木板切成我们规划中的部件，接着又想用竹子做，我们小组讨论后发现，后如果用竹子做的话，茶几的便面就是凹凸不平。
所以偶们这组放弃了木板和竹片来做茶几的想法。
最后就选择了KT板。
KT板主要是易于切割和粘贴，而且质地较轻，环保时尚。
设计与制作过程3.1 制作过程3.1.2制作过程（1）用铅笔把茶几的三视图画了出来。
由于以前学过工程制图，想把脑中想的实物样子做出来我们就大致的把脑中所想的茶几就用铅笔画了他的三视图，这样的话我们想在做茶几的时候我们可以很明确的知道我们所需要的部件是好多部分，它的内部是如何构成的。
《产品设计》实验指导书-整合
艺术与设计学院工业设计专业《产品设计》课程实验指导书总学时：28学时工业设计教研室编学号姓名成绩艺术与设计学院工业设计系实验一产品资料收集与整理（4学时）一、实验目的：通过本次实验，学生学会利用互联网，进行产品设计必要的各种图片、文字等资料收集，并进行分门别类的进行整理，供设计参考。
二、实验要求：学生要求会利用互联网进行各种资料的搜索、下载和结合相关软件进行图片的筛选和处理，并进行资料的整体利用。
三实验用材料互联网和各种软件。
四实验工具计算机、宽带网络。
五、实验内容1 学会利用互联网进行各种资料的搜索；2 学会利用浏览器、下载软件和其他方法进行资料收集；3 要求利用Acdsee软件进行图片的筛选和处理。
4 进行资料的整体规划和总结。
六实验步骤1 资料搜索--结合互联网搜索软件，百度、360或者其他搜索软件进行关键词搜索。
2 各类资料的快速下载-结合360浏览器进行图片的快速下载，网页的图片下载。
3 图片、文字的整理--结合文件管理器和Acdsee软件进行图片和文字资料的归类整理；4资料的筛选--结合设计作业的要求，进行资料的筛选和处理七评分标准1 设定好合适的关键词（百分比占20%）；2 高效率的图片和文字资料下载（百分比占60%）；3 规范的资料归类整理（百分比占20%）；八实验注意事项1 注意爱护实验设备，不能蓄意破坏实验设备，不能随便删除计算机里面的资料。
2 注意建模过程中时刻保存文件。
3 注意实验室卫生，严禁在实验室打闹嬉戏。
4 注意安全，不能拆装实验设备和带电的设备。
实验一实验报告学号1200410329 姓名魏巍成绩一、实验目的：通过本次实验，学会利用互联网，进行产品设计必要的各种图片、文字等资料收集并进行分门别类的整理，共设计参考。
二、实验过程： 1 资料搜索--结合互联网搜索软件，百度、360或者其他搜索软件进行婴儿手推车的搜索。
2 各类资料的快速下载-结合360浏览器进行图片的快速下载，网页的图片下载。
《产品创意设计实验》课程
《创意设计实验》课程实验指导书农业工程系创新实验室二〇〇九年五月产品创意设计实验指导书本实验主要基于慧鱼创意模型系统（fischertechnik ）。
实验的目的是通过让学生学习动手组装模型机器人和建造自己设计的有一定功能的机器人模型产品，使学生体会创意设计的方法和意义；同时通过创意实验，使学生了解一些计算机控制、软件编程、机电一体化等方面的基础知识，加深对专业课学习的理解，为后续课的学习做一个很好地铺垫。
一、实验设备介绍（1）慧鱼创意模型系统的组成：慧鱼创意模型系统（fischertechnik ）硬件主要包括：1000多种的拼插构件单元、驱动源、传感器、接口板等。
拼插构件单元：系统提供的构件主料均采用优质的尼龙塑胶，辅料采用不锈钢芯铝合金架等，采用燕尾槽插接方式连接，可实现六面拼接，多次拆装。
系统提供的技术组合包中机械构件主要包括：齿轮、联杆、链条、齿轮（普通齿轮、锥齿轮、斜齿轮、内啮合齿轮、外啮合齿轮）、齿轴、齿条、涡轮、涡杆、凸轮、弹簧、曲轴、万向节、差速器、齿轮箱、铰链等。
驱动源：①直流电机驱动（9V 、最大功率1.1W 、转速7000 prn ），由于模型系统需求功率比较低（系统载荷小，需求功率只克服传动中的摩擦阻力），所以它兼顾驱动和控制两种功能。
②减速直流电机驱动（9V 、最大功率1.1瓦，减速比50：1/20:1）。
③气动驱动包括：储气罐、气缸、活塞、电磁阀、气管等元件。
传感器：在搭接模型时，你可以把传感器提供的信息（如亮/暗、通/断，温度值等）通过接口板传给计算机。
系统提供的传感器做为控制系统的输入信号包括：①感光传感器Brightness sensor （光电管）：对亮度有反应，它和聚焦灯泡配合使用，当有光（或无光）照在上面时，光电管 产生不同的电阻值，引发不同信号。
②接触传感器Contact sensor （触动开关）：如图1所示， 当红色按钮按下，接触点1、3接通，同时接触点1、2断开，所以有两种使用方法：常开：使用接触点1、3，按下按钮＝导通；松开按钮＝断开；常闭：使用接触点1、2，按下按钮＝断开；松开按钮＝导通。
产品设计创意实现作业指导书
产品设计创意实现作业指导书第1章研究背景与产品设计目标 (4)1.1 产品设计背景分析 (4)1.2 市场需求与竞争态势 (4)1.3 设计目标与预期成果 (5)第2章创意构思与方法论 (5)2.1 创意来源与灵感激发 (5)2.1.1 创意来源 (5)2.1.2 灵感激发 (5)2.2 设计方法论概述 (6)2.2.1 设计原则 (6)2.2.2 设计方法 (6)2.2.3 设计步骤 (6)2.3 创意筛选与评估 (6)2.3.1 创意筛选 (6)2.3.2 创意评估 (7)第3章用户研究 (7)3.1 用户画像与需求分析 (7)3.1.1 用户画像 (7)3.1.2 需求分析 (7)3.2 用户行为与使用场景 (7)3.2.1 用户行为 (7)3.2.2 使用场景 (8)3.3 用户调研方法与实施 (8)3.3.1 用户调研方法 (8)3.3.2 用户调研实施步骤 (8)第4章概念与草图设计 (8)4.1 概念方法 (8)4.1.1 市场调研 (8)4.1.2 用户研究 (8)4.1.3 创意思维方法 (9)4.1.4 设计理念提炼 (9)4.2 草图设计与表达 (9)4.2.1 素描草图 (9)4.2.2 透视草图 (9)4.2.3 故事板草图 (9)4.2.4 数字草图 (9)4.3 概念筛选与优化 (9)4.3.1 筛选标准 (9)4.3.2 模型制作与评估 (9)4.3.3 优化方案 (9)4.3.4 方案迭代 (10)第5章设计方案制定 (10)5.1 设计元素提取与整合 (10)5.1.1 分析产品需求与目标群体，提炼关键设计元素，包括功能、形态、色彩、材质等，保证设计符合用户需求及市场趋势。
(10)5.1.2 对竞品进行分析，借鉴优秀设计理念，结合产品特点进行创新，形成独特的设计元素。
(10)5.1.3 整合设计元素，构建产品的基本框架，明确各部分之间的关系，形成初步设计方案。
产品设计1实习指导书
宁波大红鹰学院产品设计Ⅰ实践报告书课程名称：产品设计Ⅰ实践项目名称：婴幼儿产品设计分院：机械与电气工程学院班级：12工业设计1（本）姓名：陈芝贵、姚真磊、邵温锚学号：1221100103、1221100127、1221100118工业设计专业实践指导书工业设计专业实践报告班级12工设1（本）学号1221100103 姓名陈芝贵班级12工设1（本）学号1221100127 姓名姚真磊班级12工设1（本）学号1221100118 姓名邵温锚课程名称产品设计Ⅰ实践项目名称婴幼儿产品设计1、实践目的通过设计实践，使学生掌握正确的设计观念、设计创新的思维方法和包括计划、调研、构思发想、发析、表达以及评价在内的整个设计程序与方法，最终完成一个具有单一功能产品的开发设计2、实践内容以“为下一代设计”比赛为目标，发掘、传播为0-12岁婴童所做的优秀产品设计，给宝宝创造一个安全、安心和舒适的生活环境，让父母自信从容的应对育婴过程中的一切问题。
3、设计过程：（1）项目背景资料：要求有详细的文字分析“为下一代设计”这个比赛是全球唯一由三大行业协会共同认证的创意大赛，是全球唯一依托于专业行业展会的创意大赛，是全球唯一由行业设计协会、一线创意设计公司共同举办的创意大赛，也是全球总奖金额度最高的婴童产品设计大赛。
其设计内容包括婴幼儿电器产品类：保温加热、辅食料理、理发、清洁、早教等小家电；婴幼儿安全防护用品类；婴幼儿家居类：婴儿床、游戏床、餐椅、学习桌、储物柜、玩具箱、衣柜等；婴幼儿哺育、护理用品类：奶瓶、奶嘴、餐具、牙胶、清洁用具等；婴幼儿玩具类；婴幼儿车类：手推车、学步车、自行车、电动车、三轮车、健身车等；婴幼儿服饰寝具类：外出服、内衣、鞋帽、床垫、被单、睡袋、抱枕、床围等。
我们首先分析了在0-12岁中各个年龄段幼童的不同心理。
幼童（1～3岁）阶段喜爱玩具类型：这个阶段的孩子，还没有自主性，在选择玩具时，主要以父母及家长为其选择为主。
产品设计与创新实验教材
始终将用户需求放在首位，确保产品能够满足用户的期 望和需求。
创新性
鼓励创新思维，探索新的解决方案，以区别于竞争对手 并创造独特的产品体验。
实用性
确保产品功能实用、易于使用，并符合人机工程学原理 。
美观性
注重产品的视觉美感，通过色彩、形状、材质等设计元 素提升产品吸引力。
可持续性
考虑产品的环境影响，选择环保材料和制造过程，以及 提供可回收或再利用方案。
产品设计团队组建与管理
建立良好的沟通机制
定期召开团队会议，分享项目进度、讨论问题和解决方案，促进 团队成员之间的沟通与协作。
培养团队创新精神
鼓励团队成员提出新想法和建议，营造开放、包容的创新氛围。
提供培训与支持
为团队成员提供必要的培训和支持，提高其专业技能和综合素质 。
02
创新理论与方法
创新概念及重要性
产品设计流程与方法
情感化设计
关注用户的情感需求，通过色彩、形状等设计元素激发用户 的情感共鸣。
模块化设计
将产品拆分为多个模块进行设计，提高设计效率和灵活性。
产品设计团队组建市场营销等不同专业背景的团队，以充分利用各 自的专业知识和技能。
明确角色与职责
为每个团队成员分配明确的角色和职责，确保团队高效运作。
创新定义
创新是指在现有思维模式基础上，提出有别于常规或常人思路的见解和方法，利用现有 知识和物质，改进或创造新的事物、方法、元素、路径、环境，并获得实际益处的行为
。
创新重要性
创新是推动社会进步和发展的重要力量，能够带来生产力的提高、经济的增长、社会的 进步以及文化的繁荣。同时，创新也是企业竞争的核心，能够为企业带来竞争优势和市
结果评估
《教具创意与制作》实训指导书
《教具创意与制作》实训指导书实训目标和基本要求了解、熟悉和掌握玩教具的功能与作用；掌握各类玩教具基本优缺点；掌握如何设计各类玩教具的思路。
要求掌握至少四种类型的玩教具设计与制作技巧：(1)纸材料玩教具制作(2)绳艺玩教具制作(3)废旧材料玩教具制作(4)综合玩教具制作实训课时分配实训内容实训一纸质材料玩教具制作思路引导一、实训目的与要求熟悉纸材料玩教具制作的思路，并构思自己作品的制做。
二、实训内容1. 纸材料玩教具制作思路示范2. 制作思路头脑风暴三、实训准备PPT,实体玩教具四、实训步骤、要求（一）步骤：1.PPT放映优秀纸质玩教具图片与视频2.小组讨论制作思路，并派代表发言3.小组头脑风暴本组拟制作玩教具思路4.小组交换思路，并形成最终方案（二）要求：1.小组讨论需要记录2.最终汇总成实训记录五、考核办法1. 小组头脑风暴实行异组评分制2. 思路最终汇总成实训记录实训二纸质玩教具制作与点评一、实训目的与要求1. 学习如何制作纸质玩教具2. 能做玩教具示范与讲解，同时具备点评其他小组作品能力二、实训内容1. 纸材料玩教具制作。
2. 玩教具示范讲解&点评。
三、实训准备1. 纸质玩教具制作材料2. 耗材准备四、实训步骤、要求（一）步骤：1. 小组制作玩教具样本并解释思路，教师提出修改意见。
2. 制作最终成品。
3. 小组展示作品与讲解。
4. 其他小组点评与老师点评。
（二）要求：1. 小组作品必须是小组共同完成，制作总时间控制在8-10小时2. 小组作品讲解时间3-5分钟3. 必须对其他小组的作品进行点评。
五、考核办法1. 纸质材料作品为三次作业，每次10分2. 讲解小组成员轮流上场。
实训三绳艺玩教具制作思路引导一、实训目的与要求熟悉绳艺玩教具制作的思路，并构思自己作品的制做。
二、实训内容1. 绳艺玩教具制作思路示范2. 制作思路头脑风暴三、实训准备PPT,实体玩教具四、实训步骤、要求（一）步骤：1.PPT放映优秀绳艺玩教具图片与视频2.小组讨论制作思路，并派代表发言3.小组头脑风暴本组拟制作玩教具思路4.小组交换思路，并形成最终方案（二）要求：1.小组讨论需要记录2.最终汇总成实训记录五、考核办法1. 小组头脑风暴实行异组评分制2. 思路最终汇总成实训记录实训四绳艺玩教具制作与点评一、实训目的与要求1. 学习如何制作绳艺玩教具2. 能做玩教具示范与讲解，同时具备点评其他小组作品能力二、实训内容1. 绳艺玩教具制作。
产品创意设计实训报告
产品创意设计实训报告一、项目背景本次产品创意设计实训的项目背景是市场上智能家居产品种类繁多，但多数产品缺乏灵活性、易用性不高，且很多功能重复。
为了解决这一问题，我们小组决定设计一款全新的智能家居控制系统。
该系统旨在提供用户友好的操作界面，同时支持多种智能设备的集成和控制，以满足用户多样化的需求。
二、市场调研在我们开始设计之前，我们进行了市场调研来了解当前智能家居产品的现状和用户需求。
通过调研，我们发现用户最关心的问题是智能设备的集成和控制是否便捷，并且希望产品能够具备自动化和个性化的特点。
此外，我们还发现现有产品的界面设计存在一些问题，比如按钮过小、功能布局混乱等，给用户带来了使用的不便。
三、创意设计基于市场调研的结果和用户需求，我们设计了一款全新的智能家居控制系统，以下是我们的创意设计方案：1. 设备集成与控制我们的系统可以与多种智能设备进行集成，包括智能灯光、智能窗帘、智能家电等。
用户可以通过我们的控制系统统一管理和控制这些设备，无需来回切换不同的应用。
2. 用户友好的操作界面我们将设计一个简洁明了、易于理解和操作的界面。
通过大按钮、直观的图标和清晰的文字，用户可以方便地找到需要的功能，并进行操作。
3. 自动化与个性化除了提供手动控制功能，我们还将设计自动化的场景模式。
用户可以根据自己的喜好和习惯，设置不同的场景，实现智能设备的自动化控制。
比如，在离开家时可以设置为离家模式，将灯光熄灭、窗帘关闭、家电关闭等，以提高能源利用效率。
4. 开放性与兼容性我们的系统将支持开放的接口和协议，以便未来能够与更多的智能设备进行集成。
同时，我们将遵循行业标准，确保我们的系统与其他智能家居设备兼容。
四、实施计划1. 原型设计首先，我们将进行原型设计，包括界面布局、图标设计等。
通过设计多个版本的原型，我们将与用户进行反馈和讨论，不断改进和优化。
2. 开发与测试在原型设计确定后，我们将进入开发和测试阶段。
我们将聘请开发团队来实现我们的设计，同时进行各种功能和兼容性的测试，以确保产品的稳定和可用性。
创意设计理论与实践作业指导书
创意设计理论与实践作业指导书第1章创意设计概述 (3)1.1 创意设计的定义与意义 (3)1.2 创意设计的发展历程 (3)1.3 创意设计的分类与领域 (4)第2章创意思维与方法 (4)2.1 创意思维的内涵与特点 (4)2.1.1 内涵 (4)2.1.2 特点 (4)2.2 创意思维的方法与技巧 (4)2.2.1 方法 (5)2.2.2 技巧 (5)2.3 创意思维的培养与训练 (5)2.3.1 培养策略 (5)2.3.2 训练方法 (5)第3章设计元素与构成 (5)3.1 设计元素的基本概念 (5)3.2 设计元素的应用与组合 (6)3.3 设计构成的原理与方法 (6)第4章色彩在设计中的应用 (7)4.1 色彩的基本理论 (7)4.1.1 色彩的形成与分类 (7)4.1.2 色彩的视觉规律 (7)4.1.3 色彩的感知与识别 (7)4.2 色彩的情感与象征 (7)4.2.1 色彩的情感表达 (7)4.2.2 色彩的象征意义 (7)4.3 色彩搭配与设计实践 (7)4.3.1 色彩搭配原则 (7)4.3.2 色彩在设计中的应用实例 (7)4.3.3 色彩设计实践注意事项 (8)第5章设计美学与审美 (8)5.1 设计美学的内涵与外延 (8)5.1.1 内涵 (8)5.1.2 外延 (8)5.2 审美的层次与维度 (8)5.2.1 审美的层次 (8)5.2.2 审美的维度 (8)5.3 设计美学的实践与应用 (9)5.3.1 实践原则 (9)5.3.2 应用领域 (9)第6章创意设计流程与管理 (9)6.1 创意设计的流程与阶段 (9)6.1.1 创意设计的启动阶段 (9)6.1.2 创意设计的准备阶段 (9)6.1.3 创意设计的执行阶段 (10)6.1.4 创意设计的评审与完善阶段 (10)6.2 设计项目管理的基本方法 (10)6.2.1 项目目标与范围管理 (10)6.2.2 项目资源与风险管理 (10)6.2.3 项目进度与质量管理 (10)6.2.4 项目沟通与信息管理 (10)6.3 设计团队协作与沟通 (10)6.3.1 团队建设与角色分工 (10)6.3.2 团队沟通与协调 (11)6.3.3 团队激励与绩效评估 (11)6.3.4 跨部门协作与外部沟通 (11)第7章创意设计表现技法 (11)7.1 设计草图与概念表达 (11)7.1.1 设计草图的基本要素 (11)7.1.2 设计草图的分类与作用 (11)7.1.3 概念表达的方法与技巧 (11)7.2 数字化设计工具与软件 (11)7.2.1 常用数字化设计工具介绍 (11)7.2.2 常用设计软件功能与特点 (12)7.2.3 数字化设计在实际项目中的应用 (12)7.3 设计原型与模型制作 (12)7.3.1 设计原型的概念与类型 (12)7.3.2 设计原型制作方法与技巧 (12)7.3.3 模型制作在创意设计中的应用 (12)7.3.4 设计原型与模型制作的注意事项 (12)第8章设计创新与趋势 (12)8.1 设计创新的动力与来源 (12)8.1.1 社会发展与技术进步的驱动 (12)8.1.2 用户需求与市场导向的作用 (12)8.2 设计趋势的洞察与分析 (12)8.2.1 设计趋势的识别方法 (13)8.2.2 设计趋势的应用实例 (13)8.3 设计创新的策略与实施 (13)8.3.1 设计创新战略的制定 (13)8.3.2 设计创新方法的摸索与实践 (13)8.3.3 设计创新团队的建设与管理 (13)第9章创意设计案例分析 (13)9.1 国内创意设计案例分析 (13)9.1.1 案例一：某城市公共艺术装置设计 (13)9.1.2 案例二：某品牌文创产品设计 (13)9.1.3 案例三：某移动互联网产品设计 (13)9.2 国际创意设计案例分析 (13)9.2.1 案例一：某国际知名品牌产品设计 (13)9.2.2 案例二：某国际设计大赛获奖作品分析 (14)9.2.3 案例三：某国际城市公共设施设计 (14)9.3 创意设计案例启示与借鉴 (14)9.3.1 创意设计理念的重要性 (14)9.3.2 跨界融合的创新途径 (14)9.3.3 用户需求的关注与满足 (14)9.3.4 设计实施与落地 (14)9.3.5 创新思维与持续发展 (14)第10章创意设计实践与作业指导 (14)10.1 创意设计实践方法与技巧 (14)10.1.1 实践方法 (14)10.1.2 实践技巧 (15)10.2 设计作业要求与评价标准 (15)10.2.1 作业要求 (15)10.2.2 评价标准 (15)10.3 创意设计作业辅导与答疑 (15)10.3.1 作业辅导 (16)10.3.2 答疑 (16)第1章创意设计概述1.1 创意设计的定义与意义创意设计，简而言之，是指以新颖独特的思维和手法，对某种产品、空间或视觉元素进行创造性的整合与表现。
慧鱼创意组合设计实验指导书2013
《慧鱼创意组合设计实验》课程实验指导书江西理工大学机械基础实验室慧鱼创意组合设计实验指导书一、实验目的本实验主要基于慧鱼创意模型系统（fischertechnik ）。
实验的目的是通过让学生学习动手组装模型机器人和建造自己设计的有一定功能的机器人模型产品，使学生体会创意设计的方法和意义；同时通过创意实验，使学生了解一些计算机控制、软件编程、机电一体化等方面的基础知识，加深对专业课学习的理解，为后续课的学习做一个很好地铺垫。
二、实验设备介绍1．慧鱼创意模型系统的组成：慧鱼创意模型系统（fischertechnik ）硬件主要包括：1000多种的拼插构件单元、驱动源、传感器、接口板等。
拼插构件单元：系统提供的构件主料均采用优质的尼龙塑胶，辅料采用不锈钢芯铝合金架等，采用燕尾槽插接方式连接，可实现六面拼接，多次拆装。
系统提供的技术组合包中机械构件主要包括：齿轮、联杆、链条、齿轮（普通齿轮、锥齿轮、斜齿轮、内啮合齿轮、外啮合齿轮）、齿轴、齿条、涡轮、涡杆、凸轮、弹簧、曲轴、万向节、差速器、齿轮箱、铰链等。
驱动源：①直流电机驱动（9V 、最大功率1.1W 、转速7000 prn ），由于模型系统需求功率比较低（系统载荷小，需求功率只克服传动中的摩擦阻力），所以它兼顾驱动和控制两种功能。
②减速直流电机驱动（9V 、最大功率1.1瓦，减速比50：1/20:1）。
③气动驱动包括：储气罐、气缸、活塞、电磁阀、气管等元件。
传感器：在搭接模型时，你可以把传感器提供的信息（如亮/暗、通/断，温度值等）通过接口板传给计算机。
系统提供的传感器做为控制系统的输入信号包括：①感光传感器Brightness sensor （光电管）：对亮度有反应，它和聚焦灯泡配合使用，当有光（或无光）照在上面时，光电管 产生不同的电阻值，引发不同信号。
②接触传感器Contact sensor （触动开关）：如图1所示，当红色按钮按下，接触点1、3接通，同时接触点1、2 断开，所以有两种使用方法：常开：使用接触点1、3，按下按钮＝导通；松开按钮＝断开；常闭：使用接触点1、2，按下按钮＝断开；松开按钮＝导通。
创意设计与产品开发作业指导书
创意设计与产品开发作业指导书第1章创意设计理念与产品开发流程 (4)1.1 创意思维激发 (4)1.1.1 背景研究 (4)1.1.2 创意方法 (4)1.1.3 创意筛选与评估 (4)1.2 设计理念的确立 (4)1.2.1 设计原则 (5)1.2.2 用户需求分析 (5)1.2.3 设计风格与元素 (5)1.3 产品开发流程概述 (5)1.3.1 需求分析 (5)1.3.2 产品规划 (5)1.3.3 设计与原型制作 (5)1.3.4 技术研发 (5)1.3.5 测试与优化 (5)1.3.6 上线与运营 (5)1.3.7 市场推广与品牌建设 (5)1.3.8 产品迭代与升级 (5)第2章市场调研与分析 (5)2.1 市场调研方法 (5)2.1.1 定性调研 (5)2.1.2 定量调研 (6)2.1.3 数据挖掘与分析 (6)2.2 竞品分析 (6)2.2.1 竞品识别 (6)2.2.2 竞品优劣势分析 (6)2.2.3 竞品策略借鉴 (6)2.3 用户需求挖掘 (6)2.3.1 目标用户画像 (6)2.3.2 用户需求收集 (6)2.3.3 用户需求整理与分析 (6)2.3.4 用户需求验证 (6)第3章设计原则与策略 (7)3.1 设计原则 (7)3.1.1 简洁性原则 (7)3.1.2 一致性原则 (7)3.1.3 可用性原则 (7)3.1.4 可访问性原则 (7)3.1.5 可持续性原则 (7)3.2 设计策略 (7)3.2.1 用户研究 (7)3.2.3 迭代开发 (7)3.2.4 跨学科合作 (7)3.2.5 情感化设计 (8)3.3 用户体验设计 (8)3.3.1 用户需求分析 (8)3.3.2 信息架构 (8)3.3.3 交互设计 (8)3.3.4 视觉设计 (8)3.3.5 用户测试与反馈 (8)第4章概念与筛选 (8)4.1 概念方法 (8)4.1.1 市场调研 (8)4.1.2 用户访谈 (8)4.1.3 创意工作坊 (8)4.1.4 竞品分析 (8)4.2 概念筛选与评估 (9)4.2.1 初步筛选 (9)4.2.2 评估标准制定 (9)4.2.3 概念评估 (9)4.2.4 用户验证 (9)4.3 方案优化与确定 (9)4.3.1 方案优化 (9)4.3.2 概念原型制作 (9)4.3.3 方案评审 (9)4.3.4 方案确定 (9)第5章产品原型设计 (9)5.1 原型设计工具与方法 (9)5.1.1 设计工具 (9)5.1.2 设计方法 (10)5.2 交互设计 (10)5.2.1 交互逻辑 (10)5.2.2 操作流程 (10)5.2.3 用户反馈 (10)5.3 视觉设计 (10)5.3.1 色彩搭配 (10)5.3.2 布局设计 (11)5.3.3 字体设计 (11)第6章可行性分析 (11)6.1 技术可行性分析 (11)6.1.1 技术要求评估 (11)6.1.2 技术团队评估 (11)6.2 经济可行性分析 (11)6.2.1 投资成本分析 (11)6.3 市场可行性分析 (12)6.3.1 市场需求分析 (12)6.3.2 市场策略分析 (12)第7章产品测试与迭代 (12)7.1 产品测试方法 (12)7.1.1 功能性测试 (12)7.1.2 功能测试 (12)7.1.3 兼容性测试 (13)7.1.4 用户体验测试 (13)7.2 用户反馈收集与分析 (13)7.2.1 用户反馈渠道建立 (13)7.2.2 用户反馈整理 (13)7.2.3 用户反馈分析 (13)7.3 产品迭代与优化 (13)7.3.1 迭代计划制定 (13)7.3.2 迭代过程管理 (14)7.3.3 产品优化策略 (14)7.3.4 迭代结果评估 (14)第8章生产制造与供应链管理 (14)8.1 生产制造流程 (14)8.1.1 生产计划与调度 (14)8.1.2 原材料采购与管理 (14)8.1.3 生产过程控制 (14)8.1.4 质量检验与控制 (14)8.1.5 成品仓储与物流 (14)8.2 供应链管理 (15)8.2.1 供应商管理 (15)8.2.2 生产协同管理 (15)8.2.3 物流与配送管理 (15)8.2.4 供应链风险管理 (15)8.3 成本控制与优化 (15)8.3.1 成本分析与控制 (15)8.3.2 价值工程与价值分析 (15)8.3.3 生产效率提升 (15)8.3.4 供应链成本优化 (15)第9章市场推广与销售 (15)9.1 市场推广策略 (16)9.1.1 市场细分与目标市场选择 (16)9.1.2 产品定位与差异化策略 (16)9.1.3 促销策略 (16)9.1.4 渠道整合与协同 (16)9.2 营销渠道拓展 (16)9.2.1 线上渠道拓展 (16)9.2.3 跨界合作与联盟 (16)9.2.4 国际市场拓展 (16)9.3 品牌建设与维护 (16)9.3.1 品牌定位 (16)9.3.2 品牌传播 (16)9.3.3 品牌形象维护 (17)9.3.4 品牌忠诚度培养 (17)9.3.5 品牌创新与升级 (17)第10章项目管理与团队协作 (17)10.1 项目管理方法与工具 (17)10.1.1 概述 (17)10.1.2 翻转课堂模式 (17)10.1.3 敏捷开发 (17)10.1.4 沙盒测试 (17)10.1.5 常用项目管理工具 (17)10.2 团队协作与沟通 (17)10.2.1 团队建设 (17)10.2.2 沟通技巧 (17)10.2.3 冲突管理 (17)10.2.4 团队协作工具 (18)10.3 风险控制与应对策略 (18)10.3.1 风险识别 (18)10.3.2 风险评估与量化 (18)10.3.3 风险应对策略 (18)10.3.4 风险监控与沟通 (18)第1章创意设计理念与产品开发流程1.1 创意思维激发1.1.1 背景研究对市场趋势、用户需求、竞争对手进行分析，为创意思维提供素材和方向。
产品设计与创新流程作业指导书
产品设计与创新流程作业指导书第1章产品设计概述 (4)1.1 产品设计的基本概念 (4)1.2 产品设计的目标与原则 (5)1.3 产品设计流程的重要性 (5)第2章创新思维与方法 (6)2.1 创新思维的核心要素 (6)2.1.1 批判性思维：敢于质疑现有的观念和方法，对问题进行深入分析，从而挖掘潜在的改进空间。
(6)2.1.2 跨界思维：突破专业和领域的界限，借鉴其他领域的经验和方法，实现知识融合和创新。
(6)2.1.3 用户导向：以用户需求为中心，关注用户体验，从用户角度出发思考问题，提高产品设计的实用性。
(6)2.1.4 敏捷思维：快速适应环境变化，对市场动态和用户需求保持敏感，及时调整设计方案。
(6)2.1.5 协同思维：注重团队合作，发挥每个人的优势，通过协同创新实现产品设计与开发。
(6)2.2 创新方法及其应用 (6)2.2.1 设计思维：以人为中心，通过同理心、定义问题、创意、原型制作和测试等阶段，实现产品创新。
(6)2.2.2 TRIZ理论：通过解决技术矛盾和物理矛盾，突破思维定式，实现技术创新。
.. 62.2.3 六西格玛：运用统计学方法，对产品设计过程进行持续改进，提高产品质量和效率。
(6)2.2.4 敏捷开发：采用迭代、快速反馈和持续改进的方式，适应市场变化，提高产品成功率。
(6)2.2.5 开放式创新：充分利用外部资源，与用户、供应商和合作伙伴共同创新，提高创新效率。
(7)2.3 打破思维定式与激发创新潜能 (7)2.3.1 跨领域学习：学习其他领域的知识，拓宽思维视野，提高创新能力。
(7)2.3.2 创新培训：通过创新思维培训，提升团队的创新意识和能力。
(7)2.3.3 情境创设：模拟不同的使用场景，激发设计团队的创意灵感。
(7)2.3.4 创新激励机制：建立激励机制，鼓励团队成员勇于创新，敢于尝试。
(7)2.3.5 跨部门合作：加强不同部门之间的沟通与协作，促进知识共享，激发创新潜能。
产品结构设计实验指导书
产品结构设计实验目录前言实验一选择共线力系、平面力系、空间力系中之一进行小产品设计实验二利用力偶、力矩原理进行产品设计实验三利用折叠、套叠、伸缩、插接结构进行两款单一功能小产品设计实验四产品拆装实验大作业选择某一功能单一的产品进行功能、结构、工作原理上的改良或创新设计分页前言本实验是学生将专业理论与设计实践融合与综合的必要环节。
其主要任务是培养学生理解形态与材料、结构、工艺的关系，并掌握在形态设计中具体考虑材料、结构、与工艺的能力。
通过设计训练，重点掌握实现产品形态材料、结构与工艺的具体要求，并能以准确的工程图样表达自己的设计，以具备进行实际产品的设计能力。
分页实验一：选择共线力系、平面力系、空间力系中之一进行小产品设计一、实验目的明确力系、平面力系、空间力系的概念，思考有哪些产品运用了相应的力学原理，了解相关产品的工作原理，在结构一定的基础上进行产品的功能、形态设计。
在充分明确相关概念的基础上，完成：1）资料收集：选择利用了某一力学原理的产品类型并收集现有的相关产品，在大量资料的基础上进行产品分析撰写产品分析报告2）产品改良、创新设计：在原有产品基础上进行功能改良、造型创新设计。
3）撰写产品分析及设计报告三、实验原理1）共线力系：各力的作用方向在同一条直线上的力系合成公式：F=∑Fi 物体在共线力系作用下平衡的充要条件： F = F1 + F2 + … + Fn =∑Fi = 0即：各力沿作用线方向的代数和等于零2）平面力系：如果作用在物体上的所有力(包括力偶)均作用于同一平面内,这样的力系称为平面力系。
3）空间力系：各力的作用线不在同一平面内的力系四、实验设备电脑五、实验步骤（1）分析并选择原理（2）查找相关资料（3）产品分析及设计（4）完成实验报告。
六、设计与制作要点(1)在设计前，要做好充分的社会、市场调查，尽量广泛地收集有关产品的资料。
视野要宽，收集的资料不必全部局限在其范围之内，可扩大到一些与之相关的物品或领域内。
模型设计与制作实验指导书
模型设计与制作实验教学指导书（含实验报告）白生武曲振波编写班级：____________________姓名：____________________学号：____________________山东建筑大学艺术学院实验室实验一木质、塑料材质模型制作一、实验目的掌握木质、塑料模型的制作方法和步骤。
二、实验设备、工具及材料1、轻型车床、钻铣床、台钳、锉刀、美工刀、勾刀、锯等。
2、杂木、PS板、PVC板、三合板、硬泡沫塑料、自喷漆、502胶等。
三、实验要求1、实验前要求完成产品造型设计并绘制成图。
2、根据产品造型设计选定造型材料。
3、要求每人独立完成至少一件作品。
4、按要求写出实验报告。
四、实验步骤1、根据产品造型设计确定模型比例：应优先采用1∶1比例。
2、根据模型设计要求选择适当的材料。
3、划线：根据设计、制作要求，在所选材料上划出切割线。
4、下料：在所选材料上沿切割线切下所需坯料。
5、修整或雕刻：将坯料边沿修整平整光滑，加工出已设计好的图案。
雕刻要求具有一定的美学性。
6、组装（粘合）：按照效果图，用502胶将加工修整好的坯料粘合成型。
7、检验：通过观测和尺寸测量。
检查是否有与效果图不符之处。
若有与效果图不符之处，应拆开重新粘合或雕刻。
8、表面处理：按照效果图的色彩要求进行喷漆或上色。
五、参考材料1、工业设计工程基础I.赵英新，李月恩.北京:高等教育出版社.2005.42、工业设计史.何人可.北京：北京理工大学出版社，2003.63、产品设计.张展,王虹.上海:人民美术出版社,2002.14、产品模型制作.江湘芸等.北京：北京理工大学出版社，2005.7六、思考题1、作品介绍（并附效果图和平面图）2、对木质、塑料材质材料的认识：包括性能、特点、加工过程中应注意的问题3、模型制作过程中出现的问题及处理方法4、表面处理的效果及自我评价5、模型制作的体会七、实验报告山东建筑大学实践报告纸实验二石膏模型制作一、实验目的掌握石膏的特性及加工成型方法。
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产品创意设计实验课程实验指导书机械工程实验中心产品创意设计实验指导书本实验主要基于慧鱼创意模型系统(fischertechnik).实验的目的是通过让学生学习动手组装模型机器人和建造自己设计的有一定功能的机器人模型产品,使学生体会创意设计的方法和意义;同时通过创意实验,使学生了解一些计算机控制、软件编程、机电一体化等方面的基础知识,加深对专业课学习的理解,为后续课的学习做一个很好地铺垫.一、实验设备介绍(1)慧鱼创意模型系统的组成:慧鱼创意模型系统(fischertechnik)硬件主要包括:1000多种的拼插构件单元、驱动源、传感器、接口板等.拼插构件单元:系统提供的构件主料均采用优质的尼龙塑胶,辅料采用不锈钢芯铝合金架等,采用燕尾槽插接方式连接,可实现六面拼接,多次拆装.系统提供的技术组合包中机械构件主要包括:齿轮、联杆、链条、齿轮(普通齿轮、锥齿轮、斜齿轮、内啮合齿轮、外啮合齿轮)、齿轴、齿条、涡轮、涡杆、凸轮、弹簧、曲轴、万向节、差速器、齿轮箱、铰链等. 驱动源:①直流电机驱动(9V、最大功率1.1W、转速7000 prn),由于模型系统需求功率比较低(系统载荷小,需求功率只克服传动中的摩擦阻力),所以它兼顾驱动和控制两种功能.②减速直流电机驱动(9V、最大功率1.1瓦,减速比50:1/20:1).③气动驱动包括:储气罐、气缸、活塞、电磁阀、气管等元件.传感器:在搭接模型时,你可以把传感器提供的信息(如亮/暗、通/断,温度值等)通过接口板传给计算机.系统提供的传感器做为控制系统的输入信号包括:①感光传感器Brightness sensor(光电管):对亮度有反应,它和聚焦灯泡配合使用,当有光(或无光)照在上面时,光电管产生不同的电阻值,引发不同信号.②接触传感器Contact sensor(触动开关):如图1所示,当红色按钮按下,接触点1、3接通,同时接触点1、2断开,所以有两种使用方法:常开:使用接触点1、3,按下按钮=导通;松开按钮=断开;常闭:使用接触点1、2,按下按钮=断开;松开按钮=导通.③热传感器Thermal sensor(NTC电阻):可测量温度.温度20°C时,电阻值1.5KΩ.NTC的意思是负温度系数,温度升高电阻值下降.④磁性传感器 Magnetic sensor :非接触性开关.⑤红外线发射接收装置:新型的运用可控制所有马达电动模型的红外线遥控装置由一个强大的红外线发射器和一个微处理器控制的接收器组成.有效控制范围是10米,分别可控制三个马达.接口板:自带微处理器,程序可在线和下载操作,用LLWin3.0或高级语言编程,通过RS232串口与电脑连接,四路马达输出,八路数字信号输入,二路模拟信号输入,具有断电保护功能(新版接口),两接口板级联实现输入输出信号加倍.PLC接口板:实现电平转换,直接与PLC相连.智能接口板自带微处理器,通过串口与计算机相连.在计算机上编的程序可以移植到接口板的微处理器上,它可以不用计算机独立处理程序(在激活模式下).慧鱼创意模型系统(fischertechnik)LLWin3.0软件:LLWin3.0是慧鱼创意模型系统的专用软件. LLWin软件是一种图形编程软件,简单易用,实时控制.用PLC控制器控制模型时,采用梯形图编程.编辑程序的其最大特点是使用系统提供的工具箱中的功能模块就可以建立控制程序(无须其它高级计算机语言的背景做支持),图标式的功能模块简单易懂.模型可用电脑、PLC 或单片机对其进行控制.(2)控制元件基本原理——控制元件的种类、基本原理、功能及使用下面主要介绍在模型机器人的组装过程和控制过程中将会遇到的以下几种主要控制单元和其简单的工作原理.①气动元件相关知识:在组装气动机器人时会用到气缸作为执行机构,气缸中的空气可以被压缩,压缩得越大,气缸里的压强越大.压强单位是"帕"或"帕斯卡",压强的计算公式:P=13.6*103千克/米3*9.8牛/千克*0.76米=1.01*105帕相当于质量为1千克的物体所受的重力在1厘米2 的面积上产生的压强.②气动活塞(气缸)运动原理:如图2所示.图中:A、B——进出气口,可与气管连接C、D——活塞、活塞杆(活塞与活塞杆连接)E、F——气缸壁、密封圈活塞C可以在封闭的气缸壁E中运动——当A口开进气,B口开出气时:活塞杆D右移; A口开出气,B口开进气时:活塞杆D左移.③压缩机压缩机有三部分组成:电动机驱动、空气压缩气缸、储气罐.工作原理:电机带动曲柄轴转动,活塞杆与曲柄轴连接,使电机的周转运动转变为活塞杆做左右往复运动.活塞杆向右运动时,口吸入空气,当活塞杆向左运动时,使压缩空气压入储气罐.④手动切换阀手动切换阀如图3所示:中间的接头(P)是进气口,左右两个接头(A和B)则用气管接到气缸.下面的接头(R)是放气口,用来释放从气缸回来的气体.这种阀还有三个切换位置(左-中-右),在气动学中,称之为四通三位阀.图4示意了在不同开关的位置进气阀的回路.⑤传感器传感器做为一种"感应"元件,可以将物理量的变化转化成电信号,做为输入信号给计算机,经过计算机处理,达到控制执行元件的目的.接触传感器——作为数字传感器的开关(触动开关)简单的逻辑电平"0"和"1"可以用一个开关来描述.当触动开关被按下与松开时,在电路中意味着导通与断开,在逻辑电路中就意味着"0"和"1"两种状态.触动开关的工作原理如图5所示:触点1与按钮的机械结构是杠杆机构,在切换动作中,当按下按钮,触点切换发出轻微的滴答声时,你可以清晰地感到一个压力点,当触点1与触点2断开时与触点3接通.如果我们慢慢地松开开关,必须让杠杆充分地回位,机械开关接通和断开的位置之差称为滞后.触点或其它电子开关的切换滞后是一个重要的特性.如果不存在滞后作用,在开关上的微小抖动就会导致一些意想不到的触头动作,可能导致不可预测的事件.这里的开关设计成了一个过变型开关.做为输入模块(INPUT),0 -表示按钮没有按下,1 -表示按钮已被按下;做为脉冲模块(Edge),0-1或1-0切换,称之为触发沿.如图6触发信号示意图所示:感光传感器——利用光电效应原理制成,用光电三极管检测光线.光电三极管是一种半导体器件,其电气特性取决于光线.一个常见的三极管有三个极:基极b、发射极c、集电极e,如图7所示,其主要功能在于放大弱电信号.流进三极管基极的弱电流,可以在集电极产生大得多的电流,电流放大系数可以达到1000倍以上.慧鱼模型使用的光电三极管可以理解为一个光电池和三极管的组合,光电池负责将光信号变成弱电信号,三极管承担放大电流的功能.光电三极管既可以用做数字传感器,也可以用在模拟传感器.在第一种情况下,它作为检测光线明暗的转换(0-1),作为数字传感器工作;第二种情况下,它可以分辨光线的强弱,这样就作为模拟量传感器来工作.⑥白炽灯——用作信号输出白炽灯用来输出简单的光信号,称之为光执行器.白炽灯结构非常简单,钨丝在真空玻璃种由两极引出,当电流流过灯丝,钨丝加热直到变白.用白炽灯作光源,三极管就能分辨触由不同波长的光反射而成的彩色光信号,慧鱼组合包里的白炽灯有一个显著的特点,光线在玻璃灯泡中被集中,这样就提高了光线的聚焦性,而且能够更准确地检测光信号.⑦直流电机——作为动力源模型系统中,直流电机是重要的执行器.直流电机由一个旋转的"转子"和一个固定的"定子"组成,转子原理上可以理解为一个处在定子磁场中的导体线圈,如果电流流过线圈,就产生了转矩,可以使导体在磁场中移动.很多直流电机用永磁铁物质来产生所需的磁场,叠成定子的磁板.电流是用滑动连接电刷传到转动的转子上的,这些电刷使同一时间在线圈的电流反向,以使旋转运动不会中断,正常电机的转速在每分钟几千转.模型系统的更多内容参见实验室提供的设备说明书和模型样本.(3)LLWin3.0软件相关基本知识为了更好和更快地编程,下面将介绍一些基本的编程和操作知识.①软件程序的作用你很想知道机器人是如何准确地完成预定任务的,象是有一种超自然的力量在控制它们.其实,不仅仅在机器人领域,在其它很多地方我们都会碰到控制和自动化技术.当你将制作好的机器人模型与智能接口板、电源和计算机相连接好以后,他们彼此之间就建立了一种联系(或称为通讯),机器人上的状态信号通过接口板传递给计算机,人们的控制意图也要通过计算机,再通过接口板传递给机器人,以达到控制和自动化的目的.计算机就需要有一种能力和方式接受和处理这些信息,其能力的体现靠计算机硬件支持,而方式的体现就依赖软件来解决.关于计算机软件的基础知识请同学自学《计算机基础》.②安装LLWin3.0PC机的最低配置:处理器100MHz,32M内存,20MB可用硬盘空间;微软操作系统:Windows95/98/2000/NT;可用的RS232串口(COM1~COM4),智能接口板31002,或打印口(LPT1~LPT2),并行接口板30520.打开计算机,把安装软盘放入光驱,安装程序会自动运行,在每个对话框中输入相应内容即可.③ LLWin3.0用户界面 (简略)采用弹出下拉式中(英)文菜单,所有操作软件所需的命令都在菜单中,除了对程序进行管理、编程、调试的命令,还有有关编程选项和在线帮助的命令.工具条中的图标是最重要和常用的命令.用工具箱中的功能模块就可以在屏幕上建立控制程序流程图了.学生自学和体验用户界面的功能.④编程前的简短硬件测试(重要提示)必须先连接好接口板,检查硬件连接是否正确,连接方法请参见《模型装配指导书》.为了确保计算机与接口板之间连接准确,在软件中设置了接口板检查(Check Interface)命令,出现如右图8窗口 (看屏幕).窗口显示了在接口板上可用的输入输出端口,低下的绿条指示接口板与计算机之间的连接状态:Simulation mode——定义接口板未选择计算机端口,模拟状态;No connection to interface——没有准确连接,状态条变红;Connection to interface O.K——已可靠连接.为了改变接口板和连接的设置,点击菜单"Settings-setup – Interface",出现窗口,在"port"选择计算机端口COM1或COM2.如果选择"None",系统在模拟状态.⑤检查接口板各输入和输出端口连接没有问题后,我们用"Check interface"来检查接口板和所连接的模型状态.输入端口E1~E8是数字量(指0或1状态)输入端口,EX、EY是模拟量输入端口.传感器连接在输入端口,如:按钮、开关、光电三极管等.做一个小试验:如图9所示,用一个按钮来检查输入,把按钮的接线端1、3接到E1上(常开状态),当你按下按钮时,接线端1与3(常开变成闭合)接通,屏幕上对应E1输入的显示从0变成1,如果换接线端1、2,那么先显示1,按下后显示0.输出端口接口板的输出是M1~M4,执行机构就在上面,如马达、电磁铁和灯等.做一个实验:接一个电机在接口板输出口M1上,将鼠标移到图标M1部位,按下左健,电机顺时针转动,按下右键,电机右转,如果先按"Ctrl"键,再按下鼠标电机将保持转动,再按鼠标键,电机停止.⑥设计控制程序我们将要使机器人模型能够被控制,使它自动连续地完成任务,所以需要把每一步动作都按顺序储存,为此,使用专门语言进行编程序.⑦建立新项目打开"Project"(项目)菜单,点击"New"(新建)命令,出现"New project"对话框,选择"Empty Project"(空项目),按"OK",开始新项目编程.⑧功能模块LLWin是一个能创建、测试控制程序的功能强大的工具,并且编程模块化,简单易学.在功能模块工具箱中有功能模块18个,如图10所示:(看屏幕说明)⑴"输入 "功能模块⑵"输出"功能模块⑶"结束"功能模块⑷"开始"功能模块⑸"显示"功能模块⑹"终端"功能模块⑺"赋值"功能模块⑻"变量"功能模块⑼"文本"功能模块⑽"延时"功能模块⑾"脉冲"功能模块⑿"定位"功能模块⒀"复位" 功能模块⒁"紧停"功能模块⒂"信息"功能模块⒃"显示值"功能模块⒄"比较"功能模块⒅"发声"功能模块⒆"子程序入口/子程序出口"功能模块二、实验内容及任务创意设计实验由两个实验模块组成,其模块间的关系如图11所示:(1).实验模块一——样品模型制作与软件学习实验任务:此实验模块主要以熟悉系统功能为主要任务,掌握模块的使用方法,了解软件的编程方法.创意模型系统提供五种机器人样本模型,供初学者看图制作,实现对机器人模型的计算机控制.工业机器人:提供模型包括翻转机、柱式机械手、全自动焊接机、四自由度机械手等.模型在工业加工中都可以找到原型,表现了工件被翻转、运送、焊接的各个过程,这四种模型既可单独使用,也可联合起来,组成一套闭环加工系统.气动机器人:提供模型包括气动门、分拣机、加工中心等,通过电脑编程控制各类气动元件的组合动作,完成工件的传递、加工、转移、归类等系列动作.移动机器人:模型包括可检测边沿的机器人,躲避障碍的机器人,光线追踪者,AGV小车,电子飞蛾,无人驾驶运输系统.小车可追踪光源、轨迹,两个大功率马达分别控制两个前轮,实现前进、后退及转向动作.。