Form synthesis at early embodiment design stage: A computer-aided method to model preliminary embodiment designs

早期实施例设计阶段的形式合成:对初步实施例设计进行建模的计算机辅助方法

基本信息

项目摘要

Different aspects of the use of parametric 3D CAD software, e. g. "circumscribed thinking" or the WIMP user interface, limit the creativity of the product developer and consequently the scope of the preliminary embodiment designs. Thus the software does not represent an optimal tool for form synthesis at early embodiment design stage. Simultaneously the early, computer-aided creation of preliminary embodiment designs incorporates enormous potential to improve the product quality. In terms of frontloading, the product as well as its functionality and quality could be ensured earlier in the design process, if the geometry information - in contrast to hand-drawn sketches - would be available in a computational form. Based on this consideration the research question of this project emerges: How must a computational method look like to support the product developer in creative form design at early embodiment design stage?A frequently used approach is the utilisation of natural forms of interaction in Virtual Reality. Although research with the objective to integrate CAD and VR – especially in context of freeform creation – exists, no attention is paid to the interaction through natural, tacit knowledge based user interfaces as well as to form design of preliminary embodiment designs starting with effective areas and effective bodies. Therefore the central objective of the two-year research project is to provide a universal method that allows an earlier computer support of the product developer in the creative preparation of form design studies and preliminary embodiment designs through a functional procedure in terms of VDI 2221 Step 5. The method contains a modular kit with form design elements. These elements serve as basic building blocks for the creation of preliminary embodiment designs. For the interaction with virtual models, an existing user interface for natural finger interaction is used. This was implemented in the research demonstration system "i 3 VR" at the Department of Mechanical Engineering of the Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg. In order to achieve the central objective, four sub-objectives are necessary. Thereof the content of the four work packages is derived. The structure of the work programme and work packages follows the Design Research Methodology (DRM) from Blessing and Chakrabarti.The expected scientific finding resulting from this research project is evidence about the suitability of a computer-aided method for form synthesis of preliminary embodiment designs using natural forms of interaction and stereoscopic visualisation.
使用参数化 3D CAD 软件的不同方面,例如“限制思维”或 WIMP 用户界面,限制了产品开发人员的创造力,从而限制了初步实施例设计的范围,因此该软件并不代表最佳的形式工具。同时,早期实施例设计的早期计算机辅助创建具有提高产品质量的巨大潜力,可以在早期确保产品及其功能和质量。设计过程中,如果几何信息(与手绘草图相比)能够以计算形式提供,基于此考虑,该项目的研究问题出现:计算方法必须如何支持产品开发人员的创意。早期实施设计阶段的形式设计?一种常用的方法是在虚拟现实集成中利用自然交互形式,尽管存在以 CAD 和 VR 为目标的研究(尤其是在自由形式创建的背景下),但没有注意到这一点。通过自然的、基于隐性知识的用户进行交互因此,这个为期两年的研究项目的中心目标是提供一种通用方法,使产品开发人员能够在创造性准备过程中获得早期计算机支持。通过根据 VDI 2221 步骤 5 的功能程序进行表单设计研究和初步实施例设计。该方法包含具有表单设计元素的模块化套件,这些元素用作创建初步实施例设计的基本构建块。虚拟模型,用于自然手指交互的现有用户界面这是在埃尔兰根-纽伦堡弗里德里希-亚历山大大学机械工程系的研究演示系统“i 3 VR”中实现的。为了实现中心目标,有四个子目标。四个工作包的内容是根据 Blessing 和 Chakrabarti 的设计研究方法 (DRM) 得出的。该研究项目的预期科学发现证明了这一点。使用交互的自然形式和立体可视化进行初步实施例设计的形式合成的计算机辅助方法的适用性。

项目成果

期刊论文数量(4)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
A SYSTEMATIC COLLECTION OF NATURAL INTERACTIONS FOR IMMERSIVE MODELING FROM BUILDING BLOCKS
  • DOI:
    10.1017/pds.2021.29
  • 发表时间:
    2021-07
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Jakob Harlan;B. Schleich;S. Wartzack
  • 通讯作者:
    Jakob Harlan;B. Schleich;S. Wartzack
CAD-Gestaltmodellierung in VR für die frühe Entwurfsphase/CAD Shape Modeling in VR for the Early Design Phase
早期设计阶段的 VR CAD 形状建模
  • DOI:
    10.37544/0720-5953-2020-03-69
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Fechter;Marius;Schleich;Benjamin;Wartzack;Sandro
  • 通讯作者:
    Sandro
Ausarbeitungsleitfaden für Nutzerstudien zur Evaluation von XR-Interfaces in der Produktentwicklung
用于评估产品开发中 XR 接口的用户研究开发指南
Linking a game-engine with CAD-software to create a flexible platform for researching extended reality interfaces for the industrial design process
将游戏引擎与 CAD 软件链接起来,创建一个灵活的平台,用于研究工业设计过程的扩展现实界面
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Professor Dr.-Ing. Sandro Wartzack其他文献

Professor Dr.-Ing. Sandro Wartzack的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Professor Dr.-Ing. Sandro Wartzack', 18)}}的其他基金

Coordination Funds
协调基金
  • 批准号:
    436278370
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
CAD features to model physical aspects of human-machine interactions
用于模拟人机交互的物理方面的 CAD 功能
  • 批准号:
    396858371
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
TopoRestruct – Converting topology optimization results into a design geometry, which meets the requirements for manufacturability, functionality and mechanical stress in the product development process
TopoRestruct â 将拓扑优化结果转换为设计几何形状,满足产品开发过程中对可制造性、功能性和机械应力的要求
  • 批准号:
    411012054
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Coordination Funds
协调基金
  • 批准号:
    290266036
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Units
Shape aware Computer Aided Tolerancing: A new methodical and computational framework for the assembly and mobility simulation based on Skin Model Shapes (ShapeCAN)
形状感知计算机辅助公差:基于蒙皮模型形状 (ShapeCAN) 的装配和移动模拟的新方法和计算框架
  • 批准号:
    278389853
  • 财政年份:
    2015
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
[ProPro 2.0] - Product-oriented process management - Computer-aided modeling as well as graph-based analysis and visualization of the matrix-based product description
[ProPro 2.0] - 以产品为导向的流程管理 - 计算机辅助建模以及基于矩阵的产品描述的基于图形的分析和可视化
  • 批准号:
    211191171
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Functional product validation and optimization of technical systems in motion as a part of product lifecycle oriented tolerance management
作为面向产品生命周期的公差管理的一部分,功能产品验证和动态技术系统优化
  • 批准号:
    165053436
  • 财政年份:
    2009
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
UPREN USED – User, product and environmental influences on usability and emotional product design
UPREN USED â 用户、产品和环境对可用性和情感产品设计的影响
  • 批准号:
    398054801
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
OptNeTol: Integrated, optimization-based parameter and tolerance design
OptNeTol:基于优化的集成参数和公差设计
  • 批准号:
    362421942
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants
Development of a methodology for plausibility checks for linear structural mechanic finite element simulations using Deep Learning
使用深度学习开发线性结构力学有限元模拟的合理性检查方法
  • 批准号:
    456585803
  • 财政年份:
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Research Grants

相似国自然基金

天冬酰胺合成酶逆转应激性高糖介导的内皮细胞自噬抑制改善脓毒症早期血管渗漏的机制研究
  • 批准号:
    82302414
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
智能合成生物标志物同时增敏体外分子诊断和活体原位成像的肿瘤早期诊疗新方法研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
中华鲟早期发育阶段的LC-PUFA合成特性研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
褪黑素通过SIRT1调控α-酮戊二酸合成促进猪早期胚胎发育的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目
近红外二区稀土荧光温度探针的控制合成及其肿瘤早期诊断应用
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    24 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Novel therapeutic intervention of early-stage T1D
早期 T1D 的新型治疗干预
  • 批准号:
    10698534
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Development of serologic test for early risk stratification of islet autoimmunity in genetically predisposed T1D individuals
开发用于遗传易感性 T1D 个体胰岛自身免疫早期风险分层的血清学检测
  • 批准号:
    10760885
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Diagnostic aptamer reagents to develop multi-analyte blood test for pre-clinical, mild and moderate Alzheimer's disease
诊断适体试剂用于开发针对临床前、轻度和中度阿尔茨海默病的多分析物血液检测
  • 批准号:
    10597840
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
The Influence of Developmental Exposure to Maternal Overnutrition and Metformin on Offspring Mitochondrial Health and Beta Cell Function
发育期暴露于母亲营养过剩和二甲双胍对后代线粒体健康和 β 细胞功能的影响
  • 批准号:
    10601500
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
2023 RNA Nanotechnology Gordon Research Conference and Seminar
2023年RNA纳米技术戈登研究会议暨研讨会
  • 批准号:
    10598881
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了