情境感知智能产品的生物启发式设计OA

作者：Ang Liu^*; Ivan Teo; 陈点滴; Stephen Lu; Thorsten Wuest; 张执南; 陶飞

来源：Engineering, 2019, 5(04): 98-116.

• 设计方法
• 生物启发式设计
• 情境感知
• 智能设计

信息通信技术(ICT)和网络物理系统(CPS)的快速发展,为智能产品的日益普及铺平了道路。情境感知是衡量产品智能的一个重要角度。与人工制品不同,各种生物系统具有非凡的情境感知能力。生物启发式设计(BID)是最常用的设计策略之一。然而,迄今为止,很少有研究检查过情境感知智能产品的生物启发式设计。本文提出了一个结构化设计框架,用以支持情境感知智能产品的生物启发式设计。本文从产品设计的角度定义了情境感知的概念。该框架以功能-行为-结构理论(the situated function-behavior-structure ontology)为基础开发而成。本文规定了结构化设计过程,借助各种生物启发,支持不同的概念设计活动,如问题形成、结构重构、行为重构和功能重构。一些现有的设计方法和新兴的设计工具被纳入框架。本文提出了一个案例研究,展示了如何利用该框架重新设计机器人吸尘器,使其更具有情境感知能力。

• 单位
  上海交通大学; 北京大学