(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211217912.5 (22)申请日 2022.09.30 (71)申请人 齐鲁工业大学 地址 250353 山东省济南市长清区大 学路 3501号 (72)发明人 苏珂　赵智虎　翟佃森　周鑫　 潘浩然　王颖　王保帅　 (74)专利代理 机构 济南圣达知识产权代理有限 公司 372 21 专利代理师 陈晓敏 (51)Int.Cl. G06Q 30/06(2012.01) G06F 16/242(2019.01) G06F 30/23(2020.01) G06F 30/27(2020.01)G06N 3/04(2006.01) G06N 3/08(2006.01) G06N 20/10(2019.01) G06T 17/20(2006.01) (54)发明名称 一种产品造型设计方法及系统 (57)摘要 本发明提供了一种产品造型设计方法及系 统， 包括以下步骤： 获取研究对象， 建立产品感性 词汇库及造型样本库； 基于词向量对 所述的产品 感性词汇库进行初步筛选； 利用语意差异法对产 品造型样 本进行评分； 利用因子分析法筛选优势 感知意向词汇； 运用形态分析法获取产品造型特 征形态元素并编码； 基于三层BP神经网络模型， 建立特征形态元素与之间的映射 关系， 基于筛选 后的造型元素进行有限元分析； 对产品造型的受 力分部特征进行拓扑优化， 基于拓扑优化后的结 构模型与产品感性意向造型元素进行耦合； 输出 产品造型方案； 基于眼动追踪实验对 所述的产品 造型方案进行评估， 评估通过的情况下生成产品 造型设计方案 。 权利要求书2页 说明书16页 附图5页 CN 115456732 A 2022.12.09 CN 115456732 A 1.一种产品造型设计方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤1确定目标产品， 建立目标产品感性词汇库及造型样本库； 步骤2基于词向量对所述的产品感性词汇库进行初步分类筛 选； 步骤3基于步骤2所述的造型样本库， 利用语意差异法对产品造型样本进行评分； 步骤4基于步骤2所述的产品感性词汇库， 利用因子分析法筛 选优势感知意向词汇； 步骤5基于步骤2所述的造型样本库， 运用形态分析法获取产品造型特征形态元素并编 码； 步骤6基于三层BP神经网络模型， 建立编码后的特征形态元素与感性意向造型元素之 间的映射关系， 通过映射关系 得到筛选后的造型元素， 基于筛选后的造型元素进行有限元 分析； 步骤7基于步骤6的有限元分析， 对产品造型的受力分部特征进行拓扑优化， 基于拓扑 优化后的结构模型与产品感性 意向造型 元素进行耦合； 步骤8输出产品造型 方案； 步骤9基于 眼动追踪实验对所述的产品造型方案进行评估， 评估通过的情况下生成产 品造型设计方案 。 2.如权利要求1所述的产品造型设计方法， 其特征在于， 步骤1具体包括： 基于平面媒 体、 网络媒体及调查等方式收集 目标产品的评论文本数据， 并对所述评论文本数据进行分 词， 获得评价词汇； 提取评价词汇中用于评价外观的高频词汇作为中心词汇， 提取评价词汇 中的形容词， 获得形容词词汇， 对目标产品进行感性词汇及造型样本进行搜集， 建立素材 库。 3.如权利要求1所述的产品造型设计方法， 其特征在于， 步骤2具体包括:将所述评价词 汇转化为词向量， 基于词向量计算各形容词词汇与所述中心词汇的相似度， 根据所述相似 度提取相对应的形容词 词汇作为初始感性 意象词汇。 4.如权利要求1所述的产品造型设计方法， 其特征在于， 步骤3具体包括在初步筛选后 的感性意向词汇的基础上制 定语意差异七点量化表， 通过七点量化表， 让受试者对造型样 本进行评分。 5.如权利要求1所述的产品造型设计方法， 其特征在于， 所述步骤4具体包括： 通过因子 分析法对语意差异七点量化表得分的平均值为数据依据进行分析， 提取其主要构成成分， 最终获取优势感知意向词汇。 6.如权利要求1所述的产品造型设计方法， 其特征在于， 所述步骤5具体包括:在产品造 型特征库中依据产品功能和形态特征， 将产品部件进 行拆解， 得到产品造型部件 形态元素， 并对每个部件的典型造型采用二进制编码。 7.如权利要求1所述的产品造型设计方法， 其特征在于， 所述步骤6具体包括:产品造型 部件的编码作为输入层， 优势感知意向词汇作为输出层， 隐含层采用拟用Log ‑sigmoid函 数， 输出层则采用purelin传递函数， 对样本进行训练， 建立产品造型元素与 感性意向之间 的映射关系； 通过三 维建模软件对筛选后的造型元素进 行几何模型构建， 通过A nsys软件对 几何模型进行材料属 性的设置， 其次对模型进行网格划分并进行质量检测， 检测通过后进 行有限元 载荷受力分析。 8.如权利要求1所述的产品造型设计方法， 其特征在于， 所述步骤7具体包括： 根据产品权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115456732 A 2造型受力分部特征， 首先确定优化设计区域， 防止模型边界及关键连接部件被优化掉； 其次 定义约束条件， 确定最优产品造型优化结果； 优化后的产品造型元素与上述所得的符合用 户感性意向的造型 元素进行耦合， 设计出多款符合用户情感的产品造型 方案。 9.如权利要求1所述的产品造型设计方法， 其特征在于， 所述步骤8中， 基于眼动追踪实 验对产品造型方案进行评估， 具体包括： 首先通过眼动实验获取多项眼动指标数据， 其次 SVM数学模型建立眼动数据与评价值之间的关系模型， 对 上述产品造型方案进 行打分， 基于 分值结果得到最优产品模型 方案。 10.一种产品造型设计系统， 其特 征在于， 包括以下模块： 获取模块， 其被 配置为获取研究对象， 建立产品感性词汇库及造型样本库； 初步筛选模块， 其被配置为基于问卷调查法对所述的产品感性词汇库及造型样本库进 行初步筛 选； 评分模块， 其被 配置为利用语意差异法对产品造型样本进行评分； 筛选模块， 其被 配置为基于因子分析法筛 选优势感知意向词汇； 特征形态元素获取即编码模块， 其被配置为基于产品造型样本库运用形态分析法获取 产品造型 特征形态元素并编码； 映射关系建立及 分析模块， 其被配置为基于三层BP神经网络模型建立产品造型元素与 感性意向之间的映射关系， 基于 筛选后的造型 元素进行有限元分析； 拓扑优化及耦合模块， 其被配置为基于产品造型的受力分部特征进行拓扑优化， 基于 拓扑优化后的结构模型与产品感性 意向造型 元素进行耦合； 输出模块， 被 配置为输出产品造型 方案； 生成模块， 被配置为基于 眼动追踪实验对产品造型方案进行评估， 评估通过的情况下 生成产品造型设计方案 。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115456732 A 3