“威武感”語(yǔ)義下的軍用有源外骨骼形態(tài)設(shè)計(jì)

曾雅楓 干靜 李晨

關(guān)鍵詞：語(yǔ)義研究 形態(tài)抽象 形態(tài)設(shè)計(jì) 現(xiàn)代軍事風(fēng)格 有源外骨骼

引言

在現(xiàn)代高科技戰(zhàn)爭(zhēng)背景下，單兵作戰(zhàn)需攜帶的裝備種類與數(shù)量越來(lái)越多，士兵的行軍速度、機(jī)動(dòng)性與持續(xù)作戰(zhàn)能力受到嚴(yán)重影響，同時(shí)士兵的運(yùn)動(dòng)健康與安全愈受關(guān)注。[1] 因此，能夠增強(qiáng)人體生理機(jī)能、提供運(yùn)動(dòng)防護(hù)的軍用可穿戴外骨骼機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生，其中有源外骨骼機(jī)器人的潛力最受關(guān)注。

有源外骨骼機(jī)器人是一種模仿人體骨骼運(yùn)動(dòng)，穿戴在人體表面的新型機(jī)電一體化裝置，集成了信息感知、智能控制和便攜能源等技術(shù)，能夠?yàn)榇┐髡咛峁╊~外力量支撐、運(yùn)動(dòng)輔助等功能。在軍事領(lǐng)域，有源外骨骼在單兵作戰(zhàn)、助力搬運(yùn)、負(fù)重行軍、運(yùn)動(dòng)防護(hù)等領(lǐng)域發(fā)揮出獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。有源外骨骼根據(jù)作用部位主要分為上肢外骨骼、下肢外骨骼、膝關(guān)節(jié)外骨骼、全身外骨骼套裝，用戶可根據(jù)不同的應(yīng)用場(chǎng)景選擇合適的外骨骼。

一、國(guó)內(nèi)外軍用外骨骼形態(tài)發(fā)展概述與問(wèn)題描述

有源外骨骼機(jī)器人作為單兵裝備領(lǐng)域的新發(fā)展點(diǎn)，各軍事大國(guó)相繼開(kāi)發(fā)出多款軍用外骨骼。美國(guó)在軍用外骨骼方面的發(fā)展最快，法國(guó)、俄國(guó)也積極開(kāi)展外骨骼技術(shù)研究。最具有代表性的是俄國(guó)開(kāi)發(fā)的“未來(lái)士兵”套裝，在2018年莫斯科國(guó)際軍事技術(shù)論壇上展出。從圖1中可以看到多款國(guó)外軍用外骨骼產(chǎn)品，其開(kāi)發(fā)時(shí)間長(zhǎng)，技術(shù)應(yīng)用較為成熟，產(chǎn)品外觀整體性與風(fēng)格一致性良好，且個(gè)性化特點(diǎn)明顯。

我國(guó)在有源外骨骼領(lǐng)域的研究起步較晚，部分科研機(jī)構(gòu)制作出了較完整樣機(jī)。2015年由我國(guó)研制的國(guó)產(chǎn)單兵外骨骼首次亮相;2019年舉行的“超能勇士-單兵外骨骼系統(tǒng)挑戰(zhàn)賽”中，各機(jī)構(gòu)研制的多款外骨骼參賽，見(jiàn)圖1。目前我國(guó)主要進(jìn)行技術(shù)領(lǐng)域的突破與應(yīng)用，多款軍用外骨骼尚處于測(cè)試中，在外觀造型方面的研究處于初步探索階段。其外觀遵循功能至上原則，不夠重視產(chǎn)品外觀的風(fēng)格一致性，很多電器結(jié)構(gòu)暴露在外，缺乏整體感;對(duì)人機(jī)舒適性的關(guān)注少、產(chǎn)品缺乏情感表達(dá);造型多用盒型外殼在原機(jī)械結(jié)構(gòu)件上進(jìn)行簡(jiǎn)單包覆，與人體曲線格格不入，顯得笨重呆板，無(wú)法適應(yīng)外骨骼向輕量化方向發(fā)展的新趨勢(shì)。

縱觀有源外骨骼機(jī)器人領(lǐng)域，其外觀造型的發(fā)展受到機(jī)器人技術(shù)、應(yīng)用場(chǎng)景、審美變化等多種因素的影響。對(duì)于軍用外骨骼現(xiàn)階段較為可行的外觀優(yōu)化方案之一，是在原型機(jī)基礎(chǔ)上增加覆蓋件，作為保護(hù)性外結(jié)構(gòu)件或純粹的外觀件，遮擋包覆繁瑣的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，減少零碎無(wú)序的零部件形象，整合產(chǎn)品造型并統(tǒng)一設(shè)計(jì)語(yǔ)言，以達(dá)到優(yōu)化產(chǎn)品總體形象并形成明確的造型風(fēng)格的目的。

二、威武感語(yǔ)義研究過(guò)程

（一）產(chǎn)品語(yǔ)義學(xué)理論

產(chǎn)品語(yǔ)義是產(chǎn)品的語(yǔ)言，是設(shè)計(jì)師與用戶溝通的橋梁。產(chǎn)品語(yǔ)義表現(xiàn)主要分兩個(gè)層次，功能層面與精神層面。功能層面語(yǔ)義通過(guò)明示或暗示的方式告訴用戶產(chǎn)品如何使用，傳遞信息;精神層面語(yǔ)義通過(guò)視覺(jué)聯(lián)想或使用體驗(yàn)的方式與用戶產(chǎn)生情感連接，傳遞信念。

產(chǎn)品語(yǔ)義研究產(chǎn)品的形態(tài)在使用環(huán)境中的象征意義。產(chǎn)品在語(yǔ)義上可以通過(guò)關(guān)聯(lián)來(lái)實(shí)現(xiàn)它的象征意義，主要的關(guān)聯(lián)要素包括以下幾點(diǎn)：1.同功能物品;2.同領(lǐng)域物品;3.使用環(huán)境;4.文化習(xí)俗;5.時(shí)期或風(fēng)格;6.產(chǎn)品不同位置;7.產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)過(guò)程;8.產(chǎn)品操作與反饋。在這些關(guān)聯(lián)中，只有6、7、8三點(diǎn)與產(chǎn)品如何使用相關(guān)，其余都與產(chǎn)品象征意義相關(guān)[3] 。

如調(diào)節(jié)旋鈕，造型基本形態(tài)為圓柱體，圓柱體在三維空間中由矩形旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，在使用過(guò)程中按鈕發(fā)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，同時(shí)外圈的指示燈帶隨著按鈕旋轉(zhuǎn)亮起，其形態(tài)語(yǔ)義與產(chǎn)品運(yùn)動(dòng)過(guò)程及操作反饋產(chǎn)生關(guān)聯(lián)，讓用戶非常容易理解并記憶其使用方式，因而成為一種廣受推崇的調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)。又如電子大提琴，造型特意保留了傳統(tǒng)大提琴優(yōu)美的特征曲線，其形態(tài)語(yǔ)義與同功能的大提琴產(chǎn)品產(chǎn)生關(guān)聯(lián);這樣的設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品功能沒(méi)有貢獻(xiàn)，但其象征意義對(duì)于提升用戶的對(duì)產(chǎn)品的認(rèn)同感與親切感是必要的，如圖2。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，產(chǎn)品語(yǔ)義通常以符號(hào)的形式給人以提示與聯(lián)想。以用戶為中心是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)的核心設(shè)計(jì)理念之一，現(xiàn)代人們精神物質(zhì)生活豐富多樣，產(chǎn)品在某種程度上也受時(shí)尚、個(gè)性化、文化、經(jīng)濟(jì)等因素影響。信息技術(shù)、智能機(jī)等高科技讓各類信息能夠在短時(shí)間內(nèi)高速傳播，用戶在常年累月中接觸并積累了多種的信息，在接觸到產(chǎn)品傳遞的視覺(jué)信息或心理感受時(shí)，人們往往通過(guò)聯(lián)想在自己的符號(hào)儲(chǔ)備中尋找共鳴，挖掘具有象征意義的元素。

（二）現(xiàn)代軍事風(fēng)格與“威武感”詞匯選定

產(chǎn)品的設(shè)計(jì)風(fēng)格是一種藝術(shù)形式，是高度概括大眾審美經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上將其外化的表現(xiàn)，它包含著深刻的能引起觀眾共鳴的一種視覺(jué)形式[4] 。隨著時(shí)代變遷與技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)代軍事裝備及設(shè)備設(shè)施也逐漸形成了具有鮮明特色與廣泛認(rèn)可度的現(xiàn)代軍事風(fēng)格。軍用外骨骼作為一種新型軍事裝備，其造型也應(yīng)當(dāng)契合現(xiàn)代軍事環(huán)境，融入現(xiàn)代軍事風(fēng)格。如何準(zhǔn)確使用設(shè)計(jì)語(yǔ)言闡述現(xiàn)代軍事風(fēng)格特點(diǎn)，并應(yīng)用于軍用外骨骼造型設(shè)計(jì)上，成為工業(yè)設(shè)計(jì)師需要研究的問(wèn)題。

風(fēng)格的形成過(guò)程與大眾的認(rèn)可過(guò)程兩者是相輔相成的。風(fēng)格形成需要大眾的認(rèn)知與普遍認(rèn)可，大眾的認(rèn)知又能鞏固與強(qiáng)化風(fēng)格特征。具體來(lái)說(shuō)，某種風(fēng)格產(chǎn)品的外在形態(tài)包括造型、材質(zhì)、色彩、質(zhì)感等視覺(jué)層面的要素向大眾傳遞風(fēng)格特征;大眾通過(guò)與該風(fēng)格的產(chǎn)品直接或間接接觸產(chǎn)生對(duì)風(fēng)格的感性認(rèn)知后，常常用形容詞匯來(lái)描述對(duì)該風(fēng)格的心理感受，如科技感、現(xiàn)代感、簡(jiǎn)約感等，這些詞匯又將風(fēng)格具體化。人們使用詞匯來(lái)描述對(duì)風(fēng)格的認(rèn)知時(shí)，腦海中呈現(xiàn)的形象是多方面的，設(shè)計(jì)師研究這些形象，能夠更準(zhǔn)確地把握風(fēng)格特征，從而將該風(fēng)格應(yīng)用到其他產(chǎn)品設(shè)計(jì)上[5] 。因此，要研究現(xiàn)代軍事風(fēng)格，可以選擇一個(gè)具有代表性的形容詞，探索背后的含義與包含的意象。

為選定一個(gè)合適的形容詞用于研究現(xiàn)代軍事風(fēng)格，首先從幾個(gè)大眾容易接觸到的領(lǐng)域進(jìn)行意象的搜集：（1）大眾媒體展現(xiàn)的現(xiàn)代軍事風(fēng)格軍事裝備;（2）古今文娛作品中的軍事英雄形象。

根據(jù)大眾傳媒中搜集到的資料，軍事裝備主要分軍事載具與單兵裝備，根據(jù)其功能的不同，造型也各具特色。軍事載具主要造型分類有坦克類、裝甲車(chē)類、戰(zhàn)艦類、戰(zhàn)機(jī)類;單兵裝備主要有槍械類、火炮類、鎧甲類。受到大眾青睞的軍事英雄形象主要從歷史架空小說(shuō)如《三國(guó)演義》《水滸傳》等，以及近代軍事英雄如抗日英雄中獲得。廣泛搜集并篩選出具有代表性的圖片與影視資料備用。

通過(guò)頭腦風(fēng)暴的方式，在觀看這些軍事裝備與軍事英雄形象的同時(shí)，各設(shè)計(jì)人員分別寫(xiě)下多個(gè)腦海中出現(xiàn)的形容詞。然后，評(píng)估與篩選出最具有概況意義與代表性的形容詞。該形容詞含義需滿足幾點(diǎn)要求：（1）符合軍事背景;（2）代表正面的軍事形象;這是由于一些描述軍事形象的形容詞容易讓人聯(lián)想到暴力而具有負(fù)面意義，對(duì)本研究無(wú)利;

（3）其描繪的象征與形象豐富，具有較好的研究?jī)r(jià)值。

最終，篩選出的“威武感”形容詞，符合軍人的職業(yè)形象與應(yīng)用場(chǎng)景;普遍認(rèn)為其描述的正面形象;表達(dá)的形象涵蓋視覺(jué)層面與精神文化層面，具有積極的象征意義;描繪的風(fēng)格兼具科技感、力量感、機(jī)械感的部分含義，具有高度概括性。

（三）“威武感”語(yǔ)義研究流程

參考產(chǎn)品語(yǔ)義的關(guān)聯(lián)要素，本文從兩方面研究大眾認(rèn)可的“威武感”語(yǔ)義：能夠表現(xiàn)威武感的形容詞，和表現(xiàn)威武感的視覺(jué)形象，包括人物、動(dòng)物、軍事裝備形象，以及幾何元素及構(gòu)成方式、色彩、材質(zhì)等。

運(yùn)用感性工學(xué)及統(tǒng)計(jì)學(xué)的方法，廣泛搜集、聯(lián)想能體現(xiàn)威武感的詞匯以及人物、動(dòng)物、裝備形象等，進(jìn)行初步篩選與整理;同時(shí)根據(jù)搜集到的代表性圖片，歸納軍事風(fēng)格分類;最后制作實(shí)驗(yàn)樣本圖片。以問(wèn)卷調(diào)查的方式對(duì)眾多形容詞和形象分別進(jìn)行比較，選出最符合人們對(duì)威武感認(rèn)知的詞匯和形象。對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析總結(jié)，將“威武感”語(yǔ)義解碼為設(shè)計(jì)元素，用于設(shè)計(jì)實(shí)踐。語(yǔ)義研究流程如圖3。

（四）具有“威武感”語(yǔ)義的形容詞和形象的選取

“威武感”語(yǔ)義的涵義可分為兩個(gè)部分：一是抽象的形容詞和相關(guān)名詞、動(dòng)詞等，這類詞匯在不同人認(rèn)知中是不同的，沒(méi)有固定的圖像綁定，屬于心理層面;二是具體的形象，如人物，動(dòng)物、裝備所表現(xiàn)出的威武感，包括線、面、體的構(gòu)造和組合等，屬于視覺(jué)層面。

1.詞匯的搜集與整理：首先，通過(guò)接近聯(lián)想、類似聯(lián)想、對(duì)比聯(lián)想的方法，考慮到歷史文化對(duì)大眾認(rèn)知潛移默化的影響，也參考我國(guó)古代文學(xué)中對(duì)“威武”一詞的描寫(xiě)，權(quán)威字典、百度百科對(duì)“威武”一詞的解釋，以及相關(guān)近義詞、同義詞的描述，從不同方面對(duì)“威武感”進(jìn)行解讀。總結(jié)來(lái)說(shuō)，“威武感”的詞義包括有威力、有氣勢(shì)，強(qiáng)大的形象。近義詞：霸氣、威風(fēng)、雄壯等。

按照描述事物本質(zhì)的深層次邏輯關(guān)系，按照由表象到內(nèi)涵的順序?qū)⑦@些詞匯分類，同一分類的形容詞按對(duì)比關(guān)系再分為兩個(gè)形容詞。最后通過(guò)與團(tuán)隊(duì)成員的反復(fù)討論分析，每個(gè)種類篩選出一個(gè)具有代表性的詞匯。具體選擇的詞匯可以分為視覺(jué)感受、氣質(zhì)感受、功能性三個(gè)維度，篩選出的20個(gè)詞匯如下：

視覺(jué)感受類：色彩鮮明/色彩樸實(shí);造型夸張/造型理性;線條硬朗/線條優(yōu)美;結(jié)構(gòu)分塊多/一體感強(qiáng);尖銳感/堅(jiān)固感;肌肉感/骨感。

氣質(zhì)感受類：威懾感、可靠感、聲勢(shì)浩大、獨(dú)行俠。

功能性：攻擊、防守、格斗搏擊、高科技戰(zhàn)爭(zhēng)。

其中，視覺(jué)感受類詞匯配上圖片，輔助被調(diào)查者的聯(lián)想記憶。

2.形象的搜集、篩選及圖片的選?。荷钪谐Ｒ?jiàn)的可能具有威武感的形象，大致分為三大類，人物、動(dòng)物、裝備。除此之外，還可以從不同的軍事裝備風(fēng)格，探索其體現(xiàn)威武感的程度。從經(jīng)典文學(xué)作品、書(shū)籍、影視作品等大眾傳媒渠道中廣泛搜集以上四類的各種形象圖片。再按照一定的邏輯進(jìn)行分類，如動(dòng)物可按照體格大小、棲息地分布等分類，裝備可按照體量大小、使用場(chǎng)景等分類。搜集分類之后，每個(gè)種類篩選出具有代表性的一張圖片作為該種類的代表。注意應(yīng)選擇展現(xiàn)完整形象的清晰圖片，背景簡(jiǎn)單，且任何一張圖片不能表現(xiàn)出強(qiáng)烈的主觀導(dǎo)向意識(shí)。最后篩選出的圖片見(jiàn)圖4。

3.問(wèn)卷調(diào)查與結(jié)論：設(shè)計(jì)調(diào)查問(wèn)卷，列出上述按一定邏輯排列的詞匯和形象相關(guān)圖片，讓受訪者選出最貼合其認(rèn)知的具有“威武感”的形容詞和形象。該研究需要被調(diào)查者對(duì)“威武感”或軍事風(fēng)格有一定基礎(chǔ)的了解，遂將大量問(wèn)卷在工業(yè)設(shè)計(jì)專業(yè)各個(gè)年級(jí)發(fā)放，少量問(wèn)卷于化學(xué)專業(yè)、醫(yī)學(xué)專業(yè)發(fā)放。最終回收問(wèn)卷93份，有效問(wèn)卷87份。其中男女比例約為1：2。統(tǒng)計(jì)問(wèn)卷并分析后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：

在風(fēng)格上，人們普遍認(rèn)為現(xiàn)代和未來(lái)軍事風(fēng)格更具有威武感。

在表現(xiàn)威武感語(yǔ)義的詞匯方面，“攻擊”相對(duì)“防守”更具有威武感;“肌肉感”相對(duì)“骨感”更具有威武感;“威懾感”和“可靠感”的威武感語(yǔ)義程度相近;“堅(jiān)固感”相對(duì)“尖銳感”更具有威武感，“高科技戰(zhàn)爭(zhēng)”相對(duì)“格斗搏擊”的更具有威武感。 “獨(dú)行俠”，“聲勢(shì)浩大”“格斗搏擊”的威武感語(yǔ)義很弱，“肌肉感”，“威懾感”的威武感語(yǔ)義最明顯。各種詞匯的語(yǔ)義感強(qiáng)弱根據(jù)選擇人數(shù)的多少，最具有威武感語(yǔ)義的詞匯前三分別是“肌肉感”、線條硬朗、“威懾感”。

在軍事藝術(shù)形象方面，相對(duì)色彩鮮明的形象，色彩樸實(shí)協(xié)調(diào)的更具有威武感;相對(duì)造型夸張的形象，整體造型理性合理的更具有威武感;相對(duì)線條優(yōu)美的形象，線條硬朗的更具有威武感;結(jié)構(gòu)分塊多的相對(duì)一體感強(qiáng)的更具有威武感。將這些形容詞對(duì)進(jìn)行對(duì)比，其中，人們最認(rèn)同圖片中線條所表現(xiàn)的威武感;其次是整體造型所表現(xiàn)的理性或夸張，關(guān)于結(jié)構(gòu)分塊的語(yǔ)義最不明顯。

在人體肌肉表現(xiàn)的威武感方面，胸肌和腹肌表現(xiàn)的威武感語(yǔ)義最強(qiáng)，小腿表現(xiàn)的威武感語(yǔ)義最弱。在大型軍事裝備方面，坦克表現(xiàn)的威武感語(yǔ)義最強(qiáng)，戰(zhàn)斗機(jī)其次，然后是戰(zhàn)艦和裝甲車(chē)。在動(dòng)物表現(xiàn)的威武感方面，老虎的語(yǔ)義感最強(qiáng)，狼的語(yǔ)義感較強(qiáng)、蛇的語(yǔ)義感最弱。其中，動(dòng)物富有野性的肌肉曲線最具有威武感。在材質(zhì)表現(xiàn)的威武感方面，幾乎不反光材質(zhì)和亞光材質(zhì)的語(yǔ)義感最強(qiáng)。

總結(jié)來(lái)說(shuō)，威武感語(yǔ)義在線條與整體形狀方面表現(xiàn)最強(qiáng)烈。在人們的認(rèn)知中，要在軍事裝備上體現(xiàn)威武感，從視覺(jué)層面看，需要有硬朗的線條、特別要有一定的肌肉感，體量感大者威武感較強(qiáng)，同時(shí)色彩協(xié)調(diào)統(tǒng)一;從表現(xiàn)的功能層面看，造型需要有理性嚴(yán)謹(jǐn)、堅(jiān)固之感以及科技感。

三、軍用膝關(guān)節(jié)外骨骼機(jī)器人形態(tài)設(shè)計(jì)實(shí)踐

（一）膝關(guān)節(jié)外骨骼結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)約束分析

首先進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析：膝關(guān)節(jié)外骨骼機(jī)器人主要由人機(jī)綁縛系統(tǒng)，傳感與控制系統(tǒng)、能源系統(tǒng)與支撐系統(tǒng)四個(gè)部分組成。膝關(guān)節(jié)外骨骼為了緊貼人體增加傳力效率，需適應(yīng)不同人體尺寸，必須設(shè)計(jì)為可調(diào)式結(jié)構(gòu)，因而采用外觀件分別包覆各可調(diào)部件的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，可進(jìn)行設(shè)計(jì)的外觀件有：電機(jī)及控制器包覆件、長(zhǎng)度調(diào)節(jié)器包覆件、姿態(tài)傳感器包覆件。其中，電機(jī)及控制器包覆件位于人體外側(cè)膝關(guān)節(jié)至以上15-20cm處，體積最大;長(zhǎng)度調(diào)節(jié)器包覆件位于大腿根部、小腿近膝關(guān)節(jié)處、近踝關(guān)節(jié)處三處，單個(gè)體積最小;姿態(tài)傳感器包覆件位于大腿與小腿中部，單個(gè)體積中等。

設(shè)計(jì)約束主要有兩點(diǎn)，一是外骨骼的傳感與控制系統(tǒng)、能源系統(tǒng)、支撐系統(tǒng)樣機(jī)由相關(guān)技術(shù)人員經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)與測(cè)試完成功能設(shè)計(jì)，無(wú)法改變其結(jié)構(gòu)及位置，因而外觀件不能與結(jié)構(gòu)件發(fā)生干涉;同時(shí)為了良好的穩(wěn)定性與合適的外觀體積，外觀件與結(jié)構(gòu)件部分緊密接觸、部分保留合理造型空間。二是為了信號(hào)線與電線的合理整潔排布，需精確預(yù)留孔位并結(jié)合外觀件設(shè)計(jì)走線空間。

（二）威武感語(yǔ)義的形態(tài)設(shè)計(jì)元素提取

為了適應(yīng)野外作戰(zhàn)，軍用外骨骼的色彩與加工方式有相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，本文暫不做過(guò)多討論，同時(shí)為了更好地研究具有威武感語(yǔ)義的形態(tài)，主要從形態(tài)方面提取設(shè)計(jì)元素。

通過(guò)威武感語(yǔ)義實(shí)驗(yàn)，主要從人體肌肉、坦克兩種形象中抽象出線符號(hào)、形狀符號(hào)與組合符號(hào)作為威武感設(shè)計(jì)元素。線符號(hào)可運(yùn)用于主要裝飾線設(shè)計(jì);形狀符號(hào)可運(yùn)用于形體的主要輪廓線設(shè)計(jì);組合符號(hào)是指線符號(hào)或形狀符號(hào)的典型組合方式，適用于綜合設(shè)計(jì)應(yīng)用。三類設(shè)計(jì)符號(hào)可根據(jù)實(shí)際情況合理調(diào)整應(yīng)用。

進(jìn)行設(shè)計(jì)元素的抽象時(shí)，應(yīng)注意提取硬朗的線條，具有肌肉感與大體量感的形狀符號(hào)。提取結(jié)果如圖5。

（三）設(shè)計(jì)實(shí)踐

根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)約束與“威武感”設(shè)計(jì)規(guī)律，分別設(shè)計(jì)三種外觀件。首先需明確三種外觀件之間的關(guān)系，從位置上看三者處于一條直線上，因而三者的形態(tài)走勢(shì)需沿該直線保持一致;體積最大且結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度最高的是電機(jī)及控制器，因而這部分的包覆件需用多種威武感設(shè)計(jì)元素綜合應(yīng)用，讓其成為視覺(jué)重心;體積相對(duì)較小的是長(zhǎng)度調(diào)節(jié)器于姿態(tài)傳感器包覆件，其包覆對(duì)象的結(jié)構(gòu)復(fù)雜度也相對(duì)較低，因而使用較少的設(shè)計(jì)元素進(jìn)行包裝;同時(shí)三種外觀件的設(shè)計(jì)語(yǔ)言需統(tǒng)一，并做到相互呼應(yīng)，以達(dá)到較好的整體風(fēng)格設(shè)計(jì)效果。

然后對(duì)每種外觀件進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)應(yīng)用。首先運(yùn)用威武感形狀符號(hào)確定外觀件整體輪廓，注意外觀件整體輪廓能夠合理包覆所有零部件，并增加形態(tài)的肌肉感與體量感;然后運(yùn)用線符號(hào)強(qiáng)化外觀件的棱角線條與裝飾線條，讓形態(tài)更加硬朗;最后運(yùn)用組合符號(hào)為外觀增加更多細(xì)節(jié)，讓外觀形態(tài)在視覺(jué)上更有層次感，增強(qiáng)軍事感與科技感。

接下來(lái)從整體形態(tài)效果入手，確定各外觀件之間的設(shè)計(jì)元素是否能夠相互呼應(yīng)，比如一些威武感設(shè)計(jì)元素的重復(fù)運(yùn)用、線條走勢(shì)的統(tǒng)一等，使得組裝后的完整產(chǎn)品語(yǔ)義一致，風(fēng)格統(tǒng)一。

不斷在單個(gè)外觀件及整體效果兩個(gè)層面不斷重復(fù)設(shè)計(jì)，嘗試設(shè)計(jì)元素的不同組合，直到得到滿意的設(shè)計(jì)效果。最終產(chǎn)品效果圖如圖6。

結(jié)語(yǔ)

本文基于語(yǔ)義學(xué)設(shè)計(jì)方法，研究具有“威武感”語(yǔ)義的形容詞與形象，探索現(xiàn)代軍事風(fēng)格的設(shè)計(jì)特征，并將其運(yùn)用在一款軍用膝關(guān)節(jié)外骨骼外觀件的形態(tài)設(shè)計(jì)上。為新型軍事裝備的造型設(shè)計(jì)提供了一種可參考的方法，可有效為實(shí)驗(yàn)樣機(jī)設(shè)計(jì)合適的外觀，讓其符合軍事應(yīng)用環(huán)境，滿足功能需求;同時(shí)提升使用者的軍事形象與人們的認(rèn)可度，滿足精神需求。本膝關(guān)節(jié)外骨骼外觀設(shè)計(jì)方案得到甲方采納，并應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)樣機(jī)上，證明本文的設(shè)計(jì)方法具有一定的可行性。