文档介绍：基于模糊Kano模型的山地苗木移栽机器人设计
伍健 张玲玉 吕云隆 关键词:模糊Kano模型;山地苗木移栽机器人;产品设计
随着城市化水平提高,农村劳动力减少和土地集约化,农业机械化的发展不可避免。在《“十三五”国家科技产品开发的方法。
根据产品属性的不同,Kano模型将用户需求分为5类,分别是基本型需求(Must-beQuality),期望型需求(0ne-dimensionalQuality),兴奋型需求(Attractive Quality)、无差异型需求(Indifferent Quality)、反向型需求(Reverse Quality)。各需求要素与用户满意度关系如表1所示。
2基于模糊Kano 模型的山地苗木移栽机器人设计思路
山地苗木移栽机器人的需求获取通常采用Kano问卷调查法。随着研究的深入,单一的Kano模型在用户需求分析过程中难以精确地反映用户的需求类型。模糊理论是美国的Zadeh教授提出,主要内容是用区间模糊数(0,,,…1)代替确定值0和1。将模糊理论运用于kano问卷中,将原本的单一选项变成根据感受评分(将总分1按照需求分给不同的满意程度,,,),更符合用户的模糊思维****惯,使得调查结果更加接近用户的真实情况。
山地苗木移栽机器人属于智能农业装备的范畴,区别于传统的农业机械,在设计中需要考虑更多的要素。针对现有苗木移栽机械的分析,结合智能化产品的用户需求,总结出山地苗木移栽机器人的设计要点,利用q进行编号,对设计要点从正反两个方面设置问卷的问题,并邀请用户打分,这些问题分别是:产品具备该设计要点时用户的满意度和产品不具备该设计要点时用户的满意度。模糊Kano调查问卷调查数据如表2所示。
为了针对统计结果进行有效地分析。采用表3所示Kano问卷分析表对Kano调查问卷中的数据进行统计和对照,其中M表示基本需求,0表示期望型需求,A表示兴奋性需求,I表示无差异型需求,R表示反向需求,Q表示可疑矛盾需求。
通过模糊kano模型问卷所得数据,构建模糊矩阵。以表2为例,设具备需求q1为矩阵x=[ ],不具备需求q1为矩阵Y=[]。根据表3得出用户需求类型矩阵:
对每一份问卷均使用以上方法计算得出结果,在“qt通过性强”的kano问卷中有205人认为該设计要点是M基本型需求,18人认为是0期望型需求,50人认为是A兴奋型需求,32人认为是I无差异型需求。所以判断,通过性强是基本型需求。同理,所有设计要点的用户数据统计结果如表4所示。
根据表4可知,q1通过性强、q2移栽高效、q7智能识别自动避障、q8状态显示、q9安全可靠等设计要素属于基本型需求,在设计中需要重点考虑,不可缺少。由于山地的特殊作业环境,只有通过性强的中小型机器人才能够适应工作环境。机器人的主要工作是移栽苗木,高效地移栽是工作的基础。农业机器人工作的重要前提是能够识别工作对象及位置,所以智能识别自动避障的功能是不可缺少的。山地苗木移栽机器人工作的过程是自动的,清晰的状态显示让用户能及时观察到机器人的工作