[发明专利]一种考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法

权利要求书

1.一种考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1.形成激光增材制造装备工效学综合评价体系，确定评价维度及其相应评价指标；

S2.根据DEMATEL法针对优化方案确定评价体系内各维度与各评价指标的权重；

S3.根据粗糙VIKOR算法对优化方案在各维度下指标评价信息求解，提取出指标综合评价粗糙数；

S4.针对原设计方案重复S2，S3步骤；

S5.以某激光增材制造装备为例，验证提出评价模型与方法的有效性与可行性。

2.根据权利要求1所述的考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法，其特征在于，评价维度的选取原则为直接影响系统操作体验感，具体内容为：

(1)易用性(宜人性)评价维度：宜人性评价针对表征于操作者评判系统在人机协调性与心理环境方面的优化程度做出评价；

(2)安全性评价维度：安全性评价对表征于操作者作业体验感中的主动与被动防护能力做出评价；

(3)可用性(可生产性)评价维度：可生产性评价对激光增材制造装备工效学优化中对装备生产制造难易性与成本进行评价。

3.根据权利要求2所述的考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法，其特征在于，所述人机协调性主要分为任务操作空间协调性与任务信息交互协调性，具体地，对于任务操作空间协调性，激光增材制造装备的任务交互是操作者直接接触装备进行工件装夹、参数设定、加工成型与工件转移的过程，从操作角度来看，装备加工成型室与过渡室的人机协调性的体验感是评判装备宜人性的重要因素之一，具体地，装备加工成型室与过渡室的舱室空间匹配性与操作舒适性是判断人机协调性的重心。

对于任务信息交互协调性，由于激光增材制造装备体现出的十分复杂的任务层级形态，从信息交互的角度来看，装备控制界面能否在复杂任务状态下保证信息与功能的快速有效区分、识别，及时捕捉重要信息，是判断任务信息交互协调性的关键，所以，增材加工控制界面的可认知性是评价装备易用性的核心因素，具体地，激光增材功能控制与气体环境控制的操作区域的认知、区分、识别，以及功能布局分布上满足快捷安全作业需要是判断人机协调性的关键。

4.根据权利要求1所述的考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法，其特征在于，所述心理环境具体体现为：激光增材制造装备的多层次任务交互特性间接但持续从侧面影响装备操作人员的心理环境，因此装备操作者心理层面的体验感是反映装备对心理环境优化情况的直接要素，具体地，装备的形态设计能否满足操作者的心理情感需求，能否在心理上带给操作者安全、简洁、美观与智能的感受，所以系统情感融合设计是否基于操作者安全感与简洁美观的心理感受，是否契合操作者的智能增材系统的的形象是评判系统易用性设计的重要因素。

5.根据权利要求1所述的考虑指标关联性与评价模糊性的激光增材制造装备工效学优化设计效果综合评价方法，其特征在于，所述主动防护能力为增材加工作业防错能力与增材加工控制能力，具体原因为：装备自身在加工过程中所体现出的多维度参数与信息交互的特点，要求操作者在任务各阶段均可实现对装备激光加工安全状态的监测与有效的主动控制，且保证装备增材加工过程对误操作的防控能力，是装备安全性评价的关键；

所述被动防护能力为装备自身对激光与气体的阻隔能力，具体原因为：激光增材制造装备与其它传统制造装备在加工方式上的特殊之处在于装备以高能激光的高热在气体保护下进行金属成型，这种特殊性决定了装备自身与操作者的任务流程中存在较高的危险，需要装备自身具备较强防护性能。