工业设计师在工业设计中通常处于上游阶段,结合多元的理论知识和行为方法对工业产品进行市场和需求分析,负责工业设计的概念提出和整体把控。机构设计在工业设计中属于下游产品实现的内容,主要由专业的机构设计师依据概念产品的功能需求负责执行。两者分工明确,同时也联系密切,相互制约。对工业设计师而言,未考虑机构实现的概念方案会致使后续产品开发过程成本加大或直接中断;考虑到产品实现但机构经验不足将导致工业设计师的设计思路受到限制,降低创新设计可能性。课题针对工业设计过程中因工业设计师欠缺机械机构设计能力,而导致的产品方案与落地生产之间的断层现象,提出建立数字机构库并搭建机构设计原型系统的辅助方法,帮助工业设计师降低机械机构设计的难度。从而提高在产品设计过程中工业设计师的输出质量和效率,缩短产品开发周期,降低产品开发成本。课题通过从概念模型到数据模型的编码方式,构建运动机构矩阵表达式。以Excel表格为载体,实现了机构数据库的建立。以VBA为工具,完成了数据库中机构矩阵信息与CorelDraw软件页面中机构简图的相互转换,使软件能对数据库中机构进行提取和储存,实现了对机构库进行管理的功能。课题中通过研究机构创新设计方法,结合分析机构设计师和工业设计师在产品设计中对机构设计的要求,构建了工业设计师机构设计流程。基于该机构设计流程,以CorelDraw软件为基础设计了原型系统的功能框架,并实现了用户通过原型系统对生成的机构简图进行调整、组合、自由度计算和运动模拟等主要功能。课题结合在实际设计案例中的应用,验证了通过使用原型系统和数字机构库,以产品功能为需求进行机构设计及验证的可行性。为后续扩展不同机构种类的辅助设计技术提供了借鉴和参考。鉴于CorelDraw软件在工业设计师中应用广泛和操作方便的特点,将数字机构库和原型系统插件化并进行推广。以简单易用的平面设计软件代替复杂难用的工程类软件进行机构设计,不论对企业还是设计师个人而言都拥有可观的前景。