1、信息及通訊等數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展，不僅影響著設(shè)計的內(nèi)容，也影響著設(shè)計過程的每一個環(huán)節(jié)。設(shè)計不再是技術(shù)開發(fā)或市場調(diào)研之后，生產(chǎn)制作之前的一個獨立環(huán)節(jié)，而是與這些過程融合在一起。尤其隨著3D打印、激光切割等技術(shù)的發(fā)展，以設(shè)計為導(dǎo)向的個人制造技術(shù)已經(jīng)得到廣泛關(guān)注，如何更好的對個人制造工具進(jìn)行設(shè)計和評價成為亟待研究的課題。
　　在工業(yè)設(shè)計領(lǐng)域，越來越多的研究工作致力于以數(shù)字化技術(shù)改造制造工具，使其工作效率更高、解決問題更準(zhǔn)確、操作程度更簡單，

2、從而支持個性化的創(chuàng)造過程得以快速實現(xiàn)。本文立足于數(shù)字化設(shè)計與制造技術(shù)發(fā)展的前提，主要探討個人制造工具的創(chuàng)新設(shè)計方法，從而實現(xiàn)以制造工具為媒介支持創(chuàng)造性的人機(jī)協(xié)同工作的目的。
　　本文在理論研究與實踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上，首先對設(shè)計與制造相關(guān)領(lǐng)域進(jìn)行了廣泛而深入的整理與總結(jié)，進(jìn)而以設(shè)計為導(dǎo)向，提出了一個適用于大多數(shù)個人制造工具開發(fā)和改進(jìn)的“設(shè)計+制造+X”的整合創(chuàng)新模型（簡稱“D+F+X”模型）。在該模型中，宏觀的、模糊的、捉摸不定的設(shè)計

3、問題被轉(zhuǎn)化成“D”、“F”和“X”三要素之間的具體問題。其中，D代表設(shè)計(Design)，提供面向具體問題的解決思路;F代表制造(Fabrication)，提供生產(chǎn)制造過程中的工程技術(shù);X代表跨學(xué)科知識，提供生產(chǎn)制造過程中的物質(zhì)資料與經(jīng)驗。通過三者之間的整合與細(xì)化得出具體的實施方案，從而快速有效的創(chuàng)造出數(shù)字化工具。同時，該模型也給出了工具的評價標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)用戶在使用工具的過程中進(jìn)行有效的反思，并不斷改進(jìn)工具和拓展其應(yīng)用領(lǐng)域，從而推動整個設(shè)

4、計過程的發(fā)展。
　　在“D+F+X”創(chuàng)新模型的基礎(chǔ)上，本文成功的開展了模塊化3D液體打印平臺(xPrint)、網(wǎng)格化原型編織技術(shù)(xMesh)、游戲化交互工具(xPlay)等三項研究，進(jìn)一步驗證了該模型的可行性，為開發(fā)更廣泛的個人制造工具提供了參考價值。
　　綜上所述，本文的主要貢獻(xiàn)如下:
　　(1)本文立足于設(shè)計與制造的交叉領(lǐng)域，基于大量的文獻(xiàn)綜述，提出了一個生態(tài)的、有步驟的“設(shè)計+制造+X”創(chuàng)新模型，并提供了具體的