传统膝离断义肢的设计重点在于研究结构性能,忽视了下肢截肢人群在造型上多维感性意象需求。本文以膝离断义肢为研究对象,利用感性工学理论及卷积神经网络对膝离断义肢形态特征进行可视化特征意象提取,深度剖析形态要素与感性意象之间的数量关系,使设计出来的新产品造型符合下肢截肢人群的感性需求。首先,通过线上查阅、文献检索等方式收集典型样本,建立膝离断义肢的初始数据库;以问卷、走访等方式获取膝离断义肢的消费者心理偏好与感性意象特征,并对问卷结果进行可信度研究;筛选出20个具有代表性的膝离断义肢产品构建样本空间,运用形态分析法对膝离断义肢造型特征进行提取与解构;其次,根据用户感性需求进行形容词汇搜集并筛选形容词汇;结合感性工学理论对问卷调查进行语义差异法分析,得到6组感性意象词汇建立感性意象空间;借助因子分析法进行定量分析,筛选意象偏好优先级;以“圆润”感性意象词汇为例,依托调研数据建立感性意象评价矩阵,对感性意象值进行重塑并建立数据集;基于卷积神经网络算法,构建可以映射感性意象和设计元素关系的数学模型,对所有意象方案进行模拟预测,从而获得“圆润”意象下膝离断义肢的最优设计要素组合,根据预测出的最优设计要素,输出3个膝离断义肢造型设计方案;采用模糊综合评价法进行筛选,得出评价较高的方案为最终设计方案。最后采用5级量表测评法的测试产品模型偏好意象的准确度,结果显示本文所设计的产品在“圆润”感性意象明显高于其他感性意象词汇,验证了本研究研究的卷积神经网络模型具有可靠性。通过对感性工学理论结合卷积神经网络算法对膝离断义肢进行造型意象设计的研究,得出了更加符合用户感性需求的膝离断义肢造型,增加了患者对膝离断义肢造型的选择性,提升了膝离断义肢的舒适度及用户体验,为相关产品的造型设计研究提供了参考与借鉴。