基于TRIZ的专利规避设计方法与应用

为了在消化吸收现有专利技术的基础上提高新产品设计的起点,根据市场信息检索相关技术的专利,根据专利创新级别确定待规避专利的基本策略,应用发明问题解决理论方法构建待规避专利技术的原理解模型,以专利规避原则为指导,结合现有技术的优势和存在的问题,明确研发目标并将该问题定义为创新的发明问题;应用发明问题解决理论解决该发明问题,在现有技术优势的基础上开发出不同于现有技术并具有新的市场竞争力的创新产品,并申请专利进行技术保护。以完井工具封隔器为实例,进行该产品的专利规避创新设计,并申请相关专利。     

面向产品创新设计的专利文本分类研究

为提高专利知识在产品创新设计中的应用价值,以打破思维定势、激发创新灵感,提出了一种面向创新设计的专利文本分类的思路及方法.基于发明问题解决理论(TRIZ),应用文本挖掘和自然语言理解等先进的技术手段,以TRIZ发明原理为分类标准对专利文本进行了自动分类的研究.以美国专利为数据源,将发明原理的知识表示与文本挖掘策略相融合,抽取专利特征信息,建立统一的专利特征表示模型,并使用VC++开发出了相应的软件系统.最后分析了该软件挖掘出的相关专利,对造纸机进行了创新设计,辅助得到了新的原理方案,验证了该方法的有效性.     

基于专利知识的机械产品辅助创新系统

为利用专利中丰富的知识辅助设计师进行创新设计,提出基于专利知识的机械产品辅助创新设计的流程,探讨了流程中专利检索、专利预处理、专利知识提取、专利知识辅助创新等关键技术的实现策略.通过基于关联规则法的专利检索技术以及基于分类算法和创新性评估方法的专利预处理技术,可以针对性地获取有利于辅助创新设计的专利.通过提取专利知识结合启发规则构建专利创新设计的启发环境,可以有效激发设计师的创新思维产生创新方案.研发了基于专利知识的机械产品辅助创新设计系统,以具有磁力自锁的液压油缸创新设计实例,验证了系统的实用性.     

IPC聚类分析与TRIZ相结合的专利群规避设计方法与应用

专利壁垒已经成为我国企业市场竞争中的重要障碍,借助专利所提供的技术信息,通过专利的IPC聚类分析与技术成熟度结合,确定待规避的专利群及专利规避目标;应用元件权重分析提取专利群的技术特征,根据专利规避目标明确规避现有专利技术范围的技术研发方向;以技术研发方向为指导建立创新中所要解决发明问题的TRIZ标准化模型,并应用TRIZ的知识工具解决该发明问题,得到专利规避设计的原理解,结合现有专利技术的优势开发出具有创新性技术的新产品,从而实现了对现有专利群的创新规避设计。以封隔器为实例,应用IPC聚类分析与TRIZ结合的专利群规避设计流程进行封隔器的专利规避设计,开发了二次坐封封隔器并申请了相关专利。     

面向机械产品专利规避的功能裁剪路径研究

专利日益成为知识产权战略下最重要的竞争性要素,掌握核心专利的企业通过设置专利壁垒阻碍后来者的竞争,因此如何针对专利技术进行创新设计,以突破专利壁垒将十分必要。为保障创新设计既为有效创新设计又不侵犯现有专利技术,考虑到功能裁剪与专利规避原则的契合性,首先基于专利制度约束与功能模型建立了专利权利范围;其次,基于不同专利规避原则对功能裁剪路径进行了研究;最后,基于专利规避前端设计准则,提出了完整的创新设计流程,并通过管道机器人实例验证了方法的有效性。     

机械产品专利技术方案信息抽取方法

专利因其创新性和实用性的特点成为概念设计的重要知识资源,结构化专利技术方案信息抽取是专利设计原理知识挖掘的基础工作。针对机械产品专利,描述了面向概念设计知识需求的专利技术方案概念模型,将专利技术方案信息抽取任务分解为技术组件抽取和技术关系抽取两部分。研究专利信息抽取知识库建设,利用非确定有限状态自动机识别技术组件,采用专业术语词典进行技术组件语义分析,以框架语义学为理论基础,构建用于技术关系抽取的专利动词语义框架库。提出基于自然语言理解的技术方案信息抽取过程,研究浅层句法分析和语义分析的关键技术,并以美国专利为例进行说明,结果表明该方法可自动获取结构化专利技术方案信息,有助于专利在概念设计中的深入应用。     

基于图卷积神经网络的专利语义模型构建研究

使用专利语义模型为设计人员提供合适的专利查询是一项重要工作.目前,大部分专利语义分析主要通过词频方式进行,存在具有相似关键词的专利无法被检索到的问题.对此,基于字与词的语义差异性,构建基于专利-单字符和专利-主题词两种异构图的图卷积神经网络模型,进行语义模型研究及语义模型检索应用分析.基于自行车专利数据进行试验验证,结果表明,基于专利-单字符图卷积神经网络的专利语义模型更加准确,应用这一模型结合设计方法学中的功能-原理-结构检索式,能够达到较佳的检索效果.     

基于创新性评估的机电产品专利知识挖掘系统

为有效挖掘专利中丰富的设计知识辅助机电产品创新设计,设计了基于创新性评估的机电产品专利知识挖掘系统框架,探讨了机电产品专利设计知识的表达方法、创新性评估、及专利知识提取等关键技术的实现策略。通过分析专利设计知识的特点,以专利文献中的动名词短语进行创新层次特征抽取,并利用余弦相似度原理,设计了基于向量空间的专利设计知识创新性评估算法,结合机电产品专利功能知识提取方法,针对性地获取创新性强的专利设计知识。研发了机电产品专利知识挖掘原型系统,并通过油辣椒搅拌器创新设计验证了方案的实用性。     

机械产品专利知识的提取和应用

随着专利数量的快速增长,单纯依靠人工进行专利查阅,很难及时、快速获取专利中的创新知识资源.对此,引入深度学习方法,研究机械产品专利知识的计算机自动抽取,进而实现机械产品的创新设计.在研究中,将专利知识抽取分解为对专利中功效、原理、结构三类实体的识别,以及各类实体之间关系的抽取,由此构建专利知识结构模型.基于BERT语言预训练模型完成实体的识别和实体关系的抽取,解决了传统专利分析方法抽取知识片面且精度不高、效率较低的问题.与此同时,设计了对机械产品创新设计起辅助作用的专利知识推送系统.通过电动牙刷实例验证了研究的有效性.     

专利数据辅助的新产品概念设计方案生成方法

在生成新产品概念设计方案的过程中,企业常缺乏辅助新产品功能描述、分解及创新的设计知识,且存在功能实现技术检索结果可用性不高、难以有效转化为概念设计方案技术特征的问题。为此,提出一种专利数据辅助的新产品概念设计方案生成方法。首先,使用文本相似度算法,检索国际专利分类表中与设计任务相关的分类号文本,辅助描述新产品的主功能。其次,引入C-K理论将下级分类号释义视为K空间中的元素,新产品子功能视为C空间中的元素,通过元素间转化辅助完成主功能分解。再次,结合专利技术成熟度分析和功能创新策略,确定新产品的功能创新方向,并依据共现分类号释义预测新产品的集成功能,辅助实现新产品的功能创新。接着,应用专利文献跨域特征分析模型,引入技术领域融合度的概念,量化专利技术的知识广度和流动性,辅助优选功能实现技术,并利用语义解析技术自动提取专利独立权利要求中的技术特征,辅助生成新产品概念设计方案。最后,将该方法应用于重型汽车底盘预装设备领域的新产品开发,证明了方法的有效性。