基于集合理论的机构自动化选型系统

将机构自动化选型系统分为问题空间和解空间两大部分,建立了基于集合理论的人机结合式机构自动化选型模式。从问题空间到解空间,对运动特性和功能质量采用不同的映射方式,即：由计算机精确推理,选择满足运动功能要求的机构,形成新解空间Ω'J;由人类根据Ω'J中机构的功能质量选择符合功能质量要求的可行机构和最优机构。解决了机构选型要求规范化描述和机构信息规范化表达的难点。根据提出的原理,较好地实现了机构选型的自动化。     

机械系统概念设计中机构智能选型的研究

本文对人机协同的机构智能选型的原理进行了研究 ,用集合 W 和GW 来描述机构智能选型的需求域QW 中的运动功能要求和功能质量要求 ,采用VisualBasic语言环境和数据库Access技术开发出MSICAD系统 ,实现了机械系统计算机辅助概念设计中机构的智能选型。     

机械产品方案创新设计的CAD方法及实现模型

文中将机械产品方案创新设计分为三个层次（变异功能结构、发明新型机构解、组合机构）,建立了产品方案创新设计模型。同时,提出功能结构描述规则和寻求功能元机构解及机构组合的系统化方法,制定出计算机能够识别的产品方案创新设计模式和便于用计算机程序语言描述的设计过程。实现了计算机辅助产品方案的创新设计。     

机构智能概念设计知识库的构建研究

采用VisualBasic语言环境，针对机构知识库中的每一个元素（即机构）都蕴函有运动功能，功能质量和机构特征三个方面的知识信息，利用数据库Access作为机构知识库的载体，使机构知识库具有计算机辅助概念设计系统进行机构选型推理的能力。     

自动化概念设计中机构功能的识别

对机构功能的计算机识别方式进行了研究和探讨,提出将机构功能划分为运动功能和功能质量两大部分,运动功能反映机构的运动特性,通过输入和输出构件的运动形式、运动轴线、运动方向和运动速率四个属性项目中的属性值对其进行全面描述,具有唯一性,是自动化概念设计中计算机推理的依据。功能质量反映机构的工作特性,是机构的一个属性值,用人类自然语言描述,在自动化概念设计中作为人类决策的依据。这机构功能的表达方式,计算机能够识别,而且符合人类设计思维,较好地解决了机械产品自动化概念设计中,机构功能难以识别的瓶颈问题。     

减速机选型专家系统的研究

本文通过论述减速机选型专家系统的研制过程,分析减速机造型设计的基本问题,从实际出发,描述了专家知识表示、推理分配策略图形显示,系统解释、学习、与CAD软件包接口等建立减速机造型专家系统的关键技术。并指出,人工智能领域的专家系统技术与计算机辅助设计的紧密结合,在机械产品设计方面将大有可为。     

计算机能够识别的机构组合模型

为实现计算机辅助机构组合，针对机构组合模式、组合相容性和组合方法进行了研究和探讨，构建出一种计算机能够识别机构组合模型。根据欲通过机构组合获取机构解功能元的具体要求，将机构组合模型分为基于“最小粒度功能元”和基于“非最小粒度功能元”的机构组合模式，两种组合模式均已程序化，并成功地应用于机械自动化组合软件系统研制中，实现了机构间的自动化动态重组。为实现机械运动方案智能CAD奠定了良好基础。     

基于TRIZ理论的机构选型数字平台设计

机构选型要求设计者具备丰富的工作经验以及扎实的设计理论,此外还需要设计者查阅大量资料。为简化机构选型的过程,设计了机构选型数字平台以帮助设计者完成机构设计。在开发此数字平台过程中,要求机构数据最大化,检索耗时短,数据库结构小而紧凑。针对上述矛盾,提出使用TRIZ理论来解决,并结合软件开发技术,完成了机构选型数字平台的设计。当设计者选择给定的输入运动和所需的输出运动后,此数字平台为设计者提供满足设计要求的机构方案。     

模具CAD／CAM发展概况

CAD是计算机辅助设计(Computer Aided Design),指在CAD系统软、硬件支持下辅助设计者完成产品的全部设计过程,最后输出符合设计者要求的设计结果和产品图纸。采用CAD技术可实现由经验设计向优化设计过渡,其问世已有二十多年。CAM是计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing)是指利用计算机对制造过程进行设计、管理和控制。CAD/CAM即是指利用计算机把设计和制造这两项分离的任务有机地结合在一起,这一技术应用在模具工业中即模具CAD/CAM,可大幅度提高模具质量,缩短模具设计及制造周期,提高模具生产率降低生产成本,减轻设计者劳动量,增强企业对市场需求的应变能力,因而获得了广泛应用。 模具CAD/CAM应具有如下功能;造型功能、计算功能、图形显示及编辑功能、二维视图生成功能、有     

基于虚拟环境的汽车CAID技术及其应用

探讨了汽车CAID技术的基本内涵、功能及相对传统汽车造型设计方法的优势,分析了以数字化建模为特点的汽车CAID的基本实现过程,包括用CAID技术建构汽车造型数学模型、借助该数字模型虚拟造型效果和评价造型方案,讨论了汽车CAID过程与结构CAD、车身制表面、计算机辅助空气动力试验、NC铣床和快速原型系统等之间的数据传输和共享,指出汽车CAID是汽车造型设计发展的必然趋势。     

基于多粒度共进化功能能推理的机械运动方案设计新方法

提出了基于多粒度共进化功能推理的机械运动方案设计方法.首先分析了共进化功能推理模型和多粒度设计模型的特点,并结合二者的优点构造了一种多粒度的共进化功能推理模型;然后将该推理模型应用于机械运动方案设计,提出了一种面向机械运动方案设计的共进化功能推理方法,该方法采用分类功能来描述机构单元及机械系统的运动特征信息,将机构单元和机械系统都采用运动功能变换函数进行抽象表达,通过功能推理来生成机械运动变换单元的串联组合方案;随即给出了相应的功能推理算法流程,通过与已有算法的比较详细分析了该算法的特性,并讨论说明了该算法所具有的效率高、可精确描述运动功能变换特性等优点;最后通过电线进给机构运动方案设计实例验证了该方法的有效性.     

用状态向量表示法实现计算机辅助机械运动方案设计

设计模型的建立是机械运动方案自动化综合的关键。本文提出的运动状态向量表示法,将复杂运动方案的设计简化为运动功能匹配和约束检查的求解过程。由此建立计算机能够识别的机械运动方案设计模式,使运动方案设计得以实现。     

The establishment and reasoning of knowledge base system for mechanism kinematic schemes

As one of the key problems of computer-aided conceptual design (CACD) for mechanism kinematic schemes, the effective establishment and management of knowledge base systems of kinematic behaviours and mechanisms is still troubled by information redundancy and unreasonable structure at present. Retrieval efficiency and solving intelligence of knowledge base reasoning systems on the basis of the knowledge classification method mentioned above have many unsatisfactory factors. So in this paper, firstly, data standardization technology and combined classification methods have been applied to carry out the classification of kinematic behaviours and mechanisms in the mapping field between the kinematic behaviour level and the mechanism level of conceptual design. Also, the principle of computer coding and storing have been built to give a fast and broad selection of mechanisms that meets the requirements of basic motion characters. Then on the basis of what was mentioned above, the heuristic matching propagation principle (HMPP) of kinematic behaviours and its truth table serve as a guide to perform mechanism type selections. The knowledge base automatic reasoning system of mechanism kinematic schemes based on HMPP is developed. By means of depth first search strategy, the motion requirements are matched against objects in the knowledge base along the orientation of function unit-mechanism IDfunction unit IDkinematic behaviour ID(output/input)motion type coding/ continuity coding/linearity coding/directionality coding at four different levels of abstraction. Top-down design process in this paper conforms to the law of innovative thinking for designers. If a direct match in a higher level was not discovered, then the design course will be transformed into the match at a low level automatically. According to the truth table of HMPP, once non-zero elements in kinematic behaviour ID (1 or 2) appear in the matching process, they will propagate until the solving process is over, and become one of the coding of the feasible solutions. The heuristic nature of HMPP presents a top-down solving method to decompose the complex requirements into several simpler ones. Different from traditional solving methods, the method presented in our research work has two advantages. Firstly it is easier to be operated and realized with a computer. Secondly, it is a creative process by nature. Finally, an application is given to indicate its practicability and effectiveness.     

机械运动方案知识库的建立和机构自动化型综合

用数据标准化技术和组合分类法对概念设计运动行为—结构映射域中的运动行为知识和机构知识进行合理分类,并建立相应的计算机编码和存储原则,使得机械运动方案在求解的初期快速高效地构建满足基本运动特性的初步解集合。然后采用启发式运动行为匹配传播原理和匹配传播真值表进行机构型综合,建立了基于启发式运动行为匹配传播原理的机械运动方案自动化知识库推理系统,通过深度优先搜索策略,按自顶向下的设计流程在4个层次上进行匹配,符合设计者创新思维的规律。如果较高一级的匹配不成功,则自动转为下一等级的匹配。根据匹配传播真值表,运动行为ID中非零元素值(如“2”或“3”)一旦在匹配过程中出现,则一直会传播下去,保留在最终的搜索结果编码中,匹配传播原理的启发式机制将复杂运动需求分解为简单的运动需求后进行求解,从而实现了自顶向下的复杂运动需求的求解。更有利于计算机辅助自动求解过程的实现。最后列举了实例证明方法的实用、可行。     

功能分解有向网络图构造及计算机化实现

受运动复合机构构成原理知识欠缺的制约,基于功能综合方法的运动复合机构创新设计仍是挑战性课题。基于分层递阶理论,建立功能分解商空间模型,根据功能分解层粒度要求以及属性函数对目的功能层的贴近度,采用模糊等价映射和改进的宽度优先求解算法,给出手段功能层最佳分解方案,通过逐层分解细化,得到以基本操作为功能单元的功能分解与或树。遍历功能分解与或树分支及叶节点,确定功能有向网络图拓扑结构。在商空间模型下,功能分解是一个不依赖于知识与专家经验的粒度细化求解过程,能够解决运动复合机构功能分解问题,为后续获得由基本机构巧妙组合创成新颖组合机构方案提供功能分解模型支持。结合干粉压片机机构功能要求,给出了功能分解的算法及功能分解有向网络图构建的计算机化实现。     

机械运动方案知识库的对偶矢量表达及型综合

简要介绍了机械运动系统方案设计知识库的结构和螺旋理论及对偶矢量表达。提出了知识库基本元素的对偶矢量建模方法。通过输入运动旋量和输出运动旋量表达机构的运动行为要求和设计需求。在运动方案的型综合中，需要进行两项工作：一是将各备选机构坐标转换为机器的通用坐标；二是将各备选机构的轴线首末端空间方位按组合的先后顺序对齐。为此给出了基于对偶矢量表示的坐标变换和线性变换公式。最后列举了一个实例验证螺旋理论在概念设计中的可行性和意义。     

液压卸货平台的运动仿真及可视化

为了在实际制造之前对液压卸货平台进行仿真验证,提出并实现了一种单叉液压卸货平台的运动学仿真和可视化的方法,即利用CAD模型、约束关系、运动学分析数据,综合使用UG、MA-YA、RTT等多种工具相互配合实现复杂机构的运动仿真。仿真结果显示设计方案满足功能要求。     

二自由度基本机构特征状态方程及其应用

提出了二自由度基本机构的特征状态分析方法，并依此建立了二自由度基本机构的数学知识模型。首先定义并归纳了运动功能特征模式，继而针对具体二自由度基本机构输入输出连续运动速度一般方程，提取输入输出运动的特征矢量，并在二元函数级数展开的基础上提取出函数的功能特征值，从而把二自由度基本机构的运动传递单元转化为运动特征变换单元，由此使机构的运动功能分析脱离机构单元本身具体尺度的影响；建立了二自由度基本机构的特征状态方程，进一步讨论了特征矢量、特征状态方程的性质及其运算规则，得到了运动传递特征和性质；研究了数学模型到基础数据的知识转换过程，建立了二自由度基本机构基础知识数据库，为机械系统方案设计提供选型依据。通过实例说明了造型过程及其具体方法。     

钣金件的工艺过程自动生成系统

介绍了钣金件的工艺过程自动生成系统。该系统直接从ＣＡＤ系统获取零件的有关信息，采用零件特征自动识别的方法来实现ＣＡＤ／ＣＡＰＰ的信息集成，自动生成零件的特征编码，利用工艺知识库，通过分级推理，自动完成零件的工艺过程设计。