鞋类产品和谐智能CACD系统研究

针对计算机辅助概念设计的瓶颈问题和关键技术,一方面给出鞋类产品的物元系统表示方法、鞋类产品概念设计中矛盾冲突模型和矛盾冲突解决的可拓工程方法以及可支持鞋类产品概念设计的可拓评价决策模型;另一方面提出面向CAD的CACD的和谐化智能化研制思想,基于SolidWorks系统开发和谐智能计算机辅助鞋类产品概念设计系统,即人机合理分工、人机友好交互、人机智能结合CACD系统。     

面向产品创新的计算机辅助概念设计系统的研究

将面向产品外形、布局、人机工程学的产品概念设计的研究提到一个新的高度.本文将产品几何特征拓广为涵盖几何特征、工程特征、语义特征等三大内容的产品组件特征,重组为总体特征、布局特征、形状特征和人机特征,以三元组、条件约束集、多值依赖图建立组件特征模型,进而,建立了基于组件特征模型的产品信息模型,并研究了基于组件特征模型的产品布局设计技术、面向概念设计的人机工程设计技术,开发了一套计算机辅助概念设计系统.最后,以吸尘器概念设计为例,对本文提出的理论、方法、技术和系统加以验证,完成对机电信息一体化产品概念设计的支持.     

机械系统计算机辅助概念设计(CACD)中的人工智能

分析了机械系统概念设计的特点 ,从对机械系统计算机辅助概念设计 (简称CACD)过程中信息流、反馈以及设计者的作用的分析 ,介绍了人中智能的作用。人工智能可以将计算机结果中包含的更多知识编入计算机程序 ,并反馈回去 ,从而改善处理过程。     

数据挖掘技术在产品概念设计建模中的应用研究

计算机辅助概念设计(Computer Alded Conceptual Design，CACD)系统的根本目的就在于能有效支持产品的创新设计。本文是在阐述了人、环境和产品数据相互作用的概念基础上，提出基于数据挖掘的动态全息虚拟产品概念设计模型的数学表达式及综合描述，并开发了数据挖掘工具(DM Tool)，实现了从已有的产品库、设计规则库、知识库中挖掘感兴趣的信息和知识，以支持产品概念设计过程。文中以机床主轴箱设计为例，实现了机械产品概念设计过程中的功构映射及机构组合的预测评价，这对CACD的实用研究做了有益的探索。     

机电产品的现代概念设计

阐述了现代概念设计的重要性，介绍计算机辅助概念设计的内容，方法，步骤和使用的工具。最后介绍了几个运用CACD开发机电产品的实例。     

《机械工程学报》英文版2004年第17卷第1期目次摘要预告

机械产品可拓智能概念设计 张国全钟毅芳张卫国 (华中科技大学CAD中心武汉430074)摘要:依据可拓学理论,提出了机械产品智能化概念设计功能设计信息模型(功能一行为动作一结构一环境约束)的表达方法与生成原理结构解的机理,分析了功能与行为动作、行为动作与结构之间的映射关系。在布料系统的概念设计上用此模型验证了设计过程的自动性和方法的有效性。关钮词:可拓学可拓智能概念设计可拓模型中圈分类号:TH122国家自然科学基金(59990470一2)和2001年博士点基金(2 0020457024)资助项目法来处理边界条件。由于多小波基函数在给定的层上不重盈…     

考虑人机协调的基于转向和制动可拓联合的车道偏离辅助控制

针对基于电动助力转向和差动制动的两种车道偏离辅助控制方法的局限性,提出可拓联合控制策略。基于可拓控制理论,充分考虑路面环境信息和车辆状态,设计可拓联合控制器,该控制器将电动助力转向和差动制动进行联合控制,以实现车道偏离辅助。为解决车道偏离辅助过程中的人机协调问题,应用模糊神经网络控制理论,设计考虑驾驶员转矩和车辆侧向偏差的人机协调控制器,通过输出辅助权重动态地调整车道偏离辅助系统的辅助转矩,实现驾驶员与辅助系统的协调控制。在CarSim/Simulink联合仿真平台和CarSim/LabVIEW硬件在环试验台架上对所提出的控制策略进行仿真和试验验证,结果表明所提出的控制策略能够有效地避免车辆偏离出车道,同时降低驾驶员和辅助系统之间的相互干扰,减小人机冲突,有较好的人机协调性能。     

基于笔式交互的人机混合CAD概念设计

人工智能与机器学习技术不断推动各个领域的智能化发展,笔式交互技术的进步使基于草图的计算机辅助设计(CAD)得到了设计和研究人员的广泛关注。现有的CAD概念设计方法没有真正回归纸/笔工具带来的自然交互方式。如何利用人机混合智能的方法辅助并改进现有的CAD概念设计,准确、高效、自然地采集手绘草图数据并生成CAD模型,是目前面临的挑战。鉴于此,首先介绍了CAD概念设计、笔式用户界面、人机混合智能、草图理解的发展情况;然后介绍了典型的CAD工具与相关交互技术;结合现有的技术与问题,提出了一个通用的基于笔式交互的人机混合CAD概念设计框架,并给出此框架的应用场景与实例;最后对笔式交互的人机混合CAD概念设计框架进行分析,为以后的发展方向提出建议。     

基于可拓智能体的概念设计自动化求解方法

通过对可拓工程方法和智能体技术的研究,提出了基于可拓智能体的概念设计自动化求解方法.建立了设计方案的可拓智能体表达方式,结合可拓方法设计了聚合、交换、置换、扩缩等可拓算子.根据关联函数和模糊评判策略建立了智能体的能量函数和设计方案评价策略.     

叉车液压系统集成设计方法研究

概念设计阶段的各种设计方法如公理设计法、可拓学方法、TRIZ等都有其优势,又有其局限性,在实际设计中应将各种设计方法集成起来解决设计问题.以叉车液压系统设计为例对此思想进行了介绍.根据公理设计中的独立公理进行了初始概念设计,根据信息公理进行了有关元件集成.利用TRIZ及可拓学方法分析设计存在的矛盾和冲突并加以解决,完成最终的方案设计.     

基于产品基因的概念设计

提出了一种基于特征的、通用的功能表达模型。通过对生物基因工程与产品原理方案设计的系统类比,引出产品原理方案设计中的信息遗传基础“产品基因”的概念,提出了“产品基因”的“转录”、“翻译”、“复制”以及“逆转录”机理,揭示了产品基因在功能设计与原理方案设计之间的桥梁作用。建立了基于产品基因遗传和重组的概念设计框架,并以一种新型硬币分离装置的原理方案设计为例进行验证。结果表明,该框架显然有助于产品概念设计阶段的原理创新。     

重视概念设计在产品开发中的创新作用和应用

通过概念设计、工业设计、产品知识库关系的讨论,综合人机交互学、产品语义学、科技成果引甩以及售后服务意义等分析,提出推进产品概念设计的途径和方法,结合代步器的开发实践,指出以传承和创新并举策略的概念设计应用,将在新产品开发中发挥基础、前沿和引领的作用。     

支持概念设计的分布式协同设计环境的研究

一个复杂产品的概念设计往往需要多学科领域专家之间的协同。基于黑板模型 ,本文提出了一个分布式模块化协同设计框架结构。首先分别介绍了支持该框架结构的几个关键技术 ,即产品信息共享模型、设计问题的分布式构模方法以及基于约束的冲突检测方法。然后利用这些框架支持技术以及网络使能技术开发了一个分布式模块化协同设计环境 DCMDE,能有效地支持不同地理位置、不同学科的设计人员进行机械产品的协同概念设计。一个齿轮箱协同方案设计实例显示了系统的有效性     

产品概念创新设计中的知识获取

从产品设计的流程出发,介绍了产品概念设计过程中所需知识以及如何进行知识获取,并分析了系统中的知识管理技术.通过对概念设计过程中的创新思维和各类创新技法的思考,提出了一种基于知识工程的概念创新设计方法及实现其基本思想的系统框架,并阐述其具体的实现技术和方法.     

产品创新概念设计集成过程模型应用研究

通过集成不同的设计方法,如发明问题冲突解决理论、约束理论(Theory of constraints, TOC)、未预见发现(Unexpected discovery, UXD)、类比设计(Analogy-based design, ABD)等,建立一种产品创新概念设计集成过程模型,并分析产品需求。利用约束设计理论与发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)方法相结合来发现、确定并解决产品冲突;再利用类比设计将获得的UXD结果作用于驱动跨领域知识创新构想产生,进而确定领域内的产品冲突,获得了系统原理解或产品创新方案。以水力旋流器为例对该集成过程模型进行应用研究,提高了产品创新设计效率。     

面向概念设计的产品信息建模

概念设计的主要任务是设计概念的产生和选择 ,它包含了设计中的大部分创造工作 ,是产品开发过程中最重要的环节之一。由于缺乏有效的产品信息表示方法 ,传统 CAD系统并不能对概念设计过程进行有效支持 ,然而对概念设计的计算机支持是 CAD系统发展的方向。本文在概念设计过程模型和面向对象思想的基础上 ,提出了一种面向概念设计的产品信息模型 ,为计算机辅助概念设计开辟了一条途径     

面向概念设计的产品信息建模

概念设计的主要任务是设计概念的产生和选择 ,它包含了设计中的大部分创造工作 ,是产品开发过程中最重要的环节之一。由于缺乏有效的产品信息表示方法 ,传统 CAD系统并不能对概念设计过程进行有效支持 ,然而对概念设计的计算机支持是 CAD系统发展的方向。本文在概念设计过程模型和面向对象思想的基础上 ,提出了一种面向概念设计的产品信息模型 ,为计算机辅助概念设计开辟了一条途径     

产品概念设计的应用研究

主要针对机械产品开发中概念设计及产品设计关系方案进行分析和研究。为了解决产品开发中存在的问题,对机械产品开发与概念设计有关问题进行探讨,得出产品设计关系方案及产品设计关系模型,通过该模型以实现零部件的并行设计、辅助创新设计及产品开发过程中设计人员调用已有实例进行创新开发方案的制定等问题。     

具有迭代特征的复杂机械产品概念设计模型

针对机械产品概念设计的复杂性,提出一种基于迭代的功能－行为－机构－结构模型(FBMS)。从机械产品设计的特点出发,研究复杂机械系统的功能、行为、机构和结构之间的关系,揭示行为和机构在功能到结构转换过程中的桥梁作用,由此提出基于行为和机构的映射关系,进而结合设计过程的迭代特征建立基于迭代的FBMS模型。在综合考虑该模型中各要素特点的基础上,给出其形式化描述方法。通过对迭代设计过程中行为和机构作用特点的分析,给出迭代设计的具体步骤及相应的迭代算法流程。以一个具体机械产品设计为例,对FBMS模型的有效性进行验证,并对其整体特性进行分析。结果表明,该模型有助于机械产品概念设计阶段的机构组合创新,以及功能与结构之间的优化匹配。