基于CBR的自动开箱机相似设计推理技术研究

为了实现机器人包装生产线自动开箱机的快速设计要求,将基于CBR的快速检索策略应用于自动开箱机相似设计实例检索。应用粗糙集理论确定实例特征属性权重并得到实例主特征。通过建立实例相似度模型,实现了自动开箱机相似设计实例快速检索。将此检索策略用于自动开箱机的设计过程中,证明了此策略的可行性。     

产品数字化设计的分层检索策略

针对机械产品数字化设计过程中设计实例检索困难等问题,在集成粗糙集理论与实例推理各自优点的基础上,提出一种基于粗糙集-实例推理的数字化设计实例分层检索策略,利用粗糙集理论的离散和约简算法实现对免耕播种机特征属性权重的自动计算,利用实例推理理论实现设计实例相似度的计算,建立分层检索过滤等级划分方法,大幅度提升设计实例检索的速度和精度。将分层检索策略应用于免耕播种机数字化设计,成功匹配设计实例,完成Pro/E三维造型。田间试验表明,样机能满足该类型免耕播种机的作业性能要求,验证了分层检索策略的有效性和可行性。     

基于神经网络和最近邻相似度的动臂实例检索

为了参照已有的设计实例实现工程机械的快速设计,缩短产品的设计周期,提出基于神经网络和最近邻相似度的方案检索策略。先对过去历史的设计实例进行结构性分解,选择适当的属性特征;再运用概率神经网络对实例进行分类,缩小二次检索的范围;最后针对动臂结构参数多、最近邻法的权重系数设置难点,提出专家经验知识和客观数据相结合的方法,计算各个实例与目标实例的相似度,并以一个设计需求进行实例推理验证基于实例推理方法的准确性和有效性。     

钣金CAPP中实例检索的灰色关联方法

在基于实例推理的钣金工艺设计系统中,实例检索是充分利用现有工艺知识和专家经验的有效途径,是系 统实现的关键。本文在采用实例索引、直接匹配和相似匹配三级实例检索策略基础上,应用灰色理论的灰色关联分 析方法,建立了基于灰色关联分析的相似匹配方法模型,并给出其算例。应用该实例检索策略和相似匹配方法可以 提高实例检索速度和实例匹配准确性。     

基于实例推理的白车身零部件检索

为有效解决汽车企业的白车身焊装工艺规划速度问题,以实例推理技术为基础,提出了一种两层次检索的白车身零/部件检索系统:在第一层检索中,预检索出白车身中相同部位的实例作为预选实例集;在第二层检索中,针对白车身零/部件的五个方面特征,引入了特征属性相似度计算方法,以实现白车身零/部件实例的快速检索,辅助白车身焊装工艺设计。该方法能够快速检索到相似度较高的零件,并通过具体的实例验证了该方法的有效性。     

基于CBR的叶片智能化CAPP系统研究

为解决汽轮机叶片生产工艺编制周期长等问题,开发了一款基于实例推理(CBR)的叶片智能化CAPP系统。提出了叶片阶梯式分层信息描述方法和叶片分级属性检索策略,分析和总结了叶片结构和工艺特点,建立了基于特征数据类型的相似度算法分类函数,并由该系统检索出符合叶片工艺设计要求的最佳实例。经测试,该系统能够实现叶片工艺的快速设计,缩短工艺文件的准备周期。     

基于递归分割的机械零件三维形状结构检索方法

为实现设计重用,须对已有设计实例进行检索,实例检索中最为困难的是形状的相似性比较,为此提出基于递归分割的机械零件三维形状结构检索方法。生成模型凸包围盒获取机械零件的初始位置并对其进行归一化变换,再生成自适应有界分割面对实体进行分割,检测分割过程中实体的几何和拓扑参数变化,递归建立有序满二叉树,结合工程特征构建特征矢量,比较特征矢量的相似性获得非根结点实体的相似度,按广度优先变权遍历有序满二叉树,通过非根结点实体的相似度比较,获得各机械零件三维形状结构的相似度。将基于递归分割的机械零件三维形状结构检索方法在原型系统中对不同粒度的设计基元进行验证和应用,结果表明,该方法具有较高的计算效率和判断精度,能够快速准确地反映机械零件的总体轮廓形状和局部细节结构,对于实现设计重用提高设计效率具有重要意义。     

一种新型自动开箱机的研究与设计

自动开箱操作是全自动化卷烟物流配送过程中的重要步骤。论文介绍了一种新型自动开箱机的基本设计理念,以研究理论为基础,设计出相应产品,实现了提高产品技术性能,增强了产品竞争能力,并推动了烟草行业生产效率的提升。     

基于实例推理与人工免疫系统的工程产品设计方法

为了快速、准确地设计出最大程度满足客户个性化需求的工程产品,分析实例推理(CBR)与人工免疫系统(AIS)的应用特点,提出将二者结合的工程产品设计方法及模型。根据客户对工程产品的个性化需求,提取相关技术特征参数,依据实例推理进行工程产品的技术特征参数检索,快速得到相似实例。利用人工免疫系统进行相似实例的修改,将相似实例作为免疫算法初始种群进行算法的初始化,分析待解决问题并提取特征信息作为免疫疫苗,通过接种疫苗和免疫选择后实现相似实例的快速、准确优化,获得最大程度满足客户需求的工程产品。以全钢化真空玻璃保温性能的设计为例,验证了模型的高效性和准确性。     

性能传导知识挖掘配置设计系统

为实现计算机支持下产品的快速响应设计,提高产品开发效率,开发出了一种性能传导知识挖掘配置设计系统.该系统主要分为产品需求实例管理、产品配置设计过程管理、产品配置设计知识管理、产品配置方案管理4个功能模块,通过将客户的模糊性能需求转化为需求信息物元,在实例库中进行相似实例检索,构建关联函数,对检索到的不满足要求的最相似实例进行了拓展分析和可拓变换,消除了目标实例和条件实例之间的矛盾.通过设定阈值提取传导特征和传导对象,比较了相似实例变换前后性能特征数据获取主动变换对于传导特征的影响程度,通过可拓分类获取了传导变换引起的质变、量变知识.最后,以大型螺杆空压机为例,验证了该系统的有效性.研究结果表明,通过挖掘配置设计过程中的传导知识,对于提高产品配置准确性和产品开发效率有重要意义.     

基于模糊集相似度量的机械设计方案决策

针对模糊集的推广形式———Vague集,描述了Vague集的含义与相似度量,并提出一种Vague集的相似度量在机械设计方案决策中的新方法。在机械设计方案决策中,Vague集之间的相似度量是评价设计方案接近期望方案(理想方案)的度量,相似度量值越大,设计方案接近期望方案越好。通过实例阐明Vague集之间的相似度量在机械设计方案决策中的可行性。     

SOMEDGRA: A case retrieval method for machine tool product configuration design

Case based design is an intelligent method which involves retrieving the most similar previous case to provide a solution of a new decision problem. However, conventional case based design approaches are too reliant on experts’ experiences. A new case retrieval method SOMEDGRA that combines Self-organizing map (SOM) and Euclidean distance (ED) method as well as Grey relational analysis (GRA) method is proposed in case based design. SOM is used to reduce the retrieval range and increase the retrieval efficiency, and ED is used to evaluate the similarity of cases comprehensively. To ensure that the final case has the best overall performance, an evaluation method of similar cases based on GRA is proposed to evaluate similar cases to select the most suitable case. The case study and result on an HTC series machine tool product show that the proposed method is effective, accurate and rapid in the process of product configuration.

     

基于Web远程运动控制系统的研究

首先以快速成形机为模型分析了单机运动控制系统的结构,然后在分析了Internet远程运动控制可行性的基础上,设计了基于Web的远程运动控制系统,通过网络和数据封装技术,结合网页设计,实现了对快速成形机的远程数据采集和控制。     

Applying CBR to machine tool product configuration design oriented to customer requirements

Product customization is a trend in the current market-oriented manufacturing environment. However, deduction from customer requirements to design results and evaluation of design alternatives are still heavily reliant on the designer’s experience and knowledge. To solve the problem of fuzziness and uncertainty of customer requirements in product configuration, an analysis method based on the grey rough model is presented. The customer requirements can be converted into technical characteristics effectively. In addition, an optimization decision model for product planning is established to help the enterprises select the key technical characteristics under the constraints of cost and time to serve the customer to maximal satisfaction. A new case retrieval approach that combines the self-organizing map and fuzzy similarity priority ratio method is proposed in case-based design. The self-organizing map can reduce the retrieval range and increase the retrieval efficiency, and the fuzzy similarity priority ratio method can evaluate the similarity of cases comprehensively. To ensure that the final case has the best overall performance, an evaluation method of similar cases based on grey correlation analysis is proposed to evaluate similar cases to select the most suitable case. Furthermore, a computer-aided system is developed using MATLAB GUI to assist the product configuration design. The actual example and result on an ETC series machine tool product show that the proposed method is effective, rapid and accurate in the process of product configuration. The proposed methodology provides a detailed instruction for the product configuration design oriented to customer requirements.     

架桥机用NGWN行星卷筒的优化设计

根据ＪＱ１６０型架桥机用起升机构的设计要求，分析了内藏式ＮＧＷＮ（３Ｋ）行星卷筒的优化设计方法，较好地解决了轮系的配齿计算及寻求全域最优离散解问题，给出了程序框图及计算实例。从理论上验证了ＪＱ１６０型架桥机的设计，提出了一系列目标函数值较小的可行设计方案。     

基于实例推理的机床专用夹具虚拟装配技术

针对传统的夹具设计存在着设计周期长、设计效率低等问题,实例推理的机床夹具虚拟装配技术大大提高了机床专用夹具的设计速度,减少了重复劳动,满足了现代制造系统灵活、快速的要求。采用基于典型实例推理机制的机床专用夹具设计方法,重点研究了机床专用夹具实例检索模型、实例组织模型、实例修改推理机制及基于Pro／E的机床专用夹具实例快速装配方法,实现了机床专用夹具实例快速装配。研究结果表明该方法有利于提高夹具设计效率,可以在机床夹具设计行业进行推广。     

ADAPTABLE DESIGN OF MACHINE TOOLS STRUCTURES

Adaptable design aims to extend the utilities of design and product. The specific methods are developed for practical applications of adaptable design in the design of mechanical structures, including adaptable platform, interface and module designs. Adaptable redesign problems are formulated as adaptable platform design under adaptability bound constraints. Analysis tools are then suggested for the implementation of the redesign of machine tool structures, including variation techniques based sensitivity analysis, similarity-based commonality analysis, performance improvement, and adaptability measures. The specific measure of adaptability for machine tool structures is measured through the quantification of the structural similarity and performance improvement gained from adaptable design. The method provides designers with an approach that brings adaptability into the design process, with considering the cost and benefits of such adaptability. The redesign of CNC spiral bevel gear cutting machine structures has been included to illustrate these concepts and methods.     

基于灰色关联理论的案例推理在故障智能诊断系统中的应用

从灰色关联理论出发，结合欧几里德距离，提出了一种新的相似度计算方法，并以装载机故障智能诊断系统为例，将该计算方法应用于案例的检索中；同时从案例的表示、案例的检索、案例库的更新等方面，讨论了基于灰色关联理论的案例推理在整个系统中的实现方法以及案例推理与其他诊断方式的结合策略。该计算方法大大提高了相似度的分辨率，并很好地解决了多指标因素相互美联情况下复合相似度的计算问题。     

基于模糊集相似度量的装载机臂方案选择方法

描述了模糊集之间的相似度量与加权相似度量方法，根据模糊集之间的相似度量提出了装载机臂方案的选择方法。在臂部机构方案选择中，模糊集之间的相似度量是评价机构设计方案接近期望方案（理想方案）的度量，相似度量值越大，机构设计方案越接近期望方案。通过实例阐明模糊集之间的相似度量在装载机臂的方案选择中是可行的。     

基于知识重用的产品快速设计过程研究

阐述了设计知识重用在产品快速设计中的重要作用。提出了基于知识重用的产品快速设计模型和阶段产品模型（设计知识载体）、设计过程、设计知识组成的三要素产品设计迭代过程模型。应用三要素产品设计迭代过程模型,结合工程机械行业的实际情况,以实例形式说明了基于知识重用的产品快速设计过程。