基于本体映射的零件工艺实例重用方法研究*

针对目前计算机辅助工艺设计中基于实例的工艺相似性重用问题,提出一种基于本体映射的零件工艺实例重用方法。在分析零件工艺实例信息的基础上,建立了新零件工艺知识本体和零件库零件工艺实例本体。基于本体映射的方法,通过本体间相似度计算,完成新零件工艺实例的检索和重用,并以轴类零件来说明该方法的有效性。     

三维工序模型几何演变序列的相似性度量

针对传统的基于"相似零件结构有相似工艺"准则的知识检索方法造成知识重用粒度大等缺点,提出一种基于三维工序模型序列演变过程的工艺相似性度量方法.首先利用具有仿射不变性的一组物理特征量,即形状描述元,表达三维工序模型几何形状的特征值;然后通过比较形状描述元的差异获取三维工序模型序列中发生几何变化的体素;再由发生几何变化的体素构建相邻两道工序模型之间几何变化的属性邻接图,并利用属性邻接图所构成的序列表达工序模型几何演变过程;最后通过度量属性邻接图序列之间的相似性实现工艺相似性度量方法,实例结果表明,该方法是有效的.     

基于零件特征关注度的夹具实例相似性检索方法

针对传统夹具实例检索方法的不足和三维模型检索的局限性,提出一种对于零件几何形状的零件特征关注度模型表示方法及生成该模型的方法,并给出了根据零件特征关注度模型进行夹具实例检索的算法.根据B-rep实体表示方法构造零件属性邻接图,通过特征提取算法获得零件的特征并计算特征关注度,形成关注度模型.在零件特征关注度模型的基础上,利用非精确图匹配算法匹配零件关注度模型,并应用于夹具设计实例检索过程中.应用证明,该算法可以满足工程应用的需求.     

基于形状相似性的快速成型扫描算法检索实例

针对快速成型系统采用单一扫描算法带来的缺陷,提出了一种基于切片图形几何形状匹配的综合选取扫描路径的方法.根据pic文件格式,构造边角邻接矩阵(EAAM)和边属性向量(EAV)以表达切片图形的几何形状.并给出了基于上述模型的形式化定义;通过抽取表征EAAM和EAV特征参数建立了一个有效的实例索引机制,提出了形状相似性及实例相似性的度量和计算方法;最后给出了切片图形检索过程的关键算法实现,该方法具有较好的通用性和实用性,能够有效的提高快速成型系统效率.     

基于实例的智能工艺设计系统

针对传统智能工艺设计系统的缺陷与不足，结合基于实例推理（Case-Based Reasoning,CBR）和基于规则推理（Rule-Based Reasoning,RBR)的方法，设计了一个基于实例的智能工艺设计系统，给出了工艺实例一个完整清晰的形式化描述，阐述了新零件与实例进行比较和匹配的策略和算法，在检索出相符的实例后，调用RBR方法对实例进行修正，最终完成复杂的工艺设计任务。     

关联工艺引导的型腔类零件局部结构检索方法

针对已有的基于内容的三维CAD模型检索技术难以保证检索结果关联工艺的可重用性,需要设计人员进一步甄别其重用价值的问题,提出一种关联工艺引导的型腔类零件局部结构检索方法,以从基于制造特征的结构化工艺数据中查找关联工艺可重用的相似三维几何.首先建立特征关联工艺参数化驱动模型,从特征加工几何、加工精度、刀具几何角度揭示特征实例关联工艺的参数化驱动特性;然后以特征实例关联工艺为参考,建立基于中轴转换的特征相似性评价模型;最后提出基于子图同构的相似局部结构提取算法,并且计算相匹配局部结构之间的相似度.在CATIA平台下开发了原型系统,并验证了文中方法的有效性.     

基于样图的排样及其样图检索方法

为解决不规则图形排样问题,讨论了基于实例(样图)的推理方法在零件排样问题中的应用,给出了基于样图的排样系统结构.此方法的一个关键问题是在已知待排的零件组和板料的前提下,如何从样图库中检索出相应样图的图形匹配方法.为此提出了基于图形(组)简化骨架的模式编码的串间Findler距离的图形(组)之间相似性检索算法,并给出了算例验证.     

符号熵驱动的零件机加工艺过程的多维度相似性度量方法

机加工艺过程从表象看是一道道工序加工方法组成的序列,但从内里看其实是工件从初始毛坯模型到最终成品模型的几何结构演变过程,单纯从工序加工序列或三维几何结构的角度出发进行相似性检索会降低检索到工艺的有效性.针对以上问题,提出一种符号熵驱动的零件机加工艺过程的多维度相似性度量方法.首先建立基于符号熵的序列相似性度量方法,直接对加工方法序列进行相似性计算;然后建立与加工方法序列对应的几何演变序列,并在符号熵方法的支持下实现对几何演变过程的相似性度量;最后将加工方法序列的相似性计算结果及对应几何演变过程的相似性计算结果进行融合,实现对机加工艺过程相似性的多维度和精准评价.实例结果表明,所提方法在度量不同类型机械零件的工艺相似性时,评价结果更贴近实际制造工艺过程和工艺人员的经验认知,证明方法是可行的.     

基于实例推理的高速切削数据库系统构建

针对高速切削领域缺乏完整、实用的数据库支持的问题,构建了一种发动机零件高速切削工艺实例库模型,提出了一种实现实例推理的算法.研究了发动机零件的切削工艺,归纳了常规切削中对切削工艺具有重要影响作用的工艺特征,对常规切削进行问题描述;在此基础上,从提高加工精度的角度出发,归纳了高速切削工艺中对提高加工质量具有重要影响作用的工艺特征,提出了高速切削问题描述的方法;针对各个工艺特征给出了局部相似度的计算方法,提出了一种客观赋权法即熵值法来确定各个工艺特征的权重值;采用最近邻居法实现实例检索.通过实际应用证明了这种数据库的可行性以及实例推理算法的合理性.     

基于实例推理的模具设计技术研究

模具设计需要大量借鉴以往的设计方案。对设计经验的合理组织和重用可以缩短模具设计周期,提高模具设计效率。文章介绍了一种基于实例推理技术的模具设计方法:通过状态空间法表示了设计实例;阐述了基于相似度理论的最近邻居算法检索策略,能够对实例库中的实例进行检索。并以凸模零件为例对所讲述的方法及技术进行了说明,结果表明实例推理技术的应用可以提高模具的设计效率。     

结合相关反馈技术的冲压件检索方法

为了更好地检索出用户满意的冲压件实例,将相关反馈过程与模块加入冲压件实例检索系统。给出了基于向量空间的冲压件实例相似度计算公式与反馈迭代算法,分两个阶段考察新旧实例间的相似度,其结果由用户判断其相关性,采用Ide-regular算法进行反馈运算,该步骤可以不断循环以逼近较为满意的实例。采用基于离差信息的权重更新算法,综合用户检索偏好和实例自身信息计算其组合权重。结果表明,所提出的反馈计算方法有利于提高冲压件检索准确度。     

基于案例推理的软测量方法及在磨矿过程中的应用

针对复杂工业过程中一些关键工艺参数难以用仪表进行在线检测的问题,提出了基于案例推理的软测量方法.案例表示由案例产生时间、工况描述、解及相似度组成;案例检索采用具有多相似度阈值计算的最近相邻策略;案例重用采用基于静态相似度阈值和基于动态相似度阈值两种算法,并给出了新的案例修正和存储策略.用该方法建立的磨矿粒度软测量模型已成功应用在某选矿厂磨矿过程中,应用结果表明提出的方法效果显著,具有推广应用前景.     

三维模型的基因匹配式检索方法研究

为了提高基于内容的3D模型检索效率,提出了一种通过基因匹配进行三维模型检索的方法。CAD底层的几何体API及拓扑API作为结构基因和协调基因构成三维模型基因组。基因组相似度主要是指等同基因块的数量、所有结构基因相似度的平均值。将排列次序相同的一系列基因符号串定义为基因块,基因块对应于产品结构的形状特征,基因块的甄别采用的是串模式匹配算法;结构基因相似度是基因欧氏距离的线性函数,采用基因遍历算法实现。参照目标基因组计算待评价基因组的相似度,相应的实例试验演示了这种三维模型检索方法的有效性。     

基于拓扑逼近的CAD模型局部结构检索

为了从大量CAD模型中检索出具有指定局部结构的模型,提出一种基于拓扑逼近的检索方法.根据建立的CAD模型上边界面的几何与拓扑信息表达模型,提出一种统一度量方法来计算检索对象与检索条件中不同类型边界面之间的相似度;利用基于广度优先搜索的图生成树算法得到检索对象与检索条件之间的初始边界匹配方案;提出拓扑逼近算法,并将初始边界匹配方案作为其输入条件搜索最佳边界匹配方案;在最佳边界匹配方案基础上计算检索对象与检索条件之间满足绝对误差限的相似度,实现CAD模型的局部结构检索.根据文中方法在UG平台上开发了CAD模型局部结构检索系统.实验结果表明,该方法能够有效地实现CAD模型局部结构检索,具有较好的精度和较高的效率.     

Application of planar shape comparison to object retrieval in image databases

A similarity measure for silhouettes of 2D objects is presented, and its properties are analyzed with respect to retrieval of similar objects in image databases. To reduce influence of digitization noise as well as segmentation errors the shapes are simplified by a new process of digital curve evolution. To compute our similarity measure, we first establish the best possible correspondence of visual parts (without explicitly computing the visual parts). Then the similarity between corresponding parts is computed and summed. Experimental results show that our shape matching procedure gives an intuitive shape correspondence and is stable with respect to noise distortions.     

Web 2.0下基于案例的知识管理系统

为实现Web 2.0环境下网络知识的获取和共享,提出一种基于案例的知识管理系统。采用案例推理的方法实现知识管理,根据Web 2.0网络环境的特点,在案例表达阶段,为每个案例设置标签属性,使其能实现开放性分类。在案例检索阶段,将领域本体引入相似度的计算。利用人工神经网络算法、用户录入案例标签维护案例库和本体库。实验结果表明,该系统能快速检索出具有较高相似度的历史案例。