基于三维CAD模型的复杂机械设备拆装智能诱导系统

为实现复杂机械设备三维设计与拆卸、装配三维诱导的一体化,提出了基于三维CAD模型的复杂机械设备增强现实拆装诱导框架,基于该框架提出了基于拆装优先关系分层网络模型的拆装顺序诱导方法,该方法在初始化阶段自动生成树状拆装优先关系分层网络模型,在设备拆装过程中根据操作者的拆装操作在线规划拆装顺序,智能输送相关诱导信息.提出了基于透视投影原理的三维诱导场景生成与显示方法,能够根据拆装方向和零部件包围盒的尺寸,利用透视投影原理将虚拟诱导场景定位在世界坐标系中,使虚拟诱导场景以合适的视角显示在屏幕的指定位置上,提高了三维信息显示的直观性.最后建立了原型系统,验证了以上理论和方法的可行性.     

装配设计意图的语义表示

在传统计算机辅助装配设计意图信息表达的基础上,提出一个基于本体和资源描述框架表达模式的装配设计语义表达框架;通过领域知识规范的语义概念及其属性关系的本体定义和实例化的资源描述框架描述,为装配设计的装配体组成、连接关系、配合精度和空间约束关系的语义描述提供一个形式化的表达;探讨了对计算机辅助设计产品装配模型自动和人机交互相结合的语义标注方法;通过一个简单装配实例的语义表达,建立了基于语义表达的装配设计资源描述框架/可扩展标记语言文档。为装配设计意图信息的语义推理、查询和智能理解奠定了基础。     

业务过程执行语言流程语义标注方法研究

为提高工作流模型在分布式执行过程中的自动化程度.解决语义异构问题,提出了一种基于本体的业务过程执行语言语义标注方法,构建了业务工程执行语言流程树和Web本体描述语言领域本体树.针对业务工程执行语言流程中的每个概念,分别从三个角度计算其与Web本体描述语言领域本体中所有概念之问的语义相似度,并选取与该概念复合相似度最大的概念建立映射关系.通过语义消歧过程.消除业务工程执行语言流程中存在的语义异构,并生成语义消歧树,进而基于一系列映射规则,将语义消歧树转化为Web服务本体描述语言描述的语义工作流模型.最后给出应用实例,并采用F1-measure对所提出的语义消歧方法进行评估.     

基于语义关联度的复杂产品装配指令启发式设计

为了实现复杂产品装配指令的启发式设计,通过深入分析复杂产品装配指令语义本体,提出了复杂产品装配指令语义相似度及语义关联度的概念,给出了复杂产品装配指令语义相似度及关联度分析方法,并基于本体层次结构中语义元素距离及概念属性因素,实现对装配指令语义元素的语义相似度量化分析及聚类,基于有向图理论,实现装配指令典型语义元素关联度量化分析,最终完成了装配指令的启发式设计。     

基于特征语义的装配序列规划预处理方法

针对复杂产品装配序列规划复杂度高、求解效率低下的问题，提出了基于典型零件装配语义规则的装配序列规划预处理方法。构建基于特征的装配语义模型，表达零件的类型与几何特征信息，在此基础上构建典型零件装配特征库；通过基于属性邻接图的匹配方法，进行零件类型识别及子特征分割；基于典型零件的装配规则，建立装配序列规划矩阵的降维方法，提出基于装配序列规划矩阵的装配可行序列生成方法；以主动锥齿轮子装配为例验证了方法的有效性。     

面向协同装配规划的信息模型研究

为解决复杂产品的装配设计团队和装配规划团队间的协同工作,提出了装配结点概念,用以集成描述产品装配信息,利用装配结建立了产品的装配联系图模型,通过图模型中顶点和边的属性,分别独立描述零件和装配信息.给出了一个基于割顶点的装配联系图层次分解算法,构建了基于共享零件的产品结构层次树模型.基于结构层次树模型,描述了协同装配规划中的协同工作信息.利用实例说明了面向协同装配规划的信息建模过程及模型的有效性.     

基于多维情境本体匹配的产品开发过程业务产物智能推荐技术

针对产品开发业务过程任务执行时的知识管理问题,提出了一种情境感知的工作流任务知识智能推荐方法。在对工作流任务的执行情境进行研究的基础上,建立了一种基于本体论的分层工作流情境本体模型WfCOM,并对其进行了形式化描述;针对WfCOM情境本体实例节点在元素层面和结构层面的共有特性,分别研究了基于Jaro-Winkler的语言学字符串相似度算法,基于TF-IDF的本体描述文本向量空间相似度算法,以及基于图结构自相似的情境本体结构相似度计算方法。在上述本体节点匹配算法的基础上,研究了一种线性组合的多维度情境相似计算方法,为了找到最优权重向量,研究了一种基于业务产物访问历史评价的权重向量搜索方法,并通过实验对提出的多维情境相似算法进行了验证。     

基于属性相似性的三维装配体通用设计单元发掘方法

为了从已有CAD模型中获取具有共性的可重用信息、缩短产品开发周期,以产品三维装配体模型为对象,提出了一种基于属性相似性的装配体通用设计单元发掘方法。针对装配体模型的多源输入信息,建立了模型信息的属性邻接图表示方法;采用三类属性相似度分析方法将装配体模型进一步转化为聚类属性邻接图,实现了所有零件和连接关系的分组和统一表示;以聚类属性邻接图为基础,给出了基于快速频繁子图挖掘的装配体通用设计单元发掘算法和步骤。以一组制动器类产品的装配体模型为对象,验证了所提方法的有效性。     

面向概念设计的三维模型多条件组合检索研究

针对单一检索条件难以满足产品概念设计阶段对三维模型模糊检索的问题,对铁路电气化行业中机电产品三维模型信息表达进行了分析,构建了基于功能形式化建模的零件库资源本体,在考虑语义距离、语义重合度、层次深度3个因素的基础上,对本体的语义相似度计算原理进行了研究,同时对产品类别、功能或特性进行了相似度计算,实现了以类别_功能_特性为检索条件的组合式扩展查询方案,提出了一种基于本体的三维模型多条件组合检索方法;最后介绍了三维模型检索系统的设计框架及实现,并以检索电子元器件中常用模型—某型号接触器为例进行了系统的实例验证。研究结果表明:利用本体的语义关系,该系统可以有效地支持三维模型的语义扩展检索,有助于模型的设计重用。     

基于本体的装配序列自动生成

针对基于纯数学理论的装配序列生成方法难以显式地表示出生成合理的装配序列所需的知识和经验的语义问题,将本体引入装配序列自动生成的研究中。从装配体的子装配关系出发,结合定位关系、干涉关系和连接关系等装配信息建立装配信息模型。基于所建模型构建装配信息本体,并以本体规则的形式显式地表示知识和经验的语义。在所建本体和规则的基础上,通过本体推理判定装配序列的合理性,进而设计装配序列的自动生成方法。通过实例展示了方法的工作过程,同时验证了方法在减少不合理装配序列方面的有效性。     

面向智能装配的工艺知识管理方法EI北大核心

针对机电产品装配过程中智能化程度不高、工艺知识量大且繁琐的问题,提出了面向智能装配的装配工艺知识管理方法。研究了基于本体的工艺知识建模方法,利用本体描述语言(OWL)对知识本体进行编码。分析了装配过程涉及的工艺知识的特征,根据知识的类型构建了对应的装配工艺知识库,提出了产品全生命周期装配工艺知识管理方法;设计了基于本体的语义相似度和逻辑推理相结合的工艺知识智能推理流程,结合制造执行系统(MES)和闭环控制思想,提出了装配工艺评价与优化方法。以继电器为对象,验证了机电产品工艺知识管理方法的有效性,开发的工艺管理系统应用在某航天电子企业。     

基于场论的本体中概念相似度求解方法

针对目前本体中概念相似度求解方法孤立考虑概念信息量或概念关系的问题,提出基于场论的概念相似度求解方法。该方法首先明确概念的语义关系是由概念包含的信息决定且隐性的概念关系通过显性的概念关系推出,并将概念包含的信息划分为共性信息与特性信息两类。结合场论的原理和方法,将本体映射为与物理场具有相同特性的语义场,将概念的共性信息和特性信息分别转化为语义引力元和语义距离,采用引力场模型计算概念的相似度。结合坦克装甲车辆和舰船领域知识检索需求,建立基于本体的语义检索系统,并通过与五种典型的相似度求解方法进行对比分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于情境感知生成对抗网络模型的工程知识推荐方法

针对现有知识推荐方法因稀疏矩阵和冷启动导致推荐性能不佳的问题,提出一种基于情境感知生成对抗网络模型的知识推荐方法(CGKR).提出任务相似度概念,同时考虑内容相似度和任务相似度构建知识相关性网络,基于知识相关性网络构建语义激活扩散模型,扩展用户历史评分,以全面探知用户兴趣;基于用户个人背景信息和历史行为信息构造用户情境...     

面向序列规划的装配工艺APS树模型生成的研究

分析了现有装配序列规划方法和装配序列表达模型的缺陷，提出了一种合理的装配工艺APS树模型，并用这种模型表达非线性的装配序列。利用产品功能结构树和零部件的信息，采用基于装配关系图分割的几何推理和基于规则的知识推理的方法来简化工艺子装配体的识别，以此生成装配结构树。然后，利用装配知识判定子装配体的装配优先约束关系，提高由装配结构树生成装配工艺APS树的效率。最后，基于装配结构树，通过不断添加数据节点和关系节点，自上而下分层规划，从而生成产品的装配工艺APS树。     

基于装配特征本体表达的虚拟产品建模研究

在借鉴元对象工具思想的基础上,给出了装配特征的本体表达框架。采用四层元数据体系表达装配特征,并用网络本体语言描述装配特征本体信息。基于上述表达框架,提出了面向虚拟产品的全息语义模型。给出了模型数据的存储结构以及模型信息的重组算法。最后,通过应用实例验证了所提出的理论和方法。     

几何增强的装配工艺本体建模

包含产品几何与非几何信息的产品装配要求是装配工艺设计的主要依据,对装配工艺设计决策结果具有决定性的影响。在装配工艺模型中描述产品的几何相关信息能够更好地表达如装配顺序,装配路径等内容,同时可以更好地辅助装配工艺决策,提高决策的自动化水平。提出一种几何增强的装配工艺本体模型,利用语义本体技术,建立产品几何信息在装配工艺中的描述方法,数据结构与关系描述。并以该模型为基础,建立基于几何增强装配工艺本体的装配工艺决策框架。该框架分为两部分：一是采用几何增强的装配工艺本体模型描述产品几何信息和装配工艺信息的数据结构和相互关系;二是为了让几何信息与装配工艺信息之间存在的丰富的隐含关系显性化,对语义本体推理机制进行增强,提出推理单元的概念,使决策框架具有从产品几何信息中推理装配工艺相关信息的能力,有效地支持装配工艺决策。以针对某传动器产品装配顺序决策的过程,验证所提出的几何增强装配工艺本体模型与框架的有效性。     

基于语义推理的产品装配设计技术

为保证产品具有良好的结构设计和零件可装配性,研究了装配语义模型,详细讨论了设计尺寸约束和装配几何约束的符号化表达方法,并给出了书写规则。在此基础上建立了装配语义图,通过节点描述零件属性信息,通过有向边描述装配语义信息。介绍了基于装配语义的产品装配设计工作流程,重点阐述了零件设计尺寸约束、装配规划信息和装配操作序列的推理过程。给出了语义修改和语义变动两种情况下装配语义图的维护机制。应用实例表明,该模型可以有效地支持产品的协同装配设计。     

面向虚拟拆装的产品装配模型及其应用

本文针对机械产品的拆装次序及次序表达进行分析讨论,设计了一种面向虚拟拆装的产品装配模型.该模型是一棵具有拆装次序意义的装配树,不仅能够描述产品的层次信息,而且保证了产品拆装实验合理正确的设计和执行.具有简单、高效、可靠、适应面广等许多优点,可用于各种装备虚拟拆装,具有广阔应用前景.     

应用图学习算法的跨媒体相关模型图像语义标注

针对传统跨媒体相关模型(CMRM)只考虑图像的视觉信息与标注词之间的相关性,忽略标注词之间所具有的语义相关性的问题,本文提出了一种新的基于图学习算法的CMRM图像语义标注方法。该方法首先根据运动领域图片训练集中的标注词,建立运动领域本体来标注图像;然后采用传统的CMRM标注算法对训练集图像进行第一次标注,获得基于概率模型的图像标注结果;最后,根据本体概念相似度,利用图学习方法对第一次标注结果进行修正,在每幅图像的概率关系表中选择概率最大的N个关键词作为最终的标注结果,完成第二次标注。实验结果表明,本文提出的模型的查全率和查准率均高于传统的CMRM算法。     

基于业务关联图的协同制造关键语义识别方法

为更好地支持协同制造服务应用本体的建立,提出了一种基于业务关联图的协同语义识别方法.分析了面向服务架构下的协同制造语义模型及其层次关系,以及每个层次中所包含的语义内容;提出了基于全息图的语义识别步骤,在识别过程中,采用定性识别和定量识别相结合确定关键语义的方法.通过汽轮机协同制造语义识别1实例,验证了所提方法的有效性.