基于多色集合理论的概念设计建模和推理技术研究

对产品信息建模和推理技术的形式化方法进行了研究。将机械产品中存在的约束关系分为3类4种，在功能方法树中以边的形式进行了表示，建立了包含约束信息的功能方法树模型，在此基础上，利用多色集合理论的元素、统一颜色、个人颜色等概念以及多色图，建立了产品概念设计形式化结构模型；从功能分解和约束条件两方面进行了数学形式的描述、推理，给出了实现产品概念设计形式化推理的计算机算法流程；以隔振系统的概念设计为例，应用和验证了以上理论和方法。研究表明，基于多色集合理论建立的机械产品概念设计模型易于形式化描述和推理，方便计算机编程。     

基于约束理论的产品造型概念设计研究

针对产品概念设计思维收敛难度较大的问题,采用定性的研究方法,在造型设计过程中引入约束理论。就约束理论在产品造型概念设计中的可用性进行探讨,归纳用户个体、社会公共群体和功能技术型约束模式。分析约束理论在产品造型概念设计中的导向性和收敛性。从情景约束、概念定位约束、概念约束体系、造型约束和造型方案设计5个部分构建基于约束理论的产品造型概念设计方法。以案例应用进行验证,该方法对降低造型设计思维的复杂度具有可用性。     

基于数据挖掘的产品概念设计建模研究

在产品概念设计过程中，引入数据挖掘技术和方法，提出了基于数据挖掘的全息虚拟产品概念设计模型，开发了数据挖掘工具，建立了面向产品概念设计方案生成的数据仓库；研究建立决策树算法的数据挖掘模型，以支持度为目标，实现从所建立的机械产品库、设计规则库、领域知识库中挖掘相关数据、信息和知识，从而极大地支持机械产品方案创新设计过程。以机床传动机构设计为例，说明了采用决策树方法的数据挖掘模型来实现机械产品概念设计的功能结构映射过程。     

机电一体化系统概念设计过程模型的研究

主要研究了机电一体化系统的概念设计。通过对机电一体化系统的组成的新认识和它的概念设计特点的分析 ,提出了基于功能 行为 结构模型的机电一体化系统概念设计过程模型。它将有助于推动由思维模型向计算模型的转换 ,实现计算机辅助概念设计的目标。     

机电一体化产品创新的概念设计

本文对机电一体化产品创新的概念设计理论和方法进行分析,以期为广大同行提供参考。     

自动嵌绝缘纸机的机电一体化创新设计

介绍了如何运用机电一体化系统概念设计的基本理论 ,对自动嵌绝缘纸机进行机电一体化创新设计。以及新机器的创新点与优点。     

面向创新的机电一体化产品虚拟设计

提出分解重构的创新设计理论并应用于机电一体化产品设计知识体系的建立 ,同时借助虚拟现实技术构建虚实结合的设计系统 ,即机电一体化产品概念设计辅助创新工具DARFAD。DARFAD工具提高了计算机的辅助综合能力 ,符合设计人员的设计思维模式 ,能够激发创新灵感 ,人机交互高效畅通     

基于功能基的产品概念设计模型研究

阐述了用于产品功能建模的功能基；描述了基本功能基的产品功能模型及元功能、功能对象等的表示方法；建立了元功能层、功能对象层、行为层和行为关系层的机械产品概念设计模型框架，能方便地进行产品概念设计。以实例设计对概念设计模型进行了说明。     

计算机辅助机电一体化产品概念设计

对计算机辅助机电一体化产品概念设计进行了论述，从设计方法学的角度讨论了当前该领域主要的观点、研究成果及进展。     

基于接口匹配的机电系统概念设计功能求解

在机电一体化系统概念设计过程中,功能结构的生成和功能求解是交替进行、互为因果的关系。基于这一实际,提出了一种基于功能→效应→作用原理→结构方案映射的机电一体化系统概念设计反馈循环求解模型。分析了单一功能与机电系统功能的各自求解进程,研究了接口匹配及功能求解等反馈循环求解的关键实现技术,开发了一个机电系统概念设计自动化原型系统,并以电脑绣花机的概念设计为例进行了验证。     

机电一体化产品创新的概念设计研究

提出机电一体化产品创新的概念设计全过程模型、创新层次与人机协同的关系、人机协同概念设计的关键技术。创新过程中可以程式化的部分由计算机来实现，而难以程式化的部分则由设计者来完成。指出在构造人机协同概念设计CAD平台时，刚愎自用模块化思想划分软件功能模块和组织开发过程，以利于系统的升级开发和高校、研究院所、企业的协调合作。     

基于Matlab-Sim Mechanics的机电产品组成建模与仿真技术研究

分析了目前几种产品建模方法的特点。比较了机电一体化产品组成的现有划分方法。针对以广义执行机构为主功能的机电一体化产品组成划分，提出了结合Matlab软件的SimMechanics工具箱建立机电一体化产品的广义执行机构模型、传感器模型和控制策略模型的机电产品组成对象建模的方法，为机电一体化产品方案生成后的进一步仿真分析奠定了基础。文章以特定的机电一体化产品——家用多功能缝纫机的横针机构子系统为例，阐明了这种建模方法和仿真技术的具体应用，取得了较好的效果。     

机械产品概念设计方案生成技术研究及软件系统开发

概念设计方案生成被认为是产品概念设计中最为关键的技术。它是决定产品最终质量、市场竞争力以及企业获利最为重要的因素。本文基于公理化设计 (AxiomaticDesign)理论 ,讨论了机械产品概念设计方案生成的关键技术和实现策略 ,并介绍了相应的软件系统开发     

现代机构学研究综述

机构学是机械工程的重要基础。文章讲述了机构学的产生和发展,及其在提高国家竞争力上的重要作用,并对现代机构学的新发展趋势和内容进行概括。指出可控机构、机械系统的概念设计、变胞机构等的研究对现代机构学的发展有重要意义。     

A new symbolic representation method to support conceptual design of mechatronic system

Regarding the typical mechatronic system that realizes controlled motion behaviour as the research object, the mechatronic system is composed of three subsystems, they are generalized executive mechanism subsystem, sensing and testing subsystem, and information processing and control subsystem. Based on the three subsystems, a new kind of symbolic representation method to represent a design scheme of mechatronic system is presented. This symbolic representation method includes graphical symbols, literal symbols and port information flows on the abstract layer of basic mechatronic function units in common use. Two applied instances are given. The method standardizes scheme representation of mechatronic system. The purpose is that the computer can identify and operate the standardized scheme representation. Furthermore, the method can be implemented in connection with related knowledge base to produce creative scheme. The symbolic representation method provides theoretical basis for computer aided conceptual design of mechatronic system.     

应用多色集合理论完成加工中心的概念设计

提出基于多色集合理论的机械产品概念设计的推理算法。多色集合中元素及集合本身可通过统一颜色、个人颜色来描述,用它们也能很好地描述功能方法树中层与层之间的关系,因而用多色集合理论可以作为功能分解和方案求解的推理基础,实现机械产品的概念设计。多色集合理论方法也可方便地用于计算机编程。以钻铣镗类加工中心为对象进行了方案设计,得出了满足需求的方案集。     

The main achievements in the past 24 years and the prospects of mechanism research in China

Since 1982, the symposiums on mechanism in China has been held fifteen times. In the past 24 years, Chinese mechanism has experienced a phenomenal development. Generally, fundamental research on traditional mechanisms is enhanced; mechanism and creative design of products are closely combined; modern mechanism with advanced and new technology is opened up; and mechanism is promoted to modernization. These are manifested in the following aspects: theory research on analysis and synthesis of traditional mechanism is deeply developed; computer-aided design on mechanisms is realized vigorously; conceptual design of mechanism system and mechanical products is energetically pushed; research on robot mechanisms and its industrial application is deeply developed; research on analysis and synthesis of controllable mechanisms and compliant mechanisms are energetically carried out; research on the dynamics of mechanisms and machines is vigorously developed; and reformation of teaching contents and system of mechanism is energetically carried out. Through the above-mentioned aspects of theory research and practical application, the theoretical and academic levels of Chinese mechanism can be considered at the advanced international level. However, there are not many original and breakthrough research achievements of fundamental research in China. In the meantime, there is a larger gap in the aspect of practical application of mechanism in the country compared with advanced countries in the world.     

现代机构学的研究内容和应用展望

本文提出，现代机械学的机械类型已由纯刚性年机构扩展为多种工作原理的广义机构，在机器构成上计算机信息处理与控制已成为机器的主要特征。机构和机器设计更加更有系统性和智能化，注重机构系统的动态设计。现代机构学由于多学科的交叉已形成各种各样崭新的机构学分支。现代机构学的出现将会有力地促进机电产品的创新设计和开发，并力科学技术的发展发挥独特的作用。