支持产品创新的专利知识库系统构建及应用

专利作为一种包含信息较为丰富的知识载体,是支持创新设计的重要资源.基于对机电领域专利信息的分析与整理,结合TRIZ理论及FBS求解过程,对专利文件中所涉及的技术参数、功能以及发明原理进行分析和提取,通过计算专利知识间的关联度将提取后的专利知识进行关联组织,并构建了相应专利知识库原型系统.设计人员可以通过多种检索方式在系统中获得所需的专利知识信息,从而为产品创新设计提供支持.最后通过折叠自行车设计实例说明专利知识库的应用.     

基于可拓变换的专利创新再设计方法

目的对现有优秀专利文本进行挖掘和二次开发,高效快速地实现产品的创新再设计。方法首先以功能本体知识库为基础,通过归类分析目标专利文本中动词之间的关系,提取其功能知识。其次,将从专利文本中提取的功能原理知识词集抽象表示,建立可拓基元模型。然后,根据基元的可拓性寻找目标功能基元的可拓集,运用可拓变换原则实现基元的创新变换。结论将专利文本转化为可拓模型,增加可操作性,同时使得专利的核心技术内容更加直观具象。针对节能灯包装盒,验证了方法的可行性。     

绿色产品的群灰色关联分析评价方法研究

分析了绿色产品评价的特点,建立了群灰色关联分析评价方法.绿色产品评价的方法应体现绿色产品功能性、均衡性、差异性和广泛性的特点.通过把属性指标权重和评价者权重引入灰色关联分析,建立了群灰色关联分析方法,不但充分利用了评价指标的客观数据,而且综合考虑了属性指标和评价者之间的相对重要性.实验研究表明,该方法完全适用于绿色产品的评价,为类似绿色产品评价需体现功能性、均衡性、差异性和广泛性特点的多属性综合评价问题提供了一种有效的方法.     

基于功能相似矩阵的专利产品创新设计研究

目的研究专利文本信息获取产品特征,针对现有的专利群产品之间的相似性,建立一种新的产品创新设计模型。方法建立结构到功能的模型并将功能分为产品功能,外界功能和辅助功能三类;分析产品的功能模型,构建了两个相关联的专利产品的功能相似矩阵,通过判断其功能间的相似度去选择合适的创新原则。本文提出通过采用功能相似变换或功能替代的创新原则,获得最终的产品新方案。结果将其运用到酒类包装盒的创新设计中,构建两个相关联的酒类包装盒的功能相似矩阵,通过判断各功能之间的相似度并选择相应的创新原则设计了一种新型的酒类包装盒。结论通过对酒类包装盒的创新设计有效的验证了本文方法的有效性。     

基于多属性的专利知识表征与组织

针对专利知识传统获取方式中存在的技术领域局限,利用矛盾、物质-场、功能、发明原理、标准解和效应等6种创新属性构建专利知识多属性表征模型;每种创新属性均采用对应的属性层次树进行多层次描述,并由此提出了基于多属性的专利知识多层次组织策略及算法流程;在此基础上,给出了基于该模型的应用框架.通过上述方法构建得到基于多属性多层次的本地专利库,从多个属性角度对专利知识进行综合表征,并支撑不同层次专利知识的获取.从而,打破了技术领域的局限,促进跨学科、跨领域专利知识的快速、有效获取,有利于激发设计人员进行类比迁移.最后,通过微纳空心镍球制备方法的改进示例说明该模型的可行性.     

钽、铌专利研究

介绍了钽、铌专利文献的检索方案及通过专利方法确定钽、铌技术领域中核心技术的原则,并依据这些原则确定钽、铌技术领域中的核心技术.通过对钽、铌专利的研究,提出宁夏东方钽业股份有限公司应采取的对策.     

基于TRIZ的专利规避创新设计

目的研究通过系统化的专利规避设计方法来指导产品设计。方法通过TRIZ的功能分析法对现有专利分析建立系统的功能模型,根据规避设计方法对功能模型进行适当修剪,确定出规避问题,最后应用TRIZ中的创新求解工具来获得规避方案。结论形成了基于TRIZ的专利规避创新设计流程及方法 ,应用一种鲜花包装盒专利对此方法进行案例分析。采用此方法流程可帮助企业在不侵犯现有专利的情况下,高效快速地进行产品创新设计。     

中国LED驱动技术专利态势分析

选择"七国两组织"中文专利数据库,采集1985年1月1日到2008年12月31日期间的LED驱动技术专利文献,建立专利数据库.再选择广东专利信息服务平台分析系统分别从专利申请总量、重点专利技术和重点专利持有人等方面,对LED驱动技术专利进行了深入分析,并对比分析了国内外LED驱动技术专利现状,提出了发展我国LED驱动技术的专利策略.     

基于计算机辅助创新的专利规避设计

目的研究基于专利规避的产品创新设计理论、方法及流程。方法根据需要解决的技术问题,利用以TRIZ理论为核心的计算机辅助创新软件对相关技术专利进行搜索,分析并确定目标专利;进一步利用其系统分析法对目标专利进行功能建模,分析功能组件之间的关系;确定目标专利的技术特征,再结合规避方法、创新原理解、升级企业知识库等来激发规避设计方案。结论形成了基于计算机辅助创新的专利规避设计方法,将此方法应用于一种拆装技术的创新设计。实践表明基于计算机辅助创新的专利规避设计方法不仅可使得专利规避设计过程项目化、系统化,还可以通过积累创新案例促进专利技术的发展。     

基于关联规则的恒星光谱数据相关性分析

利用关联规则作为恒星光谱数据相关性分析方法,以VC 和Oracle9i作为开发工具,设计并以程序实现了基于关联规则的恒星光谱数据相关性分析系统,给出了其软件体系结构和模块功能,并对恒星光谱数据的预处理、取样技术、背景知识模板、频繁模式集挖掘算法等关键技术进行了详细描述.最后,通过系统运行结果表明,利用关联规则来描述、分析光谱数据特征和物理化学性质之间存在的相关性是可行的和有价值的.     

基于粗糙集理论和TOPSIS的绿色包装评价方法

目的为了减少包装造成的环境污染,研究一种基于粗糙集理论的TOPSIS综合评价法,对包装的绿色程度进行评价。方法构建包括环境、资源、能源、功能、经济等5个方面的绿色包装评价体系,利用粗糙集理论确定权重、TOPSIS方法,并对包装的绿色性进行打分排序,通过包装案例研究验证该方法的可行性。结果通过粗糙集理论与TOPSIS法相结合的评价方法得到了客观的排序结果,并选择出最优的绿色包装方案。结论基于粗糙集理论和TOPSIS的包装评价方法可对绿色包装进行评价,并得到了客观有效的评价结果。     

基于浓度特征向量的目标识别与分类

提出了一种新的基于零件浓度特征向量的目标识别与分类技术,以及由零件图像特征信息所构成的浓度特征信息的合理性验证方法。该技术不仅能够准确地反映目标图像的局部结构特征与整体结构特征之间的关系,而且较好地解决了计算机描述零件图像的特征信息的负担过重问题。实验表明,该技术具有识别准确、计算机负担小的优点。     

基于核心专利群的专利规避范围界定方法研究

在知识经济主导社会发展的时代,核心专利群规避已成为企业对抗竞争对手的一项策略,这一策略有助于企业在市场经济中保持竞争力.提供了一种确定核心专利群规避范围的方法,通过选取专利库并制定专利检索策略以及筛选策略检索出相关技术专利,借助向前引证分析出需要规避的核心专利群,并建立核心专利群中每件专利的系统结构树及相应的功能树,依据系统结构树及功能树提供的元件及其功能关系,建立核心专利群的模块-功能表,由表中元件所处的模块确定规避范围;最后寻找出插头的核心专利群的规避范围,并评估该方法的优越性.     

基于结构相似性的轴类零件加工特征可拓关联方法

在现有轴类零件相似性检索方法的基础上,将轴类零件的信息模型划分为结构特征层和加工工艺层,并利用可拓基元方法进行形式化描述.提出从轴类零件结构和加工工艺两方面进行相似性检索的方法:首先基于结构矩阵表达方法,对轴类零件的结构特征进行相似性检索,从实例库中检索出2~5个相似实例,然后以可拓综合关联函数进行加工特征的相似度匹配,得出与新零件最相似的零件.通过实例验证,该方法具有可行性,并且可在检索过程中动态调整系数水平,具有检索适应性强的优点.     

乡村振兴下秸秆家具绿色模块化设计研究

目的 实施乡村振兴战略必须要优先考虑生态文明,以绿色发展引领美丽乡村的振兴。农村废弃秸秆焚烧产生的大量烟雾会对大气造成污染,从绿色模块化设计角度出发,分析秸秆材料的特点以及设计的多种可能性,对废弃秸秆进行有效利用以减少焚烧污染,将乡土材料转换为可利用的资源。方法 运用绿色模块化设计理念以功能与结构的相关性进行聚类划分,在此基础上对划分的模块进行零件变型设计,形成产品族的扩展设计,以增加产品的绿色属性及个性化需求。结论 明确了模块划分在秸秆材料家具设计中的实现方法,使其符合现代家具产品的使用功能、绿色属性及美学特征,拓展了自然材料在现代家具产品设计中的应用范围,优化了秸秆材料设计在家具领域的方法,传达了乡村振兴下的绿色生态发展理念。     

一种基于遗传算法的VMD参数优化轴承故障诊断新方法

为准确提取轴承故障特征信息,提出以峭度指标和包络熵为综合目标函数的变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)参数优化方法,并改进了诊断流程实现了无需指定参数优化范围的自适应参数优化算法。通过遗传算法对综合目标函数最小值进行搜索,以确定模态分量个数及惩罚参数的最佳组合。原始故障信号经最佳参数组合下的VMD方法分解为若干个本征模态函数,选择最小综合目标函数值对应的模态分量进行包络解调分析,进而通过模态分量的包络谱判断轴承故障类型。通过实测故障信号分析表明,该方法能够从噪声干扰中有效提取到早期故障信号的微弱故障特征,实现了轴承故障类型的准确判定,验证了该方法的有效性。     

多准则模糊关联的机械产品关键元动作识别

关键零件作为复杂机械产品的核心，对实现产品功能具有重要作用。然而，产品中零件数目庞大且具有耦合关系，导致识别关键零件十分困难。为实现产品关键单元的识别，从元动作出发，提出了一种面向复杂机械产品的多准则模糊关联综合评价的关键元动作识别方法。首先，利用“功能—运动—动作（fuction?montion?action， FMA）”的分解方法将复杂机械产品分解至最小运动单元——元动作；其次，基于不同元动作之间的运动和结构关系建立三角模糊评价矩阵，将证据理论与模糊关系结合，提出了模糊证据理论算法，实现了元动作之间不同关联信息的融合，解决了元动作之间信息模糊或缺失的问题，并在此基础上利用三角模糊数可能度关系的指标权重确定方法实现对元动作重要度的排序；最后，以国产某型号数控加工中心的转台为例，验证了该方法的合理性与有效性。研究表明：FMA分解方法从运动角度出发，可以简化整机的分解过程，有效表征产品零件的运动关系；从元动作的结构和运动关系分析元动作之间的相关性可以更好地研究元动作之间的耦合性；将证据理论带入模糊关系中进行不同元动作之间的关联信息融合，可以解决信息模糊问题。通过对元动作重要度的排序识别关键元动作，为后续对元动作单元的研究奠定了基础。     

基于功能变更的专利产品创新再设计

目的从突破现有优秀专利壁垒的角度出发,将功能变更方法应用于专利产品的创新再设计。方法确定专利总功能和技术特征,建立功能结构模型,泛化核心功能并分析功能语义的同义或反义表述,选用合适的功能表达来替换,并构建新的功能结构模型。结果最终通过对功能新表述寻找新的实现方法,得到专利产品的创新再设计的物理模型。结论实现对专利产品的创新再设计,形成自己有特色有价值的专利。同时以一种酒类包装盒为实例验证上述创新再设计方法的有效性。     

实测模态和结构模型同步修正的结构损伤识别方法

在基于灵敏度分析的有限元模型修正方法基础上,提出一种对实测模态和结构模型同步修正的结构损伤识别方法。即利用有损结构模态与测量噪声在时频域内的差异,以结构有限元模型为基准,对实测模态差进行小波去噪处理,再利用修正后的模态构造目标函数,进行有限元模型修正,经过迭代计算最终可识别结构的损伤。数值算例表明该方法可有效降低噪声的影响,提高损伤识别的精度。