基于本体和粗糙集的协同产品设计知识约简

协同产品设计具有知识来源广、知识类型复杂多样等特点。为简化产品设计知识库并从中有效地提取出对产品设计人员有价值的知识,提出了基于本体和粗糙集的协同产品设计知识约简方法。首先通过引入本体技术对设计知识进行本体建模、显式定义语义和统一表达,以增加产品设计知识的语义;然后通过决策属性的正域及核求解等知识约简方法将设计知识库中对设计人员不重要的、冗余的知识进行约简,精练设计知识库,分析并求解出了约简后知识库中知识的依赖度,从而为设计人员选取与设计密切相关的知识提供依据。最后以汽车发动机的协同设计为例介绍了本文的方法。     

基于数字孪生的复杂机电产品线缆装配工艺模型动态构建方法

针对目前以理想数据制定出的线缆装配工艺文件不能很好地满足实际装配需要以及制定好的装配路径与实际装配路径存在一定偏差等问题,提出一种基于数字孪生的复杂机电产品线缆装配工艺模型动态构建方法。采用同步定位与地图构建方法对线缆装配过程中的零部件特征进行地图构建和线缆空间定位,引入随机有限集描述同步定位和地图构建问题,并采用高斯混合概率假设密度进行地图零部件特征信息的预测与更新;同时采用平方根转换无味卡尔曼滤波器和单特征策略对线缆装配路径进行位姿估计,以完成线缆装配工艺模型的动态构建。最后将所提方法应用于实例分析,验证了方法的可行性。     

复杂机电产品线缆信息本体表达与存储分析

针对复杂机电产品中线缆工程语义信息统一表达难、线缆复杂拓扑结构难以表示和存储的问题,提出基于本体和无向图的复杂线缆信息表达与存储分析方法。首先建立了基于布线设计、装配工艺规划和仿真分析3个维度的线缆信息集成模型;然后利用本体技术对模型信息进行了本体建模,增强了线缆语义信息的表达;最后利用一种水平分割算法将线缆零件划分成一个无向图,在此基础上建立邻接表,实现了线缆零件无向图在计算机中的存储和表达。通过将该方法应用到某线缆零件的实际分析中,验证了文中方法的可行性。     

坐标系导引下的线缆布线点位对应关系自动提取方法

针对复杂机电产品人工寻找线缆端点与电连接器各接线位置之间的点位对应关系效率低、易出错等问题,提出了一种坐标系导引下的线缆布线点位对应关系自动提取方法。建立了基于线缆布线工艺规划的线缆信息模型和电连接器信息模型,采用特征提取技术提取线缆信息和电连接器信息;分别建立了线缆端点坐标系和电连接器各点位坐标系,运用坐标转换将两坐标系变换到装配坐标系下并分析各坐标系之间的关系,在坐标系导引下自动提取线缆与电连接器之间的点位对应关系。将该方法应用于某型相控阵雷达装配体的线缆布线中,实例证明,该方法能快速且准确地提取线缆端点与电连接器各接线位置之间的点位对应关系。     

基于人工神经网络的线缆敷设质量综合评判

针对复杂机电产品线缆敷设过程复杂、难以规范和统一而导致的线缆敷设质量难以控制与评判的问题,提出了一种基于人工神经网络的复杂机电产品线缆敷设质量综合评判方法。在对线缆敷设过程中的影响因素分析后建立了线缆敷设质量等级指标体系;在该指标体系的基础上,运用层次分析法（Analytic Hierarchy Process,AHP）对各因素进行定性定量分析,结合专家打分法获得量化的决策结果;采用人工神经网络与AHP法混合的多指标综合评判方法模拟专家对线缆敷设质量进行评价,并将敷设质量的模型评估结果与专家的评估结果进行比较,分析人工神经网络的学习能力。利用某飞机中的线缆敷设数据进行实例分析,验证了方法的有效性和可行性,展现了人工神经网络在综合评价方面的优越性。     

基于距离场和扫掠剪除算法的线缆碰撞检测技术

针对线缆具有柔性可变形特性而引起线缆碰撞检测难的问题,提出了基于距离场和扫掠剪除算法的线缆碰撞检测方法。基于距离场的碰撞检测方法主要用于检测线缆与线缆、线缆与结构件之间的碰撞：首先通过建立线缆体廓包围球,完成线缆多细节层次球面调和的表达;然后生成三维距离场映射,获取线缆或结构件表面法向量和穿刺深度等碰撞反馈信息。基于扫掠剪除算法的碰撞检测方法主要用于检测线缆的自碰撞：先构建线缆分段数学模型,然后通过线缆离散点扫掠剪除完成线缆自碰撞检测。最后对算法进行了验证,算法具有较好的准确性和快速性,可以满足工程实际的要求。     

基于本体的协同设计产品信息模型研究

在产品协同设计过程中,由于产品信息模型缺乏足够的语义描述,导致协同设计过程中语义级信息共享和互操作困难。本文提出了基于本体的产品信息模型,采用本体对产品信息进行描述,建立了基于语义的信息共享机制,使产品协同设计过程的语义级信息共享和互操作成为可能。最后给出了一个基于本体的产品信息模型的实例。     

基于OWL的产品设计知识本体建模

传统的描述语言和工具不能充分、准确的对产品设计知识进行分类和描述。本体是对一个特定领域中重要概念的共享的形式化的描述。本文基于本体论的思想,从本体论的角度对企业产品设计知识进行分类和概念的抽取,利用OWL本体描述语言对产品设计知识本体进行形式化描述,通过OWL约束公理来定义本体模型,在此基础上构建出基于OWL的产品设计知识本体模型。以汽车造型设计为例,介绍了汽车产品造型设计知识本体模型的构建。