基于本體的變型設(shè)計(jì)方法研究選題報(bào)告教學(xué)課件

研究生學(xué)位論文選題報(bào)告研究課題：基于本體的磨床變型研究指導(dǎo)老師：副教授學(xué)生姓名：攻讀學(xué)位：碩士

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頁(yè)報(bào)告內(nèi)容一、論文選題的目的和意義二、研究方案三、研究計(jì)劃進(jìn)度四、研究創(chuàng)新點(diǎn)五、主要參考文獻(xiàn)目錄

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頁(yè)一、論文選題的目的和意義（1）課題來(lái)源，項(xiàng)目名稱(chēng)：

課題來(lái)源：。項(xiàng)目名稱(chēng)：基于本體的磨床變型研究

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頁(yè)（2）研究的意義：

傳統(tǒng)的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)方法沒(méi)有充分重用企業(yè)己有的設(shè)計(jì)資源。這些會(huì)造成設(shè)計(jì)成本、工裝成本和制造成本的增加，嚴(yán)重影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。采用本體技術(shù)和參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)。本體可以為產(chǎn)品提供詳細(xì)的知識(shí)，提供形式化描述產(chǎn)品的基礎(chǔ)，具有很好的概念層次結(jié)構(gòu)，可以很好地彌補(bǔ)上述缺陷。

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（3）本選題有關(guān)的研究方向的現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢(shì)：

1)基于相似設(shè)計(jì)理論的變型設(shè)計(jì)

2）基于模塊化技術(shù)的變型設(shè)計(jì)

3）基于特征的變型設(shè)計(jì)

4）基于參數(shù)化和變量化設(shè)計(jì)方法的變型設(shè)計(jì)

5）基于關(guān)系型產(chǎn)品模型的變型設(shè)計(jì)

6）基于產(chǎn)品動(dòng)態(tài)模型的變型設(shè)計(jì)

7）智能變型設(shè)計(jì)理論

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頁(yè)隨著計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展研究者將本體引入到計(jì)算機(jī)科學(xué)領(lǐng)域。在機(jī)械工程領(lǐng)域，本體也得到了大量的應(yīng)用，包括企業(yè)本體、工程設(shè)計(jì)本體、產(chǎn)品本體、產(chǎn)品設(shè)計(jì)資源本體和（分布式）工作流程本體等，不同的研究人員由于側(cè)重點(diǎn)不同，所建立的產(chǎn)品本體反應(yīng)出的產(chǎn)品信息也各不相同，具體包括用于設(shè)計(jì)的產(chǎn)品本體、用于產(chǎn)品生命周期管理的產(chǎn)品本體、用于產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的產(chǎn)品本體、構(gòu)建產(chǎn)品信息系統(tǒng)的產(chǎn)品本體和產(chǎn)品零件庫(kù)本體等。

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頁(yè)（4）本選題研究的目標(biāo)和內(nèi)容： 研究的目標(biāo)基于參數(shù)化分析，汲取人工智能的最新研究成果，將本體技術(shù)引入變型設(shè)計(jì)中，添加相應(yīng)的公差信息，建立磨床變型設(shè)計(jì)本體，并在此基礎(chǔ)上，采用SWRL語(yǔ)言定義磨床變型設(shè)計(jì)過(guò)程的約束條件，從而構(gòu)建磨床變型設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)磨床變型設(shè)計(jì)知識(shí)的共享與重用。

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頁(yè)研究的主要內(nèi)容：1）對(duì)模塊劃分技術(shù)、變型設(shè)計(jì)技術(shù)、實(shí)例推理技術(shù)等相關(guān)知識(shí)的深入學(xué)習(xí)。2）通過(guò)逆向工程，運(yùn)用solidworks將機(jī)床進(jìn)行三維實(shí)體建模。3）學(xué)會(huì)采用語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)規(guī)則語(yǔ)言SWRL定義變型設(shè)計(jì)的約束知識(shí)，構(gòu)建磨床變型設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了尺寸信息與公差信息的推理。4）設(shè)計(jì)者自主選擇合適的重用產(chǎn)品實(shí)例，通過(guò)構(gòu)建的變型修改平臺(tái)，完成對(duì)重用實(shí)例的修改。5）構(gòu)建產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫(kù)，用本體表示方法表示實(shí)例模型，添加索引管理所有產(chǎn)品，有效管理數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)。通過(guò)檢索用戶(hù)需求及自定義權(quán)重，獲得與目標(biāo)相似產(chǎn)品系列實(shí)例集。

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頁(yè)磨床前床身

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頁(yè)二、研究方案（1）技術(shù)方案

1）構(gòu)建零件的幾何模型。

2）建立機(jī)床零件的變型設(shè)計(jì)本體。3）構(gòu)建知識(shí)庫(kù)4）構(gòu)造實(shí)例斷言5）知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)推理6)在知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)變型設(shè)計(jì)原型系統(tǒng)本研究通過(guò)在構(gòu)建特定知識(shí)域的本體模型，建立磨床的知識(shí)庫(kù)，采用基于實(shí)例推理方法解決解決新的設(shè)計(jì)問(wèn)題，這個(gè)過(guò)程中包括實(shí)例的檢索、重用、修改和保存。整個(gè)研究是以CBR為基礎(chǔ)，結(jié)合本體知識(shí)的表達(dá)方法和變型設(shè)計(jì)技術(shù)。

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頁(yè)（2）實(shí)施方案所需的條件①掌握機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等相關(guān)知識(shí)；②掌握人工智能方面的本體語(yǔ)義表達(dá)，實(shí)例表示方法；③掌握模塊劃分技術(shù)、參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)等技術(shù)；④掌握三維軟件的參數(shù)化設(shè)計(jì)方法和分析軟件的分析技術(shù)，而且可以熟練使用；軟件：solidworks軟件、VC6.0.及SQLSever2000數(shù)據(jù)庫(kù)、protégé（4）可行性分析1）基于實(shí)例推理的技術(shù)的研究比較成熟，可以找到很多關(guān)于CBR的資料進(jìn)行研究、試驗(yàn)及應(yīng)用。2）對(duì)于參數(shù)設(shè)計(jì)技術(shù)的研究也很多，基于這些資料我們可以結(jié)合前人的設(shè)計(jì)方法，根據(jù)實(shí)際情況建立合適的參數(shù)化模型，實(shí)現(xiàn)建模和相應(yīng)分析。3）關(guān)于基于本體設(shè)計(jì)技術(shù)，國(guó)內(nèi)外的文獻(xiàn)比較多，可以參考國(guó)外先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)，與此同時(shí)學(xué)習(xí)國(guó)外的研究方法。4）導(dǎo)師曾承擔(dān)和完成多項(xiàng)與本課題相關(guān)的科研項(xiàng)目，有較強(qiáng)的研究能力和豐富的組織經(jīng)驗(yàn)，她的指導(dǎo)是完成本項(xiàng)目的必要保證。

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頁(yè)三、研究計(jì)劃進(jìn)度2014年3月——2014年6月學(xué)習(xí)本體技術(shù)、基于本體設(shè)計(jì)方法、參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)等相關(guān)理論知識(shí)。2014年7月——2014年9月確定設(shè)計(jì)產(chǎn)品，對(duì)產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，建立知識(shí)庫(kù)，完成對(duì)產(chǎn)品知識(shí)儲(chǔ)存。2014年10月——2014年11月提取模塊的參數(shù)，完成模塊的語(yǔ)義定義，實(shí)現(xiàn)模塊的變型設(shè)計(jì)，采用本體理論研究問(wèn)題。2014年12月完成模塊的接口問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的個(gè)性化設(shè)計(jì)。2015年1月——2015年3月整理資料，撰寫(xiě)論文，完成課題。

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頁(yè)四、研究創(chuàng)新點(diǎn)1）將本體的概念引入產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)中，利用protégé構(gòu)建產(chǎn)品的本體模型，通過(guò)產(chǎn)品及零部件的本體庫(kù)，使產(chǎn)品及零部件的信息描述更規(guī)范詳盡。2）通過(guò)用戶(hù)界面的輸入，可以在本體庫(kù)中動(dòng)態(tài)檢索相近的本體庫(kù)模型，從庫(kù)中調(diào)用產(chǎn)品三維模型的模板或繪圖程序，通過(guò)程序給參數(shù)賦值即可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的變型設(shè)計(jì)，極大地提高設(shè)計(jì)效率，減少重復(fù)設(shè)計(jì)，為企業(yè)節(jié)約了設(shè)計(jì)成本，縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期。

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頁(yè)五、主要參考文獻(xiàn)目錄[1]邵園園，曾慶良，玄冠濤，王成龍.基于本體的液壓支架產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)[M].礦山機(jī)械,2011,1,1[2]諶炎輝，周德儉,等.復(fù)雜產(chǎn)品的最小最大劃分模塊化方法[J].2012，18(1):10-14[3]趙應(yīng)娟.機(jī)械產(chǎn)品三維化和模塊化設(shè)計(jì)平臺(tái)研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2011，281