基于本體的變型設計方法研究選題報告教學課件

研究生學位論文選題報告研究課題：基于本體的磨床變型研究指導老師：副教授學生姓名：攻讀學位：碩士

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頁報告內(nèi)容一、論文選題的目的和意義二、研究方案三、研究計劃進度四、研究創(chuàng)新點五、主要參考文獻目錄

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頁一、論文選題的目的和意義（1）課題來源，項目名稱：

課題來源：。項目名稱：基于本體的磨床變型研究

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頁（2）研究的意義：

傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)設計方法沒有充分重用企業(yè)己有的設計資源。這些會造成設計成本、工裝成本和制造成本的增加，嚴重影響企業(yè)的經(jīng)濟效益。采用本體技術和參數(shù)化設計技術相結合進行產(chǎn)品變型設計。本體可以為產(chǎn)品提供詳細的知識，提供形式化描述產(chǎn)品的基礎，具有很好的概念層次結構，可以很好地彌補上述缺陷。

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（3）本選題有關的研究方向的現(xiàn)狀、水平和發(fā)展趨勢：

1)基于相似設計理論的變型設計

2）基于模塊化技術的變型設計

3）基于特征的變型設計

4）基于參數(shù)化和變量化設計方法的變型設計

5）基于關系型產(chǎn)品模型的變型設計

6）基于產(chǎn)品動態(tài)模型的變型設計

7）智能變型設計理論

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頁隨著計算機科學的發(fā)展研究者將本體引入到計算機科學領域。在機械工程領域，本體也得到了大量的應用，包括企業(yè)本體、工程設計本體、產(chǎn)品本體、產(chǎn)品設計資源本體和（分布式）工作流程本體等，不同的研究人員由于側重點不同，所建立的產(chǎn)品本體反應出的產(chǎn)品信息也各不相同，具體包括用于設計的產(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、構建產(chǎn)品信息系統(tǒng)的產(chǎn)品本體和產(chǎn)品零件庫本體等。

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頁（4）本選題研究的目標和內(nèi)容： 研究的目標基于參數(shù)化分析，汲取人工智能的最新研究成果，將本體技術引入變型設計中，添加相應的公差信息，建立磨床變型設計本體，并在此基礎上，采用SWRL語言定義磨床變型設計過程的約束條件，從而構建磨床變型設計知識庫，實現(xiàn)磨床變型設計知識的共享與重用。

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頁研究的主要內(nèi)容：1）對模塊劃分技術、變型設計技術、實例推理技術等相關知識的深入學習。2）通過逆向工程，運用solidworks將機床進行三維實體建模。3）學會采用語義網(wǎng)絡規(guī)則語言SWRL定義變型設計的約束知識，構建磨床變型設計知識庫，實現(xiàn)了尺寸信息與公差信息的推理。4）設計者自主選擇合適的重用產(chǎn)品實例，通過構建的變型修改平臺，完成對重用實例的修改。5）構建產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫，用本體表示方法表示實例模型，添加索引管理所有產(chǎn)品，有效管理數(shù)據(jù)庫知識。通過檢索用戶需求及自定義權重，獲得與目標相似產(chǎn)品系列實例集。

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頁磨床前床身

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頁二、研究方案（1）技術方案

1）構建零件的幾何模型。

2）建立機床零件的變型設計本體。3）構建知識庫4）構造實例斷言5）知識庫系統(tǒng)推理6)在知識庫系統(tǒng)的基礎上，開發(fā)變型設計原型系統(tǒng)本研究通過在構建特定知識域的本體模型，建立磨床的知識庫，采用基于實例推理方法解決解決新的設計問題，這個過程中包括實例的檢索、重用、修改和保存。整個研究是以CBR為基礎，結合本體知識的表達方法和變型設計技術。

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頁（2）實施方案所需的條件①掌握機械設計、機械制造技術基礎和計算機輔助設計等相關知識；②掌握人工智能方面的本體語義表達，實例表示方法；③掌握模塊劃分技術、參數(shù)化設計技術等技術；④掌握三維軟件的參數(shù)化設計方法和分析軟件的分析技術，而且可以熟練使用；軟件：solidworks軟件、VC6.0.及SQLSever2000數(shù)據(jù)庫、protégé（4）可行性分析1）基于實例推理的技術的研究比較成熟，可以找到很多關于CBR的資料進行研究、試驗及應用。2）對于參數(shù)設計技術的研究也很多，基于這些資料我們可以結合前人的設計方法，根據(jù)實際情況建立合適的參數(shù)化模型，實現(xiàn)建模和相應分析。3）關于基于本體設計技術，國內(nèi)外的文獻比較多，可以參考國外先進的設計技術，與此同時學習國外的研究方法。4）導師曾承擔和完成多項與本課題相關的科研項目，有較強的研究能力和豐富的組織經(jīng)驗，她的指導是完成本項目的必要保證。

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頁三、研究計劃進度2014年3月——2014年6月學習本體技術、基于本體設計方法、參數(shù)化設計技術等相關理論知識。2014年7月——2014年9月確定設計產(chǎn)品，對產(chǎn)品功能結構進行分析，建立知識庫，完成對產(chǎn)品知識儲存。2014年10月——2014年11月提取模塊的參數(shù)，完成模塊的語義定義，實現(xiàn)模塊的變型設計，采用本體理論研究問題。2014年12月完成模塊的接口問題，實現(xiàn)產(chǎn)品的個性化設計。2015年1月——2015年3月整理資料，撰寫論文，完成課題。

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頁四、研究創(chuàng)新點1）將本體的概念引入產(chǎn)品變型設計中，利用protégé構建產(chǎn)品的本體模型，通過產(chǎn)品及零部件的本體庫，使產(chǎn)品及零部件的信息描述更規(guī)范詳盡。2）通過用戶界面的輸入，可以在本體庫中動態(tài)檢索相近的本體庫模型，從庫中調用產(chǎn)品三維模型的模板或繪圖程序，通過程序給參數(shù)賦值即可實現(xiàn)產(chǎn)品的變型設計，極大地提高設計效率，減少重復設計，為企業(yè)節(jié)約了設計成本，縮短了產(chǎn)品的設計周期。

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頁五、主要參考文獻目錄[1]邵園園，曾慶良，玄冠濤，王成龍.基于本體的液壓支架產(chǎn)品變型設計[M].礦山機械,2011,1,1[2]諶炎輝，周德儉,等.復雜產(chǎn)品的最小最大劃分模塊化方法[J].2012，18(1):10-14[3]趙應娟.機械產(chǎn)品三維化和模塊化設計平臺研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2011，281