基于本體的變型設(shè)計方法研究選題報告教學(xué)課件

研究生學(xué)位論文選題報告研究課題：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

2023年12月4日第2

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

2023年12月4日第3

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

2023年12月4日第4

頁（2）研究的意義：

傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計方法沒有充分重用企業(yè)己有的設(shè)計資源。這些會造成設(shè)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(shù)和參數(shù)化設(shè)計技術(shù)相結(jié)合進行產(chǎn)品變型設(shè)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(chǔ)，具有很好的概念層次結(jié)構(gòu)，可以很好地彌補上述缺陷。

2023年12月4日第5

頁

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

1)基于相似設(shè)計理論的變型設(shè)計

2）基于模塊化技術(shù)的變型設(shè)計

3）基于特征的變型設(shè)計

4）基于參數(shù)化和變量化設(shè)計方法的變型設(shè)計

5）基于關(guān)系型產(chǎn)品模型的變型設(shè)計

6）基于產(chǎn)品動態(tài)模型的變型設(shè)計

7）智能變型設(shè)計理論

2023年12月4日第6

頁隨著計算機科學(xué)的發(fā)展研究者將本體引入到計算機科學(xué)領(lǐng)域。在機械工程領(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)計本體、產(chǎn)品本體、產(chǎn)品設(shè)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(cè)重點不同，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)品零件庫本體等。

2023年12月4日第7

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(shù)引入變型設(shè)計中，添加相應(yīng)的公差信息，建立磨床變型設(shè)計本體，并在此基礎(chǔ)上，采用SWRL語言定義磨床變型設(shè)計過程的約束條件，從而構(gòu)建磨床變型設(shè)計知識庫，實現(xiàn)磨床變型設(shè)計知識的共享與重用。

2023年12月4日第8

頁研究的主要內(nèi)容：1）對模塊劃分技術(shù)、變型設(shè)計技術(shù)、實例推理技術(shù)等相關(guān)知識的深入學(xué)習(xí)。2）通過逆向工程，運用solidworks將機床進行三維實體建模。3）學(xué)會采用語義網(wǎng)絡(luò)規(guī)則語言SWRL定義變型設(shè)計的約束知識，構(gòu)建磨床變型設(shè)計知識庫，實現(xiàn)了尺寸信息與公差信息的推理。4）設(shè)計者自主選擇合適的重用產(chǎn)品實例，通過構(gòu)建的變型修改平臺，完成對重用實例的修改。5）構(gòu)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(quán)重，獲得與目標相似產(chǎn)品系列實例集。

2023年12月4日第9

頁磨床前床身

2023年12月4日第11

頁二、研究方案（1）技術(shù)方案

1）構(gòu)建零件的幾何模型。

2）建立機床零件的變型設(shè)計本體。3）構(gòu)建知識庫4）構(gòu)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(chǔ)上，開發(fā)變型設(shè)計原型系統(tǒng)本研究通過在構(gòu)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(shè)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(chǔ)，結(jié)合本體知識的表達方法和變型設(shè)計技術(shù)。

2023年12月4日第13

頁（2）實施方案所需的條件①掌握機械設(shè)計、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)和計算機輔助設(shè)計等相關(guān)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(shù)、參數(shù)化設(shè)計技術(shù)等技術(shù)；④掌握三維軟件的參數(shù)化設(shè)計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、protégé（4）可行性分析1）基于實例推理的技術(shù)的研究比較成熟，可以找到很多關(guān)于CBR的資料進行研究、試驗及應(yīng)用。2）對于參數(shù)設(shè)計技術(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(yīng)分析。3）關(guān)于基于本體設(shè)計技術(shù)，國內(nèi)外的文獻比較多，可以參考國外先進的設(shè)計技術(shù)，與此同時學(xué)習(xí)國外的研究方法。4）導(dǎo)師曾承擔(dān)和完成多項與本課題相關(guān)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(dǎo)是完成本項目的必要保證。

2023年12月4日第14

頁

2023年12月4日第15

頁三、研究計劃進度2014年3月——2014年6月學(xué)習(xí)本體技術(shù)、基于本體設(shè)計方法、參數(shù)化設(shè)計技術(shù)等相關(guān)理論知識。2014年7月——2014年9月確定設(shè)計產(chǎn)品，對產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)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(shè)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(shè)計。2015年1月——2015年3月整理資料，撰寫論文，完成課題。

2023年12月4日第16

頁四、研究創(chuàng)新點1）將本體的概念引入產(chǎn)品變型設(shè)計中，利用protégé構(gòu)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(diào)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(shè)計，極大地提高設(shè)計效率，減少重復(fù)設(shè)計，為企業(yè)節(jié)約了設(shè)計成本，縮短了產(chǎn)品的設(shè)計周期。

2023年12月4日第17

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(shè)計[M].礦山機械,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.機械產(chǎn)品三維化和模塊化設(shè)計平臺研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè),2011，281