基于本体的变型设计方法研究选题报告

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1、研究生学位论文选题报告研究课题：基于本体的磨床变型研究指导老师：副教授学生姓名：攻读学位：硕士2021年7月26日第2页报告内容一、论文选题的目的和意义二、研究方案三、研究计划进度四、研究创新点五、主要参考文献目录2021年7月26日第3页一、论文选题的目的和意义（1）课题来源，项目名称：课题来源：。项目名称：基于本体的磨床变型研究2021年7月26日第4页（2）研究的意义：传统的产品开发设计方法没有充分重用企业己有的设计资源。这些会造成设计成本、工装成本和制造成本的增加，严重影响企业的经济效益

2、。采用本体技术和参数化设计技术相结合进行产品变型设计。本体可以为产品提供详细的知识，提供形式化描述产品的基础，具有很好的概念层次结构，可以很好地弥补上述缺陷。2021年7月26日第5页（3）本选题有关的研究方向的现状、水平和发展趋势：1)基于相似设计理论的变型设计2）基于模块化技术的变型设计3）基于特征的变型设计4）基于参数化和变量化设计方法的变型设计5）基于关系型产品模型的变型设计6）基于产品动态模型的变型设计7）智能变型设计理论2021年7月26日第6页随着计算机科学的发展研究者将本体引入到

3、计算机科学领域。在机械工程领域，本体也得到了大量的应用，包括企业本体、工程设计本体、产品本体、产品设计资源本体和（分布式）工作流程本体等，不同的研究人员由于侧重点不同，所建立的产品本体反应出的产品信息也各不相同，具体包括用于设计的产品本体、用于产品生命周期管理的产品本体、用于产品数据交换的产品本体、构建产品信息系统的产品本体和产品零件库本体等。2021年7月26日第7页（4）本选题研究的目标和内容：研究的目标基于参数化分析，汲取人工智能的最新研究成果，将本体技术引入变型设计中，添加相应的公差信息

4、，建立磨床变型设计本体，并在此基础上，采用SWRL语言定义磨床变型设计过程的约束条件，从而构建磨床变型设计知识库，实现磨床变型设计知识的共享与重用。2021年7月26日第8页研究的主要内容：1）对模块划分技术、变型设计技术、实例推理技术等相关知识的深入学习。2）通过逆向工程，运用solidworks将机床进行三维实体建模。3）学会采用语义网络规则语言SWRL定义变型设计的约束知识，构建磨床变型设计知识库，实现了尺寸信息与公差信息的推理。4）设计者自主选择合适的重用产品实例，通过构建的变型修改平台

5、，完成对重用实例的修改。5）构建产品数据库，用本体表示方法表示实例模型，添加索引管理所有产品，有效管理数据库知识。通过检索用户需求及自定义权重，获得与目标相似产品系列实例集。2021年7月26日第9页磨床前床身2021年7月26日第11页二、研究方案（1）技术方案1）构建零件的几何模型。2）建立机床零件的变型设计本体。3）构建知识库4）构造实例断言5）知识库系统推理6)在知识库系统的基础上，开发变型设计原型系统本研究通过在构建特定知识域的本体模型，建立磨床的知识库，采用基于实例推理方法解决解决新

6、的设计问题，这个过程中包括实例的检索、重用、修改和保存。整个研究是以CBR为基础，结合本体知识的表达方法和变型设计技术。2021年7月26日第13页（2）实施方案所需的条件①掌握机械设计、机械制造技术基础和计算机辅助设计等相关知识；②掌握人工智能方面的本体语义表达，实例表示方法；③掌握模块划分技术、参数化设计技术等技术；④掌握三维软件的参数化设计方法和分析软件的分析技术，而且可以熟练使用；软件：solidworks软件、VC6.0.及SQLSever2000数据库、protégé（4）可行性分析

7、1）基于实例推理的技术的研究比较成熟，可以找到很多关于CBR的资料进行研究、试验及应用。2）对于参数设计技术的研究也很多，基于这些资料我们可以结合前人的设计方法，根据实际情况建立合适的参数化模型，实现建模和相应分析。3）关于基于本体设计技术，国内外的文献比较多，可以参考国外先进的设计技术，与此同时学习国外的研究方法。4）导师曾承担和完成多项与本课题相关的科研项目，有较强的研究能力和丰富的组织经验，她的指导是完成本项目的必要保证。2021年7月26日第14页2021年7月26日第15页三、研究计划

8、进度2014年3月——2014年6月学习本体技术、基于本体设计方法、参数化设计技术等相关理论知识。2014年7月——2014年9月确定设计产品，对产品功能结构进行分析，建立知识库，完成对产品知识储存。2014年10月——2014年11月提取模块的参数，完成模块的语义定义，实现模块的变型设计，采用本体理论研究问题。2014年12月完成模块的接口问题，实现产品的个性化设计。2015年1月——2015年3月整理资料，撰写论文，完成课题。2021年7月26日第16页四、研究创新点1）将本体的概念引入产品