粗糙集理论在装配知识挖掘中的研究与应用

分析了数字化环境下装配知识的特点,提出了一种基于粗糙集理论的数据挖掘模型。详细阐述了数据挖掘过程中数据泛化、数据归约、多余属性删除、元组合并、规则生成及知识评价等各个步骤。文中以减速器为例,验证了数据挖掘模型的有效性。

半结构装配数据的知识抽取及机床装配知识图谱构建方法研究

如果机床当中的零部件信息以及部件之间的关系以图谱的形式展示,能够更为有效获悉零部件周围相连的部件信息以及当前零件定位细节,又可以辅助工厂数控机床装配,解决装配数据分散、无规范以及装配效率低下等机床现状问题。由于当前表述机床三维信息软件有很多,因此相应文件格式也众多,导致复杂装配产品难以数字化管理,同时传统的单一连接关系难以全面描绘三维图形,以至于这方面深度学习模型效率不高,无法真正理解机床模型知识,知识推理能力几乎没有。而知识图谱以图的形式,可以表示多种模型部件连接关系,对知识的理解能力远超单一连接关系,可以提高知识推理能力。通过机床装配数据准备、装配知识抽取、知识推理、知识存储和知识可视化表示环节来完成从三维模型到知识图谱构建。

基于粗糙集的装配知识发现中属性归约的研究

分析了基于粗糙集理论的装配知识发现中属性归约的过程。首先根据分辨矩阵求属性集的核心,然后通过属性归约算法,求出最简属性归约集。以减速器为例,验证了属性归约算法在装配知识发现中的有效性。

面向对象的装配知识表示与装配知识库组织

本文运用面向对象的设计方法与技术,论述了智能装配系统中的知识表示,进而给出了装配知识库的基本结构.

基于多源异构数据的风机多模态装配工艺知识图谱建模

风力发电机装配工艺信息通常分散于以三维模型、自然文本、图像等多模态信息构成的工艺文件中,导致数据维护和工艺知识获取成本高、效率低.针对这一问题,提出一种基于多源异构数据的风力发电机多模态装配工艺知识图谱建模方法.首先,分析工艺特点给出风力发电机多模态知识工艺图谱(MPKG-WT)中各类概念,完成图谱本体构建;其次,基于多源异构数据及各模态特点,利用数据分析、知识抽取和语义相似度计算等技术实现图谱的自动实例化;最后,以某风力发电机企业装配工艺数据为例,实现MPKG-WT构建,并开发辅助装配工艺设计系统进行验证.研究结果表明,MPKG-WT较单模态图谱蕴含更丰富的知识,且不同模态数据之间能够互补,显著提升装配工艺设计效率.

结合多模态知识图谱与大语言模型的风机装配工艺问答系统

风力发电机是风能发电的基础,但其装配工艺信息通常分散于以三维模型、自然文本和图像等多模态信息构成的工艺文件中,导致历史工艺难以高效复用,装配工艺设计效率低下。针对这一问题,文中通过构建多模态知识图谱的方式整合风力发电机历史装配工艺信息,并且为了能对工艺信息进行有效利用,提出了结合多模态知识图谱与大语言模型的风力发电机装配工艺问答系统,利用大语言模型进行自然语言问题的粗粒度解析,再结合模式层关系细粒度解析问题,最后获得答案。在风力发电机装配工艺数据集上与其他最新KBQA方法和最新大语言模型对比取得优异结果,并在装配工艺可视化问答系统上进行验证,研究结果表明:风机装配工艺设计效率有显著提升。

基于连接结构知识的装配序列规划

通过分析组成装配体的零件特征,提出了连接结构的概念。采用面向对象技术,以连接结构作为装配信息的载体,对不同类型的连接结构的装配信息,采用相同的层次结构进行组织和存储。以连接结构作为基本装配单元,建立基于知识的装配Petri网模型,运用连接结构知识,构建装配Petri网模型,从而大大减少模型中的节点。在此基础上,利用Petri网点火原理,求解装配体的基于连接结构的可行装配序列。连接结构知识的引入可以降低装配序列规划的复杂性,提高装配顺序规划的效率。

基于知识的装配顺序规划优化方法

提出了一种基于知识的装配顺序规划优化方法,使用矩阵和集合的形式表达产品、装配资源以及产品与装配资源之间的对应关系知识,建立了信息比较全面的集成产品与装配资源的知识模型,并在装配知识模型的基础上,利用笛卡尔乘积算法,生成了可行的装配顺序,然后从装配方向的变更、装配工具的变更以及装配操作的聚合性等方面进行优化,从而得到最佳的装配顺序。最后,通过一个实例验证了该方法的有效性。

基于知识融合的虚拟产品装配设计知识管理研究

客户的个性化需求使产品设计知识越来越丰富,为管理虚拟产品装配设计知识,以知识融合为理论基础,提出了知识管理系统总体结构。采用面向对象的XML知识表示方法,通过获得用户需求和工程规则,建立知识库。对知识进行规范化处理,通过设计任务分解,进行知识推理,建立虚拟装配知识模型。最终以垃圾车装填装置为例,运用NX软件的知识融合和二次开发技术,建立产品装配知识管理系统,实现设计自动化,有利于设计知识的共享和重用,缩短产品开发周期。

飞机装配工艺设计知识本体

如何用计算机描述复杂、经验性的飞机装配工艺设计知识是尚未解决的难题,制约着人工智能技术在飞机装配领域的应用研究。以建立飞机部件装配工艺知识模型为目标,以本体论为指导思想,收集并深入分析了飞机装配工艺设计领域的专家知识数据,总结出影响飞机装配工艺设计的十大因素。对有关领域知识数据进行转换、重构的概念化处理,形成了6个可用计算机描述的概念化领域术语并确立了它们之间的关系,构建了飞机装配工艺设计领域知识的本体模型,初步解决了装配知识计算机描述的问题,为人工智能在飞机装配领域的应用奠定了基础。最后,基于框架表示法,给出了装配知识本体形式化描述的BNF(Backus Normal Form)。

航天产品装配工艺知识库建模与检索

针对某航天企业装配工艺知识数量巨大而繁杂的特点,梳理该航天产品装配工艺知识,建立装配工艺知识体系。研究基于本体的装配工艺知识建模方法,建立装配工艺知识本体模型,并应用OWL本体形式化语言对装配工艺知识进行本体编码。基于装配工艺知识本体模型,设计装配工艺知识语义相似度算法,该算法综合基于距离的语义相似度和基于属性的语义相似度计算领域本体内部概念间的语义相似度。最后,将所研究的装配工艺知识模型和语义相似度算法应用于某航天产品装配工艺知识库系统,实现了某型号产品的装配工艺知识有序管理和共享重用。

知识Petri网与机器人装配规划

介绍了知识Ｐｅｔｒｉ网（ＫＰＮ），在柔性装配系统中基于ＫＰＮ机器人装配规划的任务，以及用ＫＰＮ为机器人装配规划的任务，以及用ＫＰＮ为机器人装配规划建模和ＫＰＮ的运行。文中论述了如何建立邻接链表、构造ＫＰＮ，以及最后如何运行ＫＰＮ，获得最佳装配规划。最后，阐述了基于ＫＰＮ的机器人装配规划系统中数据库、规则库及推理机的构造。基于ＫＰＮ的机器人装配规划，与目前常用的机器人装配规划方法，如启发式搜索法ＡＯ和线性规划ＬＰ法相比，具有如下主要优点：由于将人工智能用于Ｐｅｔｒｉ网中，故智能强；适应性强，既适用于整套产品零件同时到达装配站，也适用于各零件分时到达装配站时的规划；算法简单，规划速度快，更适用于在线规划。

协同预装配若干技术研究

为实现协同环境下的预装配,归纳了装配的不同阶段所需的模型和信息,给出了以装配结为关键项的装配信息表达,提出了面向功能的预装配知识库的提取和组织,引用令牌传递概念,规范装配设计成员协同行为。分析了装配冲突类型,给出了6步骤冲突界定和消解方法。在此基础上,以可扩展标记语言方式传递知识、以虚拟现实建模语言表达装配体模型、以命令/参数格式传递装配操作,通过预装配中的路径规划,以消解装配形状冲突为例,验证了协同预装配系统。

面向序列规划的装配工艺APS树模型生成的研究

分析了现有装配序列规划方法和装配序列表达模型的缺陷,提出了一种合理的装配工艺APS树模型,并用这种模型表达非线性的装配序列。利用产品功能结构树和零部件的信息,采用基于装配关系图分割的几何推理和基于规则的知识推理的方法来简化工艺子装配体的识别,以此生成装配结构树。然后,利用装配知识判定子装配体的装配优先约束关系,提高由装配结构树生成装配工艺APS树的效率。最后,基于装配结构树,通过不断添加数据节点和关系节点,自上而下分层规划,从而生成产品的装配工艺APS树。

面向产品装配的数据库技术研究

根据面向产品装配的数据库的需求分析,建立了产品装配工艺库和知识库的总体框架,分析了装配数据库的各功能模块;同时,对装配数据库的关键技术及实现方案进行了分析与设计.

基于子装配识别的产品拆卸序列生成研究

对含有较多零件的复杂产品拆卸方法作了讨论,提出了一种基于子装配识别的拆卸序列生成算法。根据装配连接图和干涉图识别出子装配体,然后将子装配体看作一个零件,采用装配经验知识与几何推理相结合的方法生成子装配体序列,最后以一个装配实例说明了算法的有效性。

Research on Flexible Manufacturing System in Mechatronics Professional Comprehensive Training

According to the characteristics of flexible manufacturing systems, the article describes the equipment components and hardware architecture of flexible manufacturing systems in school. Taking welding assemble process as an example to elaborate production process automation, the paper put forward a flexible manufacaxring system combined with laboratory equipment and various grades, professional knowledge and teaching characteristics and differentiated teaching programs, the creation of the laboratory project was planned and implemented to specific engineering training programs, so that students has been expanded in the depth of expertise and breadth, experimental skills and innovation capacity has been improved, the teaching effect has also been significantly improved..