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基于实例推理的虚拟装配序列规划研究

作　者: 钱新宇
导　师: 鲁明羽
学　校: 大连海事大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 虚拟装配序列规划基于实例推理谱聚类相似性度量
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

装配序列规划是产品生产中的一个重要环节,合理的产品装配序列对装配效率的提高、装配成本的降低和装配质量的保证等有重要影响。因此,对装配序列规划的研究具有重要的理论意义和工程应用价值。虚拟装配是在虚拟环境下进行模拟仿真装配过程。该技术为产品装配带来了一种新的工作模式,能够减少物理模型制作,缩短产品开发和人员培训周期,降低开发风险和成本,提高装配质量和效率。其中,序列规划是虚拟装配中的重要环节和关键技术。本课题重点研究虚拟装配序列规划问题,旨在为虚拟装配系统提供合理可行的装配序列,以提高操作人员的装配规划效率本文首先介绍国内外虚拟装配序列规划研究现状,并对各种方法的利弊进行比较。在知识重用思想的指导下,尝试将基于实例推理(Case-based Reasoning, CBR)技术运用到虚拟装配序列规划中。在研究CBR模型之后,分析了在装配应用中实例推理技术的实例表示、实例检索、实例修正三个关键问题,并给出了解决方案。本文的主要研究工作有：(1)采用层次等级关联装配模型来表示装配信息,并在Pro/ENGINEER系统下二次开发实现模型信息的自动获取。(2)提出了装配实例相似性和对应零件相似性两种度量方法,以及基于知识规则推理的相似实例修正方法。(3)针对实例检索中遍历搜索方法缺少控制策略、盲目判断、计算量大等缺点,提出一种基于谱聚类的实例检索方法。实验结果表明,该方法可在保证检索准确率的前提下,有效提高检索效率。(4)设计开发了一个基于实例推理的虚拟装配序列规划系统,能够初步解决装配序列规划问题。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 研究背景与意义  10-11
  1.2 装配序列规划的定义  11-12
  1.3 装配序列规划研究现状  12-15
  1.4 本文的研究内容  15-16
  1.5 论文组织结构  16-18
第2章基于实例推理技术  18-23
  2.1 CBR技术介绍  18-19
  2.2 CBR的优势  19-20
  2.3 实例推理的关键技术  20-22
    2.3.1 实例表示  20
    2.3.2 实例检索  20-22
    2.3.3 实例修正  22
  2.4 本章小结  22-23
第3章虚拟装配的实例表示  23-29
  3.1 装配体的等级关联模型  23-25
    3.1.1 层次关系  23
    3.1.2 等级关联关系  23-25
  3.2 装配问题的实例表示  25-26
  3.3 装配模型自动抽取  26-28
  3.4 本章小结  28-29
第4章虚拟装配中的相似性度量和装配序列生成  29-36
  4.1 基于最近邻策略的相似性检索  30-33
    4.1.1 kNN算法  30-31
    4.1.2 基于最近邻策略的实例相似度计算  31-33
  4.2 零件匹配  33-34
  4.3 基于规则修正  34-35
  4.4 本章小结  35-36
第5章基于谱聚类的实例检索方法  36-54
  5.1 基于聚类的改进检索方法  36-38
  5.2 聚类算法的选择  38-51
    5.2.1 谱聚类  38-45
    5.2.2 典型谱聚类算法  45-46
    5.2.3 谱聚类与其他聚类算法比较  46-51
  5.3 实例检索对比实验  51-53
  5.4 本章小结  53-54
第6章虚拟装配序列规划系统的设计与实现  54-61
  6.1 开发平台  54
  6.2 系统设计  54-56
  6.3 系统实现  56-60
    6.3.1 系统启动  56-57
    6.3.2 系统工作界面  57-60
  6.4 本章小结  60-61
第7章总结与展望  61-63
  7.1 工作总结  61
  7.2 今后工作方向  61-63
参考文献  63-67
致谢  67

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