收藏本站
《北京邮电大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于情境感知的智能虚拟装配系统若干关键技术研究

侯文君  
【摘要】: 机械产品的复杂性和装配工艺规划的经验性,导致了虚拟装配的高度复杂性。针对“虚拟装配信息空间和工艺信息管理任务日益增长的复杂度”与“交互通道的带宽和人有限的认知以及信息处理能力“之间的的矛盾,本文将普适计算“以人为中心”的思想引入虚拟装配环境,提出了“以情境为基础,以感知为核心”实现“具有一定智能的计算机辅助装配工艺规划系统”的构想。以系统实现为目标,综合应用本体论、人工智能、Agent技术为手段,并灵活应用XML这种技术,从情境表示、情境构建、情境推理、情境应用及系统集成五个依次递进的层面,对基于情境感知的虚拟装配工艺规划进行系统的探索和研究。通过3D-IVAPP原型系统的开发,对论文提出的理论技术和关键算法进行了集成验证。论文主要工作如下: 1、基于本体的情境感知体系结构框架构建 在分析了装配工艺规划的影响因素以及装配工艺知识分类基础上,讨论了装配情境的内涵与外延,得出了装配情境与装配知识的关系,结合CTK构建了基于本体的情境感知体系结构框架,提出了面向虚拟环境智能的小世界情境的概念,并基于本体设计了装配情境工作模型和感知框架,为智能装配系统制定了功能模块与关键技术。 2、智能装配的情境信息的本体建模 通过对传统CAD系统装配设计方法的分析,设计了一种虚拟装配的多层次装配模型,并在此基础上重点分析了装配特征语义信息的提取,提出了一种可操作性强的层次化装配语义模型;在对本体的概念、构造准则方法以及本体语义分析的基础上,建立了装配的本体领域词汇;建立了装配特征与本体的信息映射关系,基于SolidWork进行了语义信息提取,并应用集合理论封装了情境装配信息模型,为系统的情境感知奠定了基础。 3、本体语义推理与智能扣件 全面分析、比较了OWL-DL和SWRL在语义推理方面各自的优缺点,提出了基于OWL-DL和SWRL结合的DLRL推理方案,进行OWL本体知识库和SWRL规则库的建立,设计了事例与规则的转换方法,并建立了零件装配体从属关系、概念一致性检测、装配体自由度等规则描述;应用DLRL推理器,提出了本体实例化智能扣件Widgets,给出了智能零件识别的算法流程为挖掘隐性知识提供了有效手段。 4、装配情境感知机制研究 基于虚拟装配的功能特点,指出任务感知是虚拟装配情境感知的核心,分析了装配中的任务、角色之间的关系,构建了面向装配情境感知的多Agent系统结构,给出了基于多Agent的的消息响应模式,设计了基于多Agent的装配情境感知机制。在分析情境识别、获取需求基础上,建立了装配情境多粒度模型,提出了基于商空间的多粒度感知算法。并利用粒子群计算对装配序列进行了智能规划,为智能虚拟装配系统的感知决策提供了方法,并提高了效率。 最后,设计并开发了一个基于情境感知的虚拟装配工艺规划原型系统,简称为3D-IVAPP,其中包括:从SolidWorks环境中导出三维模型、语义信息,Open Inventor支持下的虚拟环境中智能装配扣件的算法流程和实现以及基于Web的工艺资源管理平台中用户数据、权限管理以及三维模型的共享和可视化。对本文的研究思路、方法及关键算法进行了验证。
【学位授予单位】:北京邮电大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP391.72

手机知网App
【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李铁萌;机械装配结构组织性分析及自组织设计理论研究[D];北京邮电大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙翠丽;基于情境感知的多Agent电子教室系统研究[D];华中师范大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 沈梅,雷哲书,张铁昌;基于装配特征的装配顺序生成算法[J];工程图学学报;2001年03期
2 王峻峰,李世其,刘继红,钟毅芳;计算机辅助装配规划研究综述[J];工程图学学报;2005年02期
3 夏平均;姚英学;;虚拟装配的研究综述与分析(Ⅰ)[J];哈尔滨工业大学学报;2008年05期
4 夏平均;姚英学;;虚拟装配的研究综述与分析(II)[J];哈尔滨工业大学学报;2008年06期
5 王辉,朱名铨,张林鍹,肖田元,顾寄南;面向装配工艺规划的语义建模方法研究与应用[J];航空制造技术;2003年08期
6 王敏;叶碧莲;;基于粒子群算法的装配规划研究[J];军民两用技术与产品;2008年01期
7 程成;虚拟装配中面贴合感知构造研究[J];计算机研究与发展;2002年10期
8 隋爱娜;吴威;陈小武;赵沁平;;基于分布式虚拟环境的装配约束语义模型[J];计算机研究与发展;2006年03期
9 姜健;臧希喆;闫继宏;赵杰;;基于一种蚁群算法的多机器人动态感知任务分配[J];机器人;2008年03期
10 闫临霞,曾建潮;基于任务的群体感知模型的形式化描述[J];计算机工程与应用;2005年30期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 张银;基于知识的虚拟装配序列规划系统及其关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
2 潘旭伟;集成情境知识管理中几个关键技术的研究[D];浙江大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王辉;计算机辅助装配工艺规划技术研究[D];西北工业大学;2003年
2 汪智勇;本体查询与推理研究及其实现[D];中南大学;2007年
3 罗威;智能汽车空间中情境感知的主动信息服务[D];浙江大学;2008年
4 段文嘉;基于语义的智能装配与工艺资源管理系统研究[D];北京邮电大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 于腾;王忠群;宋俊杰;陈冬梅;;基于知识场景的知识流建模[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2007年01期
2 吴明芬;沈挺;曹存根;吴贤维;;模糊商空间理论两个定理的补充[J];北京交通大学学报;2009年06期
3 侯文君;李铁萌;杨福兴;;虚拟装配情境的商空间粒度模型及感知方法[J];北京邮电大学学报;2011年06期
4 高波;张晓桂;;基于几何约束的虚拟装配操作技术探讨[J];北京印刷学院学报;2010年02期
5 张斌;齐元胜;王晓华;李佳佳;;虚拟拆装技术应用现状[J];北京印刷学院学报;2010年04期
6 霍银磊;吴艳叶;刘刚田;;基于布局的制袋机裁切机构参数化设计[J];包装工程;2010年23期
7 张清华;周玉兰;滕海涛;;基于粒计算的认知模型[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2009年04期
8 薛志远;张清华;;复合粒计算模型研究进展[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2010年05期
9 冯林;刘照鹏;方丹;;信息系统中粒计算模型及其属性约简方法[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2010年05期
10 丁良旭;虚拟技术与汽车工业[J];汽车工业研究;2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张铃;张燕平;方宏彬;张沆;;不可约迭代函数系统的商空间理论[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 毛军军;张铃;郑婷婷;吴涛;;基于商空间理论的商分形模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 龙鹏程;刘松林;吴宜灿;;基于行车的Fusion虚拟装配系统的设计研究[A];第十二届反应堆数值计算与粒子输运学术会议论文集[C];2008年
4 张诚一;;模糊集的同构与同态[A];第二届不确定系统年会论文集[C];2004年
5 郭蕴华;陈定方;;分布式虚拟设计中的Undo/Redo方法研究[A];先进制造技术论坛暨第二届制造业自动化与信息化技术交流会论文集[C];2003年
6 刘新华;刘文剑;;基于领域本体的技术准备信息集成技术研究[A];全国先进制造技术高层论坛暨第七届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2008年
7 王佰超;姜继春;王静;苗立琴;;基于UML的虚拟装配系统建模技术[A];全国先进制造技术高层论坛暨第八届制造业自动化与信息化技术研讨会论文集[C];2009年
8 沈琛林;陈定方;;基于SolidWorks的减速器设计及虚拟装配[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(二)[C];2007年
9 王衡;蒋斌;岳玮宁;;上下文感知人机交互中的数据融合[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
10 张磊;俞建新;;上下文感知在导游系统中的应用[A];第一届建立和谐人机环境联合学术会议(HHME2005)论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张子迎;多机器人协作及环境建模技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 韩明华;基于情境分析的集群企业知识转移机理与模型研究[D];浙江工商大学;2011年
3 张秀芬;复杂产品可拆卸性分析与低碳结构进化设计技术研究[D];浙江大学;2011年
4 刘运通;产品设计过程知识配送服务关键技术研究[D];浙江大学;2011年
5 田精白;网络式软件非功能需求分析方法及其应用[D];武汉大学;2009年
6 张巍;融合FAQ、本体和推理技术的问答系统研究[D];太原理工大学;2011年
7 许相莉;基于智能计算的图像检索算法研究[D];吉林大学;2011年
8 张晨;基于非线性系统的金沙江攀西河段水系形态及泥石流危害研究[D];吉林大学;2011年
9 易文明;基于多智能体的企业协作行为建模与仿真[D];华中科技大学;2011年
10 叶飞;基于主题图的电子政务门户知识管理研究[D];华中师范大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 年军艳;普适计算下的上下文感知计算若干关键技术研究[D];安徽工程大学;2010年
2 冯观;船舶疲劳强度虚拟测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 徐洪伟;数据挖掘中决策树分类算法的研究与改进[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郭冬雪;船舶首部结构装配序列研究[D];大连理工大学;2010年
5 缪儒欢;基于XNA的虚拟装配技术研究[D];大连理工大学;2010年
6 朱利君;基于茶学领域本体的智能检索研究[D];安徽农业大学;2010年
7 潘拓宇;融入用户行为上下文的个性化推荐模型[D];湘潭大学;2010年
8 江强梅;基于粒度计算的客户分类算法研究[D];河南工业大学;2010年
9 夏红霞;面向通用类机械产品虚拟装配的工程数据库管理系统研究[D];合肥工业大学;2010年
10 仵雪婷;基于知识情境的知识个性化推送技术的研究与应用[D];南昌大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郑轶;宁汝新;唐承统;上官景昌;;虚拟装配环境中的人机交互技术研究[J];北京理工大学学报;2006年01期
2 黄美发;张晶;匡兵;;基于自组织特征映射神经网络的零件加工尺寸类型识别[J];工程设计学报;2008年05期
3 陈洪武;许哲;曹守启;黄克正;;产品基因生长型设计研究[J];工程图学学报;2009年03期
4 宋玉银,褚秀萍,蔡复之;基于广义键的产品可装配性模糊评价方法研究[J];高技术通讯;2000年07期
5 夏平均;姚英学;;虚拟装配的研究综述与分析(Ⅰ)[J];哈尔滨工业大学学报;2008年05期
6 夏平均;姚英学;;虚拟装配的研究综述与分析(II)[J];哈尔滨工业大学学报;2008年06期
7 邵锦文 ,张振家 ,冯国泰 ,马玉林;计算机装配工艺系统研究[J];航天制造技术;2002年01期
8 朱志红;周会成;黄东兆;;基于自组织拟合的曲面重构与数控加工方法[J];华中科技大学学报(自然科学版);2008年09期
9 颜跃进;李舟军;陈跃新;;多Agent系统体系结构[J];计算机科学;2001年05期
10 万亚红,黄樟钦,陈旭辉,霍囝囝;基于主动推理的情境感知系统框架[J];计算机工程;2004年12期
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 马鑫;基于协同机制和智能算法的多代理系统研究及应用[D];吉林大学;2011年
2 于江涛;多智能体模型、学习和协作研究与应用[D];浙江大学;2003年
3 陈洪武;基于基因工程的机械产品设计理论与技术研究[D];山东大学;2005年
4 杨波;面向机械产品生长型设计的广义装配原理理论与技术研究[D];山东大学;2005年
5 杨金勇;基于功能表面的机械产品基因工程理论与技术研究[D];山东大学;2007年
6 尚勇;基于产品基因的概念设计理论及关键技术研究[D];山东大学;2007年
7 陶振武;基于群集智能的产品共进化设计方法研究[D];华中科技大学;2007年
8 肖正;多Agent系统中合作与协调机制的研究[D];复旦大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓志鸿,唐世渭,张铭,杨冬青,陈捷;Ontology研究综述[J];北京大学学报(自然科学版);2002年05期
2 王飞,杨湘龙,冯允成;虚拟现实仿真技术及在飞机装配中的应用[J];北京航空航天大学学报;2001年02期
3 常向青,宁汝新;装配与拆卸序列的自动生成与评价方法研究[J];北京理工大学学报;2001年05期
4 潘旭伟,顾新建,仇元福,程耀东;知识资本管理与企业核心能力的形成[J];成组技术与生产现代化;2002年03期
5 朱正强,吴介一,孔竞飞,易红;基于VRML-Java的虚拟现实技术在可视化装配中的应用[J];东南大学学报(自然科学版);2002年01期
6 廖小云,陈湘凤;基于遗传算法的自动装配顺序规划[J];重庆大学学报(自然科学版);2000年05期
7 段绮丽;机器翻译中词义的常识排歧[J];重庆大学学报(自然科学版);2005年03期
8 李原,曹哲,张涛,杨海成;基于产品配合图的装配顺序自动规划[J];工程设计;2000年02期
9 沈梅,雷哲书,张铁昌;基于装配特征的装配顺序生成算法[J];工程图学学报;2001年03期
10 王峻峰,李世其,刘继红,钟毅芳;计算机辅助装配规划研究综述[J];工程图学学报;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 刘振宇;面向过程与历史的虚拟环境中产品装配建模理论、方法及应用研究[D];浙江大学;2002年
2 郑太雄;虚拟装配理论与方法研究[D];重庆大学;2003年
3 齐峰;产品设计信息可重用性及产品设计资源管理关键技术研究[D];浙江大学;2004年
4 杨春立;产品知识管理系统研究[D];大连理工大学;2005年
5 倪益华;基于本体的制造企业知识集成技术的研究[D];浙江大学;2005年
6 张银;基于知识的虚拟装配序列规划系统及其关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
7 战培志;面向大规模定制生产的企业快速响应关键技术研究与应用[D];南京航空航天大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前8条
1 王辉;计算机辅助装配工艺规划技术研究[D];西北工业大学;2003年
2 孙静;企业参考模型建模、管理与应用研究[D];浙江大学;2003年
3 周世雄;基于供应链的数据仓库系统在服装行业的应用研究[D];中国科学院研究生院(软件研究所);2004年
4 曹磊;虚拟装配系统设计[D];南京理工大学;2004年
5 徐锦成;基于装配特征的快速装配建模的理论研究与应用[D];西安电子科技大学;2005年
6 陆晓;通用类机械产品虚拟装配系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
7 李晓;分布式知识管理系统的开发和应用研究[D];浙江大学;2005年
8 严耀琪;基于虚拟技术的计算机辅助装配工艺设计系统研究与实现[D];北京邮电大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王守尊,薛强,陈虎,周朝晖;基于VRML场景的虚拟装配环境设计[J];工程图学学报;2005年02期
2 张建民,张连斗,朱均,孙国基;虚拟装配环境中基于对象的三维物体拾取方法[J];西安交通大学学报;2003年06期
3 向雄方 ,侯宇辉 ,勾长兰;虚拟装配在注射模设计中的应用研究[J];电加工与模具;2002年06期
4 张银,王宁生,周燕飞;基于粗糙集的虚拟装配环境中知识获取方法研究[J];中国机械工程;2004年20期
5 李彩霞,王彪;基于Solidworks的虚拟装配的研究[J];机械管理开发;2005年01期
6 刘振宇,谭建荣;基于物理模型的虚拟装配技术研究[J];中国图象图形学报;2003年07期
7 刘检华,姚珺,宁汝新;虚拟装配工艺规划实现技术研究[J];机械工程学报;2004年06期
8 李宏;基于多Agent的虚拟装配技术研究[J];机械工程师;2004年10期
9 武殿梁,杨润党,马登哲,范秀敏;虚拟装配环境中的装配模型表达技术研究[J];计算机集成制造系统-CIMS;2004年11期
10 陈小武,隋爱娜,王巍,黄迎春,许楠,潘章晟,林鸿昌;VEADAM:一个异地协同虚拟设计和虚拟制造系统[J];系统仿真学报;2005年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 汪代勇;吴昌胜;;虚拟装配与CAD之间的信息交换[A];中国工程物理研究院科技年报(2003)[C];2003年
2 崔树礼;赵瑛峰;;虚拟装配结构分析与实体重构[A];'2002系统仿真技术及其应用学术论文集(第四卷)[C];2002年
3 姚珺;薄晓军;宁汝新;;虚拟装配技术研究[A];制造业与未来中国——2002年中国机械工程学会年会论文集[C];2002年
4 陈天凡;;虚拟装配及其工艺规划[A];福建省科协第四届学术年会——提升福建制造业竞争力的战略思考专题学术年会论文集[C];2004年
5 韩志鹏;陈燕;欧阳家强;邵明;;虚拟装配系统中装配夹具的智能化设计[A];面向21世纪的生产工程——2001年“面向21世纪的生产工程”学术会议暨企业生产工程与产品创新专题研讨会论文集[C];2001年
6 张秋菊;童明;;具有视觉和力觉反馈的虚拟装配[A];面向制造业的自动化与信息化技术创新设计的基础技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
7 盖永军;王静泉;王勇亮;;CATIA V5在六自由度运动平台虚拟装配中的应用[A];'2010系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2010年
8 汪超;张键;;射流泵参数化设计及虚拟装配的研究[A];2009年促进中部崛起专家论坛暨第五届湖北科技论坛——装备制造产业发展论坛论文集(下)[C];2009年
9 杨刚;刘开昌;谢之伟;徐滨;;基于Pro/Engineer的脉动发生机构的虚拟装配[A];福建省科协第五届学术年会数字化制造及其它先进制造技术专题学术年会论文集[C];2005年
10 汪代勇;欧阳水歌;吴昌盛;;使用多线程技术提高VR应用的性能[A];2003年中国智能自动化会议论文集(下册)[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者:胡唯元;发酵工程:撑起生物技术产品半壁江山[N];科技日报;2006年
2 肖玉华、肖一;三峡船闸综合通过能力关键技术研究启动[N];中国交通报;2005年
3 记者蒋建科;我国加强食品安全关键技术研究[N];人民日报;2002年
4 记者 赵伟 通讯员 郑原驰;彩色激光电视关键技术取得重大突破[N];长春日报;2006年
5 记者 解小如;山东加快推广节能新技术[N];中国化工报;2006年
6 孙自明 张涛;中国大中型油田勘探开发关键技术研究通过验收[N];中国石化报;2006年
7 记者 白茂槐 通讯员 吴香玉;包头稀土、铌资源综合利用关键技术研究启动[N];中国冶金报;2007年
8 赵凡;重大地灾防治关键技术研究启动[N];中国国土资源报;2007年
9 石花;危化品安全技术研究首获国家支持[N];经理日报;2006年
10 ;全方位监控:铸就禽肉出口安全通道[N];科技日报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯文君;基于情境感知的智能虚拟装配系统若干关键技术研究[D];北京邮电大学;2010年
2 王念东;集成化虚拟装配理论、方法及其在飞机总体布置中的应用[D];南京航空航天大学;2009年
3 张丹;航天产品虚拟装配工艺设计技术及其应用基础研究[D];南京航空航天大学;2010年
4 郑太雄;虚拟装配理论与方法研究[D];重庆大学;2003年
5 曹宇宁;液压集成块智能校验系统理论与关键技术研究[D];大连理工大学;2009年
6 刘振宇;面向过程与历史的虚拟环境中产品装配建模理论、方法及应用研究[D];浙江大学;2002年
7 南风强;网络协同数字化预装配理论及关键技术研究[D];南京理工大学;2008年
8 张银;基于知识的虚拟装配序列规划系统及其关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
9 杨方飞;机械产品数字化设计及关键技术研究与应用[D];中国农业机械化科学研究院;2005年
10 唐秋华;分布式虚拟环境建模研究[D];武汉理工大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李林;基于3D和Virtools的铣夹具虚拟装配系统设计[D];华北电力大学(河北);2010年
2 陆晓;通用类机械产品虚拟装配系统关键技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
3 李玉珍;基于3D和VIRTOOLS的钻夹具虚拟装配平台开发[D];华北电力大学(河北);2010年
4 周学辉;面向虚拟装配的轴系产品干涉检验技术的研究和开发[D];华北电力大学(河北);2010年
5 薛强;风力发电机组的虚拟装配的研究与实现[D];新疆大学;2010年
6 陈起旭;空间光学精密展开机构间隙与虚拟装配研究[D];西安电子科技大学;2010年
7 何朝良;基于CATIA/CAA平台的虚拟装配路径规划的研究[D];南京航空航天大学;2005年
8 曹磊;虚拟装配系统设计[D];南京理工大学;2004年
9 张建平;基于VRML的减速器虚拟装配技术研究[D];西北工业大学;2003年
10 孙静;全自动气动贴标机的研究与开发[D];南京理工大学;2004年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026