基于本体的机械产品概念设计系统的研究

着 眼点 建立机 构 本体库 ， 以机构 的行 为 ， 如输 入输 出运
动行 为 、 以及 输入 输 出轴 之 间 的关 系 、 构 功能 、 构 机 机
工 作性 能 、 济性 、 构 紧凑 等 作 为其 属性 ［ 经 结 ５ １ 。以下 对
Ｆ Ｍ 进行 说 明 ： Ｂ 功 能 （ ） 对 能量 流 、 质 流 、 号 流 进 行 传 送 和 Ｆ： 物 信 变换 的程 序 、 功效 与能力 的抽 象化 描述 ， 主要 以动宾 结
专 用 功 能 动词 按 语 义分 类 ： 生 、 产 吸收 、 入 、 输 输
抽 象到具 体 、 不断进 化 的过程 ［ ２ １ 。概念设 计 过程 是 发散 思 维 的过程 ， 是一 个求 解实 现 功 能 的 、 足各 种 用 户需 满 求 以及 技术 和经济 指标 的 、可能 存在 的各 种方 案并 最 终 确定综 合最 优方 案 的过程【 概念 设计 方案 是概 念设 ３ １ 。
诺 尔 范式 （Ｎ ） 义 的形 式 语 法 以及 基 于模 型理 论 的 Ｂ Ｆ定 形 式语 义， 是一个 完备 、 靠 的形 式 化系统 。 可 概 念设 计是 工程 设 计 的前 期 工作 过程 ，概 念设 计 的结果是 产生设 计方 案 。概念 设计 是 由分 析用 户需 求
到 生成概 念产 品 的一 系列有序 的 、 可组 织 的 、 目标 的 有 设 计 活 动。 它表 现 为 一 个 由粗 到 精 、 由模 糊 到 清 楚 、 由
基于本体的机械产品概念设计系统的研究
雷 光 强 ． 康 ． 国 哲 刘 魏
（ 四川 理 工 学 院 机 械 工 程学 院 ，四川 自贡 ６３０ ） ４ ０ ０
【 摘Biblioteka 要 】 以功 能一行 为一广 义机构 （Ｂ 模型 分解 大量机械 产品的基 础上 ， Ｆ Ｍ） 应用本体构建软件 ｐｏ ｇ ｒｔ ６建立本体 ６
第２ ５卷 第 ２期ｆ 第 １４期） 总 １
机 械 管 理 开 发
ＭＥ ＣＨＡＮＩ ＡＬ Ｃ ＭＡＮＡＧＥ ＭＥＮ ＡＮＤ Ｔ ＤＥ Ｌ ＭＥ ＶＥ ＯＰ ＮＴ
２ ０年 ４ 月 ０１
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Ｖ １ ５ Ｎ ． Ｓ Ｍ Ｎ ．１） ｏ２ ｏ ． ２（Ｕ ｏＩ４
有 吸取 、 收 、 取 、 接 摄 收取 、 集 、 集 、 受 、 受 、 留 聚 收 接 收 收
等等 。宾语 ： 物质 ， 量 ， 号 。其 中物质 中包括 人 、 、 能 信 气 液、 固体 、 子体 、 合体 。 离 混 固体 又包 括物体 、 粒 、 成 微 合
物等 等 。 机 械 的基本 功能 主要 有 ： 变换 运动 形式 、 变换 运 动 轴线 、 合成 、 分解 、 向 、 小 、 换 缩 放大 、 支 、 接 、 分 联 离合 运 动 、 护安 全 、 保 有级 调速 、 无级 调速 等 。 行 为 主要有 ： 曲柄转 动 、 杆摆 动 、 摇 摇块 摆 动 、 杆 蜗 转动 、 盘间歇转 动偏 心轮转动 、 转 转盘 间歇转动 、 轮轮 针
构表 达 。
知识 ， 促进 知识 共 享， 高 异 构 系统 之 间 的 互操 作 性 【 提 ｌ 】 ．
Ｗ３ Ｃ所 推 荐 的 资 源 描 述 框 架 ｆ ｅ ｓｕｃ ｅｃｉｔ ｎ Ｒ — ｏ ｒｅＤ ｓｒ ｉ ｐｏ Ｆａ ｅ ｏｋ Ｒ Ｆ 和 Ｒ ＦＳ — ｅ ， Ｄ Ｓ具 备 巴科 斯 一 ｒｍ ｗ ｒ， Ｄ １ Ｄ ｃ ｈ ｍａ Ｆ ） Ｒ
０ 引 言
到功 能 与行 为 ， 为与机 构之 间 的关 系 ， 后 以机构 为 行 然
“ 本体 ” 是一 个 哲学 名词 ， 几 年 被 引入 到 制造 本 近 领域 。知识 本体 是共 享概念 模 型 的明确 形式 化 的规 范 说 明。 能够 以一 种 明确 的 、 它 形式 化 的方 式 来 表示 领域
行 为 （ ： 应外 界 环 境变 化 的一 种 主要 手段 ， Ｂ） 适 以 运动 和状 态两种 方 式表达 。 机构（ ： Ｍ） 这里 指广 义 机构 。定 义 ： 实现 可控 运 动
或不 可控运 动 的驱 动元件 与 由刚性 、非 刚性 构 件组成 的运 动链 两者 集成 为一体 的系统 。
计 过程 中的关键 环节 之 一，它 的生成 包 括对 产 品设 计 知识 表达 和概 念设计 方 案生成 推理 两部 分组 成 。 １ 机械 知识 本体 建模
出、 存贮 、 转换 、 变 、 递 、 集 、 散 、 列 、 导 、 转 传 聚 分 排 引 释 放、 放大 、 小 、 合 、 离 、 缩 结 分 合并 、 分解 、 通 、 开 、 导 断 测 量 。 ２ 能表 达 大部分 的功 能 。其 中吸收 的 同义 词 这 ２类
转动 、 盘间歇转 动 、 转 圆柱 凸轮转 动从动 盘间歇转 动 、 主
机 械 产 品 的功 能 本体 模 型 对产 品 的功 能语 义 和
功 能行 为进行 描 述和 表达 ， 在产 品设 计 和分 析 中具 有 重 要 的作 用 。产 品功能 本体定 义 了产 品设 计 中功 能空 间的概念 性词 汇 、 以及 规范说 明 和限定 功 能空间 。 应用 功 能本体 中的功能概 念 可 以使 设计 者更 好 地理 解设 计
描 述语 言（ ＷＬ 文件 ， Ｏ ） 并利 用 Ｊ Ｎ Ｅ Ａ存领 储于 Ｍ Ｓ Ｌ 然后运用 Ｊ Ｎ 的推 理查询功 能检 索， ＹＱ ， ＥＡ 最后应 用模糊综合评
价 法从 检 索 到 的 方 案 中可 选 出最 佳 设 计 方 案
【 键词 】 本 体 ； Ｂ 机 构本 体 ； 糊 综合 评 价 关 Ｆ Ｍ； 模 【 图分 类 号 】 Ｔ ２ 中 Ｂ１ 【 献标识码】 Ａ 文 【 章 编 号 】 １ ０ — ７Ｘ（００ ０ — ０ ３ ０ 文 ０ ３ ７３ ２ １ ）２ ０ １— ３