機(jī)電一體化系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計理論與方法的研究39;

1、上海交通大學(xué)博士學(xué)位論文機(jī)電一體化系統(tǒng)方案創(chuàng)新設(shè)計理論與方法的研究姓名：李瑞琴申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：機(jī)械設(shè)計及理論指導(dǎo)教師：鄒慧君20031001ii流等符號 借助于該方法 可以表達(dá)各種以實現(xiàn)工作機(jī)功能的機(jī)電一體化系統(tǒng)概念設(shè)計的方案 文中給出了多功能縫紉機(jī)和機(jī)床兩個應(yīng)用實例 該表達(dá)方法可以與相關(guān)知識庫相連以產(chǎn)生創(chuàng)新方案 該表達(dá)方法為計算機(jī)輔助機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計方案表達(dá)的標(biāo)準(zhǔn)化提供了理論基礎(chǔ) 為計算機(jī)輔助機(jī)電一體化系統(tǒng)方案的創(chuàng)新設(shè)計提供

2、了有效手段4. 機(jī)電一體化系統(tǒng)方案求解知識庫的建立及輔助方案創(chuàng)新 能夠產(chǎn)生創(chuàng)新方案的計算機(jī)輔助創(chuàng)新設(shè)計應(yīng)用軟件是目前企業(yè)在機(jī)電一體化的新產(chǎn)品開發(fā)中迫切需要的輔助創(chuàng)新工具 本文研究了機(jī)電一體化系統(tǒng)方案求解知識庫的構(gòu)成體系基于 Visual Basic 6.0 及 Access2000/2002 應(yīng)用程序軟件開發(fā)平臺 開發(fā)出了機(jī)電一體化系統(tǒng)方案求解知識庫 在知識庫的開發(fā)過程中 解決了基本運動功能與載體的多對多關(guān)系 窗體互動關(guān)系 方案自動

3、生成等多個關(guān)鍵技術(shù)問題 該知識庫包括 9 個功能模塊 分別是原理方法庫 功能元設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化庫 專家指導(dǎo)庫 基本運動功能載體庫 傳感檢測載體庫 驅(qū)動元件庫 控制系統(tǒng)模塊 輔助功能庫 方案評價方法庫 其中基本運動功能載體庫 驅(qū)動元件庫 傳感檢測載體庫在知識庫中起核心作用 本文建立的機(jī)電一體化系統(tǒng)知識庫具有以下特點 功能元載體實例部分來源于手冊上的經(jīng)典實例 部分來源于本課題組的科研成果及近期文獻(xiàn)上報道的新成果 可快速存取功能元載體并能自動產(chǎn)生可

4、行的設(shè)計方案 知識庫的結(jié)構(gòu)是開放式的 企業(yè)可根據(jù)需要管理自己的科研成果5. 機(jī)電一體化系統(tǒng)方案評價方法 本文提出了機(jī)電一體化系統(tǒng)方案評價的多層次 多目標(biāo)的評價指標(biāo) 提出了基于圖論工具的三環(huán)路法 解決了 Saaty 提出的 AHP 方法存在的一致性問題 該方法的優(yōu)勢在于易于調(diào)整兩兩比較的標(biāo)度值且能較好地維持原有的實際意義 對兩兩比較相對優(yōu)序值進(jìn)行了改進(jìn) 可以更準(zhǔn)確地評價不同的設(shè)計方案 提出了網(wǎng)狀圖評價方法 解決了 Pahl 和 Beitz

5、 方案評價方法和 Saaty 方案評價方法在綜合權(quán)值相同的情況下無法排序方案優(yōu)劣的缺陷 給出了家用繡花機(jī)方案評價的應(yīng)用實例6. 以新型家用繡花機(jī)為研究對象的應(yīng)用研究 采用本文提出的符號表達(dá)方法 對新型家用繡花機(jī)進(jìn)行了系統(tǒng)的符號方案表達(dá) 可進(jìn)行功能模塊設(shè)計 求得各功能元之間的關(guān)系等 利用本文建立的知識庫進(jìn)行各功能元載體的設(shè)計及系統(tǒng)設(shè)計方案的生成 在應(yīng)用知識庫的過程中 比較典型的是挑線刺料功能模塊 該模塊是縫制設(shè)備的必須模塊 知識庫中有現(xiàn)成

6、的解 可利用知識庫中的現(xiàn)成的解得到挑線刺料機(jī)構(gòu)運動簡圖 進(jìn)而進(jìn)一步進(jìn)行該模塊的參數(shù)設(shè)計 動態(tài)仿真等 而跳壓腳運動是家用繡花機(jī)所特有的功能模塊 知識庫中無現(xiàn)成解 可通過前述原理方案等多種創(chuàng)新方法進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計 得到跳壓腳機(jī)構(gòu)運動簡圖 該跳壓腳機(jī)構(gòu)的基本運動功能特征是具有急回運動功能特征 輸入運動為轉(zhuǎn)動 輸出運動為移動 根據(jù)這些特征 將跳壓腳機(jī)構(gòu)這一研究成果添加到知識庫中 作為知識庫中的一個應(yīng)用實例在完成各功能模塊的設(shè)計方案后 基于 Soli