智能水火彎板成形機器人專家系統(tǒng)
本文關(guān)鍵詞:智能水火彎板成形機器人專家系統(tǒng),由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:目前,國內(nèi)船舶制造企業(yè)的水火彎板加工環(huán)節(jié)普遍依靠經(jīng)驗豐富的技術(shù)人員來人工完成。隨著數(shù)字化造船技術(shù)的興起和現(xiàn)代造船模式的普及,這種加工方式無論在工作效率、單位成本和加工質(zhì)量等方面都無法滿足船舶制造精益化的要求,同時也嚴(yán)重阻礙了企業(yè)內(nèi)部生產(chǎn)系統(tǒng)信息的交互和資源的共享。針對上述問題,國內(nèi)研究機構(gòu)和高校紛紛開展了水火彎板專家系統(tǒng)和自動成形機器人的研究,己經(jīng)成功研制出應(yīng)用在簡單板形的自動成形裝備及其專家系統(tǒng)。但根據(jù)目前的研究成果,依然存在一些尚未很好解決的問題:完備知識庫的構(gòu)建、復(fù)雜板形的加工方案推理和專家系統(tǒng)與成形設(shè)備之間的數(shù)據(jù)交互等。本文的主要研究工作正是以解決這三個尚未完善處理的問題為目標(biāo)而開展,其中包括:(1)針對高效完備知識庫的構(gòu)建問題,引入粗糙集理論實現(xiàn)知識庫的規(guī)則知識自動獲取。對不同類型的知識有針對性采取不同的知識表達方式,使知識庫的儲存和管理更有效率。最后提出使用規(guī)則知識可信度的概念解決知識庫規(guī)則知識的有效性和完備性問題。(2)針對快速可靠的推理機制建立問題,本文采用融合案例推理和規(guī)則推理的推理機制,大大地提高歷史加工案例的利用率,有效壓縮專家系統(tǒng)的推理時間,使加工推理方案的有效性得到保證。(3)針對智能水火彎板成形機器人不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交互問題,將系統(tǒng)內(nèi)部的坐標(biāo)系統(tǒng)一以運動控制系統(tǒng)的坐標(biāo)系為標(biāo)準(zhǔn),其加工推理方案的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)能夠直接被運動控制系統(tǒng)所理解和執(zhí)行,并且能夠在運動控制系統(tǒng)中實時動態(tài)顯示加工推理方案的參數(shù)變化,并在完工后將最終的加工方案反饋到專家系統(tǒng)以供其存儲和學(xué)習(xí)。本文的主要研究工作都在智能水火彎板成形機器人專家系統(tǒng)上得以實現(xiàn)。目前,本系統(tǒng)已在廣州龍穴造船基地進行了多次現(xiàn)場測試。測試結(jié)果表明本智能水火彎板成形專家系統(tǒng)的性能及其加工推理方案的有效性均滿足現(xiàn)場實際加工的要求,加工方案的最終成形效果也得到了在場的技術(shù)人員的認可。在后續(xù)的工作中將繼續(xù)改進專家系統(tǒng)的推理性能,人機交互能力和不同系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)耦合處理能力,爭取早日投入到實際的生產(chǎn)應(yīng)用,并向國內(nèi)船舶制造企業(yè)推廣。
【關(guān)鍵詞】:水火彎板成形 智能專家系統(tǒng) 知識庫構(gòu)建 推理機制
【學(xué)位授予單位】:廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TP182
【目錄】:
- 摘要4-5
- ABSTRACT5-13
- 第一章 緒論13-21
- 1.1 研究背景及意義13-15
- 1.1.1 課題研究背景13-14
- 1.1.2 課題研究意義14-15
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-19
- 1.2.1 水火彎板成形機器人的研究現(xiàn)狀15-16
- 1.2.2 水火彎板專家系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀16-17
- 1.2.3 水火彎板加工方案推理機制的研究現(xiàn)狀17-19
- 1.3 課題來源及本文主要研究內(nèi)容19-20
- 1.3.1 課題來源19
- 1.3.2 主要研究內(nèi)容19-20
- 1.4 論文結(jié)構(gòu)20-21
- 第二章 水火彎板加工參數(shù)和成形流程分析21-32
- 2.1 水火彎板成形流程分析21-27
- 2.1.1 水火彎板偏差量計算22-24
- 2.1.2 基本焰道布置特點分析24-27
- 2.2 船體外板板形分類及其焰道特點分析27-31
- 2.2.1 帆形板加工特點及其焰道分析27-28
- 2.2.2 鞍形板加工特點及其焰道分析28-29
- 2.2.3 扭曲形板加工特點及其焰道分析29-30
- 2.2.4 錐形板加工特點及其焰道分析30
- 2.2.5 復(fù)雜板加工特點及其焰道分析30-31
- 2.3 本章小結(jié)31-32
- 第三章 智能水火彎板成形機器人專家系統(tǒng)知識庫構(gòu)建32-48
- 3.1 水火彎板成形專家系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計32-35
- 3.1.1 水火彎板成形專家系統(tǒng)設(shè)計思想32-33
- 3.1.2 水火彎板成形專家系統(tǒng)整體框架33-35
- 3.2 知識的獲取35-42
- 3.2.1 基于會談式和案例分析式的案例庫知識獲取36
- 3.2.2 基于粗糙集理論的規(guī)則庫知識獲取36-42
- 3.2.2.1 基于粗糙集理論的規(guī)則庫知識獲取算法36-37
- 3.2.2.2 決策表相關(guān)約簡算法分析37-38
- 3.2.2.3 基于粗糙集理論的規(guī)則庫知識獲取算法應(yīng)用38-42
- 3.3 知識的表示42-45
- 3.4 知識庫的維護和管理45-47
- 3.5 本章小結(jié)47-48
- 第四章 融合案例推理和規(guī)則推理的專家系統(tǒng)推理機制48-58
- 4.1 融合案例推理和規(guī)則推理的推理機制框架48-49
- 4.2 基于灰關(guān)聯(lián)分析的混合檢索算法49-53
- 4.2.1 分層索引檢索50-51
- 4.2.2 基于灰色關(guān)聯(lián)分析的案例匹配51-53
- 4.3 匹配案例的修改53-57
- 4.4 本章小結(jié)57-58
- 第五章 智能水火彎板成形專家系統(tǒng)實現(xiàn)與應(yīng)用58-74
- 5.1 智能水火彎板成形專家系統(tǒng)的工作流程58-60
- 5.2 智能水火彎板成形專家系統(tǒng)的功能模塊60-63
- 5.3 智能水火彎板成形專家系統(tǒng)的應(yīng)用63-73
- 5.4 本章小結(jié)73-74
- 結(jié)語與展望74-76
- 參考文獻76-80
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文80-81
- 攻讀學(xué)位期間參加的科研項目81-83
- 致謝83
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