多功能小型扫雪除冰车除冰及其他部分的设计含开题及12张CAD图
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一、毕业设计(论文)的内容在我国北方冬季普遍降雪特别是一些高寒地区降雪期长,积雪给道路、机场及人们出行带来极大的不便,甚至造成交通中断,屡屡发生事故。目前,除雪的常用方式有:机械除雪、融雪除雪、综合式除雪等。机械除雪是通过机械设备清除积雪的方法;融雪除雪是利用热能或撒布化学药剂而使积雪融化的一种方法;综合式除雪是机械除雪与融雪除雪相结合的一种除雪方法。机械除雪应用最为广泛。其除雪效率高、成本低、无污染、但对结冰路面及低等级路面除雪效果差。除雪车在国外已有很多厂家生产。纵观除雪破冰机械的发展现状,现有设备绝大部分功能单一、外形大、价格高。因此,需要根据我国具体情况,设计一套适合于小型公路和街道的使用且同时具有扫雪除冰功能的设备,该设备要求小巧轻便,操作简单,价格低廉。本课题主要包括以下内容和应该完成的任务:1、了解多功能小型扫雪除冰车的功能及原理,以及机械系统的结构。2、根据扫雪除冰车的总体功能,设计其除冰机构、升降机构、转向机构。3、设计其主要的零部件,并进行强度及刚度设计。二、毕业设计(论文)的要求与数据设计多功能小型扫雪除冰车的除冰机构、升降机构、转向机构,其主要技术参数如下:1、扫雪长度: 600 mm2、扫雪高度: 250 mm3、除冰厚度: 50 mm4、扫冰厚度: 100 mm5、扫冰长度: 600 mm三、毕业设计(论文)应完成的工作1、完成二万字左右的毕业设计说明书(论文);在毕业设计说明书(论文)中必须包括详细的300-500个单词的英文摘要;2、独立完成与课题相关,不少于四万字符的指定英文资料翻译(附英文原文);3、完成扫雪除冰车的除冰机构、升降机构、转向机构。对关键零部件的强度、刚度等方面进行校核。4、绘图工作量折合A0图纸3张,其中必须包含两张A3以上的计算机绘图图纸。四、应收集的资料及主要参考文献1. 濮良贵,纪名刚.机械设计,第8版M北京:高等教育出版社,20062. David A. Wagner et al. Nonlinear analysis of automotive door weatherstrip seals J. Finite Elements in Analysis and Design,1997 (28) :33-503. 王晓方除雪车功能及主要参数设计J农业装备与车辆工程,2006,(12):24-25(12):24-254. 王振.国内除雪除冰机械现状刍议J工程机械,2002,33(7):46-475. 符伟著机构设计学M 长沙:湖南大学出版社20016. 成大先机械设计手册(单行本.轴及其联接)M北京:化学工业出版社,2004(1)7. 王继成产品中的人机工程学M北京:化学工业出版社,20048. 陈家瑞汽车构造M北京:人民交通大学出版社,20069. 孙桓机械原理M北京:高等教育出版社200110. 简晓春,杜仕武现代汽车技术及应用M北京:人民交通出版社,2004五、试验、测试、试制加工所需主要仪器设备及条件计算机一台,CAD设计软件(AutoCAD,CAXA)任务下达时间:2012年01月09日毕业设计开始与完成时间:2012年01月09日至 2012年 06 月03日组织实施单位:教研室主任意见:签字: 2011 年12月30日院领导小组意见:签字: 2012 年01月 05日 1毕业设计的主要内容、重点和难点等本设计的目的是设计出扫雪除冰车的除冰部分,主要内容如下:1、了解多功能小型扫雪除冰车的功能及原理,以及机械系统的结构。2、根据扫雪除冰车的总体功能,设计其除冰机构、升降机构、转向机构。3、设计其主要的零部件,并进行强度及刚度设计。重点:对除冰机构、升降机构、转向机构原理的理解及其设计。难点:关键零部件的强度、刚度等方面的设计。2准备情况(查阅过的文献资料及调研情况、现有设备、实验条件等)参考文献:1. 濮良贵,纪名刚.机械设计,第8版M北京:高等教育出版社,20062. David A. Wagner et al. Nonlinear analysis of automotive door weatherstrip seals J. Finite Elements in Analysis and Design,1997 (28) :33-503. 王晓方除雪车功能及主要参数设计J农业装备与车辆工程,2006,(12):24-25(12):24-254. 王振.国内除雪除冰机械现状刍议J工程机械,2002,33(7):46-475. 符伟著机构设计学M 长沙:湖南大学出版社20016. 成大先机械设计手册(单行本.轴及其联接)M北京:化学工业出版社,2004(1)7. 王继成产品中的人机工程学M北京:化学工业出版社,20048. 陈家瑞汽车构造M北京:人民交通大学出版社,20069. 孙桓机械原理M北京:高等教育出版社200110. 简晓春,杜仕武现代汽车技术及应用M北京:人民交通出版社,2004现有设备条件:计算机一台,CAD设计软件(AutoCAD,CAXA)实验条件:桂林电子科技大学 机电工程学院 技术测量实验室实验设备可供使用。3、实施方案、进度实施计划及预期提交的毕业设计资料1、查阅扫雪除冰车的相关资料,并完成英文翻译(2012.1.12-2012.3.14 ) 2、确定毕设总体方案,并完成主体结构设计(2012.3.15-2012.4.11) 3、零部件强度、刚度和精度设计(2012.4.12-2012.4.25)4、绘制零件图和装配图(2012.4.26-2012.5.9 ) 5、进行计算、校核和图纸修改(2012.5.10-2012.5.16)6、论文撰写、检查(2012.5.17-2012.5.30)7、完成毕业设计,准备答辩(2012.5.31-2012.6.6 ) 指导教师意见指导教师(签字): 2012年 月日开题小组意见开题小组组长(签字):2012年 月日 院(系、部)意见 主管院长(系、部主任)签字: 2012年 月日- 3 - 三维形状检索:技术发展水平的回顾和未来的发展趋势Natraj Iyer*, Subramaniam Jayanti, Kuiyang Lou, Yagnanarayanan Kalyanaraman,Karthik Ramani普渡大学的研究和教育中心的信息系统,精密工程,机械工程学院,美国普渡大学西拉法叶,47907,美国摘 要三维形状检索是关于目前在几个不同领域应用的一个问题。大多数技术已经开发出,一种用于特定领域中转化成一个简单形状表示的形状。并且,曾为一个特定领域开发的技术也将应用于其他领域。我们基于其形状表示,分类和比较了各种三维形状检索技术。每一个简要说明都紧随有详细的技术发展水平的调查。本文总结了当前形状检索技术差距,并指出了今后的研究方向。关键词:技术发展水平;三维;匹配;形状相似;形状检索;CAD1. 说明哲学家、心理学家、数学家、科学家和工程师都已经对形状进行了研究。哲学家和心理学家曾用一个世纪的时间,尝试过理解人类视觉系统(HVS)通过人类的眼睛,收集而形成的二维模型变成三维形状的现象1-5。在过去四年来,科学家们已经设法发展人工智能(AI)技术使电脑像HVS那样能够完成相同的功能 6-8.然而,“形状”方面的哲学家和心理学家的研究并不能够直接适用于工程计算领域。例如,哲学家主要关注形状被人类感知的机理,而工程师都是基于生产性、功能性等形状相关的属性而作的决定。就像Koenderink9建议,“当一个人感知到了某个东西的存在,这个东西就会以一个形状呈现在你面前。形状取决于知觉的是,互动的模式和期望(你的“理论”或“模型”)。详细见第1.1节所定义的“形状”和“三维形状检索”的内容。1.1 什么是“形状”韦氏字典10定义形状为“客观的形容一个特别项目或类物品的特点”,“一个空间形式或轮廓”和“一个标准或普遍认同的空间形态”。虽然这些描述是用在英语中普遍被理解的词的形状而生效的,但是他们在语境的分析和形状的描述中是不够的。Marr 11 定义形状为“物体的物理表面的几何形状。因此, 一匹马的两个雕像(从一个模子刻出来的铸件)具有相同的形状。”Kendall12定义形状为“所有的几何信息,包括从一个物体过滤出来的位置、规模、旋转效果(欧氏转换)”。然而,还是没有标准定义的形状。为达到本文的目的,我们将用Kendall所定义的形状。“三维形状检索”是指从一个大数据库的三维形状中确定三维形状的相似性。1.2 所要解决的问题基于形状的三维数据的检索已经形成了学科之间的一个搜索领域,如计算机视觉13、机械工程14、人工制品搜索15、分子生物学16与化学17。本文中所有的形状检索方法都已经制定和实施了一个特定的标准。然而,这些方法大多与CAD及工程问题相关。到目前为止三维模型搜索区域通过研究控制视觉和计算机图形学,研究人员已经广泛地研究了形状匹配问题。然而,CAD和工程应用三维形状检索的根据比起考虑形状匹配问题是非常不同的。例如,关于生产过程、成本和材料领域知识在搜索过程中起着非常重要的作用。除了形状匹配,有一个先进的工程应用的发展需求例如聚类和自动分类。我们希望本文能鼓励形状产品信息的研究应用于CAD工程。1.3 形状检索在工程中的需求公司内部设计人员退休、更新时,经常有未受过训练的人员被聘用,那些人很少或根本没有公司的先前的设计方法知识。自从设计人员都没有意识到的以前的情境下、项目、部分或别人的名字,曾经使用的关键词搜索方法限制了其成功率。随着组织变得越来越受地理条件的限制,更好的信息系统将被要求定位和再利用公司的知识。一项1994年进行的调查报道,设计师花了大约60%的时间寻找合适的信息18。美国科学家,Gunn19 的一篇论文中估计“仅仅20%的部分是新设计者他们真正需要思考的,40%可从现存的设计中找到,还有40%可以通过修改一个现有的设计。”最近, Ullman 20估计超过75%的设计活动要再利用以前的设计知识来解决一个新的设计问题。然而,实际存货如模具因为没有安装或不重复使用,造成重大损失。设计及相关知识再利用是降低新产品开发时间的关键。在过去十年里工程设计和制造方面的从二维向三维的发展有广泛的进步。三维图形硬件的发展也促进了广泛使用三维模型。三维模型的使用在网络形状生产工艺过程特别高,比如在注射成型、铸造中,那里的关键是要设想和准确理解各部分才能建造昂贵工具。2001年,模具制造行业中大约66%的CAD建模在三维已经在做。到2003年这将增加到80%21。因此, 在复杂的、数量很大的产品和相关工具的形状的生产大大提高了,造成了三维模型的大爆炸。最简单的形式是由关键词搜索文件名,零件编号,或上下文连接的计算机辅助设计(CAD)模型。产品生命周期管理(PLM)系统让零件名字寻找基于三维模型。然而,该方法不是很好,主要是下面的原因:(1)所有模型将不会有明确的接近的设计/制造环境。(2)关键词如项目名称或零部件的名称,用户可能并不知道的。(3)对于检索相关模型运行环境可能太窄或太宽。(4)运行环境随着时间而变化,比如当设计师或命名规则的改变。在设计和制造阶段产生的大量知识跟三维模型相关联,因为偏光显微镜(PLM),MRP和CAD系统越来越相互依赖。大部分的知识几何相关(制造过程的细节),或者甚至是几何依赖(分析结果)。因此,一个能够检索相似的三维模型的搜索系统基于他们的形状其也将检索那些用其他方式不能发现的相关知识。本文总结了三维形状搜索的技术发展水平,并对工程技术应用提出了未来的发展趋势。本文由以下部分组成。第二节介绍了基本的方法;第三章描述一个形状表象的本质,第四节概述了三维形状搜索技术。在第五节具体探讨技术发展水平。最后, 第6节和第7节从效率和效果方面对各种技术的比较以及描述今后的发展趋势。2. 相似性度量 在进一步研究之前,对名词“相似”和可以被测量的“相似”进行定义是很重要的。韦氏字典10定义的形容词相似“有相同的特征:完全可比”或“不是形状形状而仅仅是大小或位置。“我们更关心的后半部分定义。一般来说,相似度测量的条件是一个相似性(或不同)的度量(或测量)。在数据库术语,相似由度量量化成。在数据库中度量已广泛应用到寻找相似文献22、图像23、音频24和电影25。度量应满足度量公理26。让S代表一个物品的位置。一个关于S的度量按照这个功能定义定义:SSR, 满足以下的公理的所有x,y,zs。正数:d(x,y)0 (1)恒等式:d(x,y)=0 x=y (2)对称性:d(x,y)= d(y,x) (3)三角形公理:d(x,y)+ d(y,z)d(x,z) (4)大多数三维形状表示计划将一个形状变换成为一个特征向量或关系数据结构(例如:图或树)。这部分只描述了基于矢量的特征相似性度量。如图表那样的基于相似度量的关系数据结构, 读者可参考第五部分描述的相应文件。在一个数据库中特征向量用在特征空间中的点表示。在特征空间中两个特征向量的相似性反映在对应点之间的距离。一些常见的被应用的距离度量的描述如下:2.1 (Minkowski)距离x,yR两点之间的Minkowski距离度量定义为 (5)当p=1时,Minkowski距离叫做 Manhattan或城市堵车距离;当p=2时,仅仅指两点间的欧几里德距离。 (6)2.2 Hausdorff距离Hausdorff距离可以用来比较两个不同大小的点集。直接的Hausdorff距离h(X,Y)是点集X到点集B的距离的最大值,被定义为 (7)而d(x,y)是另一种距离测量(如Minkowski 距离)。Hausdorff距离H(X,Y)是(X,Y)和 (Y,X)中比较大的那一个。 (8)2.3 相关度量 相关度量也被称为余弦度量;即它给两组向量的从意义上测量的夹角提供一种方法。它的定义是 (9)和表示两个向量,N表示在每一个矢量中观察或特征的数量。C(x,y)的值在区间中。3基于内容的检索在过去二十年里关于文本文档检索的大量工作已经做过了。谷歌的搜索引擎已经成为事实上的一个文本搜索引擎的标准。最近基于内容的如图像、音频、视频检索系统已经发展起来。基于内容的检索系统依靠事物间的部分相似性进行检索。基于部分相似的检索完全划分系统来自典型搜索系统,检索对象是一些事物特定的属性。在二维形状匹配应用到图像数据库领域(例如,QBIC27和Virage28) 的主要的工作已经做了。二维形状匹配的一些常用的方法已经通过使用的时间29,像傅里叶变换系数30、曲率尺度空间31、形状语境32和框架33。有一个基于内容的图像检索的全面讨论和详细介绍,读者可参考文献23,34-39。在机械工程领域,一些第一个平面图形匹配搜索系统是Chung和Kusiak40, Berchtold 和 Kriegel 41 ,Smith 等人42。任何形状匹配和分析的方法将图形简化成一个更简单的形状表示。在参考文献43-46中对各种形状表示技术详细的回顾是有用的。下面我们对一个形状的表示和描述的不同进行区分。3.1 形状表示Marr和Nishihara47定义形状表示为:“一个用于描述形状或某些方面的形状规则正式的计划,规定了如何结合该方案适用于任何特定的形状。对描述一个给定的形状使用表示的结果,是在那个表示中对一个形状的描述。一个描述也许只是大概或细节的规定一个形状。Loncaric43区别形状表示和形状描述用的方法是:“形状表示方法导致无数字的原来形状(如图)的表示,这样很重要形状特征得到保留。上面句子中重要的词在不同的应用中意义完全不同。形状描述设计的方法导致形状的无数字描述,为随后形状的表示的在上一个台阶奠定了基础。一个形状描述方法产生从一个给定的形状到一个形状的描述符向量(也称为特征矢量)。描述的目标是通过使用它的形状描述符向量的独特的特征描述形状. Woodham 48辨别形状表示和形状描述为:“这个词表示是用来确定一个形式,或语言,对编码的一个形状的普通分类。在形式上这个术语描述限制定义一个特定表达,在表示中识别一个特殊图形或图形分类的具体实例。“换句话说,形状描述是形状表示的一个实例化。我们将利用这个定义形状表示。3.2 标准形状表示下列标准已经普遍被研究人员引用,像Marr和Nishihara、(47)、 Woodham48、Binford49、Brady (50)、Haralick 等人 51、Mokhtarian和Mackworth52,制定和评价了一个形状表示的标准:(1) 范围。形状表示必须能够描述所有形状的类别。例如,一个用来描述垂直面之间的平面和交叉点形状表示,只会在它的范围内有立方体,但无法描述的球体与椭球体。(2) 唯一性。在一个表示中对形状和形状的描述之间应该有一个一对一的映射。这个特别重要,因为在某种程度上,搜寻过程中,是否两个形状描述代表同样的形状的决定难题会出现。(3) 稳定性。对于某一特定形状表示,它的形状描述必须在形状中的小改变时要稳定。换句话说,形状中的微小改变必须产生描述的小改变。(4) 灵敏度。这个形状表示必须的能够捕捉形状中微妙的细节的不同。这是对上述稳定性判断的一个矛盾条件。如果可能,让稳定的信息脱钩,这些对立的条件仅能满足一条, 从信息上来说,抓住了更全面和更少的形状的不同性质,对形状之间的区别更加敏感。(5) 有效性。必须有可能有效地从输入数据中计算和比较一个形状表示的描述。在形状检索的环境中,也许可以进行特征向量的比较研究和其它数据结构的比较。(6) 多尺度的支持。表示必须像一个层次结构那样可以描述多尺度形状。细节被忽略,除非必须的。进一步说,层次结构方面也是有效储存和丰富的信息。表示要明确自然语义的分割和精层次细节的概述。例如,当任务是部分识别的时候,金属铸造中的一个针孔并不明显。但是对于小部分来说是很重要的识别缺陷。(7) 本地的支持。表示必须有信息保护,如果需要的话,应该能够在局部地区进行计算。本地是指在可以被计算的表示的范围。这可能对细节的检查至关重要。4.技术概况在还没有完善的时候,我们基于形状表示分类三维形状检索技术有以下类别(见表1)。(1)全球化的特征;(2)制造特征识别;(3)图形表示;(4)柱状图;(5)产品信息化;(6)三维对象识别。4.1 全球化特征技术全球化特征方法利用了三维模型的全球化性能,像时刻、不变量、傅里叶描述符和几何率。在参考文献 53中,从物体的网格表示上计算特征的有效方法已经得到论证。对于全球化特征研究方法的关键的局限性是,他们无法捕捉形状的具体细节,对局部不同形状辨别不是很强劲或者根本无法辨别。4.1.1 时刻三维时刻p+q+r的顺序三维模型定义黎曼积分54为: (10)假设是分段连续的,因此有界,在三维空间中,除了有限的部分,它的范围是零。时刻的集合,p,q,r=0,1,2唯一确定的三维模型,反之亦然。这些时刻的其他变化出现在参考文献55中。图1说明了连续的时刻计算和离散空间(元素模型)。然而合理准确描述部分的三维模型可以通过一些子集的时刻来获得56。基于时刻,大量时刻不变性可以确定,通过在翻译,旋转、缩放不变的情况下。少量的低阶时刻可以被使用,从而抛弃喧闹的较少临界高阶的时刻。这些低阶的时刻从而可以作为形状的特征向量。表1 三维形状检索技术的定性比较图1 连续和离散空间中的三维时刻计算4.1.2 球面谐波球面谐波是球形的分解,通过寻找在球面上傅里叶变换函数 57。球面谐波理论认为任何球形函数可以分解为谐波的总和: (11)其中表示傅立叶系数,表示在球形坐标规范化拉普拉斯方程解决方法。球面谐波系数被用于构建一个在不同水平相似的基础物体。类似于时刻, 通过使用傅里叶系数的有限子集,部分还未精确的描述这个角色。图2说明了如何用球面谐波计算一个CAD模型。图2 插图的三维模型的球谐基表示。4.1.3 几何参数其他的几何参数和比率如表面区域体积率、紧凑(这个立方体的无因次比率超过表面的体积),crinkliness(模型的表面通过球体的表面作为模型是否有相同的体积划分),凸壳特征,包含盒长宽比,和欧拉编号也被当作形状描述符。然而,这些描述符的鉴别特征非常有限。4.2 制造特征识别技术在CAD社区自动化功能中,自从1980年Kyprianou提取的具有开创性的关于特征的提取论文 58,其远远早于计算机图形学社区。一个自动特征识别程序的制造特征提取的实例,自从一个工程设计CAD程序做了一个坚实从事建模。一个广泛特征识别技术的调查是可行的,可参考文献59,60。大量特征识别技术使用一个标准的制造特征图书馆。一些特征识别技术已经规则化58,图像化61,网络化62。一个三维模型的形状表示通过提取加工特征的各项性能来测试。在成功特征提取中,三维模型形状表示还不是很强大,对于其研究来说仍然是一个重大的挑战。4.3 图形技术三维模型的拓扑是一个重要的形状特征。其也是典型的具有代表性的关系型数据结构的拓扑结构形式,例如图表和树。随后的相似性估计问题减少了一个图形或树比较问题。相对于图比较,当树比较倾向于比较快速和容易,大部分工程组件不能成功表现为树。另一方面,图的比较根据图成本增加尺寸。拓扑基于图匹配的精确和精确的匹配技术。而精确匹配寻找在两个图表中的无噪音匹配,不精确匹配的结果是即使在图噪声的存在,相似程度的测量问题。然而,主要的好处是在三维模型表示中,拓扑图允许细节的表现和在多个层面促进本地的几何匹配。一些三维图形匹配方法确定相似性,是基于边界表示(边界表示法),其被描绘成一个图形。图形匹配算法是用来确定相应边界表示法图之间的相似之处。然而,很多其它的方法已经出现,把一个三维模型面的表示转换成一个简单的模型拓扑表示。这些包括Reeb图、震动图和骨骼图。所有这些方式产生较小的图,因此允许比较快,作为比较边界表示法图。然而,这些表示经常使图形简单化,导在修改三维数据致时问题很大。其他方法推导一致性图,如数量的节点和边度节点、特征值,对于快速图形比较,从边界表示图中直接修改(谱图理论)。4.3.1 边界表示法的形状匹配在工程领域中,三维模型往往代表作为边界表示(B-Reps),最常见的初始图形交换格式为产品交换规范(IGES)和标准数据(STEP)。在B-REP格式的代表作为一个形状界的B样条曲面的图形。节点图表示的边界表面,而边代表之间的对应相交曲线表面。这些意见往往是大型甚至简单的形状复杂,从而造成1图匹配算法的挑战。若干基于启发式和随机近似算法往往以确定最佳匹配之间的图形。一种方法转换的B-REP图模型签名图,这是本质的地图在B-REP图,但不同的节点属性描述了相应的几何性质在制造业方面的曲面。4.3.2 谱图论光谱图论是数学的一个分支,与邻接矩阵的特征值谱与其他几何不变量的图图63。Chung64提出了图谱的成品版本,基于图的Laplacian矩阵和相关因素与比光谱更好的图形不变原来的邻接矩阵。一个图G的拉普拉斯算子的定义如下: 其中u和v是图G的节点,DI代表节点i的度。针对不同获得的光谱图在这种方式的图表,然后使用不同的比较距离措施。这些措施是直观的,只有当进行比较的对象有同样大小的图形。然而,当图形的大小是不一样的,光谱不同的长度,从而使比较困难。McWherter和Regli65克服了这个问题填充固定值,以较小的两个图光谱,使他们有相同的长度。图3 多分辨率Reeb图使用二维高度功能。4.3.3 Reeb图Reeb66定义的骨架结构,称为Reeb图,采用连续标确定对一个对象的功能。三种类型的标量函数已被使用,即高度的函数,曲率功能,测地距离。测地距离有被使用在许多应用中,因为它提供旋转不变性反对和对噪声的鲁棒性小扰动。该功能集成在全身不变的出发点和也正常化,以实现规模不变。多分辨率Reeb图(MRG)由Hilaga等人67发展起来,三维模型分为A基于标量函数值的数量水平。一个Reeb图的节点代表一个连接组件在一个特定的区域,相邻节点由链接边缘,如果相应的连接组件反对相互联系,如图3所示。因此,MRG的有以下属性:(1) 它包含了家长相邻级别的节点之间的父子关系;(2)通过反复分区,原MRG收敛Reeb图定义为Reeb(更精细的水平近似的对象完全一致);(3)一定程度的MRG的隐式包含有关较粗的所有信息水平。例如,在图3(c)中,节点S1包含S4和S5和节点图S0的信息。图 3(a)包含的信息有关的节点S1和S2,S3作为如图3(b)更大的阴影区域。 图3(c)分别对应的节点S1,S2和S3的子集。4.3.4 骨骼图图4 骨骼基于图形表示的形状。骨骼的基于图形的技术计算的“骨架”一个模型,并转换成作为其形状的骨骼图描述符。骨架的概念,提出了由Blum68。在二维的骨架为中轴,而在三维内侧的表面。骨架可以通过各种方法,如距离变换69、变薄70、或基于Voronoi图的方法71。此外,曲线骨架72方法已经被提出,要转换到内侧轴类型表示的三维模型。骨骼图(图4)存储所获得的各种实体后,在图形数据结构的骨架。优势,骨骼的基于图形的方法,图拓扑结构的维护和规模较小,比B-REP图表。因此,他们可用于子图同构在一个非常低的计算成本。此外,当地的一部分属性可以存储为一个更准确的比较。重要的是要注意,许多工程的形状不适合骨架由变薄。4.4 基于直方图技术基于直方图技术在表面上的采样点从三维模型提取特征采样点。这些特征在组织直方图或代表其分布形式发生的频率。相似性是决定由通过一个距离函数直方图比较。基于直方图技术的准确性和有效性取决于采样点的数量。一个更大的采样点的数量,导致更高的精度。然而,效率的数量呈负相关采样点。4.4.1 形状直方图图5 空间分割技术生成形状直方图 从编码段进化的形状直方图检索二维多边形的开发技术描述在参考文献73。塑造直方图74是基于分割空间三维模型。 完整的空间被分解成不相交的细胞,对应直方图箱。作为预处理第一步,三维模型通过移动不变的翻译重心的起源。三种技术建议壳模型空间分割,部门模型,并蛛网模型作为前两者的结合。图5说明了这些空间分割技术。(1) 壳模型。空间被分解成同心围绕中心点的炮弹。这种表述是独立旋转。任何三维模型的旋转大约在相同的模型结果的中心点直方图。(2) 部门模型。空间被分解到部门,摆脱了该模型的中心点。这代表密切相匹配的部分编码二维形状的技术。扇区的计算直方图是一项复杂的任务,它使得使用定期多面体的顶点和它们的递归改进对一个球体。一旦点是一致的分布,点Voronoi图的定义适当分解的空间。(3) 蜘蛛网模式。蛛网模型代表详细信息,并具有较高的维比上述两款车型。由于该决议分解是一个参数,维数可以为特定应用定制。4.4.2 形状分布图6 基于几何形状分布产生的形状函数表示为形状分布的形状签名从形状函数的概率分布抽样测量三维模型的几何性质75。形状函数的选择(图6)是首要的一步这种技术。图6说明了典型的基于几何形状函数说明如下:A3:措施中随机点上的三个角度表面的三维模型。D1:办法固定点和1之间的距离表面上的随机点。D2:测量任意两个点之间的距离表面。D3:测量三角形的面积的平方根在三个表面上随机点。D4: 测量音量的立方根四面体之间的四个表面上随机点。4.5 产品信息为基础的技术包括产品的技术信息化系统是专门为域名工程部件。部分设计说明无论是基础他们制造的属性,或在其几何形状。虽然组技术为基础的代表性计划解决这两个问题,它们需要用户来形容根据其绘图部分的形状。对其他另一方面,二维截面图像的方法,试图消除用户分类根据他们的部分,在很大程度上输入二维图像的属性。图像处理技术。与神经网络已被用来比较和聚类部分基于对他们的剪影图像。4.5.1 组技术(GT)图7 集团技术代码为钣金组件的例子集团技术76编码和分类计划试图捕捉设计和制造的属性,例如形状和大小的主要功能的产品,生产质量和材料。此外,制造业信息也可以包括部分机分配矩阵,它描述了工艺规划信息。所有上述属性是一个二进制数或数值,从而导致字符串的功能,如图 7。基于字符串部分相似之处匹配技术。 GT编码计划提供了一个系统代表产品信息的方式。但是久代码通常有手动或交互产生回答一系列的问题和运用恰当的编码规则。这是一个缓慢而不一致的程序和容易出现的人为错误。一个广泛的用户交互设计师和系统之间一直是主要的原因,本机械工程边际成功基于零件相似性检索方法。4.5.2 基于图像的节部分图像为基础的技术依赖于二维剪影部分或他们的部分代表,以确定相似。在这种方法中,部分区段的边界使用二进制像素矩阵(二进制图像表示图像),而图像处理技术用于对它们进行比较。特别是,轮廓剪影可以转换成一组傅立叶描述,这是仿射不变描述的轮廓形状。不同部分之间的相似性比较确定二进制图像或通过其傅立叶描述利用神经网络77。 GT和基于图像的方法只适合用于挤压有相对固定的横截面或形状的形状可谓只有少数几个特点。 提高工程设计的复杂性不允许在基于这样的一组预定义的说明几何特征,也可能会导致在暧昧申述。4.6 三维物体识别为基础的技术三维物体识别技术计算机视觉界被广泛研究。许多方法已被开发为三维对象所认可。其中有些是基于局面图78-80,扩展高斯图像81,超二次曲面82,旋转图像83,84,几何散列85。三维物体识别技术的广泛审查参考文献45,46,86。我们提出三种方法已被用于检测从形状相似模型数据库。4.6.1 看点图图8 多个二维视图或“局面”三维模型提取和相应的纵横图是用来匹配的三维对象标识方面的图形78,79表示地区和观看球的地方同等的意见观看球的邻里关系产生图形结构的意见。纵横图的每个节点代表“普遍的看法”或“局面”的三维对象和最大限度地连接上观看球的地区。每链接表示一些人认为,即使在转换之间的两个相邻的看法,即意外发生意见。Cyr和Kimia80使用两个形状相似性度量,基于曲线匹配和其他基于休克图匹配,并得出结论,后者更适合生成方面的认可。识别一个未知的看法是通过匹配与存储为每个对象,并命令他们根据原型形状相似性度量(图8)。由此产生的比赛给对象的身份以及其构成。它可能然而,注意,造成估计是不一样重要工程设计相似的问题,因为它是机器视觉。同样重要的是要注意这方面基于图形的形状相似的方法只应用多媒体数据库,但从来没有测试工程形状。4.6.2 扩展高斯图像(EGI)Horn81讨论了扩展高斯图像的使用(EGI)物体识别和确定对象的态度。深度地图或针地图(正常表面方向图)计算为现实世界的场景处理,以创建一个可见的方向直方图在介绍对象的高斯球的一半。因为扩展高斯图像唯一决定凸多面体,这项技术似乎是理想凸无遮挡的物体识别。非凸通过创建一个单独的对象一般处理每一个离散集的方向直方图对这个扩大的数据结构的意见和配套。虽然在CAD/工程应用中闭塞不是一个普通的问题,许多工程的零件都是非凸的。4.6.3 几何哈希这种技术的起源来自Lamdam和Wolfson85,被解析成一个三维对象基本几何特征面点等。从点集,一集的基础上点的选择和所有剩余的坐标此基础上计算点,然后存储在每个坐标集的直方图。这是重复所有的基础上组合,以及由此产生的直方图存储在哈希表中。这被称为几何图形哈希。对象基于散列索引,反过来,用于查询模型匹配。垃圾桶接收查询的最高票数模型表明模型的一套类似的查询模型。5 技术的发展大多数三维形状检索方法有预处理舞台前转换成一个形状表示。 最常见的预处理阶段是转换成一个典型的代表性,这是不变的旋转,翻译和缩放。从这里开始,这被称为正常化。5.1 全球基于特征的技术三维基本系统的开发由Cybenko等人87完成。正常化后,一系列的特征向量提取,即二阶矩不变量,球形内核不变矩,边界框的尺寸,对象的质心,和表面积。相关指标作为相似性度量。Elad等人88使用的时刻是三维对象的功能载体。他们建议时刻责令4-7通常足以代表的对象。前计算为对象的时刻,正常化的进程。相似性度量是一种加权欧氏距离特征向量之间。该系统采用支持向量为基础的算法,从用户的学习机(SVM)相关反馈和调整权重,以弥补用户的相似性概念。Rea等人89使用,像紧凑的几何比例,crinkliness,数量方面,表面积体积,孔数(使用欧拉方程多方面的对象)。如额外的形状凸签名也可用于船体紧凑和crinkliness参考文献90。Euclidean距离度量被用来作为相似性的度量。 101形状从数据库类似形状的家庭产生,随机使用货物预报信息系统建模方案。在搜索引擎结果与人类相似的看法。 搜索系统的原型,可以访问http:/www.shapesearch.net 。基于对全球其他搜索系统功能描述参考文献91-95。vranic和Saupe96,97开发了一种三维形状基于球谐描述。傅立叶变换的形状使用球面调和函数代表任意球的功能。特征向量提取归使用的球状模型傅立叶系数。这些谐波系数可以用于重建近似底层在不同层次的对象。一个近邻搜索找到最相似的机型。搜索的原型系统可访问http:/merkur01.inf.uni-konstanz.de/CCCC/。精密召回图表表明,该方法用球谐执行时刻更好。使用扩展高斯图像相关技术98生成一个球谐展开的起点。Kazhdan等人99,100开发了一个基于谐波的表示。在此方法中,模型是变成到646464格,这样对齐重心是在像素网格的中心,其包围球半径32。像素网格分解限制像素的不同,分为32个功能网格球体半径1-32。每个功能分解进16球类似的谐波成分傅立叶分解成不同频率的。因此,每个模型代表3216签名。 欧几里德距离度量是用来比较两个谐波交涉。 Ohbuchi等人101提出了技术,采用旋转不变傅立叶描述深度图像的三维模型。四到二个深度图像生成一个定期的三维模型单位球上。5.2 制造基于特征识别技术Ramesh等人102开发了一种功能基于识别的技术来确定各部分之间的相似之处。 部分域名是有限的部分有平面和圆柱表面。是一个最大的细胞凸分解方法提出了一个独特的分解逼近。一旦得到分解,细胞被映射到一系列的编辑加工特征库规则,可能与用户的互动。接下来,部分特征捕捉的空间和维派生功能之间的关系。七大特点定义:功能的存在,计数功能,功能方向,功能,大小,方向分布,粒径分布,和相对定位。功能的存在,决定对部分特定功能的存在,这反过来又决定经营品种加工的零件。计数功能的措施数量上的部分功能的实例。特征方向是衡量加工设置需要的一部分。特征尺寸反映了工具机上的每个部分的功能类型。定向分配的数量有关在相同的设置,可以执行的操作。大小分布是相关的操作数执行相同的工具。相对方向是测量的一般设置。相似两部分之间的衡量标准是相似的总和尊重每一个特征。Cicirello和Regli 103,104使用了一个基于图形的方法来评估实体模型的相似性。 方法开始与实体模型映射到一组步骤AP 224加工特性。特征提取开展使用FBMach系统开发联信。然后模型的依赖关系图(目标)构建一套功能。千年发展目标是代表性的设计特点和相互依存CAD模型的设计特点105。这是一个向无环图,其中节点表示设计功能,节点之间的边缘代表空间功能之间的依赖。边的方向代表顺序的设计特点在设计阶段应用。然而,相似两种模式之间进行评估计算的大小最大共同子(LCS)的相应无向模型依赖图(UMDG)。自LCS问题是完全NP问题,启发式方法开发计算LCS。迭代的一个变种改善搜索(hill-climbing/gradient后裔)使用。此外,领域知识(孔映射到孔)和辅助约束(顶点的度数,大小,位置)被用来改进,缩小搜索范围空间。然而,一个主要的限制是,为千年发展目标模型是不是唯一的,因为功能可以构建不同的方式和规则106。在参考文献107中开发的方法使用一个基于图形的方法相似性评估。一个设计签名是其中节点代表的各种属性的图形结构设计,边缘代表的各种关系属性之间。属性可能有所不同手头上的问题。等价的概念层次和分类树的介绍。一个两种设计之间的等价关系是两种设计之间的相似性属性。一个等价的层次是一个集等价关系使越来越详细的区分设计。分类树使用等价的层次构建一个树结构之间的相似性两种设计是他们最深的共同祖先的深度。作为一个例子,原型系统进行分类加工部分讨论。设计签名的节点表示加工的特点,而边代表特征之间的关系。等价关系两种设计之间是图同构之间自己设计的签名。在参考文献108讨论了一个搜索21/二维组件的数据库的方法。空间之间的相互作用代表一个地方的词汇特点。地方词汇组成的图形节点代表形状功能,而边代表功能相互作用。多种特征交互由假设代表(代表所有潜在的诠释树木的森林一个组件)。在信息和地方词汇假设结合成一个独特的最大功能子模型中的每一个代表性数据库(MFSG)。 MFSG由于是唯一的,最大的特点不能归入其他功能。之间的相似两种型号,然后降低到匹配的块查询组件的最大的最大子子组件在数据库中,一个相关的方法参考文献109。5.3 基于图形技术5.3.1 B-REP图形匹配EL-Mehalawi和Miller110用的归属图匹配方法,来比较工程CAD模型在STEP格式的零件。模型转换STEP格式的节点包含要归功于图表示该步骤的表面几何属性模型。EL-Mehalawi和Miller111描述了图匹配过程和实验结果。 本文以一个不精确图匹配的方法,避免精确匹配的组合问题。相似的措施正在产生的使用不精确的图基于整数规划的匹配算法。然而,大多数的文件测试模型有小尺寸和温和的复杂性。表面上的两个部分200的订单也比较成功。然而,进行比较的时间尚未提出。而根据原详细的拓扑图匹配代表是相似决心的一个好办法,它变得不可行庞大而复杂模型。5.3.2 光谱图论McWherter等人112使用一个专门的图形结构称为模型签名图(味精)构建于B-REP表示113。MSG是代表顶点的本质归结图模型的面和顶点属性的描述脸上的素质。这些属性包括类型的表面(平面,曲面等),相对规模,拓扑标识符面(平面,圆锥等),相关的几何表示(功能型)表面,表面积,一套表面法线或脸方面。同样,表面之间的边缘属性,如拓扑识别,凹/凸,几何描述表示,曲线的长度。Peabody等人114也采用了频率直方图在比较两种模式的这些属性。类型对于一个给定的实体模型直方图基本上代表表面的13种和8种频率ACIS实体建模发现的曲线。味精基本上是在拓扑结构复杂,因为原来的BREP结构。从各种图形中提取属性如顶点和边数,最大的MSG,最小值,平均值,模式,标准偏差顶点度,以及图形的直径,也用于比较异同模型。此外,McWherter等人115频谱图理论来描述拓扑MSGs。图谱之间的距离被称为本征的距离。连同类型的直方图所有的图形不变,被简称为不变拓扑向量(或英国独立电视台),其中有33个功能。类似模型推测有类似的独立电视,因此,独立电视之间的距离,提供了一个近似的措施模型之间的相似性。距离措施基于L2范数的计算。可变大小的图截断的特征谱或处理“填充”,它与一组恒定值(0.0,1.0或2.0)为了保持大小不变的特征值数组所有机型。然而,重要的是要注意味精的邻接矩阵表示某些属性,这不能完全捕获的特征值。这种方法适用于复杂的图形结构,这是不服从图匹配算法最好的NP-hard。McWherter等人116提供了一个比较的方法子的实体模型。该方法包括味精分割成两个或两个以上的子图删除的目的分区的边缘,交叉高度连接的组件分开。分区是继续反复,同时索引的特征值在每个阶段的每个组件。这是迈向一步获得精致的相似性措施,描述了坚实的模型中的局部性质的条款。然而,最优分区图,又是一个NP-hard问题。虽然可使用这些文件的相似指标计算速度快,而且似乎非常有用的修剪在大型数据库中的搜索空间,指标似乎并不是满意生产精制相似措施,可以精细区分的三维模型5.3.3 Reeb图Hilaga等人67采用多分辨率的Reeb图(MRGs)代表作为三维形状的拓扑结构延伸原有Reeb图。由于高计算短程积分的计算成本距离,他们使用Dijkstra算法来评估一个近似值。拓扑比较,节点之间的相似性估计基础上的节点属性的相似性,而粗到细的策略是通过拓扑对应比较。粗到精的策略是相信可以帮助避免了组合爆炸拓扑匹配。对230进行实验模型上搜索了平均12每个S模型,从而以0.05的相似性小号测量。Chen和Ouhyoung117延长MRG的方法建议来自Hilaga等人。处理实际零件,索赔是MRG的基于原来的方法需要搜索的准确测定了一些修改关键。为了实现这一目标,该文件建议重采样的原始三角通过适当的预处理模型分割成更小的三角形大三角形在确定MRGs。445车型数据库用于测试系统。搜索系统实施,并在其网站上显示在http:/3dsite.dhs.org/dynamic 。本文报道的平均比较两款车型为0.08秒的时间相比,0.05秒由报告Hilaga等人额外的计算时间,可能是由于预处理的额外费用型号为更好的准确性。Bespalov等人118 提供MRG的为基础的方法大量的工程部分。然而,他们报告说,在拓扑的小变化产生显着不同模型之间的相似性。 还发现MRGs敏感表面VRML模型的连接,从而产生虚假的实体。总之,基于MRG的方法有以下优点:(1)它适用于非定向,非封闭的;(2)非流形曲面;它的位置,方向,规模的独立;(3)认为本地和拓扑相似,而比较的三维对象;(4)采用一个层次的战略,以减少搜索空间,通过多层次的决议。主要限制的基于MRG方法有以下几种:(1)受表面连接;(2)它是较为敏感,为几何比拓扑;(3)它是不适合的子图匹配;(4)它并不始终代表骨架;(5)它产生不同密度的顶点。Chen和Ouhyoung117认为,使用基于分层中轴方法是克服其中一些更为有用问题,而Bespalov等人118推荐使用更好的标量函数也顾及拓扑对象。5.3.4 骨骼的基于图形的技术 DAOZHELESundar等人119提出了基于骨骼图使用距离变换的方法。该骨架方法所需的阈值的变薄卷黄飞鸿薄参数由用户提供。一个家庭不同的骨骼体素是比它的母公司的每个更薄。 薄像素的参数是值的差异在像素和平均距离的距离变换26-邻居的转换值。一旦骨骼体素产生,它们被转换成一个定向利用最小生成树的无环图算法。拓扑特征向量也存储每个图号类似参考文献112。图同构算法被重新发现的最大的基数,在二部图匹配的最小重量。递归深度优先搜索是为了保持应用层次结构图。这两项措施的相似度计算拓扑和本地形状相似。局部形状相似的匹配计算距离场的径向分布值在每个在图中的节点。用于100车型数据库测试全球和当地的相似之处。Iyer等人120和Lou等人121采用变薄骨架方法。被转换成一个三维模型体素模型,然后到一个薄骨架。间伐通过骨架被转换成一个骨架图骨架行军算法。骨骼图由节点,边和循环。每个骨架的边缘转换成一个独立的几何实体,而每个循环,从而给人一种代表了在三维模型中的孔塑造在物理空间模型。骨骼图保持模型的几何和拓扑和小于的B-Rep图表,形状的轻微扰动不敏感。此外,功能载体,如不变矩,几何和体素化参数和图形参数都存储在数据库。搜索过程由特征向量搜索以及基于骨骼图搜索。一个150车型的数据库是用来测试之间的相似性模型。然而,细化不会产生直观许多工程组成部分的骨骼,尤其是壳类零件。为了克服缺点骨架为基础的方法,他们还描述了一个多步骤搜索方法,使用两个全球性的特征向量和在不同阶段的骨骼图。图9 一个扩张过程中的像素级的插图。Kim等人122提出了一种方法,降低三维基于中轴成骨架图的实体模型改造和扩张。对象的三角模型最初体素化的某些决议,和骷髅基于体素模型中的排名获得。层数定义为一个像素的排名像素周围。例如,在图9中,像素有0级,而像素B的排名为1。因此,这个形象的骨架由A和B像素这些像素称为节点。为骨架的每个像素,k膨胀是阶k周围的像素,与开始像素具有最高级别的K。膨胀,然后执行先后为骨架,从而重建中的所有像素对象。然而,护理是采取不扩张任何职级较低的节点,已经是一个部分的像素膨胀的一个像素较高的排名。这种方法是直接扩展到三维体素模型。终于得到图由工会进行扩张为节点。每个节点上的所有像素,现在拥有的信息形成于扩张和自身的排名。如果两个节点常见的像素的像素被分配到节点同时执行工会运作的程度更高。为了减少图形的大小,一种方法是提出合并的基础上阈值的排名和大小的节点节点。几个模型上的实验在图表的大小呈现出大幅下降。上面的方法很容易与体素化问题决议。可能会产生不同的图形变体素化过程中的决议。为了解决这个问题的问题,如果在同一决议适用于所有车型,图表生成,可能无法反映用户感知。Nagasaka等人123三维模型转换成一个像素模型和随后转换成一条线骨架基于距离变换。距离测量,Ds定义表示一个像素从表面的距离,模型中的所有像素。的像素最大的Ds值构成的骨架和定义三种类型的几何形状,线条,圆环,三角形。这些骨骼是彼此相连或无骨架的连接和断开的距离,分别。每个骨架与一组九包括在Ds分布,数量,和链接属性实力。 36铸造工件之间的相似之处相比基于它们的骨骼,骨架,其中每个作为代表与126叶子的树。一回基于传播神经网络进行训练,使用这些属性分为了三个不同的组对象的集合(称为主数据对象)。在数据库中的所有其他机型分为这三个团体之一。虽然有些模型有合理的相似估计,其他有相似的估计是反直观的。5.4 直方图/分销基础技术Ankerst等人74用在寻找的形状直方图蛋白质三维结构。前形状的计算直方图,模型归翻译和旋转。然后执行一个原则轴变换在模型上。欧几里德距离函数忽略任何矢量组件之间,因此,关系二次距离函数用于以检测相似直方图。然而,这会导致增加的维度。为了达到良好的效率,一个多步骤的查询处理范式其次。基于索引的过滤步骤产生的候选人的集合,随后细化步骤执行昂贵的确切评价候选人。一多维索引结构,以尽量减少访问索引的网页数量。一个类似的搜索技术,使用机械零件直方图提出于参考文献124。作为预处理一步,模型归到一个规范的形式和体素化。分为平行轴的三维空间等尺寸分区。这些分区都被分配到一个或几个垃圾桶,根据具体直方图相似模型。通过扩展分区的数量,特征向量的维数控制。然而,维和准确性之间有一个权衡代表性。提出一个基于直方图技术的变化在参考文献125,其中使用三维形状匹配的形状上下文。首次提出二维形状的形状上下文在参考文献32。作为一个离散点集的形状代表从形状上的内部或外部轮廓采样。一个点,其余点相对坐标作为一个分布计算。这个直方图被称为形状上下文。Osada等人126用于形状分布三维模型的比较。 D2的形状函数被选定为第4.4.2节中所述计算自它被认为是稳健,高效的。此外,它是平移和旋转不变性。经计算任意点之间的距离,距离正常化的平均距离。 形状分布是一维的概率分布,内测量距离的发生频率距离值指定的范围内。之间的相异两个三维模型计算使用各种距离的措施如可夫斯基号法律公告规范。他们的搜索原型引擎可以访问http:/shape.cs.princeton.edu/ 。类似的方法是使用参考文献127比较机械零件的实体模型。 D2形状函数75被用来产生和形状分布。然而,部分的形状分布分为三个独立的分布。初次分配(IN)计算对所有的点线连接的地方它们位于模型内部。第二次分配(OUT)考虑点在于连接它们的线对以外的模式。第三次分配(MIXED)计算对所有的点线连接的地方他们通过内外的模型。 计算模型之间的相异类似参考文献126。Ohbuchi等人。提出的另一个变化技术是参考文献128。两个角距离的2D直方图(AD)和绝对角度距离(AAD)的计算D2形状函数的基础上75。公元直方图通过测量两者之间的距离一双构建点和表面形成的角度,对其中的对点的位置。 AD的分布执行以及为模型,一致表示有正确导向的表面。 AAD的直方图未取向或不一致的模型计算面向表面。 AAD的直方图计算绝对值内的产品,以增强稳定性。它被发现的反倾销和反倾销协定直方图跑赢文献介绍的方法126。 Ohbuchi等人129提出了相关的方法,产生AAD的直方图阿尔法形状130的一个三维模型。5.5 产品信息为基础的技术5.5.1 成组技术之间交换产品信息系统在设计师和制造服务提供商在分布式环境中的互联网是由Kalyanapasupathy等人131。作为这个系统的一部分,分布GT代码生成系统的开发,并声称部件之间的相似性比较是有益的。GT的代码生成系统需要用户回答许多问题,关于各主要属性索引系统中的一部分。Iyer和Nagi132,133上进行实验随机生成的零件数据库。其目的是要制定设计决策支持系统,允许1设计师来评估一个新的设计制造并选择最佳的合作伙伴,有助于实现对通过评估的成本,质量,周期时间等的设计本文采取了双管齐下的方法来寻找使用GT代码的类似零件。在第一部分中,用户提交有关属性的查询基于GT的代码的一部分。这指定的搜索此外,该用户必须指定用户的意图,一个相似的理想水平。系统返回的部分与类似的属性,随后输入到下一个模块,排序检索他们的部分关键的设计信息。Hermann等人134开发设计的相似性在变异过程中的规划范围内的措施。他们需要用户定义的过程中,计划的相似性测度选择的过程中,计划属性。随后,用户还必须定义一个设计之间的映射功能属性和过程计划属性。设计属性是在GT守则的几何属性设计。最后,用户还需要定义设计根据他们的两个设计之间的相似性度量设计属性。这种方法使得以下假设:(1)用户可以(至少约)估计一个新的设计过程中,计划;(2)有一对一从设计和工艺方案的一个映射(不包括候补计划);(3)用户必须能够关联之间的设计属性和过程计划属性。这里隐含的假设是,用户是一个制造和工艺规划的一部分,而不是设计。因此,这种做法是不相关的早期设计过程中,设计师将有望执行新的设计成本估计。5.5.2 基于图像的节基于反向传播人工神经网络(人工神经网络)被用来进行分组由东涌及Kusiak40工程部分的基础上的零件的几何形状。几何一个标准的一部分,是代表向量描述二进制图像的信封(形状)。人工神经网络借此零件的几何形状,表示为二进制值的向量输入,它分为一间办公室预定义的类。所有在这项研究中所使用的零件为标准图像进行二值化大小(1216像素)。网络培训五不同部位和测试产生的15件扭曲的这五个部分。然而,大多数的零件这里考虑的是棱柱和简单,使方法很难一概而论。这也难的原因出“神经网络方面的分类”。Lee和Fischer135用零件的几何形状以及他们的过程中路由数据分组部分,根据其GT的代码。他们为代表的几何方法基于相似不变傅立叶描述二维图像的部分。路由数据的过程如机部分矩阵,处理时间,一部分的大小,等,也得到了相同的部分,一个完整的向量(几何和过程数据)的所有功能,用于培训和测试基于模糊ART神经网络。 神经网络设计的一个测试图像进行分类9个不同的培训提供基础,同时培训类13输入属性(五个几何和八个生产工艺特点)。Smith等人42也使用一个基于ART神经网络分为团体使用的GT编码方案的部分。像素从零件的二维轮廓图像作为输入训练神经网络。然而,代表建议见于参考文献42,其是比简单的轮廓丰富。重要的几何信息,如孔的位置和弯曲线前被喂养成神经分离网络。除了二维剪影基于交涉,还提出了三维基于体素的陈述。然而,的过程变得复杂和难以
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