工业机器人的用户自定制配置设计模式

第１ 章　绪　论………………………………………………………………………1 １.１　选题背景……………………………………………………………………2 １.２　相关研究理论 ……………………………………………………………3 １.２.１　大规模定制生产模式下的相关设计理论 …………………………3 １.２.２　机器人可重构设计技术 ……………………………………………7 １.２.３　软件工程中组件化技术 ……………………………………………9 １.２.４　设计管理 …………………………………………………………11 １.２.５　相关研究的总结与分析……………………………………………16 １.３　研究内容和研究意义 ……………………………………………………17 １.３.１　研究内容……………………………………………………………17 　　 １.３.２　研究意义 …………………………………………………………19 第２ 章　用户自定制配置设计模式 ………………………………………………20 ２.１　问题的提出 ………………………………………………………………20 ２.２　理论基础及相关概念 ……………………………………………………22 ２.２.１　设计管理 …………………………………………………………22 　　 ２.２.２　设计模式及相关概念………………………………………………23 ２.２.３　用户参与式设计 …………………………………………………23 ２.３　用户自定制配置设计模式及相关技术 …………………………………23 ２.３.１　面向用户自定制的配置设计模式…………………………………24 ２.３.２　用户自定制配置设计的商业模式…………………………………27 ２.３.３　用户自定制配置设计模式仿真 …………………………………30 ２.３.４　用户自定制配置设计模式支持技术………………………………37 　 ２.４　用户自定制配置设计场景及技术状态管理 ……………………………40 　　 ２.４.１　一般设计场景 …………………………………………………… 40 ２.４.２　用户自定制配置设计场景…………………………………………42 ２.４.３　用户自定制配置设计过程技术状态管理…………………………43 ２.５　案例: 工业机器人用户自定制配置设计模式需求分析……………… 45 ２.６　本章小结 …………………………………………………………………47 第３ 章　产品构成要素的组件化建模 ………………………………………49 ３.１　组件化理论与方法……………………………………………………… 49 ３.１.１　事物形式化描述 ………………………………………………… 49 　 ３.１.２　本体与论域…………………………………………………………50 ３.１.３　组件化与服务化 ………………………………………………… 51 ３.２　产品零部件的组件化描述模型………………………………………… 52 ３.２.１　组件对象模型 …………………………………………………… 52 ３.２.２　组件商业模型………………………………………………………53 ３.３　产品组件的服务化……………………………………………………… 54 ３.３.１　基于本体的表示方法 …………………………………………… 54３.３.２　服务件描述方法 ………………………………………………… 54 ３.３.３　服务件实例化 …………………………………………………… 56 ３.４　服务件的形成与扩展…………………………………………………… 58３.４.１　服务件形成过程………………………………………………58 ３.４.２　服务件扩展机制………………………………………………59 ３.５　案例: 工业机器人领域本体与核心组件建模……………………… 62 ３.５.１　工业机器人领域本体构建……………………………………62 ３.５.２　工业机器人组件的服务化 ………………………………… 66 ３.６　本章小结……………………………………………………………… 71 第４ 章　用户自定制配置设计模板构建…………………………………… 72 ４.１　产品自配置模板构成 ………………………………………………72 ４.２　工业机器人组成结构 …………………………………………… 74 ４.３　工业机器人模板外部视图………………………………………… 76 ４.４　工业机器人模板内部参数约束 ……………………………………80 ４.５　工业机器人外部参数接口………………………………………… 84 ４.５.１　输入/ 输出参数接口…………………………………………84 ４.６　工业机器人自配置模板构建……………………………………… 88 ４.７　案例: 自配置模板………………………………………………… 90 ４.８　本章小结…………………………………………………………… 95 第５ 章　用户自定制配置设计内部算法…………………………………… 96 ５.１　自定制配置设计流程分析………………………………………… 96　 ５.２　用户需求处理……………………………………………………… 99 ５.２.１　模糊需求处理…………………………………………………99　　 ５.２.２　手腕自由度确定…………………………………………… 100 ５.３　服务件配置…………………………………………………………103 ５.３.１　服务件的相似度与相关度计算…………………………… 103 ５.３.２　服务件筛选与实例化……………………………………… 107 ５.３.３　服务件对象筛选 ……………………………………………108 ５.４　配置方案评价………………………………………………………109 ５.５　案例: 工业机器人自定制配置设计算法 ……………………… 112 ５.５.１　用户需求处理……………………………………………… 112 　５.５.２　服务件配置………………………………………………… 113５.５.３　配置方案评价 ………………………………………………115 ５.６　本章小结……………………… ………………………………… 117 第６ 章　设计平台原型系统设计与应用研究………………………………118 ６.１　系统需求分析………………………………………………………118 　　 ６.１.１　平台用例图………………………………………………… 118 ６.１.２　基于角色的业务流程分析………………………………… 119 ６.２　系统设计……………………………………………………………122 ６.２.１　功能模块设计……………………………………………… 122　　 ６.２.２　物理配置方案设计………………………………………… 124 ６.２.３　设计平台的体系结构……………………………………… 125 ６.３　系统页面设计………………………………………………………127 　　 ６.３.１　平台首页…………………………………………………… 127 ６.３.２　产品发布与展示……………………………………………129 ６.３.３　自定制配置设计………………………………………… 133 ６.４　本章小结 …………………………………………………………139 第７ 章　总结与展望……………………………………………………… 140７.１　总结 ………………………………………………………………140 ７.２　主要创新点 ………………………………………………………143 ７.３　工作展望 ……………………………………………………… 143 参考文献……………………………………………………………… 145