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智能水火弯板成形机器人专家系统
| 论文题名： | 智能水火弯板成形机器人专家系统 |
| 关键词： | 船舶制造;水火弯板成形;机器人;专家系统;推理机制 |
| 摘要： | 目前，国内船舶制造企业的水火弯板加工环节普遍依靠经验丰富的技术人员来人工完成。随着数字化造船技术的兴起和现代造船模式的普及，这种加工方式无论在工作效率、单位成本和加工质量等方面都无法满足船舶制造精益化的要求，同时也严重阻碍了企业内部生产系统信息的交互和资源的共享。 针对上述问题，国内研究机构和高校纷纷开展了水火弯板专家系统和自动成形机器人的研究，已经成功研制出应用在简单板形的自动成形装备及其专家系统。但根据目前的研究成果，依然存在一些尚未很好解决的问题:完备知识库的构建、复杂板形的加工方案推理和专家系统与成形设备之间的数据交互等。 本文的主要研究工作正是以解决这三个尚未完善处理的问题为目标而开展，其中包括:(1)针对高效完备知识库的构建问题，引入粗糙集理论实现知识库的规则知识自动获取。对不同类型的知识有针对性采取不同的知识表达方式，使知识库的储存和管理更有效率。最后提出使用规则知识可信度的概念解决知识库规则知识的有效性和完备性问题。(2)针对快速可靠的推理机制建立问题，本文采用融合案例推理和规则推理的推理机制，大大地提高历史加工案例的利用率，有效压缩专家系统的推理时间，使加工推理方案的有效性得到保证。(3)针对智能水火弯板成形机器人不同系统的数据交互问题，将系统内部的坐标系统一以运动控制系统的坐标系为标准，其加工推理方案的数据结构能够直接被运动控制系统所理解和执行，并且能够在运动控制系统中实时动态显示加工推理方案的参数变化，并在完工后将最终的加工方案反馈到专家系统以供其存储和学习。 本文的主要研究工作都在智能水火弯板成形机器人专家系统上得以实现。目前，本系统已在广州龙穴造船基地进行了多次现场测试。测试结果表明本智能水火弯板成形专家系统的性能及其加工推理方案的有效性均满足现场实际加工的要求，加工方案的最终成形效果也得到了在场的技术人员的认可。在后续的工作中将继续改进专家系统的推理性能，人机交互能力和不同系统间的数据耦合处理能力，争取早日投入到实际的生产应用，并向国内船舶制造企业推广。 |
| 作者： | 黄浩坚 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 程良伦;陈仙凤 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 广东工业大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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