基于虚拟现实技术的机械运动方案设计系统的研究

本基金项目在已完成的机构型综合研究的基础上，对机械运动方案设计的若干问题进行了深入的研究。其主要完成成果如下：一、首次提出了“连杆机构综合的数值比较法”，利用该方法的软件，可以快速地完成四杆机构的轨迹综合和函数综合等任务，而且具有多方案的评价、排序与优化的功能；二、建立了初始方案相似设计模型、详细设计模型、基于模糊集重心法的方案评价模型、方案虚拟现实模型等，并完成了机械运动方案设计支持系统软件的开发，该软件可基本上实现设计要求分析、初始运动方案设计、详细方案设计、方案评价、虚拟现实、决策的全过程；三、开发了面向对象的专家系统开发工具，具有很强的知识表达能力和可扩充性。 2100433B

课题通过对机构分类、机构结构类型综合及优选、机械产品运动方案自动生成等问题的研究，建立了支持机械产品方案设计的知识库、实例库、推理机，实现了12杆以内机构运动链自动生成和自动绘图，且成功地将神经网络技术引入到机械方案设计过程中，提出基于神经网络的机构运动链同构识别方法和最佳功能技术组合链的确定方法，将基于实例推理技术与形态学功能技术矩阵的方法相结合，建立了机械运动方案创新设计过程模型，初步实现机械产品运动方案的自动生成和自动优选。应用本次研究成果对电脑绣花机的关键动作的有关机构进行创新设计，避免了对国外专利的侵权，同时形成自己的专利。样机初试效果颇佳。 2100433B

基于性能的建筑设计生成系统是计算机辅助建筑设计领域新兴研究方向，它试图将计算机生成系统与性能分析结合，由计算机自动进行设计问题求解，辅助建筑师新型的基于性能的设计，推动建筑设计发展创新。 本项目在大力提倡建筑节能减排形势下，研究基于建筑生态性能的方案设计生成方法，开发相应的辅助设计系统，为建筑师提供方法参考和有效工具，推进我国绿色/生态建筑发展，在学术和实践层面均具重要意义。 研究将针对自然通风、自然采光、日照控制、保温、风能太阳能应用等方面建筑性能，分析设计策略和生成策略，再以实验研究探讨计算机生成方法及发生、分析、评价、优化等环节的关键问题，形成基于各单项性能和综合性能的方案设计生成模块的原型。最后通过开发形成以建筑师为主导的辅助设计系统。 项目组前期开展了大量相关研究，本项目的理论研究和部分实验研究已经开展，研究思路、方法和路径已明晰，项目周期内可达成目标。