设计意图驱动的汽车装焊设备自然语音几何建模

汽车装焊设备是车身制造中使用最多、数量最大的机械装置，是装焊质量的重要控制源。几何建模是装焊设备开发过程中工作量最大、改动最频繁的设计环节，它直接影响开发效率和周期，是提高设计自动化水平的关键因素。围绕汽车装焊设备设计自动化，本项目详细分析了现有设计模式的不足，提出了设计意图驱动的自然语音几何建模方法。采用自然语音方式输入设计意图，形成自然语言形式的设计方案，经过语音模式识别、自然语言处理、逻辑表达与推理，由控制器自动完成几何建模。主要研究设计意图的自然语音描述与转换、自然语言的工程语义表达与处理、工程语义的逻辑分析与推理、几何建模语音指令的模式识别与提取、几何模型的自动建立与修正等内容，并构建自然语音几何建模系统，开展相关的试验研究。本项目旨在探究人工智能、语音处理等信息技术与装焊设备几何建模交叉领域内的互补性应用基础理论，探索高效、自然的几何建模新机制，其具有一定的科学研究与应用价值。

几何建模是产品设计开发过程中工作量最大、改动最频繁的设计环节，它直接影响开发效率和周期，是提高设计自动化水平的关键因素。围绕产品设计自动化，本项目详细分析了现有设计模式的不足，探究了设计意图驱动的自然语音几何建模方法。主要技术思路：采用自然语音方式输入设计意图，形成自然语言形式的设计方案，经过语音模式识别、自然语言处理、逻辑表达与推理，由控制器自动完成几何建模。主要研究内容包括设计意图的自然语音描述与转换、自然语言的工程语义表达与处理、工程语义的逻辑分析与推理、几何建模语音指令的模式识别与提取、几何模型的自动建立与修正等内容。并构建了自然语音几何建模系统，开展相关的试验研究。本项目旨在探究人工智能、语音处理等信息技术与产品设计几何建模交叉领域内的互补性应用基础理论，探索高效、自然的几何建模新机制，其具有一定的科学研究与应用价值。. 在国家自然科学基金的资助下，项目研究工作进展顺利，取得一定的预期研究成果。围绕项目的研究内容和研究目标，着重探究了设计意图驱动的自然语音几何建模方法基本原理和应用技术。分别完成了自然语音驱动的设计意图几何建模框架研究、设计意图的HMM自然语音识别方法、基于Bezier曲线独立坐标的几何模型表达方法研究、基于Visual Prolog的设计意图分析与识别方法研究等工作，以及相关的理论验证分析工作。研究结果表明：基于HMM的设计意图自然语音识别是可行的，以Bezier曲线坐标独立坐标方式为基础，可建立通用的几何模型，进一步增强模型表达能力，实现参数驱动自动建模。截至项目结题，累计完成国内外Sci/Ei期刊科研学术论文6篇，申请国家发明专利2项，培养研究生4名。与国外院校进行学术交流2次，包括美国的University of California Berkeley和日本的Chiba Institute of Technology。综上，本项目较好地完成了预期研究内容，达到了预期研究目的，取得了一定研究成果。