基于專利知識分析的機械產(chǎn)品概念設計技術(shù)研究與應用.pdf

1、專利文獻中含有超過80％的人類科學知識，可以提供大量的用于創(chuàng)新設計的技術(shù)知識和啟發(fā)原理，對專利的不斷研究和應用價值非常巨大。近年來，隨著市場全球化和專利制度的規(guī)范化，專利等知識產(chǎn)權(quán)已經(jīng)被越來越多的企業(yè)所重視，充分挖掘和利用專利信息有助于技術(shù)人員進行新產(chǎn)品開發(fā)。然而現(xiàn)階段企業(yè)設計部門對專利的利用局限于簡單的大量下載和人工閱讀理解，這種方式無法實現(xiàn)專利的有效管理和信息分享，造成效率低下。
　　 本文結(jié)合制造企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)創(chuàng)新特點，對專

2、利知識提取和應用技術(shù)進行研究，并開發(fā)了相應的專利輔助創(chuàng)新系統(tǒng)工具。主要研究工作和結(jié)論如下：
　　 研究了機械產(chǎn)品專利分析及概念設計過程模型，并分析其關鍵技術(shù)，包括專利知識建模技術(shù)、基于專利的規(guī)避設計技術(shù)和基于功能-效應-結(jié)構(gòu)求解模型的組合設計技術(shù)。
　　 針對專利文獻的特殊格式，描述了其結(jié)構(gòu)類型及專利說明書的具體形式；建立由專利基本信息庫、專利原理方案庫、特定產(chǎn)品參數(shù)知識庫和設計需求知識庫組成的專利知識體系；提出機械產(chǎn)品

3、性能、功能和效應表達方法；采用光學字符識別(Optical Character Recognition， OCR)技術(shù)和“功能-效應-結(jié)構(gòu)”知識映射模型，提出專利信息表達樹狀模型，為實現(xiàn)專利信息的自動獲取和輔助創(chuàng)新設計奠定了良好的基礎。
　　 為了實現(xiàn)專利信息的有效利用，提出一種專利知識啟發(fā)的概念創(chuàng)新設計方法，構(gòu)建專利知識輔助創(chuàng)新設計過程模型，提出基于功能和性能目標的專利檢索方式，以專利知識庫為基礎，探討基于現(xiàn)有專利的規(guī)避設計和

4、基于形態(tài)分析的功能-效應-結(jié)構(gòu)組合設計兩種產(chǎn)品概念創(chuàng)新策略，最后以工程機械行業(yè)產(chǎn)品創(chuàng)新設計為例說明方法的可行性，并驗證該方法能有效提高產(chǎn)品概念創(chuàng)新能力。
　　 以前述章節(jié)理論研究為基礎，開發(fā)了計算機輔助專利分析和產(chǎn)品概念創(chuàng)新設計系統(tǒng)（Computer Aided Conceptual Design based on Patent， PCACD） V1.0，介紹PCACD系統(tǒng)的設計需求和開發(fā)環(huán)境，提出由專利管理、創(chuàng)新設計和產(chǎn)品參數(shù)