[发明专利]一种工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法

权利要求书

1.一种工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法，其特征在于，基于历史机械设计方案库生成待设计的方案，所述历史机械设计方案库中存储有多个历史设计方案，所述通用设计方法包括以下步骤：

S1、对历史机械设计方案库中的历史设计方案进行分类，得到不同种类的设计场景；

S2、基于划分得到的设计场景，对其相应的设计方案进行概念抽象，以构造对应的抽象设计方案，所述抽象设计方案包括多个零部件；

S3、将所述抽象设计方案中零部件的可驱动参数与历史设计方案中的零件参数特征数据进行绑定，并为所述抽象设计方案标定坐标系，所述坐标系包括坐标原点及三维坐标轴；

S4、根据待设计的现有设计场景特征，匹配对应的抽象设计方案；

S5、根据待设计的现有设计场景坐标系以及需要放置的坐标值，利用抽象设计方案与现有设计场景坐标系的对应关系，对抽象设计场景进行平移和/或旋转操作，将所述抽象设计方案放置到所述现有设计场景中；

S6、定义预测值与目标值的损失函数，其中，预测值为所述抽象设计方案对现有设计场景的执行区坐标值，目标值为现有设计场景的RPS点坐标值；并变换所述抽象设计方案中零部件的可驱动参数值以变换所述预测值，包括基于所述抽象设计方案的抽象模型对所述现有设计场景的尺寸参数进行变换、对所述抽象设计方案的零部件进行平移和/或旋转；

S7、基于变换前的预测值和变换后的预测值，获取所述损失函数的梯度值；

S8、根据所获取的梯度值，求得所述损失函数的最优下降方向，更新所述抽象设计方案中零部件的可驱动参数值，然后反复迭代直至损失值小于预设的阈值，并将此时的可驱动参数值作为该抽象设计方案在现有设计场景下的最优机械设计方案。

2.根据权利要求1所述的工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法，其特征在于，步骤S2中对设计方案进行概念抽象包括抽象为针对不同位置的设计场景、抽象为不同的放置位置、抽象为不同零部件尺寸参数的设计方案中的一种或多种，其中，所述放置位置为夹具与现有设计场景中RPS点的相对位置。

3.根据权利要求1所述的工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法，其特征在于，步骤S6中，定义预测值为抽象设计夹具放置到设计场景中时夹紧点的坐标值，目标值为现有设计场景的RPS点坐标值，损失函数为抽象设计夹具的夹紧点与RPS点的距离，所述夹紧点与RPS点的距离包括欧氏距离、曼哈顿距离、倒角距离中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法，其特征在于，步骤S3中利用工业软件将所述抽象设计方案中零部件的可驱动参数与历史设计方案中的零件参数特征数据进行绑定，包括对夹具的长度、夹具的高度、连接块的长度、连接块的高度、所述抽象设计方案的零部件与其他部件的相对位置关系中的一种或多种进行定义。

5.根据权利要求4所述的工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法，其特征在于，步骤S3中还包括基于抽象模型方法将特定概念的方案抽象为包含不同参数的抽象零件组合，并对所述抽象零件组合标定坐标系。

6.根据权利要求1所述的工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法，其特征在于，步骤S8中利用SGD、Momentum、Adagrad、ADAM方法中的任意一种求得所述损失函数的最优下降方向以更新预测值的参数值。

7.根据权利要求1所述的工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法，其特征在于，步骤S5还包括利用工业软件的二次开发接口或者基于抽象模型对现有设计场景的尺寸参数进行变换，从而得到更新尺寸参数后场景方案的RPS点坐标值。

8.根据权利要求1所述的工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法，其特征在于，步骤S4中，将待设计的现有设计场景特征与历史机械设计方案库中的抽象设计方案的场景特征作比对，选取相似度最高的抽象设计方案作为匹配的抽象设计方案。

9.根据权利要求1所述的工业机械设计场景下基于参数微调的通用设计方法，其特征在于，步骤S1中分类的设计方案包括夹具单元设计方案，其对应的设计场景包括单点夹紧、单点压紧、单点支撑、多点夹紧、多点压紧和多点支撑中的一种或多种。