基于C-K理论的产品仿生创新设计研究

发布时间：2021-01-18 11:34

　　为响应复杂设计的动态演变问题,构建一种基于C-K（Concept-Knowledge,C-K）理论的产品仿生创新过程模型。首先,研究设计元素的转化,规范问题空间-生物空间-技术空间（Problem-biology-technology,PBT）的描述。其次,利用生物学趋同理论及类比转移方法,提取生物原型的功能-策略-动作-结构各层次的知识属性,并获得解决工程问题的灵感启示。然后,基于C-K理论定义仿生设计空间概念及其算子操作,建立仿生算子操作流程模型。最后,通过多生物体知识各属性之间的融合,获取工程问题的多层次描述,进而得到多生物原型的产品可行方案。以管道机器人为例,验证了基于C-K理论的产品仿生创新过程模型具有良好的可行性。 

【文章来源】：机械工程学报. 2020,56(13)北大核心

【文章页数】：11 页

【部分图文】：

基于趋同理论的生物FTAS知识属性表示

一般地，K空间知识属性和C空间未知对象统称为设计元素。从C空间(K空间)到K空间(C空间)的映射关系是通过算子操作来实现。C-K算子操作包括合取、析取、概念分区及知识扩展，见图2。图2 C-K理论算子操作流程

图1 C-K理论设计模型(1)合取(C→K)：按照一定标准对C空间元素进行判定，若满足要求，则产生新的知识命题，设计结束。否则，需进行其他方式的算子操作。

【参考文献】：
期刊论文
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[3]生物激励的知识建模与创新类推方法[J]. 胡洁,马进,戚进,彭颖红.  机械工程学报. 2017(15)
[4]基于TRIZ及功能类比的产品概念设计创新[J]. 刘晓敏,黄水平,王建辉,林贵杰.  机械工程学报. 2016(23)
[5]多生物效应技术实现方法研究[J]. 刘伟,曹国忠,檀润华,于菲.  机械工程学报. 2016(09)
[6]Research on Function Based Method for Bio-Inspiration Knowledge Modeling and Transformation[J]. 谷朝臣,胡洁,彭颖红.  Journal of Shanghai Jiaotong University（Science）. 2014(02)
[7]产品功能需求的定性及定量分析[J]. 姚海,金烨,严隽琪.  机械工程学报. 2010(05)

博士论文
[1]基于FPBS的机械系统模块化设计方法与应用研究[D]. 龚京忠.国防科学技术大学 2008



本文编号：2984875