基于专利知识图谱的产品创新概念设计方法

来源：计算机集成制造系统杂志2022年第11期北京时间：

作者：祝德刚, 宫琳, 唐圣, 谢剑, 莫振冲, 朱明仁

单位：1.北京理工大学机械与车辆学院2.北京理工大学长三角研究院(嘉兴)

摘要：为解决当前产品概念设计中,产品设计周期长、产品功能求解客观性受限、缺乏有效的概念设计辅助工具等问题,提出一种基于专利知识图谱的产品创新概念设计方法。首先,利用面向概念设计的专利知识图谱构建技术,将专利中蕴含的设计知识定义为主体—动作—对象(SAO)结构,利用双向长短期记忆网络(BiLSTM)自动提取知识实体及其关系,进而构建知识图谱,并采用基于图论和逻辑回归的关系推理模型完成了图谱补全;然后,利用产品概念设计方案生成技术,结合产品功能表达模型与网络分析法,实现了产品概念设计方案生成,并能够进行创新性评价。最后,将该方法应用于自动导引车(AGV)设计方案的自动生成,证明了所提方法的有效性。

关键词：设计自动化,概念设计,专利挖掘,知识图谱,创新性评价

基金资助：国家重点研发计划专项资助项目(2018YFB1700802);国防科工局重大专项资助项目(JCKY2016203A017)。