[發明專利]基于樹圖模型的水輪發電機組虛擬裝配建模方法和系統有效

申請號：	201210230208.3	申請日：	2012-07-03
公開（公告）號：	CN102768703A	公開（公告）日：	2012-11-07
發明（設計）人：	劉惠義;鄭源;陸菁;楊戰軍;張智;曹兆元;王志超	申請（專利權）人：	河海大學
主分類號：	G06F17/50	分類號：	G06F17/50
代理公司：	南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204	代理人：	夏雪
地址：	211100 江蘇***	國省代碼：	江蘇;32
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摘要：
搜索關鍵詞：	基于模型水輪發電機組虛擬裝配建模方法系統
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【權利要求書】：

1.一種基于樹圖模型的水輪發電機組虛擬裝配建模方法，用于水輪發電機組虛擬裝配仿真，包括如下步驟：

(1)構建裝配樹，用于表示待裝配零件的裝配層次與裝配順序，包含以下要素：

要素1：水輪發電機組的裝配過程可分割成多個裝配的動作，每一個裝配動作就是將兩個零件或者子裝配體按照裝配約束條件組合起來的過程，反映在裝配樹上就是兩個裝配結點合并成一個裝配結點；

要素2：裝配樹有3種結點：root結點表示根結點，代表水輪發電機組整體模型；Sub-Assembly結點表示子結點，代表裝配過程中形成的部件；part結點表示葉子結點，代表待裝配的零件；

要素3：裝配樹中的邊表示結點之間的從屬關系；

要素4：裝配樹中結點的標號體現裝配模型的層次結構以及同層次零部件之間的裝配順序；

要素5：裝配樹推進規則：當僅當本層的所有結點都完成裝配后裝配的層次向上推進一層，直至到達根結點結束；

(2)構建語義關系圖，用于表示零部件之間的裝配關系，包含以下幾個要素：

要素1：語義關系圖中的結點對應的是語義類型結點和裝配樹中的葉子結點，邊代表結點和語義關系之間的從屬關系，而零件和零件之間沒有從屬關系，語義和語義之間也沒有從屬關系，所以關系圖在結構上是一個二分圖，其中語義關系圖中的語義類型結點，表示與該語義類型結點關聯的零件之間的裝配關系，采用裝配語義模型，經過實例化成為語義實例存入語義庫中；

要素2：用鄰接矩陣表示該二分圖，行向量表示與該語義相關的零件集，而列向量則表示單個零件參與的所有的語義關系；

(3)搜索裝配樹確定主動件和被動件：

步驟31：用戶拾取零件后，根據零件搜索裝配樹得對應結點P_i；

步驟32：P_i的裝配層次為P_i.level，當前裝配樹的裝配層次為CurLevel，若P_i.level＜CurLevel，轉步驟33；若P_i.level＝CurLevel，轉步驟35；若P_i.level＞CurLevel，轉步驟36；

步驟33：P_i是某子裝配體的一部分，需從P_i開始向上搜索裝配樹得P_i所屬的最上層子裝配體M，M的裝配層次為M.level，若M.level＝CueLevel，則繼續步驟34，否則轉步驟37；

步驟34：判斷該子裝配體的編號是否和當前裝配層次的裝配順序一致，若一致則深度優先遍歷該子裝配體M以下子樹，得到所有的葉子結點，生成主動件鏈表Pa＝{M的葉子}，否則轉步驟37；

步驟35：判斷該結點的編號是否和當前裝配層次上的裝配順序一致，若一致，返回主動件鏈表Pa＝{P_i}，否則轉步驟36；

步驟36：返回P_i為目前不可裝配；

步驟37：返回M為目前不可裝配；

步驟38：主動件移動過程中檢測到碰撞零件，搜索裝配樹得對應結點P_j；根據步驟32-37得到被動件鏈表Pb；Pb＝{N的葉子}或者Pb＝{P_j}，N表示P_j的最上層子裝配體，并且

(4)搜索語義關系圖確定主動件和被動件之間的語義關系：

步驟41：主動件鏈表Pa＝{M的葉子｝，取主動件鏈表Pa中的零件P_i，得到P_i所參與的所有裝配語義關系，即為語義關系鄰接矩陣中的列向量A_i＝(a_1i,a_2i,…,a_ni)，a_ki∈{0,1},k∈{1,...,n}，n為語義關系的總數，將A_i放入主動件鏈表對應列向量集合PA中，按以上方式將Pa中所有零件對應的語義關系列向量放入PA；同樣的，對于被動件鏈表Pb＝{N的葉子}，取被動件鏈表Pb中的零件P_j，得到P_j所參與的所有裝配語義關系，即為語義關系鄰接矩陣中的列向量B_j＝(b_1j,b_2j,…,b_nj)，b_rj∈{0,1},r∈{1,...,n}，n為語義關系的總數，將B_j放入被動件鏈表對應列向量集合PB中，并按上述方式將Pb中所有零件對應的語義關系列向量放入PB；