[發明專利]一種基于裝配約束的尺寸鏈生成本體化方法研究

在審

• 申請號: 201910478967.3
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110598232A
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 江艷燕;黃美發;劉智勇
• 申請（專利權）人: 桂林電子科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種基于本體的方法，利用本體規則描述的裝配尺寸鏈自動生成方法。該方法可用于構建裝配體模型及相應的判斷規則，從而通過JESS推理引擎對裝配約束關系進行自動推理分類，以實現減小裝配過程中配合偏差對尺寸鏈的影響問題。構建本體推理知識框架，結合語義網絡規則語言規則庫，對裝配約束關系進行分類，依據幾何特征之間的距離是否為0，將裝配約束關系分為漂移配合和固定配合。記錄有漂移配合的搜索路徑，對此數值進行統計量分析。可以自動設計出偏差影響最小且最短的尺寸鏈。本發明使得計算機能夠根據裝配約束的分類來生成合理的尺寸鏈，為裝配尺寸鏈的智能化生成提供了一種方法。

技術領域

本發明屬于計算機輔助公差設計（CAT）技術領域，具體涉及一種基于裝配約束的尺寸鏈自動生成本體化方法研究。

背景技術

正確的尺寸鏈是研究公差分析與綜合的基礎,需要先得到尺寸鏈模型和方程,才能基于尺寸鏈進行公差的分析與綜合。目前尺寸鏈的的研究中，對于產品裝配模型中尺寸信息、裝配約束信息的存在著描述不完整問題,未考慮不同配合類型下具體的配合偏差對尺寸鏈生成的影響。而本體能以一種計算機可解釋的方式表達術語的顯式語義，為自動交換語義奠定基礎，能夠自動地進行邏輯推理生成新的知識，所以利用本體構建面向尺寸信息、裝配約束信息完整表達的裝配模型信息單元，建立過程中對裝配約束關系進行分類，依據兩個幾何特征之間的距離是否為0，將裝配約束關系分為漂移配合和固定配合，采用OWL描述其結構化知識，對具有漂移配合的裝配約束關系做具體的標注，并記錄此次搜索路徑。隨后對此進行統計分析，根據漂移配合標注的數量選擇出偏差影響小的尺寸鏈。最后，利用本體規則可以自動設計出偏差影響最小且最短的裝配尺寸鏈。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是給出一種基于裝配約束的尺寸鏈自動生成的本體化方法研究。該方法可用于構建裝配體模型及相應的判斷規則，從而通過JESS推理引擎對裝配約束關系進行自動推理分類，以實現減小裝配過程中配合偏差對尺寸鏈的影響問題，目的是為計算機輔助公差設計（CAT）中裝配體尺寸鏈自動生成提供一種有效的解決辦法。為了解決上述問題，本發明是通過以下方案來實現的。

步驟1：構建產品模型并對其解裝配。根據裝配體的結構，對其3D裝配模型進行解裝配，將模型分解成若干個零件或者若干個零件組。

步驟2：構建OWL斷言公式集ABox和術語公理集TBox。提取裝配體約束關系及裝配特征表面，對零件之間的配合關系進行分析，通過網絡本體語言OWL將其中的概念及關系轉換成對應的類、對象屬性和數據屬性。

步驟3：確定裝配體特征面之間的配合類型。以步驟2中構建的類和屬性為基礎，將零件之間的裝配約束關系進行分類。根據裝配約束關系中幾何特征面（點、線）之間距離是否為0，而將裝配約束關系分為漂移配合和固定配合。具體情況如表1 所示。通過語義網規則語言SWRL描述其漂移配合和固定配合的判斷和處理、組成環的增減性和封閉環的計算，并構建相應的推理規則。

表1 配合類型分類情況

步驟4：裝配尺寸鏈自動生成。根據步驟2提取到的公差信息和步驟3中的推理規則，將其轉化為本體信息，從而實現了尺寸鏈自動生成的可推理機制。根據對漂移配合的記錄，運用SWRL語言描述推理規則先剔除漂移配合的尺寸鏈組成，判斷獲得的尺寸鏈是否能形成通路，如果可以形成，則根據最短路徑原則利用OWL語言描述推理信息選擇出裝配尺寸鏈，如果不成通路，則加入漂移配合類型的裝配約束單元，并統計漂移配合類型數量，利用本體強大的表達能力和推理能力查找偏差統計量最小的路徑。

本發明采用OWL語言描述推理信息，SWRL語言描述推理規則，利用本體強大的表達能力和推理能力對配合關系進行分類，自動生成裝配體尺寸鏈，具有簡易、高效及智能等優點，它滿足公差信息在異構CAX系統之間有效共享和順暢傳遞的需求，符合設計者自頂向下的思維習慣，有較強的適用性，保證了與計算機的兼容性。

附圖說明