[发明专利]面向通用设计结构发掘的装配模型定量描述方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机辅助设计领域，具体是一种面向通用设计结构发掘的装配模型定量描述方法。

背景技术

产品装配模型是产品装配工艺规划、路径规划、可装配性分析等技术的基础，通常采用图论方法进行定性地描述。近年来，为了从产品模型中自动识别通用设计结构，实现设计知识的自动挖掘和设计特征库的定制，在计算机辅助设计领域出现了一种通用设计结构发掘技术，而该技术通常需要对模型的拓扑和几何信息进行定量描述。当前，在零件模型通用设计结构的发掘方面已取得了一些成果：

在文献（Ma LJ,Huang ZD,Wang YW.Automatic discovery of common design structures in CAD models.Computers&Graphics,2010;34:545-555.）中提出了一种面邻接图（face adjacency graph,FAG）技术，将零件的B-rep模型映射为FAG中的节点和边，并用FAG节点定量地捕获了模型的形状参数，既捕获了模型的拓扑信息，又捕获了模型的几何信息。但该技术仅限于描述零件模型，对装配模型的描述未作进一步的拓展。

文献（Deshmukh AS,Banerjee AG,Gupta SK,Sriram RD.Content-based assembly search:A step towards assembly reuse.Computer-Aided Design,2008;40:244-261.）面向装配模型检索，提出了一种匹配图。该图中，节点对应于一个零件，其中包含了零件的类属、几何、类型等信息。匹配图可捕获装配模型的拓扑信息和一定的几何信息。但图中的几何信息只是一种名义指针，仅用于表明某一零件是否是标准件或定制件。因此，该方法缺少对装配模型几何信息的描述，更无法得到一种可用于发掘装配模型中通用设计结构的定量描述方法。

文献（Chen X,Gao S,Guo S,Bai J.A flexible assembly retrieval approach for model reuse.Computer-Aided Design,2012;44:554-574.）在其提出的柔性装配检索方法中，开发了一种多层次的装配模型描述子。该描述子综合描述了装配模型的拓扑信息、装配语义、几何信息，以及其他有用的信息。其中的几何信息采用形状分布矢量的方法计算。该描述子已能对装配模型进行定量地描述，但这种定量描述是一种分布图，在进行分析时还需对其进行进一步转换。

综合上述分析，当前尚无直接用于通用设计结构发掘的装配模型描述方法，现有的模型描述方法或局限于零件模型，或缺少几何信息，或需作进一步转换，因此急需开发一种适用的描述方法。

发明内容

要解决的技术问题

针对现有技术或局限于零件模型、或缺少几何信息描述、或需作进一步转换的不足，本发明提出了一种面向通用设计结构发掘的装配模型定量描述方法，为通用设计结构发掘服务，提高装配模型的重用效率和质量。

技术方案

本发明采用广义面邻接图(Generic Face Adjacent Graph,GFAG)对装配模型进行定量描述，在此基础上通过借助基于图的挖掘算法，便可实现装配模型中通用设计结构的发掘。

本发明的技术方案为：

所述一种面向通用设计结构发掘的装配模型定量描述方法，其特征在于：采用以下步骤：

步骤1：根据装配模型中的零件生成广义面邻接图的节点集V和边集E，其中节点集V＝{v₁,v₂,...}中的元素v_i对应于装配模型中的一个零件，边集E={e₁,e₂,...}中的元素e_i对应于某两个节点之间的装配约束关系；

步骤2：建立装配模型中零件的各个几何面的几何元素信息量化模型，对于几何面f，其几何元素信息由以下公式确定：