[发明专利]用于建立和保持预构建关系的方法和系统

说明书

本文描述了在模型中建立预构建关系的方法和系统，该模型为结构的第一特征指定第一参数，为结构的第二特征指定第二参数。具体地，计算系统可以接收指定预构建关系的数据，该预构建关系依据第二参数的构建后观察值来定义第一参数的构建值。在结构的生产期间，计算系统可以确定第二参数的构建后观察值，并且基于所确定的构建后观察值，可以根据预构建关系确定第一参数的构建值。

背景技术

机器人系统可用于涉及材料处理、焊接、组装、分配和制造等的应用。随着时间的推移，这些机器人系统的运行方式变得更加智能、更加高效和更加直观。随着机器人系统在现代生活的许多方面变得越来越普遍，对提供精确结构设计和生产的系统的需求变得显而易见。因此，对这种系统的需求有助于开拓建模技术、传感技术以及结构设计和生产技术的创新领域。

发明内容

现有的建模环境提供了隐式定义结构的参数之间的关系的能力。但是这种隐式定义的关系并不总是在结构的生产期间(即在“构建时间”期间)被保持。因此，该结构可能最终具有结构和/或功能问题等。

本文公开了用于在结构的参数之间建立或以其他方式定义(多个)显式关系，使得这些(多个)关系在构建期间得以保持的各种实施方式。具体地，给定该结构的至少第一和第二特征，计算系统可以接收指定预构建关系的数据，预构建关系依据第二特征的第二参数的构建后观察值来定义第一特征的第一参数的构建值。一旦计算系统在构建时间期间确定了构建后观察值，计算系统然后就可以根据接收到的预构建关系来确定构建值。并且一旦确定了构建值，构造(construction)专家(例如，人类和/或机器人系统)然后可以生产第一特征，使得第一参数具有所确定的构建值。

因此，通过在预构建建模阶段显式地定义关系，以及在构建时将该关系的优先级确定为优于参数的预定义值，即使当特征的建模参数存在偏差时，特征之间的重要结构和/或功能关系也可以在构建时得以保持。

举例来说，当设计者希望两个特征相互具有一定的位置关系(也可以称为空间关系)时，设计者通常会隐式地指定这种位置关系，例如通过定义模型中两个特征的位置，使得这两个特征具有这种关系。然而，在制造过程中，如果一个(或两个)特征的实际位置偏离该模型，期望的位置关系可能会丢失。如上所述，这可能导致该结构具有结构和/或功能问题等。

为了帮助更好地保持这种期望的位置关系，所公开的实施方式可以允许设计者在建模阶段显式地定义特征之间的这种位置关系(例如，距离)。例如，设计者可以为工作现场(worksite)中第一特征的位置指定显式的坐标，但是依据与第一特征的位置关系来定义第二特征；例如，平行于第一特征并与第一特征相隔一定距离。这样，当在工作现场制造该特征时，传感器可以用于观察第一特征的实际位置，并且第二特征的构建参数可以被确定或更新，使得模型中定义的关系在实际构建中更好地被保持，即使在第一特征的实际定位中存在误差(例如，不超过阈值误差)。其他示例也是可能的。

一方面，提供了一种方法。该方法可以包括由计算系统接收指定表示结构的模型的预构建关系的输入数据，其中模型指定结构的第一特征的第一构建参数和结构的第二特征的第二构建参数，并且其中预构建关系依据第二构建参数的构建后观察值定义第一构建参数的构建值。该方法还可以包括，在由模型表示的结构的生产期间，由计算系统确定第二构建参数的构建后观察值。该方法还可以包括，基于所确定的第二构建参数的构建后观察值，由计算系统根据所接收的预构建关系来确定第一构建参数的构建值。该方法还可以包括在确定第一构建参数的构建值之后，由计算系统向机器人系统发送与机器人系统生产第一特征相关联的指令，其中该指令指定所确定的第一构建参数的构建值，第一特征应该根据确定的第一构建参数的构建值而生产。