2.3 基于特性的变型计划理论

　　1.1产物信息建模和成果推理技能

　　参数计划和变量计划合用于产物的初始计划和定型计划，使产物计划图纸可随某些布局尺寸的修改和情形变革而自动修改。在变量计划中需着重思量的是束缚满意题目(Constraint Satisfaction Problem, CPS)，计一律个高效的束缚求解器是变量计划的难点。今朝海表里基于束缚的变量计划要领的实现方案有[5]：数值束缚求解跌代法、基于法则的几许推理法和基于结构进程的要领。

　　2.2 模块化变型计划

　　今朝的CAD体系成立产物几许模子是从零件建模开始的，这种要领难以表达产物的成果信息、装配信息和计划意图。装配建模旨在成立完备的描写产物装配信息的数据模子，不只表达零件几许信息，还可以通过零件之间的装配相关反应产物的成果要求和计划者的计划意图。常用的描写零件之间装配相关的数据模子有两种：相关模子和条理模子。装配模子较量切合人们的天然计划进程，是一种精采的变型计划要领。连年来海表里对装配模子及建模要领举办了深入的研究，但今朝还未形成完备的理论系统和适用的建模本领。

　　1 产物观念计划及要害技能

　　2 支持变型计划的CAD理论和要领

　　现有的CAD信息建模技能中，几许信息占有统治职位。跟着信息建模技能的成长，这种征象在逐渐产生变革。在支持观念计划的建模技能中，成果信息应取代几许信息占主导职位。由于几许信息的修建工具是零件，信息只能附属于零件，而成果每每暗示两个以上零件彼此浸染的功效。为了与后续计划进程相兼容，几许信息在观念计划阶段的产物信息建模中也必不行少。

　　ICAD技能首要研究3方面题目：计划常识的暗示与建模要领、常识操作和ICAD系统布局。方案计划(或称观念计划)与支持变型计划的装配建模是ICAD技能中的两个重要环节。

　　②计划意图在必然水平上反应了计划工具的整个汗青进程，因此计划意图信息在计划进程中的担任使计划职员随时针对某个零件或布局调解其计划意图，从而利便修改和再计划。

　　说明产物观念计划和变型计划技能，切磋今朝智能CAD技能中观念计划和变型计划理论和要领特点以及存在的题目。按照农业机器成果模块较量不变、布局庞洪水平较低、有利于实现智能CAD技能的特点，以播种机计划为例，提出了基于参数计划和装配模子的智能计划体系框架。为办理农业机器ICAD技能中的题目提供了一种有用途径。

　　为利便计划修改和变型计划，在观念计划阶段产物信息建模中还要思量到计划意图建模。计划意图记录了计划职员的思想进程，包罗成果到成果的解析、成果到布局的转化和布局束缚求解进程，描写了满意计划需求的几许外形和技能参数是怎样发生和确定的。Ejij用DPDL说话对计划意图建模，用[　]——[　]和[　]——{　｝记录状态的转换。[　]暗示成果，{　｝暗示布局。

　　在观念计划阶段的集成产物信息模子综合了成果、几许和计划意图建模技能。其布局系统如图1

　　计较机对观念计划阶段举办支持，首要包罗以下几项要害技能：

　　观念计划是从产物开拓需求到成果道领略的映射进程。为完成从需求到观念产物解的计划进程，产物观念计划要通过：需求说明RA——需求情势化RF——分辨、抽象题目IP——进程解析PD——成果解析FD——子成果解析SFD——成果元解析FED——道领略答搜刮SS——道领略答组合SC——方案评价等PE一系列推理步调，获得观念产物方案CP。

　　特性计划是面向产物计划和制造的全进程，以几许模子为基本并包罗零件计划、出产进程所需的各类信息的一种产物模子方案。它应承计划者通过组合常见形体(如槽、筋、凸台、键槽等)来完成产物的计划，而不是抽象的点、线、面。体系提供用差异属性值实例化特性的手段，一样平常常用的外形特性由体系特性库提供，缸筒，很多体系还可由用户自界说特性扩显现特性库。

　　在农业机器计划中引入ICAD技能，可以办理农业机器企业中一再性计划多、信息资源操作率低的困难，收缩产物开拓周期，具有庞大的经济效益和应用远景。下面先说明今朝支持观念计划与变型计划的CAD理论、要领和存在题目：

　　跟着家产技能的成长和剧烈的市场竞争，产物更新换代越来越快，产物的计划周期越来越短，当代CAD技能也在沿着信息集成——进程集成——企业集成的阶梯成长。传统的CAD技能以计较为基本，处理赏罚标记推理(方案计划、评价、决定、布局计划等)事变很坚苦，在农业机器计划事变中标记推理有着举足轻重的职位，因此必需引入人工智能要领，回收专家体系技能，成长智能CAD(Intelligent CAD, ICAD)技能，以顺应缔造性计划的要求。ICAD是一种由多个智能体(或称专家体系)与多种CAD成果模块有机集成的支持产物计划的伟大体系。

　　特性技能的成长给产物变型计划提供了一种本领，用户通过对一系列特性的实例化和特性自动维护到达产物变型计划的目标。特性技能存在的题目：①用户计划使必需回收体系预界说的特性计划产物，使观念计划、技能计划完全受加工要领的限定;②特性计划用于变型计划时，一样平常和参数化相团结，活塞杆，但特性间的交互浸染对特性的影响和计划进程特性有用性的维护，是这种要领的致命缺陷。

　　③要支持Top-down计划方法，面向装配的建模技能是必须的，为支持从观念计划到具体计划的全进程，差异计划进程的几许建模技能应相互兼容。

　　模块化计划是以成果说明为基本，通过成果沟通而用途差异的各模块组合实现各类基型产物和变型产物。模块化计划可以使产物计划制造周期大大收缩，使产物具有更大的机动性和顺应性，使产物具有很强的市场竞争力。

　　观念计划阶段有这样几个特点：①以产物成果信息为首要处理赏罚工具，成果暗示、维护和推理是观念计划阶段的焦点题目;②产物的几许信息不完全，为暗示不完全的几许信息，要对传统的几许造型要领举办改革，以便暗示抽象几许信息;③对整个计划进程来说，计划工具跟着计划进程不绝细化，要求CAD体系支持渐进计划和Top-down计划方法;④成果信息和几许信息反应计划工具的差异侧面，CAD体系要办理这两种技能的兼容性和彼此转化相关。

　　变型计划是关于计划要领和进程的一种分类界说，是指提取已存在的计划和计划打算、作特定的修改以发生一个和原计划相似的新产物[3,4]。Pahl和Beitz最早将计划分为首次计划(original desugn)、顺应计划(adaptive design)和变型计划(variant design)，并指出在现实的计划事变中约莫70%属于顺应性计划和变型计划。变型计划云云重要，要求CAD体系可以或许支持这种计划要领，但今朝CAD体系对这种计划要领的支持水平还异常有限，因而有关变型计划的理论和要领成为CAD技能研究的一个重点。今朝支持变型计划的理论和要领首要有：

　　2.4 基于参数计划和变量计划的变型计划

　　①要支持Top-down计划方法，就必需以观念计划获得的草图为基本举办后续计划。在后续计划中，前一步计划方案将成为束缚来敦促后续计划的举办。

　　1.2 计划全进程的集成

　　2.1 基于装配模子的变型计划理论

　　计划是一个渐进和重复的进程，对付支持计划全进程的CAD体系应具有以下特性：