一种五连杆机构模型变更识别方法
【专利摘要】本发明公开了一种五连杆机构模型变更识别方法，包括步骤：根据五连杆机构的零件属性数据结构构建零件类型表，并比较初始和变更后的零件类型表，识别出零件实例变更；根据五连杆机构的约束属性数据结构构建约束关系表，并比较初始和变更后的约束关系表，完成约束关系变更识别；输出零件实例及约束关系变更识别结果。采用本发明的方法可快速识别五连杆机构模型变更，并推广至其他机械系统的模型变更识别，根据该方法得到的模型变更结果信息，可增量式传播至其他设计平台，而无需传播整个模型，降低了信息传输负担，提高了传输效率。
【专利说明】一种五连杆机构模型变更识别方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及机械设计【技术领域】，具体涉及一种在机械结构模型可访问的基础上， 一种五连杆机构模型变更识别方法。
【背景技术】
[0002] 平面五连杆机构的应用十分广泛，在设计该机构的过程中，设计人员根据不断变 动的需求对设计模型施加各种设计改变，直至设计需求得到满足为止。每一次设计改变都 将导致设计模型发生一定的变更，这种设计模型的变更随着设计过程的推进而不断发生。
[0003] 机械模型变更的识别，在模型的增量更新及模型的一致性检测等方面起着重要作 用。由于控制系统设计依赖相应的机械结构信息，五连杆结构的机械结构模型变更信息需 传播至控制平台，以维护模型的一致性。然而，现有的设计平台对模型变更识别的支持还不 够完善，很多识别工作仍需要人工完成，增加了设计人员的负担，错误率高且效率低下。更 为重要的是，不能保证模型变更传播的自动性和实时性。现有的机械设计工具仅能通过操 作历史来获得模型变更，不能直接由模型数据获得模型变更。
【发明内容】
[0004] 本发明提供了一种五连杆机构模型变更识别方法，直接由模型数据获得模型变 更，完成五连杆机构模型变更的识别。
[0005] 为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
[0006] 一种五连杆机构模型变更识别方法，包括步骤：
[0007] 步骤1、根据五连杆机构的零件属性数据结构构建零件类型表，并比较初始和变更 后的零件类型表，识别出零件实例变更；
[0008] 步骤2、根据五连杆机构的约束属性数据结构构建约束关系表，并比较初始和变更 后的约束关系表，完成约束关系变更识别；
[0009] 步骤3、输出零件实例及约束关系变更识别结果。
[0010] 本发明所述步骤1包括步骤：
[0011] 步骤1. 1、为五连杆机构的每个零件实例构建零件属性数据结构，并将零件实例的 零件属性数据结构填入零件类型表中构建初始五连杆机构的零件类型表T，表中每个零件 属性数据结构的状态设为"不变"；
[0012] 步骤1. 2、为变更后的五连杆机构构建零件类型表T'，表中每个零件属性数据结 构的状态设为"未知"；
[0013] 步骤1.3、比较零件类型表T与T'，对于仅存在于T'中的零件类型，将其对应的 零件属性数据结构的状态均设为"新添加"，对于仅存在于T中的零件类型，将其对应的零 件属性数据结构的状态均设为"删除"；
[0014] 步骤1.4、通过比对类型表T和T'，对于既存在于T，也存在与T'中的零件类型 列，以T中该列对应零件属性数据结构的指针属性为查询条件，获取T'中相应列中是否存 在指针属性相同的零件属性数据结构，对于T'相应列中从未被查询命中的零件属性数据 结构，其状态设为"新添加"；
[0015] 步骤1. 5、通过检测类型表T和T'中均存在的零件类型的类型参数是否改变来获 得零件类型参数变更信息，若有变更，将其对应的零件属性数据结构状态设为"改变"；
[0016] 步骤1. 6、通过检测类型表T'中零件实例参数是否改变来获得零件实例参数变 更信息，对表T'中所有状态仍为"未知"的零件属性数据结构，若零件实例参数改变，将相 应的零件属性数据结构的状态设为"改变"；
[0017] 步骤1. 7、为状态为"新添加"的零件属性数据结构生成标识符属性；
[0018] 步骤1. 8、输出零件实例变更的识别结果。
[0019] 本发明所述步骤2包括步骤：
[0020] 步骤2. 1、构建初始五连杆机构的关系表RT，以零件属性数据结构为列名，以标识 符属性值为次序，建立关系表RT，为每个约束实例构建属性数据结构，并将约束属性数据结 构填入关系表RT中，其对应的行为约束实例中被约束的源零件实例的零件属性数据结构， 其对应的列为约束实例中被约束的目标零件实例的零件属性数据结构；
[0021] 步骤2. 2、为变更后的五连杆机构构建关系表RT';
[0022] 步骤2. 3、比较关系表RT与RT'，对于RT'中状态为"新添加"的列零件属性数据 结构，其对应的约束属性数据结构的状态设为"新添加"，对于仅存在于RT中的列，其对应 的约束属性数据结构的状态设为"删除"，通过比对RT与RT'中相同位置约束实例的指针， 可获取其他状态为"新添加"和"删除"的约束属性数据结构的状态；
[0023] 步骤2. 4、检测约束实例的类型参数变化，如存在改变，则对应的约束属性数据结 构的状态设为"改变"；
[0024] 步骤2. 5、检测约束实例的参数变化，如存在改变，则对应的约束属性数据结构的 状态设为"改变"；
[0025] 步骤2. 6、为状态为"新添加"的约束属性数据结构生成标识符属性；
[0026] 步骤2. 7、输出约束实例变更识别结果。
[0027] 本发明提出的一种五连杆机构模型变更识别方法，首先设计零件属性数据结构， 构建零件类型表。此外，应定义相应的状态信息描述机械零件发生何种变更。在设计变更 后的机械零件类型表中，新出现的零件类型所对应的零件属性数据结构的状体均为"新加 入"。对于已有的零件类型，可通过查表找出新的零件实例及被删除的零件实例。对于非新 生成的零件实例，其变更只能是零件类型参数变化或零件实例参数变化。因此，可对比该两 类参数来确定该零件是否发生变更。最后基于零件的变更，可构造关系表，识别出转动约束 关系的变更。该方法可快速识别五连杆机构模型变更，并推广至其他机械系统的模型变更 识别。根据该方法得到的模型变更结果信息，可增量式传播至其他设计平台，而无需传播整 个模型，降低了信息传输负担，提高了传输效率。
【专利附图】
【附图说明】
[0028] 图1为本发明实施例五连杆机构初始结构；
[0029] 图2为本发明实施例五连杆装配体树形结构示意图；
[0030] 图3为本发明零件属性数据结构；
[0031] 图4为本发明变更后五连杆机构结构；
[0032] 图5为本发明约束属性数据结构；
[0033] 图6为本发明五连杆机构模型变更识别方法流程图。
【具体实施方式】
[0034] 下面结合附图和实施例对本发明技术方案做进一步详细说明，以下实施例不构成 对本发明的限定。
[0035] 五连杆机构主要由五个连杆组成，如图1所示，连杆1-5通过轴相连，表示连杆之 间的转动约束关系。五个连杆分别属于五种不同的连杆零件类型，轴的零件类型相同。因 此，每种连杆零件类型有一个零件实例（对应一个连杆），轴零件类型对应五个零件实例 (对应五个轴）。五连杆机构仅包含一种约束类型，即转动约束类型，对应五个转动约束实 例。五连杆机构的装配体结构如图2所示，图中箭头表示转动约束所作用的零件实例。
[0036] 五连杆机构的变更识别需分别识别零件实例的变更和转动约束实例的变更。如图 6所示，本实施例一种五连杆机构模型变更识别方法，包括如下步骤：
[0037] S1、根据五连杆机构的零件属性数据结构构建零件类型表，并比较初始和变更后 的零件类型表，识别出零件实例变更；
[0038] S2、根据五连杆机构的约束属性数据结构构建约束关系表，并比较初始和变更后 的约束关系表，完成约束关系变更识别；
[0039] S3、输出零件实例及约束关系变更识别结果。
[0040] 以下通过具体的实施例对零件变更识别和转动约束关系变更识别进行说明。
[0041] 实施例一，对于零件实例的变更，设计人员可修改机构的零件属性，包括由零件类 型属性列表和零件实例属性列表中列出的属性，或更换新的零件。如在图4中，连杆1被替 换。
[0042] 零件变更识别的方法包括如下步骤：
[0043] 步骤一：构建初始装配体的零件类型表。
[0044] 对于零件实例的变更，由于变更识别需记录初始的零件属性信息，零件属性信息 包括零件实例属性和零件类型属性。作为模型变更识别的依据，首先需构建零件属性数据 结构，如图3所示，例如该数据结构包括标识符（用来全局标识该零件实例）、零件实例名 称、指针（指向该零件实例地址）、类型属性（零件类型属性列表，用来表示由零件类型定义 的属性列表，包含尺寸参数和质量）、零件实例（零件实例属性列表，包含各不相同的零件 实例属性，如重心和惯量）、状态属性（该零件的当前状态）。
[0045] 其中状态模式定义了五种可能的变更状态，其中"未知"状态仅在变更识别方法中 作为临时状态使用。根据零件实例的类型分类构建零件类型属性列表和零件实例属性列 表，用来初始化零件属性数据结构。
[0046] 利用如图3所示数据结构记录初始的零件属性信息。其中，零件类型属性列表用 来记录连杆及轴零件类型参数，零件实例属性列表记录连杆和轴零件实例参数，得到一系 列零件属性数据结构集合。其中状态模式定义为"不变"。
[0047] 以零件所属类型为列信息，构建零件类型表T。将描述五个连杆和五个轴零件的 零件属性数据结构mpl?mplO填入表中，如表1所示。由于连杆和轴零件各有五个零件实 例，在连杆类型列中分别定义mpl至mp5用来描述连杆零件实例信息。同理，为轴零件实例 定义mp6至mplO并填入表1中。
[0048]
【权利要求】
1. 一种五连杆机构模型变更识别方法，其特征在于，包括步骤： 步骤1、根据五连杆机构的零件属性数据结构构建零件类型表，并比较初始和变更后的 零件类型表，识别出零件实例变更； 步骤2、根据五连杆机构的约束属性数据结构构建约束关系表，并比较初始和变更后的 约束关系表，完成约束关系变更识别； 步骤3、输出零件实例及约束关系变更识别结果。
2. 根据权利要求1所述的五连杆机构模型变更识别方法，其特征在于，所述步骤1包括 步骤： 步骤1. 1、为五连杆机构的每个零件实例构建零件属性数据结构，并将零件实例的零件 属性数据结构填入零件类型表中构建初始五连杆机构的零件类型表T，表中每个零件属性 数据结构的状态设为"不变"； 步骤1. 2、为变更后的五连杆机构构建零件类型表T'，表中每个零件属性数据结构的 状态设为"未知"； 步骤1.3、比较零件类型表T与T'，对于仅存在于T'中的零件类型，将其对应的零件 属性数据结构的状态均设为"新添加"，对于仅存在于T中的零件类型，将其对应的零件属 性数据结构的状态均设为"删除"； 步骤1.4、通过比对类型表T和T'，对于既存在于T，也存在与T'中的零件类型列，以 T中该列对应零件属性数据结构的指针属性为查询条件，获取T'中相应列中是否存在指 针属性相同的零件属性数据结构，对于T'相应列中从未被查询命中的零件属性数据结构， 其状态设为"新添加"； 步骤1. 5、通过检测类型表T和T'中均存在的零件类型的类型参数是否改变来获得零 件类型参数变更信息，若有变更，将其对应的零件属性数据结构状态设为"改变"； 步骤1. 6、通过检测类型表T'中零件实例参数是否改变来获得零件实例参数变更信 息，对表T'中所有状态仍为"未知"的零件属性数据结构，若零件实例参数改变，将相应的 零件属性数据结构的状态设为"改变"； 步骤1. 7、为状态为"新添加"的零件属性数据结构生成标识符属性； 步骤1. 8、输出零件实例变更的识别结果。
3. 根据权利要求1所述的五连杆机构模型变更识别方法，其特征在于，所述步骤2包括 步骤： 步骤2. 1、构建初始五连杆机构的关系表RT，以零件属性数据结构为列名，以标识符属 性值为次序，建立关系表RT，为每个约束实例构建属性数据结构，并将约束属性数据结构填 入关系表RT中，其对应的行为约束实例中被约束的源零件实例的零件属性数据结构，其对 应的列为约束实例中被约束的目标零件实例的零件属性数据结构； 步骤2. 2、为变更后的五连杆机构构建关系表RT'; 步骤2. 3、比较关系表RT与RT'，对于RT'中状态为"新添加"的列零件属性数据结构， 其对应的约束属性数据结构的状态设为"新添加"，对于仅存在于RT中的列，其对应的约束 属性数据结构的状态设为"删除"，通过比对RT与RT'中相同位置约束实例的指针，可获取 其他状态为"新添加"和"删除"的约束属性数据结构的状态； 步骤2. 4、检测约束实例的类型参数变化，如存在改变，则对应的约束属性数据结构的 状态设为"改变"； 步骤2. 5、检测约束实例的参数变化，如存在改变，则对应的约束属性数据结构的状态 设为"改变"； 步骤2. 6、为状态为"新添加"的约束属性数据结构生成标识符属性； 步骤2. 7、输出约束实例变更识别结果。
【文档编号】G06F17/50GK104408124SQ201410696220
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月26日 优先权日:2014年11月26日
【发明者】叶晓平 申请人:丽水学院