[发明专利]面向产品概念设计的FBAS功能模型及基于该功能模型和基因表达的产品概念设计方法

权利要求书

1.基于FBAS功能模型及基因表达的产品概念设计方法，其特征在于：所设计的产品为：能够运行到轨道终点并完成刺穿气球的小车；所述小车的结构包括行走系统、跨越障碍装置和穿刺装置；采用该方法对所述小车的穿刺装置的设计过程为：

步骤一：功能分解：

所述穿刺装置的目标功能包括：激活穿刺装置，使穿刺装置伸展到气球处，刺破气球；通过对所述目标功能进行层次划分，得到能够实现该目标功能的功能元包括：F₁启动、F₂₁到达目标、F₂₂刺破泡沫和F₂₃刺破气球；

步骤二：产品基因的获取：

根据上述步骤一中的功能元的类型，从已有的产品基因库中找出与功能元对应的产品基因，所述产品基因以行为B和属性A为碱基，上述步骤一中功能元的产品基因为：

其中：L_max为伸展长度加上穿刺装置本身长度后的最大值，L_min为伸展长度加上穿刺装置本身长度后的最小值；

对所获取的每条产品基因进行编码获得产品基因链：

步骤三：产品基因的破分、交叉和组合：

分别对功能元F₁对应的产品基因链与功能元F₂₁对应的产品基因链进行交叉组合、对功能元F₂₁对应的产品基因链与功能元F₂₂对应的产品基因链的交叉和组合、对功能元F₂₂对应的产品基因链与功能元F₂₃对应的产品基因链的交叉和组合；由此得到一个以上组合基因；

步骤四：产品基因的转录：

对上述步骤二中得到的产品基因和步骤三中得到的组合基因进行转录，得到效应解：

步骤五：

根据步骤四中得到的效应解，从已有的结构方案库中找出与效应解对应的结构方案：

然后将功能元“激活”和“穿透泡沫”以及“刺破气球”对应的结构方案进行随机组合，得到产品结构方案的可行解；

步骤六：以安全性、成本和完成目标的效率作为评价指标，对穿刺装置的总体结构方案进行优选；

所设计的穿刺装置的结构方案为：采用预设程序机设置的程序激活穿刺装置，利用针或飞镖形尖锐物通过平移方式穿透泡沫塑料并刺穿气球，且尖锐物的长度1ft≤l≤12ft。

2.如权利要求1所述的基于FBAS功能模型及基因表达的产品概念设计方法，其特征在于：所述步骤三中：对于满足交叉组合操作的两条产品基因链，对产品基因链的每一个破分位置均进行交叉、组合操作。